0026-轎車用無級自動變速器速比變速器的設(shè)計【全套32張CAD圖+SW三維模型+文獻(xiàn)翻譯+說明書】
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轎車用無級自動變速器 速比變換器的設(shè)計,1. CVT變速器的發(fā)展概況,無級變速器(簡稱CVT,Continuously Variable Transmission的縮寫)是指在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下,可以實(shí)現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變,從而其輸出軸轉(zhuǎn)速可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器。它能提高汽車的動力性、燃料經(jīng)濟(jì)性,駕駛舒適性,行駛平順性。 現(xiàn)在豐田、本田、尼桑、福特、CM、奧迪等著名汽車品牌中都有配有CVT變速器的轎車,2002年11月,在我國下線的奧迪A6 2.8L轎車是國內(nèi)率先使用CVT的第一款國產(chǎn)轎車。,無級自動變速器,2.CVT的類型與特點(diǎn),1. 無級變速器的類型 無級變速器的種類很多,根據(jù)其動力傳遞方式可以分為(見圖)。在汽車上已經(jīng)使用的無級變速器有傳動帶傳動與牽引傳動兩種型式,都是應(yīng)用摩擦力傳遞動力。,,圖 無級變速器的種類,2. CVT的特點(diǎn),1)提高燃油經(jīng)濟(jì)性 CVT可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速,從而獲得傳動系與發(fā)動機(jī)工況的最佳匹配,提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 2)提高動力性能 汽車的后備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。 3)減少排放量 CVT的速比工作范圍寬,能夠使發(fā)動機(jī)以最佳工況工作,從而改善了燃燒過程,降低了廢氣的排放量。 4)節(jié)約了成本 CVT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,零部件數(shù)目比AT(約500個)少(約300個),一旦汽車制造商開始大規(guī)模生產(chǎn),CVT的成本將會比AT小。 5)改善了駕駛舒適性能 安裝無級變速器之后,可以在保證發(fā)動機(jī)具有最佳動力性能的同時實(shí)現(xiàn)無級變速,使駕駛員能夠真正感到舒適。,3.CVT的結(jié)構(gòu)與原理,1. CVT的結(jié)構(gòu) 無級變速器由電控系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、傳動裝置、速比調(diào)節(jié)裝置、安 全緩沖裝置和金屬帶組成。 2. CVT變速器的工作原理 CVT系統(tǒng)的主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成,與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動,另一側(cè)則固定。可動盤與固定盤都是錐面結(jié)構(gòu),它們的錐面形成V型槽與V型金屬傳動帶嚙合。發(fā)動機(jī)輸出軸輸出的動力首先傳遞到CVT的主動輪,然后通過V型傳動帶傳遞到從動輪,最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動汽車。工作時通過主動輪與從動輪的可動盤作軸向移動來改變主動輪、從動輪錐面與V型傳動帶嚙合的工作半徑從而改變傳動比。可動盤的軸向移動量是由駕駛者根據(jù)需要通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實(shí)現(xiàn)的。由于主動輪和從動輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)了無級變速。如下圖所示 。,,,無級變速器速比變換器,速比變換器是CVT最重要的裝置,其功用是實(shí)現(xiàn)無級變速傳動。,速比變換器的基本組成和原理 (a) 低速(傳動比大) (b) 高速(傳動比?。?1-主動帶輪裝置 2-從動帶輪裝置 3-動力輸出 4-動力輸入 5-傳動帶,速比變換器的工作原理,速比變換器的組成如下圖所示。該速比變換器的工作模式是基于雙活塞工作原理。其特點(diǎn)是利用少量的壓力油就可以很快地進(jìn)行換擋,這可以保證在相對低壓時,錐面帶輪與傳動帶之間有足夠的接觸壓力。在帶輪裝置1和帶輪裝置2上各有一個保證傳動帶輪和傳動帶之間正常接觸壓力的壓力缸和用于調(diào)整變速比的分離缸。為了有效地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩,錐面帶輪和傳動帶之間需要很高的接觸壓力,接觸壓力通過調(diào)節(jié)壓力缸內(nèi)的油壓產(chǎn)生。壓力缸表面積很大,能夠在低壓時提供所需的接觸壓力。液壓系統(tǒng)泄壓時,從動帶輪的螺旋彈簧產(chǎn)生一個額定的傳動帶基礎(chǔ)張緊力(接觸壓力)。在卸壓狀態(tài)下,速比變換器起動傳動比由從動帶輪的螺旋彈簧彈力調(diào)整。,,,轉(zhuǎn)矩傳感器,轉(zhuǎn)矩傳感器集成于主動帶輪1內(nèi),靜態(tài)和動態(tài)高精確度地監(jiān)控傳遞到壓力缸的實(shí)際轉(zhuǎn)矩,并建立壓力缸的正確油壓。轉(zhuǎn)矩傳感器主要部件為2個滑軌架,每個支架有7個滑軌,滑軌中裝有7個滾子。 滑軌架1裝在主動帶輪1的輸出齒輪中(輔助減速輸出齒輪),滑軌架2通過內(nèi)花鍵與主動帶輪1連接,并可以軸向移動且由轉(zhuǎn)矩傳感器活塞支撐。轉(zhuǎn)矩傳感器活塞調(diào)整接觸壓力,并形成2個壓力腔:轉(zhuǎn)矩傳感器腔1和腔2。轉(zhuǎn)矩傳感器產(chǎn)生的軸向力作為控制力,與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩成正比,壓力缸中建立起來的壓力與控制力成正比。轉(zhuǎn)矩傳感器支架彼此間可徑向旋轉(zhuǎn),將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為軸向力(因滾子和滑軌的幾何關(guān)系),此軸向力施加于滑軌支架2,并移動轉(zhuǎn)矩傳感器控制凸緣關(guān)閉或打開轉(zhuǎn)矩傳感器腔輸出端。,轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理,輸入轉(zhuǎn)矩低時,轉(zhuǎn)矩傳感器腔1直接與壓力缸相通。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的軸向力與壓力缸內(nèi)的壓力達(dá)到平衡。在汽車穩(wěn)定運(yùn)行的情況下,出油孔只部分關(guān)閉,打開排油孔(轉(zhuǎn)矩傳感器)后壓力下降,出油孔進(jìn)油壓力降低,直至恢復(fù)壓力平衡。,輸入轉(zhuǎn)矩高時,轉(zhuǎn)矩達(dá)到峰值時,控制凸緣完全關(guān)閉出油孔。若轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)一步移動,將會起到油泵作用,此時被排出的油使壓力缸內(nèi)的壓力迅速上升,這樣就會毫無延遲地調(diào)整接觸壓力。錐面帶輪產(chǎn)生的接觸壓力不僅取決于輸入扭矩,還取決于傳動帶跨度半徑,此二者確定了速比變換器的實(shí)際傳動比。,
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