钢球锥轮式无级变速器设计

1引言

1.1机械无级变速的发展概况

机械无级变速器最初是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，但当时由于受材质与工艺方面的条件限制，进展缓慢。直到20世纪50年代，尤其是70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及机械要改进工作性能，都需要大量采用无级变速器。因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。主要研制和生产的国家有美国、日本、德国、意大利和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式和脉动式四大类约三十多种结构形式。

国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例如用于纺织机械的齿链式，化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量仅数千台。直到80年代中期以后，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品，年产量约10万台左右，初步满足了生产发展的需要。与此同时，无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。自90年代以来，我国先后制定的机械行业标准共14个：1.JB/T 5984-92 《宽V带无级变速装置基本参数》、2.JB/T 6950-93 《行星锥盘无级变速器》、3.JB/T 6951-93 《三相并联连杆脉动无级变速》、4.JB/T 6952-93 《齿链式无级变速器》、5.JB/T 7010-93 《环锥行星无级变速器》、6.JB/T 7254-94 《无级变速摆线针轮减速机》、7.JB/T 7346-94 《机械无级变速器试验方法》、8.JB/T 7515-94 《四相并列连杆脉动无级变速器》、9.JB/T 7668-95 《多盘式无级变速器》、10.JB/T 7683-95 《机械无级变速器分类及型号编制方法》、11.JB/T 7686-95 《锥盘环盘式无级变速器》、12.JB/T 50150-1999 《行星锥盘无级变速器质量分等》、13.JB/T 53083-1999 《三相并联连杆脉动无级变速器质量分等》、14.JB/T 50020-××××《无级变速摆线针轮减速机产品质量分等》（报批稿）。

现在，机械无级变速器从研制、生产、组织管理到情报网信息各方面已组成一较完整的体系，发展成为机械领域中一个新型行业。

1.2机械无极变速器的特征和应用

机械无级变速传动几乎都是依靠摩擦力或油膜拉曳力来传递动力的(PIV型及FMB 型滑片链式变速器有部分“啮合”因素，脉动式无级变速器酌的单向超越离合器也是依靠摩擦来传动的)，由于大多是在充分润滑的条件下，用高硬度、高光洁度的擦传动副来传动，因此摩擦系数仅为0.02～0.06，施加在摩擦副间的法向压紧力Q高达其所传递的有效圆周力的20～75倍，因而限制了其传动功率，传递的功率最高为110KW(R6=6的摆销锭式变速器)、150KW(多盘式)；而且出于对材质、工艺；润滑油的品质均提出了较高的要求，所以直到本世纪五十年代才得到迅速发展，日前世界上一些国家已对多种性能良好的机械无级变速器进行了系列化的生产，作为通用部件供应，我国也对部分品种进行了系列生产，这对发展国民经济是颇为有益的。机械无级变速器且有结构简单、价廉、传动效率高(有的高达95％)、通用件强、传动比稳定性好(有的误差小于0.5%)、工作可靠、维修方便等优点，特别是某些机械无级变速器可以在很大的变速范围内具有恒功率的机械特性；这是电气和液压无级变速所难以达到的。不少机械无级变速器还有振动小(全振幅小于3～15微米)和噪音低的特点。但其缺点是存在滑动、承受过载和冲击的能力差。对于脉动无级变速器由于有往复运动构件和超越离合器，以及输出速度的脉动性，限制了它只适用于小功率，低速和运动平稳要求不高的场合。带，链式无级变速器，便于实现转速随负载而变化的自动无级调速，有利于节约能量，很有发展前途。由于机械无级变速器的传递功率较小，，为扩大其功率范围，常将其与大功率定传动比系统以差动行星齿轮机构相联；这样使大部分功率由定传动比系统传递，而少量功率流

过机械无级变速器，经差动合成后，既进行了变速又传递了大的功率，这时无级变速器是作为控制传动用的。作为机械无极变速器本体来讲，要扩大其传动功率，则必需采取多接触区分汇流传动型式、接触区综合曲率小(曲率半径大)的结构。并通过选择适当的润滑油(有添加剂的)、表内几何形状、滚功体尺寸等以建立起油膜进行传动。

机械无级变速传动具有结构简单、操纵方便、传动效率较高、恒功率特性高、噪声低等优点，因此，能适应变工况工作、简化传动方案，节约能源和减少环境污染等要求，在工业界受到越来越多的重视和采用。目前已较多地应用于车辆、拖拉机和工程机械、船舶、机床、轻纺化工业机器、起重机械和试验设备中。

1.3国内机械无极变速器的研究现状

国内机械无级变速器于20世纪6O年代前后起步，到80年代中期，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。现在，国内机械无级变速器行业从研制、生产到情报信息各方面都已组成一个较完整的体系，发展为机械领域中一个新兴行业。

目前，国内生产的机械无级变速器大都是仿制国外产品，主要系列产品类型有：

1)摩擦式无级变速器，包括行星锥盘式(DIS—CO型)、行星环锥式(RX型)、锥盘环盘式(干式、湿式)和多盘式(Beier型)等。

2)齿链式无级变速器，包括滑片链式、滚柱链式、链式卷绕式。

3)带式无级变速器，包括普通V 带式和宽V带式。

4)脉动式无级变速器，包括三相并列连杆式(GUSA型)与四相并开连杆式(Zero—Max 型)。

其中行星锥盘式无级变速器通用性较强，结构和工艺较简单，工作可靠，综合性能优良，尤其是能适应各种生产流水线需要，故应用最广，产量最大，其年产量占机械无级变速器总产量的5O 9／6以上。大部分无级变速器产品的输入功率为0．18～7．5kW，少数类型可以达到22～3O kW。

通过前一阶段的实践，并掌握了现有技术之后，近年来国内机械无级变速器的研制生产出现了新的发展趋向，主要是：

1)对原有产品的创新改进。在原来行星锥盘式无级变速器的基础上，创新开发“恒功率行星摩擦式无级变速器”及“无物理心轴行星轮无级变速器”，后者的变速比由原来的5～6增大到2O或更大，输出转矩也高了一倍以上，而且其他性能指标优良，目前已有系列产品。

2)研制开发汽车用元级变速器。汽车用无级变速器属高新技术产品，目前国内已开发出金属带式无级变速器，正准备进行产业化生产；其中靠进口的关键零件“金属钢带”也将自行生产。另外，新型的车用无级变速器及复合带也在探讨之中。

3)创新研制新型(车用和通用)无级变速器。近年来不断提出创新型无级变速器，这些无级变速器的特点主要是：①不用摩擦式变速传动而多半以连杆脉动式无级变速器传动为主或采取链式传动；②实现大功率、恒功率或者高速；③结构简单紧凑，并获得优良的性能。其中有些方案已经过多年的研究试验，可能在不久的将来即有成果。

上述情况说明，国内无级变速器的研制生产已由过去的仿造阶段进入创新阶段，由小功率往大功率、一般技术向高新技术发展，今后有可能出现一些性能优良的新一代机械无级变速器。

1.4毕业论文设计内容和要求

设计内容：要求根据导师提供的数据(N

1=4.5KW，

R=6，

n=1500rpa)比较和选择合

适的方案；完成钢球锥轮式无级变速器的结构计算与设计；对关键部件进行强度和寿命校核;运用Pro/e完成该无级变速的建模，装配图。

设计要求：变速范围250rpa～1500rpa; 变速器尺寸要尽可能小，轻便；结构设计时应使制造成本尽可能低；外观匀称，美观；调速要灵活，调速过程中不能出现卡死现象，能实现动态无级调速；关键部件满足强度和寿命要求；画零件图和装配图。

2总体方案的选择

钢球锥轮无级变速多种多样，在此，我只选择了两种方案供参考，作比较，选出理想方案。该两种方案分别是钢球外锥式（Kopp-B型）无级变速器和钢球内锥式无级变速，分别描述如下。

2.1钢球外锥（Kopp-B型）无级变速器

Koop-B型变速器的皱构如图2-1所示。动力由轴1输入，通过自动加压装置2，带动主动轮3同速转动，经一组(3～8个)钢球4利用摩擦力驱动外环7和从动锥轮9；再经锥轮轮9、自动加压装置10驱动输出轴11，最后将动力输出。传动钢球的支承轴8

的两端嵌装在壳体两端盖12和l3的径间弧形导槽内，并穿过调速蜗轮5的曲线槽；调

1、11-输入、输出轴

2、10-加压装置

3、9-主、从锥轮

4-传动钢球 5-调速涡轮 6-调速蜗杆 7-外环 8-传动钢球 12、13-端盖

速时，通过蜗杆6使蜗轮5转动。由于曲线槽(相当于一个控制凸轮)的作用，使钢球轴心线的倾斜角发生变化，导致钢球与两锥轮的工作半径改变，输出轴的转速便得到调节。

R=9，Imax=1/Imin，P≤11KW，ε≤4% ，η＝0.80～0.92 ，应用甚广。其动力范围为：

从动调速齿轮5的端面分布一组曲线槽，曲线槽数目与钢球数相同。曲线槽可用阿基米德螺旋线，也可用圆弧。当转动主动齿轮6使从动齿轮5转动时，从动齿轮的曲线槽迫使传动钢球轴8绕钢球4的轴心线摆动，传动轮3以及从动轮9与钢球4的接触半径发生变化，实现无级调速。具体分析如图2-2。

钢球外锥式无级变速器变速如图2-3所示：中间轮为一钢球，主、从动轮式母线均为直线的锥轮，接触处为点接触。主、从动轮的轴线在一直线上，调速时主、从动轮工

作半径不变，而是通过改变中间轮的回转轴线的倾斜角θ籍以改变其两侧的工作半径来实现变速。

2.2钢球长锥式（RC型）无级变速器

如图2-4所示，为一种早期生产的环锥式无级变速器，是利用钢环的弹性楔紧作用自动加压而无需加压装置。由于采用两轴线平行的长锥替代了两对分离轮，并且通过移动钢环来进行变速，所以结构特别简单。但由于长锥的锥度较小，故变速范围受限制

履带拖拉机无级变速器设计(总体设计)

履带拖拉机无级变速器设计(总体设计) 摘要液压传动可以保证车辆具有稳定最佳的速度，并可准确控制和随意地无级变化，包括零速和倒挡。以较小体积和重量保证大范围无级变速的条件下，其最大功率可以达纯液压功率的好几倍等比连续式初始段的输出转速 n线 b 相对平缓，也有较大的输出转矩。单行星排式是由单个行星排和一个机械自动变速器组成。本次设计采用单行星排形式的液压机械无级传动方案。液压机械无级变速器通过调节液压元件的相对排量来实现无级变速的。液压功率分流比定义为液压机械变速器中的液压路的输出功率（即经由液压路传递倒行星排的输入功率）与变速器总输出功率的比值（不计功率损失）。液压机械无级变速器在最小传动比和最大传动比范围内，传动是无级的。液压功率分流比反映了传动系统中的各种工作状态，合理设计机械传动参数和适当匹配变量泵和定量马达，可避免出现功率循环，从而提高传动效率。液压功率分流比越大，那么整个系统的效率越低。关键词:拖拉机，液压机械传动，无级变速器，传动方案

DESIGN OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR （SYSTEM DESIGN） ABSTRACT Hydraulic drive vehicles can guarantee stability with the best speed and can accurately control and no arbitrary level changes including zero-rate and reverse gear. To the smaller size and weight to ensure that the large scope of the CVT conditions, the maximum power can achieve pure hydraulic power several times. The maiden geometric continuous line of the output is relative moderate, but it’s also a larger output torque. Single planetary-row is composed of row single planet and a mechanical automatic transmission. The single-row form of planetary hydraulic machinery stepless transmission program is used in this design. Hydraulic machinery CVT can achieve the CVT by adjusting the hydraulic components of the relative displacement. Hydraulic power split ratio is defined as hydraulic mechanical transmission of hydraulic road output power (that is, by reversing hydraulic transmission path planetary row the input power) and the total output power transmission ratio (excluding power losses). Within the transmission ratio of hydraulic machinery CVT transmission ratio in the smallest and the largest, transmission is no rank. Hydraulic power split ratio reflects the transmission of the working state, Rational design mechanical transmission parameters and appropriate matching and quantitative variables pump motors, avoiding any power cycle thereby enhancing the efficiency of transmission. Hydraulic power is greater than segregation, then the whole system less efficient. Key words: tractor，hydro-mechanical transmission，stepless transmission，transmission scheme

金属带式无级变速传动变速器工作原理分析

西南大学本科生课程论文论文题目：金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析姓名：孙伟学院：工程技术学院班级：2012 机制（2）班专业：机械设计制造及其自动化课程名称：汽车设计学号：222012322220063 指导教师：冀杰

2015 年06 月24 日金属带式无级变速传动变速器工作原理分析摘要：金属带式无级变速传动变速器（CVT，即Continuously Variable Transmission ），同传统的变速器相比，具有结构紧凑，操作简便，传动效率更高，成本更低，以及节能环保等多方面的优点。此外，它作为轿车发展的一项先进技术适合我国轿车变速器发展的要求，并且越来越受到普遍关注，本文重点介绍，以及分析了金属带式无级变速器的传动原理，并系统的介绍了其发展历史和当前的技术状况，对金属带式变速器与其他类型的变速器的优点，缺点进行比较说明在机械式无级变速传动中，金属带式无级变速器无论是在转矩传递能力还是在传动效率方面均优于其他类型的机械式无级变速器传动。关键词金属带式无级变速器；无级变速器；机械式变速器；CVT 1.金属带式无级变速器（CVT）概述 1.1无级变速器的发展历史无极变速技术最早诞生于于一百多年前，一位荷兰工程师设计制造了世界上第一台无级变速传动机构。而无极变速技术应用于汽车行业则可以追溯到1886年，德国奔驰公司将V型橡胶带式无极变速机构安装在该公司生产的汽油机汽车上。由于橡胶带式无级变速机构存在功率有限(转矩局限于135Nm以下)，离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大等缺陷，因而没有被汽车行业普遍接受。然而提高传动带性能和无级变速传递功率极限的研究一直在进行，将液力变矩器集成到无级变速系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在CVT中采用节能泵，传动带用金属带代替

菱锥式无级变速器结构设计

菱锥式无级变速器结构设计摘要菱锥式无级变速器是摩擦式无级变速器的一种，其运动的传递主要是依靠摩擦力来实现的。在本设计中，中间传动元件是菱形的锥轮。在传递运动时，菱锥式无级变速器是通过改变两锥轮的瞬时接触半径以改变传动比，从而实现输出轴的输出扭矩和转速可以任意变化。在本设计中详细的分析了在传动运动过程中变速器的输入轴、输出轴、主动轮、加压装置、菱锥、从动轮和从动外环的工作原理以及在传动过程中各零部件的受力关系；对于菱锥锥轮式无级变速器设计时所需要用的计算公式，在本文中进行了详细的推导与证明；并对给定参数进行计算，校核设计参数；最后将菱锥锥轮式无级变速器的装配图和变速器上的主要传动元件（例如菱锥，输入轴和输出轴等）的零件图按照计算校核所得数值进行绘制，从而将此菱锥式无级变速器的工艺和结构等方面的要求表现的更为清楚。由于菱锥式无级变速器绝在传递运动和扭矩时是依靠菱锥与主动轮和从动外环之间的摩擦力，所以，只要摩擦力足够大既可以避免打滑现象的产生。从而可以满足的传动比要求。但是，如果传动的过程中存在震动、冲击和过载情况，则会导致传动比的不准确性。因此在使用菱锥式无级变速器的场合应该尽量避免上述情况的发生。虽然，菱锥式无级变速器在传动过程中可能存在传动比不准确的缺点。但是，菱锥式无级变速器具有良好的结构和优越的性能。由于可实现大范围的无级变速。因此，菱锥式无级变速器在实际生产中具有很强的实用价值。完全可以在对传动比要求不是非常准确，却又需要能进行无级变速的场合起到重要作用。关键词无级变速器；摩擦式；菱锥式 - I -

Kopp-K mechanical structure design Abstract Kopp-K is a kind of frictional stepless transmission, the movement of the transmission is mainly rely on the friction. In this design, transmission element is diamond cone wheel in the middle. When passing movement, Kopp-K is by changing the two cone wheel radius of instantaneous contact to change the transmission ratio, so as to realize the output torque and rotational speed of the output shaft can be arbitrarily change. In this design, the detailed analysis in the process of transmission movement transmission input shaft and output shaft, driving wheel, pressure device, ling cone, driven wheel and the driven work principle of the outer ring and in the process of driving force of parts of relationship; For ling cone wheel to stepless transmission design calculation formula, in this article has carried on the detailed derivation and proof; And for a given parameter to calculate, check the design parameters; Finally to ling cone wheel type stepless transmission on the assembly drawing and the transmission of the main transmission components (such as ling cone, the input shaft and output shaft, etc.) of the part drawing shall be carried out in accordance with the calculated from numerical mapping, thus the Kopp-K process and structure performance requirements more clearly. Because Kopp-K off when transfer movement and torque is rely on ling cone with the driving wheel and driven friction between the outer ring, so as long as the friction force is big enough can avoid skid phenomenon. Thus can satisfy the transmission ratio requirements. If, however, exist in the process of transmission - II -

双锥面同步器简介解读

双锥同步器与单锥同步器的同步性能比较及设计计算摘要：本文以原微发技术开发部测绘开发的两轴式前置前驱动变速器DABS13-2为例，对双锥面齿环式同步器和单锥面齿环式同步器的同步性能进行了推理和计算，并通过对二种同步器的比较，说明双锥（多锥）齿环式同步器同步性能上的优点。关键词：变速器、同步器、双锥面一．前言同步器是改善汽车机械式变速器换档性能的主要零部件，它能够使换档操纵轻便快捷，减轻驾驶员的劳动强度；可以保证换档时变速器齿轮啮合不受冲击，消除噪音，提高齿轮及传动系统的平均使用寿命；并对提高汽车行驶安全性和乘坐舒适性，改善汽车起步时的加速性和燃料经济性起着极其重要的作用。在微发生产的变速器BS09、BS10及BS13等系列产品中，所采用的同步器均为单锥面齿环式同步器（以下简称单锥同步器），在合资公司引进的F5M41变速器产品技术中包含了双锥面齿环式同步器（以下简称双锥同步器）技术。目前，在国外的汽车机械式变速器上，双锥（多锥）同步器技术正处于推广应用的阶段，而国内该技术应用的却很少，同档次的发动机上只有即将投产的一汽大宇的发动机变速器采用了该技术。因此，对我们来说这是一项崭新且很有意义的课题。由于我们还没有这方面的生产实际经验，因此本文仅仅从性能的角度进行了推理，意在抛砖引玉，供大家参考。本文所示的双锥同步器，是在DABS13-2变速器的同步器基础上改制而成的。通过对改制前后的性能比较，阐明双锥面技术的意义。由于本人水平有限，难免有不当之处，希望多多指教。二．同步器的结构型式和工作原理 1．同步器的结构型式通常同步器分为常压式和惯性锁止式两类。常压式同步器由于不能保证被连接零件完全同步之后再换档，故应用不广泛，现已基本淘汰。现代机械式变速器中广泛应用的是惯性锁止式同步器。惯性锁止式同步器根据锁止位置的不同又分为：锁块式同步器、锁销式同步器和锁环式同步器。锁环式同步器又分为齿环式同步器和增力环式同步器（Porsche）。而齿环式同步器根据同步锥面的数量不同又可分为：单锥式、双锥式和多锥式几种。

汽车无级变速器设计毕业论文

汽车无级变速器设计毕业论文目录摘要 1.绪论 1.1汽车变速器的类型? (1) 1.2汽车变速器的类型和特点 (1) 1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理 (2) 1.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏斜金属带式无极变速传动 (3) 2.CVT的总体设计 2.1原车的相关参数 (5) 2.2带传动的分析 (5) 2.3压紧装置的设计 (8) 2.4齿轮设计计算 (15) 2.5轴的设计计算 (22) 2.6轴承的设计计算 (30) 2.7锥轮处的键的设计计算 (31) 3.变速器的调控分析 3.1 CVT的一般调控理论分析 (32)

3.2 CVT最佳调控逻辑 (34) 4.总结 (38) 5.致谢 (39) 6.参考文献 (40) 1. 绪论 1.1 汽车变速器的类型目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无级变速器。按执行变速的方式来分，可以分为自动和手动两类。 1. 2 汽车变速器的类型和特点 1.2.1 液力变矩器液力变矩器是较早用于汽车传动的无级变速器，成功地用于高档汽车的传动中。由于传动效率低，且变速比大于2时效率急剧下降，经常仅在有级（2～3档）变速器的两档中间实现无极变速，因此未能推广开来。目前经常作为起步离合器在汽车中使用。 1.2.2 宽V形胶带式无级变速器宽V形胶带式无极变速器是荷兰DAF公司在1965年以前的产品，主要用在微型轿车上，一共生产了约80万辆。由于胶带的寿命和传动效率低，进而研究和开发了汽车金属带式无级变速器。 1.2.3 金属带式无级变速器

金属带式无级变速器是荷兰VDT公司的工程师Van Dooren 发明的，用金属带代替胶带，大幅度提高了传动效率、可靠性、功率和寿命，经过30～40年的研究，开发已经成熟，并在汽车传动领域占有重要的地位。目前金属带式无级变速器的全球总产量已经达到250万辆/年，在今后三年将达到400万辆，发展速度很快。金属带式无级变速器的核心元件是金属带组件。金属带组件由两组9～12层的钢环组和350～400片左右的摩擦片组成，其中钢环组的材料，尤其 >2000MP），各层环之间“无间隙”是制造工艺是最难的，要实现强度高（ b 配合。以前只有荷兰VDT公司掌握这种工艺，现在我国越士达无级变速器也已近掌握了这种技术，并在工学院建成了一条示性生产线。金属带式无级变速器的传动原理，主、从两对锥盘夹持金属带，靠摩擦力传递动力和转矩。主、从动边的动锥盘的轴向移动，使金属带径向工作半径发生无级变化，从而实现传动的无级变化，即无级变速。 1.2.4 摆销链式无极变速器摆销链式无级变速器是由德国LUK公司将摆销链用于Audi汽车传动的成功例。与金属带式CVT不同的是，它将无级变速部分放在低速级，即最后一级。其原因是链传动的多边形效应在高速级是会产生更大的噪音和动态应力。所以其最新的结构中，假装了导链板以减少震动和噪声。但是由于在低速级传动中，要求传递的转矩大，轴向的压力较大，液压系统的油

变速器结构详解之金属带式无级变速器

变速器结构详解之金属带式无级变速器在现代汽车上常见的变速器种类，如果按照内部结构来分，大概可以分为有级式与无级式两种，有级式的两种在之前的两篇文章中都已经详细介绍过，那么接下来说无级式变速器。所谓无级式变速器就是指变速器并没有固定的档位，它的传动比是连续不断地变化的。而目前最为常见的无级式变速器可数金属带式无级变速器（VDT-CVT），这种变速器在国内车型上搭载的时间并不长，但它可不是什么新产品，因为它早在1490年便在达芬奇的想象力下被绘画出来，而在1889年就申请了CVT的专利。直到20世纪70年代的中后期荷兰的VDT（Van Doorne’s Transmissionb.V）公司研制出了第一台汽车用的CVT，并将这款CVT 称为VDT-CVT。而且早在1987年斯巴鲁公司便首次将这款VDT-CVT变速器装备在他们的Justy车型上。直到2005年，荷兰VDT公司已经累计生产了VDT-CVT变速器超过1000万套，而且它的搭载车型也越来越多，好像上一代的广本飞度（GD），菲亚特的派力奥、奇瑞的旗云、日产的天籁、蓝瑟翼神等都已经可以选配VDT-CVT变速器版本。那么下面就介绍一下这款变速器的结构与原理吧。图：这款是复合型的金属带式无级变速器，可见除了金属带及工作轮之外，在输入轴前还有一组行星齿轮。

图：这是博世（BOSCH）推出的传动金属带，它由一个个金属环夹着皮带所组成，图：利用金属环保护皮带可以让皮带在运行过程中避免皮带被摩擦而损坏的问题。先说说CVT变速器的结构吧。金属带式无级变速也就是我们常说的CVT变速器，它的内部结构跟之前说的两种有级变速器也是完全不同，而且不单止是内部结构，就连传动的传动的部件也不一样。之前介绍的两种有级式的变速器虽然使用的齿轮不同，但是它们都是利用齿轮啮合来实现动力的传递，而金属带式无级变速器则是通过表面呈V型主动工作轮、金属带、V型的从动工作轮来实现动力传递。主动工作轮安装于输入轴之上，它在获得动力之后会带动金属带转动，而金属带的另一端则会连接于从动工作轮，而从动工作轮则连接在输出轴上，于是动力就会被这样传递至输出轴，然后通过尾牙等部件将动力传递至车轮上。

KRG锥环无级变速器全解读

KRG锥环式无级变速箱，对于大多数人而言可能是个陌生的名词。不过，这种变速箱可能会成为未来国内小排量车型上的主流变速箱，低成本、高效率、简单的结构和在功能和平顺性上的多重优势值得我们关注，在其正式量产之前，让我们一同来认识一下这台结构新颖的变速箱。 GIF吉孚推出的创新锥环式无级变速箱（KRG）

◆无级变速的基础，滚锥+锥环代替钢带和棘轮 --悠久历史和创新：源于1902年的结构+创新控制机构 KRG变速箱展示模型我们都知道，传统的CVT无级变速箱的核心变速机构是由可变槽宽的主、从动棘轮和钢带组成的，通过主、从动棘轮V 型槽槽宽的改变来改变钢带的在两个棘轮上转动的周长，进而实现速比的连续变化。

传统的CVT变速箱是通过V型槽宽度可变的主、从动棘轮和钢带来连续调节速比的而KRG锥环式无级变速箱实现无级变速的主要执行机构则是输入滚锥、输出滚锥和他们之间传递动力的锥环，锥环的平面在两个滚锥上得到的截面圆的周长决定了输入轴和输出轴的速比（当然还有锥环本身的尺寸引起的差异），所以锥环在滚锥上的位置直接决定变速箱的速比，由于锥环可以在滚锥上的左右止点之间任意移动，所以能够提供在一定范围内连续可变的速比。

上面的输入滚锥、下面的输出滚锥加上在两者间传递动力的锥环，构成了锥环变速器的主要机构变速箱中的滚锥和锥环实体

锥环所在平面对于两个滚锥的截面圆的周长差异决定了输入输出的速比只要输入滚锥转动，动力便会通过输入滚锥传递到锥环，进而带动输出滚锥做反向转动。据介绍，这套机构早在1902年时已经面世，GIF则将它成功的运用到了汽车变速箱上，并已具备了量产水平。这套机构同样适合在混合动力车型和电动车作为变速机构。 KRG变速箱整体的结构并不复杂，目前的KRG变速箱主要是针对横置发动机设计，动力从发动机出来之后直接连接离合器（KRG可以配置液力变矩器和干式离合器），输入轴与行星齿轮相连，然后便是输入滚锥-锥环-输出滚锥，然后动力就输出至差速器--半轴。

汽车无级变速器设计说明

摘要人们早就认识到无级变速器是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追现这一目标。70年代后期，荷兰VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT技术向实用化迈进了一大步。1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各国均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国研究、应用的很少。我们在前人研究的基础上，针对本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。关键词：无级变速器结构设计自动压紧

金属带式汽车无级变速器传动机构设计

摘要在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构

ABSTRACT In a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion. This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved. Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions

环型锥盘滚轮牵引式无级变速器

目前生产的无级变速器CVT（Continuously Variable Transmission）大多数采用金属带形式。例如奥迪A6的multitronic无级／手动一体式变速器，核心组件是两组带轮，通过改变驱动轮与从动轮金属带的接触半径进行变速。无级变速器的传动效率高且稳定，传动效率可高达95%，变速范围可达5～6。还有一种已经投入使用的无级变速器IVT(Infinitely Variable Transmission)，核心部分由输入传动盘、输出传动盘和Variator传动盘组成。两个输入传动盘分别位于两端，输出传动盘只有1个位于中间位置，Variato传动盘则夹于输入传动盘和输出传动盘中间，它们之间的接触点以润滑油做介质，金属之间不接触，通过改变Variato装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。环型锥盘滚轮牵引式无级变速器与金属带式无级变速器相比可以传递更大的功率，适合较大排量的车辆。由变速传动机构、调速机构及加压装置三个主要部分组成，核心部分是变速传动机构。如示意图所示，变速传动机构包含三个主要零件（已经拆开）：输入锥盘、输出锥盘和动力滚子。输入输出锥盘与动力滚子接触的工作面是回转曲面，母线是一段圆弧。动力滚子是一个截球台，可以绕自身轴线转动。变速传动机构的工作原理如右下图（只画出上半部分），动力滚子球台（黑色）两侧球面部分分别与输入、输出锥盘的环面接触，运动和动力通过锥盘和滚子间润滑油膜中的牵引力进行传递。输入输出锥盘的轴线在同一直线上，从左往右看，如果输入锥盘顺时针转动（如图箭头所示），动力滚子受驱动绕自身轴线逆时针转动（从上往下看），动力滚子带动输出锥盘

浅析同步器锥环装配的选配工艺

科技论坛浅析同步器锥环装配的选配工艺林志广高绍斌（山东上汽汽车变速器有限公司，山东烟台265500）在汽车中最常用的结构就是同步器，同时对于同步器也是十分重要的零件之一，对于现代手动机械在进行换挡操作过程中，同步器也就得到十分广泛的运用，同时由于各个齿轮之间设置的同步器的要求，也更好的保证了齿轮之间的灵活性，对换挡时产生的噪音可以有效的消除，增加齿轮使用的寿命，也进一步提高了汽车的动力和燃油的使用效益，可以更好的保证同步器的制造和装配精度直接影响着整个变速器的使用性能及寿命。１同步器设计要求分析对于同步器具有较好的耐磨的能力，在使用的时候可以有效的提高使用的效果，同步环主要就是青铜制作而成，这都是由于滑动轴承的使用的铜材进行设置，同步器上面的环也是通过青铜材料制成，对于环齿轮之间的联系比较融合，因此对同步器齿轮也是由铜材制成，齿轮之间的锥面联合相对比较联合，具有较高的耐磨性能，可以同步完成相应的工作，并且有效的保证使用的效果。对于锁环锥面的利用十分的广泛，很大程度上提升了变速器的使用寿命，为了保证使用的具体效果，需要对使用的材料进行有效的处理，在使用同步器制作的时候也就降低了耐磨性，轻易可以进行齿轮的胶合，对于这种金属的时候之间没有进行亲和处理，国外相关技术在不断的发展，重要的表现在这两个方面：需要采用的新型的材料，比方新型铜合金资料、铜基双金属资料、钢质及双金属资料与复合资料等；采用新型成型工艺装备，也更好的提高了使用的精确程度，保证使用的整体效果。几年来，对于海内的很多生产厂家也不断的研究通过钢来代替铜的生产方法，但因为钢材的磨擦机能不迭铜材。对于我国大部分的变速器使用的时候，一般都是引进的很薄的同步器，同时还需要在上面采用一层较好的一层铝，对于铝层的厚度也有一定的请求，在喷铝后不必要进行有效的加工，在使用铝面的时候有一定的要求，对于我国现阶段的程度还要进行一段时间的实验。２工艺分析和解决方案其中主要就是采用的以下三种锥环面，对于同步器外面的效果磨损坏之后，需要对使用的精度进行提高，对于使用的同步器其中的摩擦具有较高的精度，外联系统精度为±０．０４ｍｍ。在磨擦环三件套装配完成后，其构成的装配高度精度：±（０．１０＋０．１０＋０．０４＋０．０４）ｍｍ＝±０．２８ｍｍ。对于使用计划相对较为符合的条件之间，需要保证累计计算的数字的准确性，不能达到有效的使用的同步器需要分成计划在±０．２ｍｍ公役的要求。另外，还要根据现实生产的实际情况，面对不同的同步器表里锥环进行整体的加工，对于粘接工艺的难度相对较大，为了能够更好的保证同步器之间的摩擦系数，在内环需要设置碳纤维布，保证预计的要求。通过相应论证，终极能包管的磨损后备量精度为±０．４８ｍｍ，重大超出了图样请求精度，不能及时保证同步器总成一次装配合格率，必需对上面的问题进行处理。为保证使用同步器总成一次装配合格率，其装配精度只能从两方面动手。２．１进步整机加工精度，打消终极装配偏差要想更好的提高设备的精度，也就需要在加工的时候对产品加工提高精度的偏差，对于其中的本身的薄壁设置相应的使用件，其中精度表现为精度的使用面，外锥面的精度±０．０４ｍｍ，同时通过对加工过程的改造，可以有效的提高内摩擦环对产品制造的要求，提高产品使用的效率，同时对于内外的摩擦基本设置为为±０．１０ｍｍ。由于两种整机为薄壁件，加工难度大，进步精度难度大；碳布厚度（０．５５±０．１）ｍｍ，精度也很难进步；终极装配构成的磨损后备量精度为±０．４８ｍｍ，无奈满意计划请求。２．２分类选配对于外面的摩擦环和内摩擦环加工精度之间进行相应环境的使用，在对装置进行配置的时候，对于不同的加工精度的要求相对不同，要取消出现的偏差，在对摩擦环三件套装配完成之后，对于其使用的结构的精度要求较高，需要达到±０．２０ｍｍ。３同步器锥环装配的选配工艺应用采纳选配法，装配时间接包管±０．２０ｍｍ。首先需要对选定的整体配套外摩擦环和内摩擦环，通过有效的分析之间出现的尺寸的要求进行等级的分类，一般主要分为四级：Ａ级精度规模－０．２０～－０．１０ｍｍ；Ｂ级精度规模－０．１０～０ｍｍ；Ｃ级精度规模０～０．１０ｍｍ；Ｄ级精度规模０．１０～０．２０ｍｍ。对于这四种登记要求就是保证具体性的要求，其中使用的效果就是对摩擦之间的要求进行分析，外磨擦环Ｂ级配内磨擦环Ａ级，以此类推。对于相同的精度品级对摩擦环的配套需要进行综合研究，摩擦环使用的时候尽量的减少偏差，保证使用的准确效果。比如，Ａ级外磨擦环与Ａ级内磨擦环其锥面精度都是－０．２０～－０．１０，内磨擦环的外锥面实体减小，外磨擦环的内锥面实体增大，终极装配精度为两精度偏差之和，即±０．１０ｍｍ。在使用的同步器都是对齿轮之间的变动进行分析，需要对汽车换挡过程进行及时的处理，之间会出现很多的偏差，也就需要我们正确的认识同步器的具体性能，再生产的时候可以通过对这些内容的分析提高使用的效果，防止出现损伤，也是对汽车换挡时对汽车的性能的保护，在对着一定转速的具体考虑中，要降低打击的概率。对于现在变速器使用上都是通过齿轮进行分析，这个布局可以确保转速之间的具体配套的性能，需要对挂挡系统进行处理，对于简单的同步器，字面上的意思就是同步齿轮之间的转速，实际变速就是提高整体齿轮的使用次效益。但是值得注意的是一样平常家用车倒档没有同步器，需要我们在完全停稳后能力挂入。对于同步器使用过程中出现效果的形式有很多，其中需要确定的就是对于同步器应用的磨损程度，以及使用的冷热加工性能，在对材料商选择的时候，不能使用比较贵重的金属，防止成本的增加，但是作为同步环咱们也不克不及一味的寻求高机能，高寿命，如果各个整机的寿命都充足到达，如许能够节俭本钱，充足应用也是这项技巧的另一层的寄义。对于轿车的高速行驶的安全性来说，对于同步器的要求也就较高，在我国很多的汽车都是引进的，变速器材料也是被判定的，在中国市场来看，有一半都是本国生产，对于产品的质量还赶不上国际水平，对于变速器的生产也需要不断的提高加工技术，使中国不再变速器上面落后。４结论通过对上面的装置的选择，同步器在生产中需要通过相应的实验，对于一些较小的批量验证，需要保证同步器对设计的满足要求，保证同步器的装置的合格，保证使用的效果，对于大量的工艺进行有效的要求，在相应的同类生产中提高使用的效率。参考文献 [1]任书坤.我国汽车变速器的发展同步环用材料的现状与发展趋势[J].机床与液压,2011(8). [2]曾晓蕾.汽车同步环用摩擦材料的应用现状[J].汽齿科技,2010(2).[3]李二宁.汽车变速器同步环喷铝工艺探讨[J].汽车工艺与材料,2009(1). 摘要：同步器锥环需粘接一种耐磨材料，粘接的牢固程度直接决定同步器产品的质量，因此在同步器锥环基体锥面必须做表面喷砂处理。通过试验证明，锥环表面处理越均匀、粗糙度一致性越好，粘接出的零件性能就越可靠，同步器寿命就越长，同时表面质量处理的前提是零件尺寸需控制在一定范围，粗糙度太大或太小都不能满足产品要求。关键词：同步器锥环装配；选配工艺；设计７９··

机械无级变速机构

图12.1 移动滚轮平盘式无级变速器 12 机械无级变速机构 12.1 概述无级变速传动是一种输出转速在一定范围内可以调节的独立工作单元，无级变速传动分为电力无级变速传动、液力无级变速传动和机械无级变速传动。电力无级变速的原理是改变电机的磁通、电压、电流或频率；液力无级变速传动的原理是改变液体的体积或液流的路径；机械无级变速传动的原理是改变某一构件的位置或尺寸。从传动原理上划分，机械无级变速传动分为牵引力（摩擦力）式与机构传动式。从结构上划分，机械无级变速传动分为定轴无中间滚动体式，中间滚动体定轴式和行星运动中间滚动体式。本书仅介绍机械无级变速传动的类型、工作原理、传动特性与应用。在某些生产工艺中，采用机械无级变速传动有利于简化传动的结构，提高生产率与产品质量，节约能源，便于实现自动控制。 12.2 定轴无中间滚动体式机械无级变速传动 12.2.1 正交轴无级传动定轴无中间滚动体式机械无级变速传动是结构相对简单的一种牵引力式无级变器。图12.1为一种正交轴结构的移动滚轮平盘式无级变速器，通过滑键或花键将滚轮2装于输入轴1上，输入轴1向下压滚轮2，滚轮2与输出轴3上的圆盘之间产生摩擦力，滚轮2在水平方向由调速机构改变位置（如螺旋机构）。设输入轴1的转速为ω1，输出轴3的转速为ω3，滚轮2的位置为R 3，滚轮2的直径为d 2，滚轮2与圆盘3之间无相对滑动时，输出轴3的转速ω3与传动比i 13分别为 )112(/5.03123-= R d ωω )212()5.0/(/233113-== d R i ωω 当R 3在一定范围内变化时，输出轴的转速得到调节，ω3与R 3成反比关系。当轴1主动时，设滚轮2与圆盘3之间的正压力为N 23，两者之间的摩擦系数为f ，摩擦力F 23＝N 23f ，则圆盘3获得的功率P 3＝N 23fR 3ω3＝N 23fR 3(0.5d 2ω1)/ R 3＝0.5N 23fd 2ω1，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位置，其输出的功率P 3不变，称为恒功率型无级传动。当轴1主动时，圆盘3获得的转矩T 3＝N 23fR 3，T 3与R 3成正比。当圆盘3主动时，轴1获得的功率P 1＝N 23f (0.5d 2ω1)＝N 23f (0.5d 2)R 3/(0.5d 2)ω3＝N 23fR 3ω3，P 1与R 3、ω3成正比。当圆盘3主动时，轴1获得的转矩T 1＝0.5d 2N 23f ，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位置，轴1所得到的转矩T 1不变，称为恒转矩型无级传动。该种无级变速器传递的功率可达4 KW ，机械效率在0.8～0.85之间，传动比在0.2～2.0之间。 12.2.2 相交轴锥盘环锥式无级传动图12.2为一种相交轴锥盘环锥式无级变速器。锥盘2的半锥角为θ，通过滑键或花键将锥盘2

菱锥式无级变速器设计

目录第一章概论 (1) 1.1无级变速器的特征和应用 (1) 1.2无级变速器类型 (1) 1.3机械无级变速器的性能参数 (4) 1.4机械无级变速器的研究现状 (5) 1.5课题的研究内容和要求 (8) 第二章菱锥式无级变速器工作原理 (10) 2.1无级变速器的工作原理 (10) 2.2菱锥无级变速器的结构特点 (12) 2.3菱锥无级变速器的变速原理 (13) 第三章菱锥无级变速器部分零件的设计与计算 (17) 3.1电动机的选择 (17) 3.2变速器基本型号的确定 (17) 3.3菱锥与主动轮结构尺寸的计算 (17) 3.4输入侧加压装置 (18) 3.5输出侧加压装置 (18) 3.6强度校核计算 (19) 3.7输入、输出轴的结构设计 (19) 3.8输入、输出轴上轴承的选用 (20) 第四章主要零件的校核 (21) 4.1输出、输入轴的校核 (21) 4.2轴承的校核 (22) 总结 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录1：英文文献翻译及原文.............. 错误！未定义书签。附录2：英文文献原文 ................... 错误！未定义书签。

摩擦式机械无级变速器结构设计摘要:机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了菱锥式机械无级变速器的基本结构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基础。本设计采用的是以菱形锥轮作为中间传动元件，通过改变锥轮的工作半径来实现输出轴转速连续变化的菱锥锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主动轮、菱锥、和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的菱锥锥轮式无级变速器设计的计算公式；并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算；绘制了所计算的菱锥锥轮式无级变速器的装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。由于机械无级变速器绝大多数是依靠摩擦传递动力，故承受过载和冲击的能力差，且不能满足严格的传动比要求。这种无级变速器有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可靠；8.容易维修。关键词：机械无级变速器；摩擦式；菱锥锥轮式