汽車(chē)新技術(shù)-鄒乃威課件第5章 第5節(jié) 靜液-機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器

靜液-機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速技術(shù)鄒乃威1.無(wú)級(jí)變速概念的提出（1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍與行駛車(chē)速需求范圍存在較大差距；（2）變速器依靠改變速比來(lái)協(xié)調(diào)這一矛盾；（3）變速器的傳動(dòng)比（速比）序列越多汽車(chē)性能越好，換檔操作次數(shù)越多；（4）無(wú)級(jí)變速器（ContinuouslyVariableTransmission）是一種特殊的自動(dòng)變速器，可以在一定范圍（）內(nèi)調(diào)節(jié)速比，相當(dāng)于有無(wú)數(shù)個(gè)檔位的機(jī)械變速器，且實(shí)現(xiàn)了“換檔”的自動(dòng)化，是最理想的變速器；（5）無(wú)級(jí)變速器（CVT）“換擋”（變速）過(guò)程要實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”控制。兩個(gè)基本難點(diǎn)：確定目標(biāo)速比；跟蹤目標(biāo)速比；2023/2/231.無(wú)級(jí)變速概念的提出液力機(jī)械傳動(dòng)性能的缺陷（1）動(dòng)力性發(fā)揮不充分（2）經(jīng)濟(jì)性較差（3）傳動(dòng)效率較低2023/2/23雙渦輪變矩器K0值K0值75%效率線高效區(qū)高效區(qū)高效區(qū)單渦輪變矩器與CVT匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)分布與有級(jí)變速器匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)分布2.實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的途徑（1）變節(jié)圓傳動(dòng)

如:帶式、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，汽車(chē)上應(yīng)用較為普遍；（2）摩擦傳動(dòng)

如:錐、盤(pán)、環(huán)及球面?zhèn)鲃?dòng)，牽引環(huán)式CVT；（3）電力傳動(dòng)如：串聯(lián)混合動(dòng)力方案，

JohnDeer644K&944K，

勒?qǐng)D爾勒特大型裝載機(jī)；（4）靜液傳動(dòng)

如:純靜壓傳動(dòng)，HST；（5）液力+機(jī)械傳動(dòng)如：轎車(chē)自動(dòng)變速器AT2023/2/233.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理靜液-機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器有兩條傳動(dòng)支路：

靜液傳動(dòng)支路；機(jī)械傳動(dòng)支路二者通過(guò)行星齒輪機(jī)構(gòu)耦合形成無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)特點(diǎn)：

傳遞轉(zhuǎn)矩大

傳動(dòng)效率高

變速范圍寬適用車(chē)型：

重載汽車(chē)

工程車(chē)輛

農(nóng)用拖拉機(jī)

軍事車(chē)輛

2023/2/23靜液傳動(dòng)基本關(guān)系：

靜液傳動(dòng)具有無(wú)級(jí)變速特性，其速比等于泵-馬達(dá)

排量比的倒數(shù)；

轉(zhuǎn)矩比等于泵-馬達(dá)的排量比，是速比的倒數(shù)；

3.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理2023/2/23閉式回路傳動(dòng)系統(tǒng)3.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理為了提高靜液傳動(dòng)的效率，增加傳動(dòng)功率，同時(shí)拓寬變速范圍，在靜液傳動(dòng)的基礎(chǔ)上再“并聯(lián)”一條機(jī)械傳動(dòng)支路，即構(gòu)成“分段”CVT；兩條支路通過(guò)行星排差動(dòng)耦合；行星傳動(dòng)公式為：其中：行星傳動(dòng)為差動(dòng)傳動(dòng)，具有兩個(gè)自由度，無(wú)級(jí)變速依靠靜液傳動(dòng)的速比連續(xù)調(diào)節(jié)特性限制了行星傳動(dòng)的一個(gè)自由度，使其成為單自由度的穩(wěn)定傳動(dòng)系統(tǒng)；這種傳動(dòng)方式率先在農(nóng)用拖拉機(jī)上得到應(yīng)用，后來(lái)拓展到工程機(jī)械領(lǐng)域；Caterpillar、Dana-Rexroth和ZF都曾針對(duì)裝載機(jī)的工作特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了CVT；國(guó)內(nèi)也有很多單位在研制CVT，洛陽(yáng)一拖，河南科技大學(xué)，北京

理工大學(xué)，北京創(chuàng)世奇公司

等都曾研制過(guò)不同用途的CVT。2023/2/232023/2/233.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理輸入耦合輸出耦合混合耦合明確幾項(xiàng)規(guī)定：速比定義為：外嚙合齒輪速比：靜液傳動(dòng)速比：動(dòng)力從行星架輸入，從太陽(yáng)輪和齒圈輸出，其中機(jī)械傳動(dòng)支路從太陽(yáng)輪輸出，靜液傳動(dòng)支路從齒圈輸入，兩路動(dòng)力在太陽(yáng)輪耦合；行星架轉(zhuǎn)速為：齒圈與太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：代入行星排轉(zhuǎn)速公式：

總速比為：3.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理2023/2/233.復(fù)合傳動(dòng)CVT的基本原理無(wú)級(jí)變速連續(xù)、無(wú)沖擊的條件：受靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性影響，其速比僅可在一

定范圍內(nèi)連續(xù)變化，為了實(shí)現(xiàn)速比在更寬區(qū)域內(nèi)

的連續(xù)變化，將各總速比段首尾銜接，合成為分

段無(wú)級(jí)變速，使總速比在

連續(xù)變化；無(wú)沖擊“換段”的條件為：在總速比連續(xù)變化過(guò)

程中靜液速比的“增加”與“減小”過(guò)程交

替變化，如：前一個(gè)“段位”總傳動(dòng)比是靜液傳動(dòng)

比的增函數(shù)，則后一個(gè)“段位”就應(yīng)是減函數(shù)；總速比：k=Ⅰ,Ⅱ……，N其中：速比連續(xù)條件：k=Ⅰ,Ⅱ……，N-1無(wú)沖擊換擋條件：k=Ⅰ,Ⅱ……，N-12023/2/23（3）4.復(fù)合傳動(dòng)CVT的主要產(chǎn)品（1）CaterpillarCVT節(jié)能25%裝備966KXE9