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《金屬帶式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)效率的理論分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2003年3月重慶大學(xué)學(xué)報(bào)Mar.2003第26卷第3期JournalofChongqingUniversityVol.26No.3文獻(xiàn)編號(hào):1000582X(2003)03-0012-04金屬帶式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)效率的理論分析廖建,孫冬野,秦大同(重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400044)摘要:金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的效率是衡量其性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在對(duì)無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)進(jìn)行力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮了潤(rùn)滑油的粘度對(duì)功率損失的影響并得出了其效率的計(jì)算公式。還在此基礎(chǔ)上,對(duì)其效率做了計(jì)算仿真,得出了效率隨轉(zhuǎn)矩、
2、轉(zhuǎn)速變化的趨勢(shì)圖和效率隨轉(zhuǎn)距、速比變化的趨勢(shì)圖,這對(duì)效率實(shí)驗(yàn)和匹配控制策略制定具有指導(dǎo)性的作用。關(guān)鍵詞:金屬帶;無(wú)級(jí)變速傳動(dòng);效率中圖分類(lèi)號(hào):TH132.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A金屬帶式無(wú)級(jí)變速器能很好地協(xié)調(diào)汽車(chē)外界行駛動(dòng)以及金屬塊與金屬塊之間的相對(duì)滑動(dòng)都會(huì)引起的一條件與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載,可充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力,使汽車(chē)定的功率損失,而且金屬帶進(jìn)出帶輪時(shí)由于徑向滑動(dòng)具有一個(gè)沒(méi)有漏洞的牽引場(chǎng),能提高整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)也會(huì)引起功率損失。綜上可知,在金屬帶式無(wú)級(jí)變速性和加速性,因此一直倍受人們的關(guān)注。但是在已經(jīng)器中,無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)理很復(fù)雜,需
3、要單獨(dú)建模[1]裝備金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的汽車(chē)上,燃油經(jīng)濟(jì)性并沒(méi)分析計(jì)算其功率損失,其余的部件仍可以按傳統(tǒng)的有取得預(yù)期的改善。究其原因,主要是因?yàn)榻饘賻椒椒ǚ治鲇?jì)算。無(wú)級(jí)變速器本身的效率不夠高。由此可見(jiàn),金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的效率是制約其大規(guī)模裝備于汽車(chē)的決定性因素。為了提高汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性,必須弄清楚金屬帶式無(wú)級(jí)變速器效率的變化規(guī)律。在確定傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配控制策略時(shí),引入傳動(dòng)系統(tǒng)效率的規(guī)律而得到的整車(chē)最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和效率總體最佳的綜合控制策略,該策略有望進(jìn)一步提高裝備金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。1功率損失分析如圖1所示,
4、金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的主要部件包括液力變矩器、行星齒輪!!!離合器前進(jìn)、倒檔切換機(jī)構(gòu)、金屬環(huán)、金屬塊、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和內(nèi)嚙合齒輪泵。在工作中,這些部件都會(huì)有一定的功率消耗或功率損失。液力變矩器主要工作在車(chē)速較低的工況(一般小于20km/h),按照一定的控制規(guī)律使其工作在高效區(qū)圖1金屬帶式無(wú)級(jí)變速器總成圖內(nèi),在此不考慮其功率損失。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器運(yùn)1!內(nèi)嚙合齒輪泵2!前進(jìn)檔倒檔切換機(jī)械3!金屬塊行過(guò)程中,金屬塊與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng),金屬塊與金4!主動(dòng)輪5!金屬環(huán)6!從動(dòng)輪7!液力變矩器屬環(huán)之間的相對(duì)滑動(dòng)、金屬環(huán)與金屬
5、環(huán)之間的相對(duì)滑收稿日期:2002-12-18基金項(xiàng)目:霍英東教育基金(801070),福特-中國(guó)研究與發(fā)展基金(50122101)資助項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介:廖建(1978-),男,四川樂(lè)至人,重慶大學(xué)碩士研究生,主要從事車(chē)輛傳動(dòng)理論及應(yīng)用的領(lǐng)域的研究。第26卷第3期廖建等:金屬帶式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)效率的理論分析13金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的功率損失主要存在以下三根據(jù)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的扭矩平衡,可以列出如下[2]個(gè)方面:1)金屬帶進(jìn)出帶輪時(shí)由于徑向滑動(dòng)而引起方程:的功率損失。2)金屬塊與帶輪之間切向滑動(dòng),金屬塊RpTp+T
6、A?kp?Rp=Qx?kp?Rp+TB?(2)kp與金屬環(huán)之間的滑動(dòng)以及金屬環(huán)與金屬環(huán)之間的滑動(dòng)引起的損失,其中第一部分是主要部分。3)液壓泵是RsRsTs+TA?=Qx?+TB?ks?Rs(3)ksks金屬帶式無(wú)級(jí)變速器中的一個(gè)輔助裝置,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)式中Rp主動(dòng)輪工作半徑而言,其功率消耗即為功率損失。Rs從動(dòng)輪工作半徑1.1金屬帶進(jìn)出帶輪的功率損失該項(xiàng)損失是由于金屬帶進(jìn)出帶輪時(shí)發(fā)生的徑向滑p主動(dòng)輪動(dòng)引起的。由于金屬塊擠入從動(dòng)輪槽內(nèi),故金屬塊之s從動(dòng)輪間的壓縮力在此突然變得很大,因作用于金屬塊側(cè)面主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的扭矩?fù)p失分別等于
7、各自輸入扭的法向力變得極大,故金屬塊在帶輪的入口處的徑向矩和輸出扭矩之差:摩擦力變成極大[3]。當(dāng)金屬塊進(jìn)入錐形輪時(shí),它必須Rp2Tlp=Tp-Qx?kp?Rp=?(TB-TA?kp)kp克服徑向摩擦力才能到達(dá)金屬帶運(yùn)行半徑位置。當(dāng)金屬塊離開(kāi)錐形輪時(shí),它也必須克服徑向摩擦力才能從(4)運(yùn)行半徑位置轉(zhuǎn)移到錐形輪的邊緣,金屬塊需要額外RsRs2Tls=Qx?-Ts=?(TA-TBks)(5)ksks的功率來(lái)克服這種摩擦力。這一現(xiàn)象同時(shí)存在于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪中。由此可知,在實(shí)際運(yùn)行中,在錐形輪的因此,金屬帶進(jìn)出帶輪的功率損失為:進(jìn)口處,
8、金屬帶的作用半徑稍大于運(yùn)行半徑;而在出口Plw=np?Tlp+ns?Tls(6)處,作用半徑稍小于運(yùn)行半徑,如圖2所示。式中np主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速ns從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速把(4)、(5)式代入(6)得:Rp2Plw=?(TB-TA?kp)?npkpRs2+?(TA-TB?ks)?
