畢業(yè)設(shè)計(jì)汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)

摘要人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到無(wú)極變速器（ContinuouslyVariableTransmission）是提高汽車(chē)性能的理想裝置，并一直不懈的努力研究，努力追求實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。70年代后期，荷蘭VonDoorne'sTransmission公司研制成功VOT金屬傳動(dòng)帶并于1982年投放市場(chǎng)，推動(dòng)CVT技術(shù)向?qū)嵱没~進(jìn)了一大步。1987年美國(guó)福特公司首次在市場(chǎng)上小批量推出裝有這種VDT帶的CVT汽車(chē)，此后意大利菲亞特，日本富士重工和德國(guó)大眾等多家公司也推出了小批量的CVT汽車(chē)（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各國(guó)均視其為自動(dòng)變速技術(shù)的嶄新途徑，已成為當(dāng)前國(guó)際汽車(chē)的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)無(wú)極傳動(dòng)CVT與其他自動(dòng)變速器相比較，優(yōu)點(diǎn)是明顯的。其操縱方便性和乘坐舒適性可與液力變矩器相當(dāng)，而傳動(dòng)效率卻高得多，接近有級(jí)機(jī)械式自動(dòng)變速器的水平。更主要的是，它能最好的協(xié)調(diào)車(chē)輛外界行駛條件與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，使汽車(chē)具有一個(gè)不存在“漏洞”的牽引特性，且調(diào)速時(shí)無(wú)需切斷動(dòng)力充分發(fā)掘發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，從而可顯著降低汽車(chē)的油耗，提高最大車(chē)速和改善超車(chē)的性能。無(wú)極傳動(dòng)CVT特別受到非職業(yè)駕駛員的歡迎，因?yàn)樗鼜母旧虾?jiǎn)化了操縱，不僅可取消變速、離合器踏板，而且總是按駕駛員意圖控制發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相對(duì)簡(jiǎn)單，CVT傳動(dòng)完全可以做到比有級(jí)變速器（AT）傳動(dòng)更緊湊，更輕，成本更低。對(duì)于CVT這種具有廣闊使用發(fā)展前景的技術(shù)，迄今國(guó)內(nèi)研究、應(yīng)用的很少。我們?cè)谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，針對(duì)廣州本田即將生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)設(shè)計(jì)一種CVT，來(lái)替換原來(lái)的變速器，為以后CVT的研究和試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)壓緊AbstractIthasbeenknowthatContinuouslyVariableTransmissionistheperfectsetforimprovingthevehiclesperformances.Expertshaveresearchedremorselesslyandpursuedachievingthisarm.Inthemiddleandlaterof1970's,HollandVonDoorne'sTransmissionCompanyexcogitatedmetalpushingV-beltandlaunchedin1982.TheycarriedthetechniqueofCVTforwardpracticality.Afterthat,ItalyFiat,JapanFuji,GermanyVolkswagenandsomeautocompaniesalsoproducedsomeCVTcars(suchasFord'sFiesta,Scorpio;Fiat'sUno,Ritmo;Sabaru'sEcvt;WV'sGolf).Ineverycountryautomatictransmissionsareregardedasonenewwayinthisfieldandithasbecomethefocusintoday'sinterautoresearchinganddevelopmentfield.ItisobviousthattheCVT'sadvantagesaremorethanotherautomatictransmissions'.Itsdrivingconvenienceandridingcomfortcorrespondwithtorqueconverter's.ButthetransmissionsefficiencyismuchhigherandisclosetothelevelofAutomaticTransmission.Itismoreimportantthatitcanassortwithoutsidesteeringconditionofautomobileandengineload.Itmakesthecarhasatractionidiosyncrasywithout“l(fā)eak”anditisunnecessarycutofpowerwhencontrollingspeed.Itdredgesadequatelytheenginepotentialsoitcandecreasethefuelconsumptionobviously,increasethemaxspeedandimprovetheovertakecapability.CVTpopularwithamateurishdriversbecauseofitssimpleoperation.Itcancelsthegearleverandclutchpedal.Furthermoreitcancontrolthedriver'sview.Moreover,becauseworkandcontrolprinciplesarecomparativelysimple,itisverypossibletomakeCVTmorecompact,muchlighterandthecostlower.Domesticresearchandapplicationsarefewtothistechniquewithwidedevelopingfuture-CVT.Baseonformerresearch,andelectronicinjectionengine.OutarmistodisplacetheoriginaltransmissionswiththisCVTanddosomebasicworkforfurtherresearch.Keyword:CVT;Structuredesign;Automaticimpaction.目錄摘要1緒論汽車(chē)變速器的類(lèi)型汽車(chē)變速器的類(lèi)型和特點(diǎn)采用無(wú)極變速器——CVT的汽車(chē)可以節(jié)油的原理無(wú)偏斜金屬帶式無(wú)極實(shí)現(xiàn)汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器——VT大變速比、大轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵變速傳動(dòng)無(wú)偏斜金屬帶式無(wú)極2CVT的總體設(shè)計(jì)2.1原車(chē)的相關(guān)參數(shù)2.2帶傳動(dòng)的分析2.3壓緊裝置的設(shè)計(jì)2.4齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算2.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算2.6軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7錐輪處的鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算3變速器的調(diào)控分析3.1CVT的一般調(diào)控理論分析3.2CVT最佳調(diào)控邏輯問(wèn)題與不足感謝附錄：彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)程序參考書(shū)目1.緒論1.1.汽車(chē)變速器的類(lèi)型目前汽車(chē)變速器按變速特點(diǎn)來(lái)分，可分為兩大類(lèi)：一是有級(jí)變速器；二是無(wú)極變速器。按執(zhí)行變速的方式來(lái)分，可以分為自動(dòng)和手動(dòng)兩類(lèi)。2汽車(chē)變速器的類(lèi)型和特點(diǎn)1.2.1液力變矩器液力變矩器是較早用于汽車(chē)傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速器，成功地用于高檔汽車(chē)的傳動(dòng)中。由于傳動(dòng)效率低，且變速比大于2時(shí)效率急劇下降，經(jīng)常僅在有級(jí)（2?3檔）變速器的兩檔中間實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，因此未能推廣開(kāi)來(lái)。目前經(jīng)常作為起步離合器在汽車(chē)中使用。1.2.2寬V形膠帶式無(wú)級(jí)變速器寬V形膠帶式無(wú)極變速器是荷蘭DAF公司在1965年以前的產(chǎn)品，主要用在微型轎車(chē)上，一共生產(chǎn)了約80萬(wàn)輛。由于膠帶的壽命和傳動(dòng)效率低，進(jìn)而研究和開(kāi)發(fā)了汽車(chē)金屬帶式無(wú)級(jí)變速器。1.2.3金屬帶式無(wú)級(jí)變速器金屬帶式無(wú)級(jí)變速器是荷蘭VDT公司的工程師VanDooren發(fā)明的，用金屬帶代替膠帶，大幅度提高了傳動(dòng)效率、可靠性、功率和壽命，經(jīng)過(guò)30?40年的研究，開(kāi)發(fā)已經(jīng)成熟，并在汽車(chē)傳動(dòng)領(lǐng)域占有重要的地位。目前金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的全球總產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到250萬(wàn)輛/年，三年內(nèi)降達(dá)到400萬(wàn)輛，發(fā)展速度很快。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的核心元件是金屬帶組件。金屬帶組件由兩組9?12層的鋼環(huán)組和350?400片左右的摩擦片組成，其中鋼環(huán)組的材料，尤其是制造工藝是最難的，要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高（〉2000MP）,各層環(huán)之間“無(wú)間隙”配合。以前只有荷蘭VDT公司掌握這種工藝，b現(xiàn)在我國(guó)沈陽(yáng)越士達(dá)無(wú)級(jí)變速器有限公司也已近掌握了這種技術(shù)，并在重慶工學(xué)院建成了一條示范性生產(chǎn)線(xiàn)。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)原理，主、從兩對(duì)錐盤(pán)夾持金屬帶，靠你摩擦力傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。主、從動(dòng)邊的動(dòng)錐盤(pán)的軸向移動(dòng)，使金屬帶徑向工作半徑發(fā)生無(wú)極變化，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的無(wú)極變化，即無(wú)極變速。1.2.4擺銷(xiāo)鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器擺銷(xiāo)鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器是由德國(guó)LUK公司將擺銷(xiāo)鏈用于Audi汽車(chē)傳動(dòng)的成功范例。與金屬帶式CVT不同的是，它將無(wú)級(jí)變速部分放在低速級(jí)，即最后一級(jí)。其原因是鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)在高速級(jí)是會(huì)產(chǎn)生更大的噪音和動(dòng)態(tài)應(yīng)力。所以其最新的結(jié)構(gòu)中，假裝了導(dǎo)鏈板以減少震動(dòng)和噪聲。但是由于在低速級(jí)傳動(dòng)中，要求傳遞的轉(zhuǎn)矩大，軸向的夾持壓力大，液壓系統(tǒng)的油壓也大（大約為8?9MP），而摩擦盤(pán)式離合器所要求的油壓又不高，這樣，液壓系a統(tǒng)就比較復(fù)雜。由此看來(lái)，如果能進(jìn)一步降低和消除多邊形效應(yīng)，將會(huì)進(jìn)一步提高此類(lèi)傳動(dòng)的水平，簡(jiǎn)化整機(jī)設(shè)計(jì)、降低成本。1.2.5環(huán)盤(pán)滾輪式無(wú)級(jí)變速器環(huán)盤(pán)滾輪式無(wú)級(jí)變速器是英國(guó)Torotrak公司發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由輸入盤(pán)靠摩擦力傳給滾輪，滾輪降運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力靠摩擦力傳給輸出盤(pán)。當(dāng)滾輪在垂直于紙面的軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾輪和兩個(gè)環(huán)盤(pán)的接觸點(diǎn)連續(xù)變化，輸入盤(pán)和輸出盤(pán)接觸點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)無(wú)極傳動(dòng)。1?3采用無(wú)極變速器——CVT的汽車(chē)可以節(jié)油的原理由于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)是考慮了空氣流的動(dòng)力學(xué)而設(shè)計(jì)的，由凸輪輪廓形塊決定進(jìn)氣和排氣氣門(mén)的開(kāi)閉。發(fā)動(dòng)機(jī)在某一最佳轉(zhuǎn)速下能夠進(jìn)氣充分、排氣充分、燃燒完全、能量利用充分、排氣污染少；但離開(kāi)這一轉(zhuǎn)速就會(huì)有進(jìn)氣不充分、排氣不充分、燃燒不完全、能量利用差、油耗增加和排氣污染增加等問(wèn)題。汽車(chē)的車(chē)速是隨機(jī)的，在20?30km/h到150?180km/h之間變化。為了很好的利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和減少油耗，采用有級(jí)變速（MT和AT）,在兩檔之間依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化來(lái)適應(yīng)車(chē)速的變化，因而發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。采用液力變矩器的無(wú)極變速器，由于其工作原理是油作為動(dòng)力傳動(dòng)的介質(zhì)，許多能量消耗在油的內(nèi)摩擦上，傳動(dòng)效率低，通常為80?85%,比傳統(tǒng)的MT和AT大約費(fèi)油10%?20%,而且液力變矩器轉(zhuǎn)差較大，效率較低。通常減速比不大于2，只能增加2?3檔有級(jí)變速，每?jī)蓹n間用液力變矩器實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速。無(wú)級(jí)變速器（CVT）可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳狀態(tài)下工作，依靠變速器無(wú)極調(diào)速來(lái)適應(yīng)汽車(chē)的各種速度，因此可以是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒最好，排氣污染最小，達(dá)到節(jié)油的目的。1.4級(jí)變速一CVT大變速比、大轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵一無(wú)偏斜金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)對(duì)稱(chēng)直母線(xiàn)錐盤(pán)情況下，金屬帶在變速過(guò)程中必然產(chǎn)生偏斜。此偏斜量限制了錐盤(pán)的半徑，也限制了變速比。因而對(duì)稱(chēng)直母線(xiàn)錐盤(pán)所產(chǎn)生金屬帶的偏斜，一方面限制了車(chē)輛節(jié)油的經(jīng)濟(jì)車(chē)速范圍;另一方面限制了錐盤(pán)工作半徑的增加，也限制了可傳遞的轉(zhuǎn)矩，即傳動(dòng)能力。目前，汽車(chē)CVT的變速比一般在R=5.5左右，通常用于排量在2.0L以下的汽車(chē)傳動(dòng)a中。1.5拋棄液壓加壓系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)油汽車(chē)金屬帶和擺銷(xiāo)鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器一一VT，是當(dāng)前汽車(chē)自動(dòng)變速器中最具前景的傳動(dòng)形式。目前汽車(chē)金屬帶式無(wú)級(jí)變速器絕大部分采用液壓加壓、電子系統(tǒng)控制方案。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)變矩器離合器和液力變矩器傳給前進(jìn)、倒檔離合器，液力泵產(chǎn)生的高壓油通過(guò)液壓缸將力施加給錐盤(pán)變速裝置，該力施加給金屬帶組件產(chǎn)生摩擦力，將主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩傳遞給從動(dòng)軸，然后通過(guò)減速裝置，經(jīng)減速器輸出給車(chē)輪。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于除了金屬帶傳動(dòng)的全新技術(shù)以外，全部采用了成熟技術(shù)，可行性好。但與成熟的AT（自動(dòng)變速器）技術(shù)一樣，有一個(gè)重要的弱點(diǎn)，即是均采用耗能的液壓伺服系統(tǒng)。AT和MT（手動(dòng)變速器）均為齒輪傳動(dòng)，AT比MT多耗油15%左右，其原因在于液壓私服系統(tǒng)耗能。采用CVT的汽車(chē)，由于CVT可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳區(qū)域工作，因而達(dá)到節(jié)油的目的。目前其油耗與采用MT的汽車(chē)持平。如果拋棄液壓加壓系統(tǒng)，將避免能量的損失，達(dá)到更加節(jié)油的目標(biāo)。2CVT的總體設(shè)計(jì)2.1原車(chē)相關(guān)參數(shù)本次設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)如下：面對(duì)對(duì)象1.0L轎車(chē)轎車(chē)驅(qū)動(dòng)形式前置前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速5881(r/min)最大功率38.0km/5800(r/min)最咼車(chē)速135km/h最大扭矩75.0N-m/3299(r/min)倒檔傳動(dòng)比3.125傳動(dòng)比范圍0.864-3.09主減速器傳動(dòng)比4.52.2帶傳動(dòng)的分析2.2.1變速方式在金屬傳動(dòng)中，帶輪由圓錐盤(pán)組成，利用圓錐盤(pán)的軸向移動(dòng)來(lái)達(dá)到變速。這種變速機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)可靠，應(yīng)用范圍廣泛。在這種變速器中，有的只是一個(gè)帶輪可軸向移動(dòng)，另個(gè)帶輪的直徑是固定不變的，這種情況下變速，必須同時(shí)改變兩輪的中心距，這在我們的設(shè)計(jì)中是難以布置和難以控制甚至難以達(dá)到的。另一些機(jī)構(gòu)兩輪都起變速作用，這又分為兩種情況：A、兩輪的兩邊都可以調(diào)節(jié);B、只有一邊可以調(diào)節(jié)。要調(diào)節(jié)就必須有控制或壓緊機(jī)構(gòu),在A中情況下，機(jī)構(gòu)必然變得復(fù)雜和龐大，而B(niǎo)情況可以有效地避免這種情況的發(fā)生。本方案采用一級(jí)變速就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在金屬帶的選取上，我們選用了現(xiàn)有的自制金屬帶,結(jié)構(gòu)參數(shù)為：上底寬32mm，高15mm,工作中徑為26mm。綜上所述:本方案在帶輪的結(jié)構(gòu)選擇單級(jí)，兩個(gè)帶輪都是面可調(diào)的金屬帶形式。2.2.2基本運(yùn)動(dòng)關(guān)系1）帶輪的移動(dòng)距離帶輪的移動(dòng)距離受到兩邊帶輪相碰的位置和帶達(dá)到帶輪內(nèi)邊緣的位置所限制。D-d 9tg亍二因此，在雙向移動(dòng)的情況下：帶輪兩邊的夾角；11——帶底面的寬度=b-2htgp2帶中性層的寬度；——中性層至底面的距離，h2=h—hi(hi為帶中性層面至頂面的距離)，在帶輪移動(dòng)的情況下，軸向移動(dòng)距離為上式中X的二倍。CVT傳動(dòng)比及調(diào)速的范圍為了具有較高的傳動(dòng)效率，且設(shè)計(jì)和制造的方便，兩個(gè)帶輪的尺寸設(shè)計(jì)為同樣大小。要擴(kuò)大變速的范圍，須增加帶的寬度，減小帶輪的槽角或減小帶輪的直徑d。帶輪的楔角太小容易使帶楔在槽中，此外，楔角越小，帶上受到的橫向力就越大，也容易使帶撓曲，所以楔角不能太小。經(jīng)驗(yàn)值為22-24度。我們選用28度的楔角。減小帶輪的直徑d會(huì)使帶的疲勞強(qiáng)度降低，所以一般也不宜采用比規(guī)定直徑小的帶輪直徑。根據(jù)已有的資料顯示：帶輪的工作直徑可以達(dá)到75mm，而傳動(dòng)比的范圍可以達(dá)到0.45-2.22，在本設(shè)計(jì)中，我們將帶輪的最小工作直徑定為80mm，以使其工作可靠，壽命更高。材料的選擇：鋼帶，摩擦副表面采用硼化鎢和硼化鉬基合金材料(金屬陶瓷)這種合金主要用于在高溫下工作的易磨損鋼表面，以含鉬的坡莫合金(2M，81N,17F)和鎳鉻合金作粘結(jié)金屬，主是熱壓發(fā)制造的。性質(zhì)如下:Oie百分含量％HRA抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度彈性模量E金屬陶瓷組成 硼化物粘結(jié)相10-7GPaWB—坡莫合金96?0 4.02592156062041.3586.0 14.085140050052.0摩擦副的摩擦系數(shù)為0.3.由相關(guān)參數(shù)得知：i21maxi21max=3.09021min=0.846調(diào)速范圍Rb調(diào)速范圍Rbi21maxi21min3.0900.846=3.576采用對(duì)稱(chēng)調(diào)速，'max=匹=袒"6=1-9811i=-minimax根據(jù)金屬帶的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定CVT錐輪的結(jié)構(gòu)。

取最小工作直徑D?二80mm，則最大工作直徑mmD=ixD=1.981x80=151.36mmmaxmax minCVT錐輪的結(jié)構(gòu)圖2.3壓緊裝置的設(shè)計(jì)2?3?1曲面壓緊結(jié)構(gòu)所有的基于摩擦的機(jī)械式CVT都需要在工作副上施加一定的壓緊力，以使它們無(wú)滑動(dòng)地可靠工作。在自動(dòng)壓緊的應(yīng)用中，壓緊力應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的傳動(dòng)比和力矩調(diào)整到最佳值，從而在保證工作可靠的前提下，減少磨損和延長(zhǎng)壽命。當(dāng)前流行的做法是：用一套自動(dòng)控制的渦輪系統(tǒng)。但，這樣的系統(tǒng)不但增加CVT的成本，還使轎車(chē)在工作的某些方面變壞，并且導(dǎo)致極大的燃油消耗，這些都會(huì)是中國(guó)家庭轎車(chē)的不適宜因數(shù)。為此，我們嘗試開(kāi)發(fā)了一種幾乎沒(méi)有功率消耗的“純機(jī)械”自壓緊裝置。這種裝置的工作原理和紡織工業(yè)中應(yīng)用的某些CVT壓緊機(jī)構(gòu)有些類(lèi)似,但已經(jīng)除去了諸如允許軸向移動(dòng)和傳動(dòng)比范圍大小的缺陷。在輸入軸上有三個(gè)相互間隔120度均勻分布的傳動(dòng)銷(xiāo)，每個(gè)銷(xiāo)和位于可軸向移動(dòng)的帶輪后部的銷(xiāo)的導(dǎo)槽曲面接觸。接觸力的周向力取決于帶輪三個(gè)銷(xiāo)導(dǎo)槽斜面的傾斜度tgg=2f*DG)/三個(gè)銷(xiāo)導(dǎo)槽斜面的傾斜度tgg=2f*DG)/dC0S＜兀丿

在這里：f——摩擦副的摩擦系數(shù)D(x)——帶的工作直徑x——帶輪的軸向移動(dòng)量dT——銷(xiāo)的工作直徑屮一一帶輪的楔角這個(gè)斜率函數(shù)的意圖是當(dāng)可動(dòng)帶輪被傳動(dòng)比控制裝置移動(dòng)到不同位置時(shí)，接觸力的軸向分力相應(yīng)不同的傳動(dòng)比能產(chǎn)生不同的比例系數(shù)來(lái)適配輸入軸轉(zhuǎn)矩以使壓緊力等于或稍大于臨界力，這樣，摩擦工作副就不會(huì)有相對(duì)的滑動(dòng)。在特例演變下，這種自壓緊裝置允許x=24mm的軸向相對(duì)位移，同時(shí)傳動(dòng)比范圍可達(dá)R~6。樣機(jī)測(cè)試結(jié)果顯示：這種裝置基本滿(mǎn)足實(shí)際需要，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。我們堅(jiān)信：經(jīng)過(guò)發(fā)展和完善，這種裝置是有真正的應(yīng)用價(jià)值的。其關(guān)鍵問(wèn)題是曲面S(x)的確定，以下就是有關(guān)計(jì)算：帶輪與皮帶接觸處要求軸向壓緊力為：kM 申DfD(x) 2 ⑴式中，kf——工況系數(shù)，可以取1.2。壓緊力隨X的不同(實(shí)際是工作直徑D(X)的不同)而變化。自動(dòng)壓緊裝置產(chǎn)生的軸向壓緊力的表示：=ctg2fD=ctg2fDXdcos_

<p2丿-P2)式中，dp——平均工作直徑。即中徑曲面的升角；是滾柱銷(xiāo)和曲面接觸處的等效摩擦角，即p二ctg(f)，f是等效摩擦系數(shù),一般W0.1平橫條件：若不計(jì)入附加彈簧的輔助壓緊力，有QanQd，為系統(tǒng)不打滑的工作條件,=ctg2fDxdcos—

<p2丿-P3）由（1），（2）關(guān)系式可得到。4）皮帶工作直徑與軸向位移的關(guān)系D=D（x）二d+xxctg（（p/2）式中，d——最小工作直徑將上式代入（3）式中，即確認(rèn)九（X）。5）確定S（x）由關(guān)系式tg九=dx/ds，并利用正切和角切以及（3）式，可以推出:dcosZ+2ff'D（x）s（x）=J_Z2 -2fD（x）-f'dcosf ⑷p2若設(shè)計(jì)中CVT傳遞的最大扭矩，最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速已知，可以確定Qamax和Jin及及max和和min；再根據(jù)dp，f和d等可以利用（4）式求得s（x）。代入各已知量后得到：c+cxrcc-CC’/ \cccsx丿=J」 ^-dx=i4r^ln(c+cx)+23+」xc+cx c2 3 4c2c3 4 4 4 4式子中c1，c2，c3，c4均為常數(shù)。2.3.2加壓彈簧的設(shè)計(jì)使金屬帶與錐輪彼此壓緊，產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮訅貉b置的主要作用是在汽車(chē)起步時(shí)使金屬帶與錐輪彼此壓緊，產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮=fQ,足夠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸向壓緊力Qkp軸向壓緊力Qkp—cos2f輸入軸上的加壓彈簧當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速最低時(shí)，彈簧工作高度H2最小，軸向壓緊力最大Qmin呂叫=3600穿—呵=8-KN60當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最高時(shí)’彈簧工作高度竹最大’軸向壓緊力最小QminkPQ 1.56x38x103 28ofcos二 cos二4.33KN2f2 5600 22f 2 x3.14x151.36x10-3x0.3 260根據(jù)幾何關(guān)系，Ax=(D 一D.)xtg與二(151.36-80)xt^2.maxmin 2 2彈簧剛度K=AQAx8.19—4.33x103二216.9N/mm17.8彈簧設(shè)計(jì)：1)根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力因彈簧在交變作用力下工作，按1類(lèi)彈簧考慮?，F(xiàn)選用硅錳合金彈簧鋼絲，估取彈簧中徑D=90mm,d=18mm。查表知【T】=47122)根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑4C-10.6154x5-10.615選取旋繞比C=5，則補(bǔ)償系數(shù)K= + = + =1.314C-4C4x5-4 5試算彈簧直徑d=1.6將=L68190x1.31x5 「=17mm4713)根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)n=GdAx8PmaxC3上值與原估去值相近，且為標(biāo)準(zhǔn)值。則D=D2+d=3)根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)n=GdAx8PmaxC378500x18x血=3.078x8190x53取n=3圈。4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序見(jiàn)附頁(yè)，輸入軸彈簧參數(shù)見(jiàn)下表中徑D290mm有效圈數(shù)n13內(nèi)徑D172mm總?cè)?shù)n15外徑D108mm節(jié)距p25.2mm旋繞比C5軸向距離57.2mm

細(xì)長(zhǎng)比b1.11張開(kāi)長(zhǎng)度L1418.6mm自由長(zhǎng)度H0100mm螺旋角a5.1o工作長(zhǎng)HH1262mm；80mm質(zhì)量m2.8kg5)驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比b=l.llV2.6，穩(wěn)定B.中間周上的加壓彈簧當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速n2最低時(shí)，彈簧工作高度H最大，軸向壓緊力最小QminkM申1-cos二QminkM申1-cos二fDmaxP比空cos竺二1.8KN2 151.36x10-3x0.3 238x103=64.8N?Mnc5600c“，n2xx3,1460當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速n2最高時(shí),彈簧工乍高度H2最大，軸向壓緊力最大kQ=maxkQ=maxfDmax彈簧剛度K竺Ax3.406—1.8178x103二90.22N/mmMcos-E64?8cos更二3.406kNTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"280x10-3x0.3 2q 28o根據(jù)幾何關(guān)系，AX=(D -D.)xtg7二(151.36-80)xtg_y\o"CurrentDocument"maxmin 2 2彈簧設(shè)計(jì)：根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力因彈簧在交變作用力下工作，按1類(lèi)彈簧考慮?，F(xiàn)選用硅錳合金彈簧鋼絲，估取彈簧中徑D二90mm，d二16mm。杳表知匸］=471。2根據(jù)強(qiáng)度條件算彈簧鋼絲直徑直徑旋繞比C=5.625，則補(bǔ)償系數(shù)4C-10.6154x5.625-10.615K= + = + =1.274C—4C4x5.625—4 5.625試算彈簧鋼絲直徑=11.5mm=1.6；3406x1-27x5-625=11.5mm471

原估取值安全，且為標(biāo)準(zhǔn)值。則D=D2+d=90+16=106mm根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)GdAx 78500x16x17.8’廠(chǎng)n= 二 二4.6PC3 8x3406x5.6253max取n=5圈4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序同輸入軸，結(jié)果如下表中徑D290mm有效圈數(shù)n15內(nèi)徑D174mm總?cè)?shù)n17外徑D106mm節(jié)距p25.2mm旋繞比C5.625軸向距離59.2mm細(xì)長(zhǎng)比b1.67張開(kāi)長(zhǎng)度L1428.8mm自由長(zhǎng)度H095mm螺旋角a5.00工作長(zhǎng)HH1257.2mm；75mm質(zhì)量m2.2kg5)驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比b=1.06<2.6，穩(wěn)定。2.4齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1前進(jìn)檔減速齒輪3.091.892=1.6333.091.892=1.633ii= 1i21max2)選擇齒輪類(lèi)型，材料，精度及參數(shù)A.選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)選擇齒輪材料：選取大小齒輪材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48?55HRC.選擇齒輪為7級(jí)精度D.選小齒輪齒數(shù)Z=36,大齒輪齒數(shù)Z=iZ=1.633x36=591211齒面的接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)d1t=2.32d1t=2.32A.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值選擇載荷系數(shù)K=1.25t計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩P38T=95.5x105x_i=95.5A.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值選擇載荷系數(shù)K=1.25t計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩P38T=95.5x105x_i=95.5x105x =1.23x105Nmmi n 5600/1.8921c）選取齒寬系數(shù)0d=°.7d）材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8Ee）按齒面硬度中間值52HRC查得大，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限c =c =1170MPHlim1 Hlim2af)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x5600/1.892x1x8x300x10=4.26x10911hg）查得接觸疲勞壽命系數(shù)Km=0.89,Kn2=0.92h）計(jì)算疲勞許用應(yīng)力取失效效率為1%，安全系數(shù)S=1b]=Kc/S=1041.3b] =Kc/S=1076.4H1 HN1Hlim1 H2 HN2Hlim2B.計(jì)算a）試算小齒輪分度圓直徑d，代入t]中較小的值1t Hd1t=2.321.25xl.23xl050.71.633+1(189.8丫1.63311041.3丿=52.77mmb）計(jì)算圓周速度V兀dnV= 14—1—=60x1000兀x52.77x560060x1000x1.892=8.17m/s計(jì)算齒寬bb=0d=0.7x52.77=36.94d1t計(jì)算齒寬和齒高之比模數(shù)m=d/Z=52.77/30=1.761 1t 1t齒高h(yuǎn)=2.25xm=2.25x1.76=3.961b/h=36.94/3.96=9.33計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=8.17m/s，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1.17V

直齒輪，假設(shè)KF/b>100N/mm,查得K=K=1.1，使用系數(shù)K=1.75At Ha Fa AK=1.287,K二1.25HP FPK=KKKK=1.75x1.17x1.1x1.287=2.90AVaHP按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得d=d3；K/K=52.77x3；2.90/1.25=69.86mm11t 1計(jì)算模數(shù)mm=d/Z=69.80/30=2.334)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m=A)確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值a)按齒面硬度中間值52HRC查得大，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Q=Q=QHlim1Hlim2=680MP查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.8&K=0.89N1 N2計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1.3[o]=KQ /S=406.31,[o] =KQ/S=465.54F1 FN1FE1 F2 FN2FE2計(jì)算載荷系數(shù)KK=KKKK=1.75x1.1x1.17x1.25=2.82A1aFPe)查取齒輪系數(shù)Y=2.52,Y=2.343Fa1Fa2f)查取應(yīng)力校正系數(shù)Y=1.625,Y=1.678Sa1Sa2g)計(jì)算大小齒輪的YY/[o]并加以比較FaSa FYY/[o]=2.52x1.625/460.31=0.0089TOC\o"1-5"\h\zFa1Sa1 FYY/[o]=2.343x1.687/465.51=0.0085Fa2Sa2 Fh)計(jì)算模數(shù)m222.82x1.23x1°5222.82x1.23x1°5x0.0089=2.140.7x300.7x302d1 f

對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪的模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸的疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪的直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù)m=2.14，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.15，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=69.86mm1Z二d/m二69.86/2.25二30.14,取Z二31

111Z=iZ=1.633x31=51215)幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑d=Zm=31x2.25=69.75mm11d=Zm=51x2.25=114.75mm22計(jì)算中心距a=(d+d)/2=(69.75+114.75)/2=92.2512計(jì)算齒輪寬度b=Qd=0.7x69.75=48.825d1圓整：B=49,B=54212T驗(yàn)算F=萬(wàn)+2T驗(yàn)算F=萬(wàn)+=12.4.2倒檔減速齒輪D)2x1.23x10569.75=352.7>100,合適i 3.142倒^= =1.661i 1.98CVT取倒檔小齒輪與惰輪的減速比，倒i=】?3取倒檔惰輪與大齒輪的減速比i=1.28倒2計(jì)算各齒輪參數(shù)由于結(jié)構(gòu)的原因，倒檔大，小齒輪要有一定的間隙。故取倒檔小齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)與前進(jìn)檔小齒輪相同。令d=69.75mm,Z=31,B=54mm,m=2.25,貝I」111d=di=69.75x1.3=90mm，中 1倒1Z=Zi=31x1.3=40，中 1倒1

B=B-5-49mm,中1d=di=90x1.28=117mm,2 中倒2Z=Zi=40x1.28=52，2 中倒2B=B=49mm2中驗(yàn)算按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式◎2KTYY「1——:_1FaSa＜「J1?按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式◎2KTYY「1——:_1FaSa＜「J1?m3Z2d1確定式中各值K=1.18FP1K=10.8V1KFP=K=1.20F卩中K=K =10.8=1.75K=1.21K=10.8V2K=2.7711K=K=2.794F FZ中K=2.7982K=1.1計(jì)算T計(jì)算T值:T=1.23x105Nmm1T=95.5T=95.5x105x385600/1.891x1.3=1.6x105Nmm38=2.036x10538=2.036x105NmmYFa1=2.508Y=1.632Sa1Y=2.40Y=1.67Fa中sa中Y=2.312Y=1.706Fa2Sa1?=d0.7查得J =1170MPj=680MPHlimaFE a「J1=1.18x680=573.1F11.4「J1=KJ/S=J1=].2x680=5829FFNFEF中1.4x5600/3.142T=95.5x1052□=】.21x680=587.7F2 1.42x□=】.21x680=587.7F2 1.42x2.771x1.23x105x2.508x1.632c= =279.8F10.7x2.253x402c=2x2.794xgx2.40x⑷=279.8F中0.7x2.253x403。=2x2.798x2.3°6x1°5x2.312x1.706=208.4F20.7x2.253x512F所以安全2.4.3減速軸距的調(diào)整考慮到倒檔大小齒輪不能直接接觸，故軸距d+d69.75+117心a> 缶= =93mm22調(diào)整中心距，取a=107mm,調(diào)整前進(jìn)檔齒輪，令m=2.252a 2x107前進(jìn)擋小齒輪d= = =81?28mm1 1+i1+1.633前進(jìn)擋大齒輪d=id=81.28x1.633=132.72mm21Z=—^= =36.12,取Z=361m2.25 1d13272=58.99,取Z=592.25 2Z=-^=2m圓整d=2.25x36=81mm1d=2.25x59=132.75mm2d+d 81+132.75.?,o_a=t2= =106.875mm2b=Qd=0.7x81=56.7mmd1圓整為B圓整為B=57mm，B=62mm21驗(yàn)算：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算lc]F2KTYY 2x2.82x1.23x105xlc]F0.7x2.253x362c= 1f0.7x2.253x362F?m3Z2 07x2253x362 ad12.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算2.5.1輸入軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料選取45號(hào)剛，調(diào)質(zhì)，HBS=230

2） 初步估算軸的最小直徑取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)計(jì)算，此時(shí)，功率P=25.12KWn=3200N/min取A二1100d>A才P=1103 =21.86mmn\32003） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸/示O考慮錐輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝錐輪處軸徑/示O考慮錐輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝錐輪處軸徑d 二30mm，軸的裝配草圖如圖所min兩軸的乘支點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)=245mm14）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度A.作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖a）計(jì)算壓軸力錐輪的當(dāng)量摩擦系數(shù)f二f/sin0二0.3/sinl4。二1.24VD—Da=1800—-1——2x600=155.5。afa=1.24x155.50x3.14=3.361800最大有效拉力F二1000P/V二1.25x1.25x38x1000/44.36二1.34KNea ea由于鋼帶伸縮彈性小，可忽略離心力對(duì)預(yù)緊力的影響。故1 efva+1 1 e3.36+1鋼帶預(yù)緊力F廣2=莎二1二2x1.34x103x為R二718N徑向壓軸力Q=2Fsina/2=2x718xsin155.50/2=1403N0b）計(jì)算軸的壓緊力QmaxfPV卩QmaxfPV卩mincosl4o=1.56x38x1035600x3.14x133.5x0.360cos140=5.1KNc）計(jì)算支反力c）計(jì)算支反力將輸入軸與中間軸形成的平面定為水平面，則垂直面沒(méi)有力的作用1403R= x84=481NA245R=Q-R=1403-481二922NB Ad)d)e)作出扭矩圖,f）計(jì)算彎矩M=e)作出扭矩圖,f）計(jì)算彎矩M=RL=481x(245-84)x10-3=77.4NmAA取a=0.6,aT=0.6x75=45Nmca=｛；Mca=｛；M2+(dT)2=*77.42+452=89.53Nmg）校核軸的強(qiáng)度按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算彎曲應(yīng)力—c= ca-caW對(duì)軸的抗彎截面系數(shù)W,采用近似算法，W=O.ld3=0.1X0.0303=2.7X10-6M8953 「1c=—= x106=33.2MP<ln」ca '|W 2.7 a -1所以安全。2.5.2中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1） 選擇軸的材料選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=2302） 初步估算軸的最小直徑功率P=25.12KW轉(zhuǎn)速n二3200/1.892二1691N/min取A二1100d>A3：電=1103：2512=27.1mm

0可n 31691'13）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸考慮錐輪的機(jī)構(gòu)要求及軸的剛度，以及通用性要求取裝錐輪處軸徑d?二30mmmin軸的裝配草圖如圖所示。4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度A.做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖a）計(jì)算徑向力作用在中間軸上的壓軸力，大小與作用在輸入軸上的壓軸力相同，方向相反。即徑向壓軸力Q=1403N中間軸上減速齒輪產(chǎn)生的徑向力

38減速齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=-n——5600 減速齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=-n56002x x3.141.891x60產(chǎn)生的徑向力，F(xiàn)=尋=1產(chǎn)生的徑向力，F(xiàn)=尋=1=Ftga1二3527xtg200二1283.7N二F/cosa二3527/cos2Oo二3753.4N1b)計(jì)算支反力將輸入軸與中間軸形成的平面定為水平面H,垂直面V垂直與水平面H。R二Q/189x(189-122)=1403/189x67二497NH水TifiK力廿析圖R=水TifiK力廿析圖R=F/223x(223-53.5)=3527/223x169.5二268NR1VR1V=￡(223-53-5)=譽(yù)(223-53-5)=9757NR二F-R二F-R二1283.7-975.7二308N3V受力分析Blc)作出彎矩圖M二RL二2681x53.5x10-3二134.4Nm3H1M二RL二497x122x10-3二60.6Nm2 2H2V面V面M二RL二308x53.5x10-3二16.5Nm3V3作出扭矩圖取a二0.6,aT二0.6x123.0二73.8NmaT計(jì)算彎矩M =「M2+(aT》=、60.62+73.82=95.5Nmca1 1M =.JM2+M2+(aT》=v'143.42+16.52+73.82=162Nmca2 1 3LJ|校核軸的強(qiáng)度按第三強(qiáng)度計(jì)算理論，計(jì)算彎曲應(yīng)力M—cacaW對(duì)軸的抗彎截面系數(shù)W,采用近似算法，W—O.ld3—0.1X0.0303—2.7x10-6y—ca— X106—60MP<In]caW2.7a -1所以安全。其它軸尺寸見(jiàn)零件圖，他們受力小于前面兩軸，故安全。2.6軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算主動(dòng)軸上軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算壽命，本著CVT變速器五年壽命，按每天工作八小時(shí)，每年300天工作日則軸承計(jì)算壽命L—8x300x5—12000小時(shí)h主動(dòng)軸承采用兩對(duì)軸承，內(nèi)側(cè)選用46406型角接觸軸承。外測(cè)選用7206型圓錐滾子軸承。通過(guò)不同的尺寸公差保證角接觸球軸承主要承受徑向力，圓錐滾子軸承承受軸向力1.對(duì)角接觸軸承，派生軸向力S—0.68RS—0.68R—0.68x841—572N11S—0.68R—0.68x922—627N22所以軸向力A2-S2-627NA—F+S—627N1a2對(duì)軸承2,當(dāng)量動(dòng)載荷P—f（XR+YA）p取f—1.2，f—1.00，A/R—627/922—0.68<e，取x=1,Y=0p1P—1.2xGx922+0x627）-1106N廠(chǎng)P60nL1106-60x5600x12000C—」3 h— 3 —70Knf106 1.00 106校驗(yàn)合格。2.對(duì)圓錐滾子軸承，由于只承受軸向力，P—fA—1.2x5.1—6.1KN要求軸承的工作壽命為一年，L—8x300—2400小時(shí)hP3庇-%6。x5600x2400-173Kn

采用車(chē)用特制軸承，采用特制加工工藝，可以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。其它軸承計(jì)算忽略。7錐輪處的鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算主要失效形式是工作面壓潰選用8x36按聯(lián)接強(qiáng)度校核c=2TU01扣Fkldp最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，T=75,接觸高度K=0.5h=0.5x7=3.5mm鍵的工作長(zhǎng)度l二36mm，軸的直徑d二30mm2Tx102Tx103c=—Pkld2x75x1033.5x36x30=39.7MP<ac]P校驗(yàn)安全。其它鍵參數(shù)見(jiàn)裝配圖，檢驗(yàn)略。3變速器的調(diào)控分析1CVT的一般調(diào)控理論對(duì)于車(chē)用的發(fā)動(dòng)機(jī)，在任一給定油門(mén)開(kāi)度Q下總有一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速nd，是得對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率P為最大或?qū)?yīng)的油耗率gd為最低。將不同油門(mén)開(kāi)度下發(fā)動(dòng)機(jī)特性（如d速度特性）的最大功率點(diǎn)或最低油耗率點(diǎn)連成曲線(xiàn)，便得到最佳發(fā)動(dòng)機(jī)曲線(xiàn)D或最佳經(jīng)濟(jì)曲線(xiàn)E,如下圖a所示。這兩條曲線(xiàn)也容易轉(zhuǎn)化成如圖b所示的nd—a曲線(xiàn)。E,D兩條曲線(xiàn)及其所包圍的區(qū)域是CVT調(diào)速控制的重要依據(jù)。yt"8。爍 fJ0=2咕/口fQ煬Iffi2發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳持性曲線(xiàn)

E—經(jīng)濟(jì)毀D—?jiǎng)恿€(xiàn)隨著工況（油門(mén)開(kāi)度，工作負(fù)荷）CVT須適當(dāng)調(diào)整變速傳動(dòng)比從而改變整個(gè)傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，使車(chē)速發(fā)生相應(yīng)的變化，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ne和功率P正好是最佳工作線(xiàn)E或eD上的某個(gè)確定值nd和Pd，即保證在最佳工況下工作。根據(jù)CVT調(diào)控的一般理論（又稱(chēng)“等轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)理論），其傳動(dòng)比i的變化按下述方法確定。為敘述方便，設(shè)離合器完全結(jié)合不打滑，CVT初級(jí)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)軸可視為剛性聯(lián)接，則傳動(dòng)比i與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ne（r/min）及車(chē)速V（km/h）有如下關(guān)系i二0.377Rrne/ioV二Ane/V ⑴式中R――驅(qū)動(dòng)輪波動(dòng)半徑m,可視為常數(shù)io——整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈除CVT以外的固定傳動(dòng)比，為常數(shù)A——0.377Rr/io于是，使ne二nd的理想或目標(biāo)傳動(dòng)比可表為id二0.377Rrnd/ioV二And/V （2）在行車(chē)中克通過(guò)傳感器測(cè)得ne,V,從而確定當(dāng)前實(shí)際傳動(dòng)比i同時(shí)根據(jù)存入微機(jī)ROM中的圖b及測(cè)得的a確定nd及id。若ne>nd,i>id，則發(fā)出并執(zhí)行減小傳動(dòng)比的指令;反之則發(fā)出執(zhí)行增大傳動(dòng)比的指令，直至ne=nd,i=id。這樣形成了一個(gè)閉環(huán)調(diào)控的基本邏輯。然而，上述調(diào)控理論或邏輯至少有如下不足之處：首先，它只指出了傳動(dòng)比調(diào)節(jié)變化的方向，沒(méi)有指出變化的量或速率應(yīng)該遵循什么規(guī)律;其次，它只從系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率平衡來(lái)考慮問(wèn)題，對(duì)于常處于過(guò)渡平衡狀態(tài)中的實(shí)際車(chē)輛，往往會(huì)引起某種“誤操作”造成整車(chē)性能的惡化；此外，這種調(diào)控顯然屬于滯后被動(dòng)跟隨式的，必須等到實(shí)際與理想工作參數(shù)有了偏差后（ne不等于nd,i不等于id）才進(jìn)行干預(yù)，難以實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)控。人們?cè)岢隽艘恍┌虢?jīng)驗(yàn)的調(diào)控規(guī)律，試圖改善上述不足之處。例如有人用以下公式

式中k1,k2——待定的非常系數(shù)顯然對(duì)不同的車(chē)輛和發(fā)動(dòng)機(jī)，都要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)才能將其確定，故此法至少實(shí)用性方面受到了較大的限制。有鑒于此，尋找一種更合理適用的CVT調(diào)控理論或邏輯就十分有必要了。3.2CVT最佳調(diào)控邏輯3.2.1過(guò)渡狀態(tài)可得根據(jù)【7】，對(duì)理想調(diào)速可得，式（2）微分di0.377R(dnndVA(dnidV&=di0.377R(dnndVA(dnidV&=dtiVdtVdtdtAdt4）這是一個(gè)重要的公式，其物理意義可以理解為：若在當(dāng)前過(guò)渡（瞬態(tài)）平衡狀態(tài)下正好有ne=nd,i=id，則當(dāng)任一原因引起車(chē)速V,加速度a及理想發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd發(fā)生變化時(shí)（如加、減速過(guò)程，油門(mén)變化，路況及載荷變化等），CVT必須使發(fā)動(dòng)機(jī)按上式確定的調(diào)速率調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，才能使發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持在最佳特性曲線(xiàn)E或D下工作，恒有i二id和p二p獲得與整車(chē)特性的最佳匹配。ed式中第一項(xiàng)反應(yīng)油門(mén)開(kāi)度a變