汽车新技术-邹乃威课件第5章 第5节 静液-机械复合传动无级变速器

静液-机械复合传动无级变速技术邹乃威1.无级变速概念的提出（1）发动机转速范围与行驶车速需求范围存在较大差距；（2）变速器依靠改变速比来协调这一矛盾；（3）变速器的传动比（速比）序列越多汽车性能越好，换档操作次数越多；（4）无级变速器（ContinuouslyVariableTransmission）是一种特殊的自动变速器，可以在一定范围（）内调节速比，相当于有无数个档位的机械变速器，且实现了“换档”的自动化，是最理想的变速器；（5）无级变速器（CVT）“换挡”（变速）过程要实现“自动”控制。两个基本难点：确定目标速比；跟踪目标速比；2023/2/231.无级变速概念的提出液力机械传动性能的缺陷（1）动力性发挥不充分（2）经济性较差（3）传动效率较低2023/2/23双涡轮变矩器K0值K0值75%效率线高效区高效区高效区单涡轮变矩器与CVT匹配的发动机工作点分布与有级变速器匹配的发动机工作点分布2.实现无级变速的途径（1）变节圆传动

如:带式、链式传动，汽车上应用较为普遍；（2）摩擦传动

如:锥、盘、环及球面传动，牵引环式CVT；（3）电力传动如：串联混合动力方案，

JohnDeer644K&944K，

勒图尔勒特大型装载机；（4）静液传动

如:纯静压传动，HST；（5）液力+机械传动如：轿车自动变速器AT2023/2/233.复合传动CVT的基本原理静液-机械复合传动无级变速器有两条传动支路：

静液传动支路；机械传动支路二者通过行星齿轮机构耦合形成无级变速传动特点：

传递转矩大

传动效率高

变速范围宽适用车型：

重载汽车

工程车辆

农用拖拉机

军事车辆

2023/2/23静液传动基本关系：

静液传动具有无级变速特性，其速比等于泵-马达

排量比的倒数；

转矩比等于泵-马达的排量比，是速比的倒数；

3.复合传动CVT的基本原理2023/2/23闭式回路传动系统3.复合传动CVT的基本原理为了提高静液传动的效率，增加传动功率，同时拓宽变速范围，在静液传动的基础上再“并联”一条机械传动支路，即构成“分段”CVT；两条支路通过行星排差动耦合；行星传动公式为：其中：行星传动为差动传动，具有两个自由度，无级变速依靠静液传动的速比连续调节特性限制了行星传动的一个自由度，使其成为单自由度的稳定传动系统；这种传动方式率先在农用拖拉机上得到应用，后来拓展到工程机械领域；Caterpillar、Dana-Rexroth和ZF都曾针对装载机的工作特点开发了CVT；国内也有很多单位在研制CVT，洛阳一拖，河南科技大学，北京

理工大学，北京创世奇公司

等都曾研制过不同用途的CVT。2023/2/232023/2/233.复合传动CVT的基本原理输入耦合输出耦合混合耦合明确几项规定：速比定义为：外啮合齿轮速比：静液传动速比：动力从行星架输入，从太阳轮和齿圈输出，其中机械传动支路从太阳轮输出，静液传动支路从齿圈输入，两路动力在太阳轮耦合；行星架转速为：齿圈与太阳轮的转速关系为：代入行星排转速公式：

总速比为：3.复合传动CVT的基本原理2023/2/233.复合传动CVT的基本原理无级变速连续、无冲击的条件：受静液传动系统的结构特性影响，其速比仅可在一

定范围内连续变化，为了实现速比在更宽区域内

的连续变化，将各总速比段首尾衔接，合成为分

段无级变速，使总速比在

连续变化；无冲击“换段”的条件为：在总速比连续变化过

程中静液速比的“增加”与“减小”过程交

替变化，如：前一个“段位”总传动比是静液传动

比的增函数，则后一个“段位”就应是减函数；总速比：k=Ⅰ,Ⅱ……，N其中：速比连续条件：k=Ⅰ,Ⅱ……，N-1无冲击换挡条件：k=Ⅰ,Ⅱ……，N-12023/2/23（3）4.复合传动CVT的主要产品（1）CaterpillarCVT节能25%装备966KXE9