乘用车无级变速器液压系统设计

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液压机械无级变速器设计与试验分析

液压机械无级变速器设计与试验分析摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。

功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。

关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。

一、变速器总体设计方案1.变速器用途和选材。

设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。

变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。

液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。

选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。

汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。

太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。

模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。

太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。

2.变速器设计方案。

液压机械无级变速器设计方案如图1。

变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。

1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴图1 液压机械无级变速器结构图离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。

液压无级变速器原理

液压无级变速器原理液压无级变速器是一种无级变速传动装置，它通过液压系统将引擎输出的动力转换为经济高效的动力输出。

它由泵、液力变矩器和液压控制装置三部分组成，下面将详细介绍液压无级变速器的原理。

液压无级变速器的核心部分是液力变矩器，它是通过液体的流动和转动来实现动力传递和变速功能的。

液力变矩器由泵轮、液力涡轮和导向轮组成。

当发动机工作时，泵轮受发动机输出轴的动力驱动，使泵轮旋转起来，从而产生涡流。

涡轮则受涡流的冲击转动起来，实现动力输出。

导向轮起导向作用，使涡轮流回到泵轮中。

变速器的实质就是改变涡轮和泵轮的相对转速，以实现不同的传动比和输出转矩。

液压无级变速器通过控制液力变矩器内的液体流动，来实现无级变速的目的。

在液压无级变速器中，引入了一根控制轴，它与油压控制装置相连，通过改变控制轴的位置和转动角度，来控制液力变矩器内的液体流动。

当控制轴处于一定的位置和角度时，液体会倾向于流向涡轮，从而使转速提高，实现加速；当控制轴处于另一位置和角度时，液体会倾向于流向泵轮，从而使转速降低，实现减速。

同时，液力变矩器中还设置有转矩变换装置，它通过改变液力变矩器内液体的流通路径，实现输出转矩的调节。

当转矩需求大时，通过转矩变换装置改变流通路径，使更多的液体流向涡轮，从而获得更大的转矩输出；当转矩需求小时，则相反，调整流通路径使液体流向泵轮，从而降低输出转矩。

液力变矩器的液体流动控制是通过液压系统完成的。

液压系统由液压泵、油路系统和控制装置组成。

当驾驶员操作换挡器时，控制装置会接收到相应的指令，然后通过液压泵将液体注入液力变矩器的控制腔室，改变液体流通路径，实现变速和输出转矩的调节。

液压无级变速器的工作原理可以总结如下：当发动机工作时，液压泵受发动机轴的动力驱动，使液体流动并产生涡流；涡流冲击涡轮，使其转动起来，实现动力输出；同时，控制装置通过液压系统调节液体流动的路径和速度，实现变速和输出转矩的调节；最终，液力变矩器将引擎输出的动力转换为经济高效的动力输出。

液压无级变速器的设计

目录摘要 (3)第一章绪论 (5)1.1概述 (5)1.1.1液压传动的工作原理、特点及应用前景 (5)1.1.2无级变速器 (5)1.1.3无级变速器的分类 (6)1.2 液压无级变速器的研究状况和发展趋势 (7)1.3 本论文研究的意义 (8)1.4 本论文研究的工作 (8)第二章关于液压无级变速器的理论基础 (10)2.1 概述 (10)2.2 调速方案特点与适用情况的比较 (12)第三章液压无级变速器系统的设计 (13)3.1 液压泵及马达形式的选择 (13)3.2 径向柱塞泵及马达的工作原理 (14)3.2.1径向柱塞泵的工作原理 (14)3.2.2径向柱塞马达的工作原理 (15)3.3 液压无级变速器的工作原理 (16)3.4 液压无级变速器柱塞形式的讨论 (18)3.5 变速器配流轴和配油盘原理结构分析 (19)3.6 液压无级变速器的结构分析 (20)第四章液压无级变速器性能参数的分析 (23)4.1 液压传动系统特性的分析 (23)4.1.1 液压系统的转速特性分析 (23)4.1.2液压系统的转矩特性分析 (24)4.2 变速器系统主要参数的确定 (25)4.2.1 液压马达输出转速范围的确定 (25)4.2.2 液压马达最大扭矩的确定 (25)4.2.3 系统最大压力的确定 (26)4.3 变速器的工作效率 (26)4.3.1 变速器的容积效率 (26)4.3.2 变速器的机械效率 (27)4.4考虑工作孩度的变速器等效工作效率 (27)4.5变速器流量的分析 (28)第五章液压无级变速器的计算 (30)5.1液压系统主要参数 (30)5.1.1液压泵的主要参数 (30)5.1.2液压马达的主要参数 (30)5.2 液压泵的选择 (31)5.3 液压马达的选择 (32)5.4 参数计算分析 (32)5.5系统具体参数 (33)5.5.1传动比i (33)5.5.2功率P (34)5.5.3转矩T (34)小结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)摘要本文通过液压容积调速回路的基本理论分析，设计了一种液压无级变速器，在特定条件下，完成无级变速。

汽车用无级变速器结构设计

汽车用无级变速器结构设计摘要本文介绍了汽车用无级变速器的结构设计。

首先，介绍了无级变速器的作用和优势。

其次，详细描述了无级变速器的组成部分，包括液力变矩器、主减速器、行星齿轮装置等。

然后，讨论了不同种类无级变速器的结构设计特点和应用场景。

最后，指出了无级变速器结构设计中的一些重要考虑因素，如功率传递效率、可靠性和可维护性。

通过深入了解无级变速器结构设计，可以提高汽车性能和驾驶体验。

1. 引言汽车用无级变速器作为一种先进的传动装置，在汽车工业中扮演着重要角色。

无级变速器通过连续调整传动比，使发动机可以在各种速度和负载条件下运行在最佳工作点，从而提高燃油经济性和驾驶舒适性。

2. 无级变速器的组成部分汽车用无级变速器由多个组成部分组成，下面介绍其中的几个重要部分。

2.1 液力变矩器液力变矩器是无级变速器的核心部件之一，它通过液体的动能转换实现动力传递。

液力变矩器具有起动平稳、传动效率高等优点，在汽车起步和低速行驶时起着重要作用。

2.2 主减速器主减速器是无级变速系统的组成部分，其主要功能是降低发动机转速并增大扭矩。

主减速器通常采用齿轮传动方式，可根据需要调整传动比。

2.3 行星齿轮装置行星齿轮装置是无级变速器的关键组成部分之一。

它由太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮构成，通过改变行星齿轮的位置实现不同传动比。

行星齿轮装置具有简单紧凑、传动效率高等优点，被广泛应用于无级变速器中。

3. 不同种类无级变速器的结构设计特点和应用场景不同种类的无级变速器在结构设计上存在一些差异，下面介绍两种常见的无级变速器。

3.1 带式无级变速器带式无级变速器采用带传动的方式实现传动比的连续调整。

它具有结构简单、成本较低的特点，适用于小型车辆的应用。

3.2 可变液压无级变速器可变液压无级变速器通过调整液压系统中的压力来改变传动比。

它具有调节范围广、调节速度快的特点，适用于中大型车辆和高功率发动机的应用。

4. 无级变速器结构设计的考虑因素在进行无级变速器结构设计时，需考虑以下因素。

汽车无级变速器CVT液压部分基本原理（可编辑）

汽车无级变速器CVT液压部分基本原理第五章 CVT变速器结构与原理知识点5：CVT 液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT 液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理知识点5：CVT液压部分基本原理 * 液压部分是实现变速控制的关键环节目前CVT电液控制系统主要有两种液压方案：单压力回路和双压力回路。

荷兰VDT公司所研制的CVT 日本的Honda公司研制的CVT 1.单压力回路液压系统主、从动液压缸采用同一个液压源。

为了保证对速比有很好的控制，主动液压缸横截面积为被动液压缸的1.7～2倍，随具体参数的变化略有不同。

1.单压力回路液压系统缺点：比机械控制系统前进了一大步，但单压力回路也存在着自身的缺点。

由于主、从动轮液压缸工作面积相差较大，给液压缸的结构和布置带来的困难；在主动缸高速旋转的时候，由于它的尺寸较大时会产生很大的离心力，从而产生较大的动压，最终影响到速比的精确控制。

优点：结构简单，所需控制阀的数量少，控制变量少，具有较大的实用价值。

目前国内的研究基本上都是基于单压力回路系统。

2.双压力回路液压系统（1）基本原理采用了单一液压油源来提供压力由于可以方便地对主、从动缸的压力分别进行控制，从而可以采用相同的横截面积，这样就解决了单回路主、从动缸面积相差过大，布置困难的问题，也排除了液体的动压的干扰，对速比的控制提高了精确度。

2.双压力回路液压系统（2）本田飞度双压力回路液压系统的组成主要由主阀体、手动阀体、油泵、控制阀体、滤清器、变速器油（ATF）冷却器以及相应的压力油道和润滑油道等组成。

主阀体：内部装有润滑阀、PH（高压）调节阀、起步离合器换档阀、离合器调压阀、换档离合器蓄能器、起步离合器后备阀、PH控制换档阀。

无级变速汽车性能要求的液压控制实现

文章编号:100628224(2001)04221205无级变速汽车性能要求的液压控制实现The performance D emands of the CVT Autom obileare Realized for Hydralic con trol重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆(400044) 王红岩　秦大同Z hong Q ing U n iversity M echan ica l D riveK ey labora tory W ang H ong Y an　Q in D a T ong 吉林工业大学汽车工程学院,长春(130025) 张伯英裘熙定J i L in Ind ustry U n iversity A u to m obile E ng ineeringInstitu te Z hang B a i Y in　Q iu X i D ing[摘要]本文通过对典型的金属带式无级变速器的液压控制系统的剖析,了解并掌握了该变速器液压机械式控制系统的工作原理和对所要求性能的控制实现过程,为金属带式无级变速器控制系统的开发奠定了基础。

[Abstract]T h is paper analgzed the hydralic con tro l system of the typ icalm etal belt type CV T.T he w o rk ing theo ry of th is hydralic m echan ical con tro l system and it’s con tro l realizati on p rocess of perfo rm ance de2 m ands are understood.T hereby,it can be lay the foundati on fo r develop the con tro l system of the m etal belt CV T. 关键词:无级变速传动　液压控制系统 Key w o rds:CV T　H ydralic con tro l system 中图分类号:TH132.3 文献标识码:B1　概述汽车无级变速传动器能使其在行驶过程中根据行驶工况实现速比的无级变化,提高汽车的动力性,降低油耗,减少排防污染,充分发挥发动机特性。

液压机械无级变速器的设计及特性研究

液压机械无级变速器的设计及特性研究液压机械无级变速器的设计及特性研究导言液压机械无级变速器是一种能够实现连续无级变速的设备，其设计和研究对于机械工程领域具有重要的意义。

本文将对液压机械无级变速器的设计原理及特性进行深入研究，以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和指导。

一、液压机械无级变速器的原理液压机械无级变速器的核心组成部分是液压缸和连杆机构。

通过控制液压缸内的液体压力和流量，实现连杆机构的运动，从而改变输出轴的转速和扭矩。

其工作原理主要基于液压传动的特点，利用流体的不可压缩性和容积不变性实现传动效果。

在设计过程中，可以根据需求确定液压缸的数量、液压泵的流量和压力范围等参数。

通过合理选择这些参数，并根据实际工作环境的特点进行优化，可以获得更好的变速效果。

此外，还需要考虑液压缸和连杆机构的结构设计，确保其能够承受高压力和大负载的工作条件。

二、液压机械无级变速器的特性1. 无级变速性能优异：液压机械无级变速器可以实现连续的无级变速，相比传统的齿轮传动等机械变速器，具有更广泛的变速范围和更精准的调节性能。

2. 反应速度快：由于液压缸内的液体能够很快地传递力和动能，液压机械无级变速器的反应速度非常快，能够迅速适应实际工作情况的需求。

3. 输出轴扭矩大：通过合理设计液压缸和连杆机构，液压机械无级变速器可以实现较大的输出轴扭矩，适用于各种高负载工作情况。

4. 维护成本低：液压机械无级变速器的结构相对简单，在运行过程中很少需要维护和保养，能够降低维护成本和维修时间。

5. 能量损耗小：液压机械无级变速器因其工作原理的特点，在传动过程中能量损耗相对较小，能够提高传动效率。

三、液压机械无级变速器的应用液压机械无级变速器在许多领域都有广泛的应用。

其中，工程机械、汽车工业和航空航天等领域是其主要应用领域。

在工程机械领域，液压机械无级变速器被广泛应用于各类挖掘机、推土机、压路机等设备中，能够提供强大的动力输出和灵活的操作性能。

乘用车无级变速器液压系统设计

本科学生毕业设计乘用车无级变速器液压系统设计系部名称：汽车工程系专业班级：车辆工程B05-18班学生：高新明指导教师：安永东职称：副教授黑龙江工程学院二○○九年六月The Graduation Thesis for Bachelor's DegreePassenger CVT hydraulicsystem designCandidate：Gao XinMingSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B05-18Supervisor：Associate Prof. An YongDongHeilongjiang Institute of Technology2009-06·Harbin摘要液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础.针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。

介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。

试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。

关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀ABSTRACTThe design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method isprovided to develop the co-ntinuously variable transmission system.In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission.Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic control system；Digital pressure regulatorvalve目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景研究目的及意义 (1)1.2 乘用车无级变速器液压系统的发展历史和发展趋势 (2)1.3 设计的主要工作 (3)1.3.1主要设计容 (3)1.3.2主要技术指标、要求 (4)第2章乘用车无级变速器液压系统方案设计 (4)2.1 液压系统概述 (5)2.1.1 液压系统的组成和型式 (5)2.1.2 液压系统的类型和特点 (5)2.1.3 液压传动与控制的优缺点 (6)2.2 液压系统设计 (6)2.2.1 明确设计要求 (7)2.2.2 总体规划、确定液压执行元件 (7)2.2.3 确定系统的工作压力 (7)2.2.4 方案选择 (7)2.3 本章小结 (7)第3章无级变速器液压系统传动部分设计 (9)3.1 金属带式无级变速器带传动部分的设计 (9)3.2 轴的设计计算 (14)3.2.1 主动轴的设计 (15)3.2.2 从动轴的设计 (16)3.3 轴和轴承的校核 (18)3.2.1 轴的校核 (18)3.3.2 轴承的校核 (21)3.4 箱体的结构设计...................................................... 错误!未定义书签。

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二○○九年六月
The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic
system design
Candidate：Gao XinMing
Specialty：Vehicle Engineering
Class：B05-18
Supervisor：Associate Prof. An YongDong
Heilongjiang Institute of Technology
2009-06·Harbin
摘要
液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础.
针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。

介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。

试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。