纽芬奇NuVinci无级变速星轮传动装置(CVP)

邯郸学院本科短学期报告

题目纽芬奇NuVinci无级变速星轮传动装置

指导教师韩翔宇

年级2013 级

专业物流工程

班级 2012班物流工程本科班

成员20130408101035崔璐

20130408101022赵磊

20130408101041赵煦

20130408101045王晨辉

20130408101054梁海艳

20130408101025姜振晨

邯郸学院信息工程学院

目录

1.前言 (1)

2.无极变速器的发展史 (1)

3. 无极变速器的基本结构及工作原理 (3)

3.1无极变速器的基本结构 (3)

3.2 无极变速器的工作原理 (3)

4.无级变速行星传动装置的特点 (6)

4.1 NuVinci无级变速行星传动装置 (6)

4.2利用滚珠轴承在一定范围内实现连续不间断的速度调整 (6)

4.3纽芬奇NuVinci无级变速星轮传动装置(CVP)优点 (7)

5.无极变速器的发展前景 (7)

6.小结 (8)

1.前言

CVT即无段变速传动，其英文全称Continuouslv Variable Transmission，简称CVT。发明这种变速传动机构的是荷兰人，有其装置的变速器也称为无段变速箱或者无级变速器。这种变速器和普通自动变速器的最大区别是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而只用了两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速，其设计构思十分巧妙。

无段变速箱轿车一样有自己的档位，停车档P、倒车档R、空档N、前进档D等，只是汽车前进自动换档时十分平稳，没有突跳的感觉。目前国内市场上采用了CVT技术的只有奥迪、飞度、派力奥(西耶那、周末风)、和旗云4款车型。CVT 系统结构简单，零部件数目比AT(约500个)少(约300个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT 的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT 零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵) 的生产成本，将降低20%～30%。毋庸置疑，CVT 变速器的技术含量和制造难度都要比MT变速器高，与AT变速器相仿，由于金属带式CVT 的结构简单，所含的零件数量比AT变速器少40％左右，整车的质量因而也有所减轻。

2.无极变速器的发展史

无级变速的发展已经有很长的历史，早在1886年，德国的Daimlar Benz公司就已经将其应用在汽车上了，只是它是摩擦式无级变速器，是靠皮革或纤维制的圆盘和金属圆盘的摩擦力来工作的，因而磨损十分严重，寿命很低，但其原理为后来所采用，这就是带传动式（Belt Drive）或链传动式(Chain Drive)CVT的前身。

1935年，GM Buik发明了一种被称为全圆（环型Full Toroidal）CVT，人们称这种变速器为牵引传动式(Traction Drive) CV。当可移动的圆环面沿轴向移动时，两环面间的辊子沿曲面滑动，改变与传动轴的夹角，实现速比的变化。由于在技术上要开发能够承受这样大滚压力的轴承及能够承受这样大面压的材料和特殊液体，包括通用在内的许多公司最终放弃了这种CVT的开发。但在这同时，带传动式CVT也取得了很大的发展，包括金属链式CVT和金属带式CVT。

CVT首次装车并投放市场是1987年。当时，日本富士重工公司从VDT公司购买了金属带，并得到了VDT公司的技术指导，生产了面向1.0L轿车的CVT(与P821相当)，并装在Subaru Justy轿车上（排量1.0升，1984年上市）。该CVT的夹紧力和换挡控制仍然是采用VDT全液压控制，不同之处是采用了电磁离合器作为起步装置，从而起步离合器实现了电子控制，因而称之为ECVT。日本本田汽车公司（Honda）也是世界上较早开发生产CVT的著名公司之一。1995年9月，Honda公司开发了新一代金属带式CVT即Honda Multi Matic，它实现了离合器、换挡和夹紧力的全电子控制。所不同的是将起步离合器装在了从动轴上，这不仅能够在急刹车时使金属带回到最低档，而且还可最大地保护金属带，该变速器装在了带有1.6升发动机96款的Honda Civic系列轿车上，并取得了成功。

与此同时，欧美的通用（GM）、福特（Ford）、菲亚特（Fiat）、大众（VW）、奥迪及ZF等公司也在致力于CVT的开发。继Subaru后，欧洲的Ford和Fiat

也将VDT-CVT(P811型)装备于排量1.1～1.6L轿车上，并投入市场。1999年德国奥迪公司联合LUK公司和Temic公司，开发完成了FF纵置式CVT－Multitronic，成功地装在输出转矩310Nm、排量2.8L的奥迪A6/A4和保时捷跑车上，并于20放到中国市场。该变速器以金属链取代金属带，融合了当今CVT 的最新技术，与现有金属带式CVT相比，除结构做了重大改进外，电液控制系统和控制策略也有了很大改变。

近年来，混和动力汽车在日本取得了很大的发展。而由于无级变速技术允许发动机处于某一恒定理想工作点，这样在动力的转换和储备中可以最大限度地降低动力损耗、减少排放和提高效率。据有关试验研究，采用CVT的混和动力汽车的燃油经济性可以提高30％，排放可以降低50％左右。

中国拥有世界上发展潜力最大的汽车市场，CVT技术在汽车发展史上具有变革意义，在我国生产这种变速器将是历史发展的必然趋势。金属带式无级变速器将是应用非常广泛的无级变速，所以攻克CVT的变速器传动机理和控制等关键技术，对提高国产轿车的自主研发、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其他相关工业的发展起到重要的作用，并能带来巨大的社会和经济效益。

目前，我过CVT已进入使用阶段，一汽大众生产的奥迪A6轿车已选装CVT 自动变速器，其代号为01J，它采用带/链传动.是奥迪公司首家推出能够应用于功率和转矩分别达到147KW和300N.m的A6 2.8L发动机系统的CVT变速器,并且正在制定一个在行驶性能、燃油经济性能和动力性及舒适性等方面的新标准。

3. 无极变速器的基本结构及工作原理

3.1无极变速器的基本结构

无极变速是在一定传动比范围内能线性的调节传动比，理论上相当于有无数个档位。无级变速器主要由主动盘、从动盘、传动钢带、液压驱动机构等部件组成的。

图3-1结构原理图

主动盘和从动盘的结构也很简单，主要由两个锥型盘组成。锥型盘就是把两个圆锥型的盘片组合在一起形成一个带V型槽的驱动盘。锥型盘可在液压的推力作用下做轴向移动，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动。这样，钢片链带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化高传动比时，主动带轮直径增大，从动带轮直径减小，将使带比增大；低传动比时，主动带轮直径减小，从动带轮直径增大，将使带轮传动比减小。

汽车用CVT的核心技术就在钢片链条上，它不是普通的链条，它是由许多特殊形状的小钢片组合而成的传动带。

3.2 无极变速器的工作原理