金属带式汽车无级变速器传动机构设计
变速器设计(详细过程完整版).
黑豹HB1027变速器设计论文摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
其设计任务是设计一台用于微型商用车上的手动变速器。
采用中间轴式变速器设计方案，其有两个突出优点：一是其直接挡传动效率高，磨损及噪声小；二是在齿轮中心距较小的情况下任然可以获得较大的一档传动比。
设计中根据汽车的外形、轮距、轴距、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合该汽车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要参数，再结合某些轿车的基本参数选择适当的主减速比。
根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
设计中给出了机械式变速器设计方案，经过严谨设计过程完成了一款手动变速器设计，并经过校验和catia有限元优化，证明设计的变速器能够符合现实功用要求，设计方案具有比较强的可借鉴性。
关键词汽车工程；变速器；设计；手动；（版权所有，翻版不究）- I -AbstractGearbox is the one main component of the vehicle transmission.The duty of this design is to design a manual transmission used in the Tiny gears, it is the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits: firstly, the transmission efficiency of the direct drives keep high ,the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it is allowed to obtain in the bigger gear ratio of the first gear when the center distance in smaller.According to the contour, track, wheel base, the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, union the engine model we can obtain the important parameters of the max power, the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon, choose the suitable final drive ratio. According to the above parameters, combining the knowledge of automobile design, automobile theory , machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.The design gives a plan of the mechanical gearbox and achieves a kind of mechanical gearbox after rigorous design.The design has passed calibration and Finite element optimization.It has proved to be fit for function and use for reference perfectly.Key Words Automotive engineering,Transmission,Design,Manual- II -目录摘要 (I)Abstract.......................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2 本课题研究现状和发展 (1)第2章机械式变速器设计 (3)2.1 变速器设计基本方案 (3)2.1.1变速器传动机构布置方案 (3)2.1.2 变速器主要参数选择 (3)2.2齿轮设计计算 (7)2.2.1各挡齿轮齿数的分配 (7)2.2.2齿轮强度校核 (10)2.3 轴设计计算 (19)2.3.1轴的工艺要求 (19)2.3.2 轴的校核计算 (19)2.4 同步器及操纵机构设计 (29)2.4.1同步器的设计 (29)2.4.2变速器的操纵机构 (31)2.5 轴承及平键的校核 (32)2.5.1 轴承选择及校核 (32)2.5.2 平键选择及强度计算 (34)2.6 变速器箱体设计 (34)- III -2.6.1 箱体材料与毛坯种类 (34)2.6.2 箱体的主要结构尺寸的计算 (35)2.7 本章小结 (35)第3章有限元优化分析 (36)3.1 齿轮catia有限元分析 (36)3.1.1 倒档主动直齿轮catia有限元分析 (36)3.1.2 一档从动齿轮catia有限元分析 (37)3.2 变速器轴catia有限元分析 (37)3.2.1 中间轴catia有限元分析 (37)3.2.2 第二轴catia有限元分析 (38)3.3 本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)- IV -哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）第1章绪论1.1本课题研究的目的和意义随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。
汽车变速器之手动变速器(MT),自动变速器(AT),手自一体变速器,无级变速器(CVT)
一、什么是CVT？CVT即无段变速传动，其英文全称Continuouslv VariableTransmission，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。
由于CVT可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置。
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。
汽车行驶的速度是不断变化的，这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多，这就是无级变速(Continuously Variable Transmission简称"CVT") 。
尽管传统的齿轮变速箱并不理想，但其以结构简单、效率高、功率大三大显着优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。
在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。
这是汽车的无奈和缺憾。
但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。
这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器的研究的终极目标。
围绕汽车变速箱五个研究方向，各国汽车变速器专家展开了激烈的角逐。
1．摩擦传动CVT金属带式无级变速箱(VDT-CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求，装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。
据报道：大排量6缸内燃机（2.8L）的奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱Multitronic CVT ，能传动142kw （193bhp）功率，280Nm扭矩。
无极变速原理
无级变速CVT系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。
金属带由两束金属环和几百个金属片构成。
主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。
可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。
发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。
工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。
可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。
由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。
在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。
主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金属带沿V型槽向相反的方向变化。
金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，实现速比的连续变化。
汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。
随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT的传动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。
下面那个链接里图和说明都有了参考资料：/classid84-id39120.html为了跟踪世界技术，发展我国汽车工业，“九五”期间，汽车电于控制技术被列为科技攻关项目。
车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分。
采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。
汽车的无级变速系统一般是由无级CVT(Continuously Variable Transmission) 和无级变速箱控制器(Transmission Control Unit)组成。
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%。
机械无级变速器的研究历史和现状
机械无级变速器的研究历史和现状ＴＨＥＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ｝ⅡＳＴＯＲＹＡＮＤＣＩ爪ＲＥＮＴＳＴＡ珏ＯＦＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＶＡ】ＵＡＢＬＥＴ］ＲＡＮＳｈ皿ＳＳＩＯＮ孙吉平权英华张济政黄华星黄靖远清华大学，中国，北京，１０００８４ＳｕｎＪｉｐｉｎｇ，ＱｕａｎＹｉｎｇｈｕａ，ＺｈａｎｇＪｉｚｈｅｎｇ．Ｈｕａｎｇｈｕｍｄｎｇ，ＨｕａｎｇＪｉｎｇｙｕａｎＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉＭＢｅｉｊｉｎｇ．尸．ＲＣｈｉｎａ，１０００８４ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓⅥｔｄａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，０１＂ＣＵｂｃｏｎｃｅｍｃｄ∞ａ蛔ｔｅｃｈｎｏｌｏｓｙｉｎｔｈｅｒｃａｌＩＩｌｏｆＵ。
ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ１Ⅳｏｖｌｄｃｓｂｃｔｔｃｒｐｃｒｆｏｒｍａｔｌｃｃｔｈｍｌｇｅａｒｓｗｉｔｈ础ｎｎｉｔｅ．１ｙａｄｉⅢ；ＩａｂＩｅｄｒｉｖｅｒａｔｉｏｓＴｈｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＣＶＴｓｗｅｍｌｉｍｉｔｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｈ＂ｔｏｒｑｕｅｃａｐａｂｉｌｉｔｉｃｓａｎｄｒ啦ｂｉｌｉｔｖｕｎｔｉｌｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＣＶＴｓｈａｓｈｕｐｒｏｖｃｄｔｈｅｐｃｒｆｏｍｍｃｃｉｎｍｌｙｗａｙｓｓｕｃｈ８ｔｏｒｑｕｅｃａｐａｂｉ】ｌｉｔｌｅｓａｎｄｒｃｌｉａｂｉｌｉ饥ａｎｄｍａｄｅＣＶＹｓｂｅａｂｌｅｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅＵａｄｉｄｏｎａｌｄｌｓｃｒｅｔｅｇｅａｒｓｉｎｍｏｒｅａｎｄｌｎｏｆｃⅢ∞ｉ．ｅａｕｔｏｍｏｄｖｅＬｎｄｕｓ＇町，．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓ∞ｏｖｅｒｖｉｅｗｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｃｍＴｅｎｔｓｔａｔｅｏｆＣＶＴｓ，ｂｙａｎａｌｙｓｉｓｓｅｖｅｓａｌｔｙｐｉｃａＪｍｏｄｅｌｓＫｅｙＷｏｒｄｓＣⅥ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＶａｉｌａｂＩｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，Ｈｉｓｔｏｆｙ１．简介早在１４９０年，ＬｅｏｎａｒｄｏｄａＶｉｎｃｉ勾画了机械无级变速嚣（ＣＶＴ，ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）的草图，并简要描述了它的潜在优势。
分动器和差速器
• 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消 耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。若主减速器从动 齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同 样的转速转动。
• 为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，就必须改用两根半轴 分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别 驱动两侧半轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。这种装 在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。如 托森轮间差速器如图1-5.7 所示。
•
M2 = 0.5
（M0+Mt）
轮上总的的 内摩擦力矩 Mf与输入
差速器壳的
转矩M0之
比叫作差速
• 目前广泛使用的锥齿轮差速器，其内摩擦力矩 很小，锁紧系数K为1.1～1.4。因此可以认为差 速器总是将转矩近似平均分配给左右驱动轮的。 这样的转矩分配特性对于汽车在良好路面上行 驶是完全可以的，但当汽车在坏路面行驶时， 却会严重影响其通过能力。例如当汽车的一侧 驱动车轮驶入泥泞路面，由于附着力很小而打 滑时，即使另一车轮是在好路面上，汽车往往 不能前进。这是因为对称式锥齿轮差速器平均 分配转矩的特点，使在好路面上车轮分配到的 转矩只能与传到另一侧打滑驱动轮上很小的转 矩相等，以致使汽车总的牵引力不足以克服行 驶阻力而不能前进。
液力离合器结构与动作原1-叶轮 2-输出轮 3-油 4-油的流向
液力偶合器靠工作 液（油液）传递转矩， 外壳与泵轮连为一体， 是主动件；涡轮与泵轮 相对，是从动件。当泵 轮转速较低时，涡轮不 能被带动，主动件与从 动件之间处于分离状态； 随着泵轮转速的提高， 涡轮被带动，主动件与 从动件之间处于接合状 态.
五、防滑差速器
• 为了提高汽车在坏路上的通过 能力，可采用各种型式的防滑 差速器。防滑差速器的共同特 点是在一侧驱动轮打滑时，能 使大部分甚至全部转矩传给不 打滑的驱动轮，充分利用另一 侧不打滑驱动轮的附着力而产 生足够的牵引力，使汽车继续
汽车无级变速器技术和应用的简要分析
汽车无级变速器技术和应用的简要分析摘要：本文主要对汽车无级变速器的发展状况进行概述，以及研究概况。
此外，对金属带式无极变速器的基本结构进行介绍，将其与链条结构进行分析和比较。
笔者在对国内市场的主要无极变速器车型进行考察后，对汽车无级变速器技术和应用的进行简要的分析。
关键词：汽车无级变速器技术应用分析社会在不断的发展，但是一些问题也涌现了出来，比如：能源日益紧张，油价在不断的升高。
因此，对于汽车行业来说，要想获得长远的发展，就必须从节能减排上多下功夫。
传统的手动变速器也在面临着许多冲击，比如：各种各样的自动变速器出现，变速器行业的更新速度在不断的刷新。
CVT (continuously variable transmission)，可以让无级变速实现，因此汽车也就具有了理想的性能。
2004年，中国汽车工业协会和中国齿轮协会就国内自动变速箱进行了研讨，并达成了共识：对于电控机械式自动变速器要优先发展，双离合器自动变速器要适时发展。
可见，CVT在中国市场上发挥的作用会越来越大，扮演更加重要的角色。
笔者从CVT的历史发展脉络出发，对前人的研究成果进行总结的分析。
首先从技术角度出发，接着对带式CVT和链式CVT进行对比。
对控制技术的发展历程进行简要回顾，以及对CVT的优势进行阐释。
1 无级变速器概述1.1 无级变速器发展概述无级变速器原型图在15世纪就出现了，该图是由达芬奇绘制的。
到了19世纪70年代，机械式无级变速器出现。
但是，机械式无级变速器并没有得到长远的发展，这和材质以及工艺方面的限制有很大的关系。
到了上个世纪70年代后，机械式无级变速器的发展比较快，产品的类型也比较丰富，比如：链式、带式、摩擦式以及脉动式。
在新的世纪里，其发展速度更加快。
1.2 国内外研究现状有关的研究很多，笔者在对这些研究进行分析后得出以下几点：在不同类型的CVT中，开发最早的是带式CVT，此外其的应用也很广泛。
（2）CVT的控制系统主要包括了以下几个方面：夹紧力控制、速比控制以及离合器控制。
金属带无级变速器传动性能的试验研究
第 ３ ８卷 第 ５期
机
械
工
程
学
报
Ｖ Ｎ ． ｏ３ ｌ８ ｏ ５
Ｍａ ｙ ２ ０２ ０
２０ ０２年 ５ 月
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＬ ＥＣＨＡＮ Ｉ ＥＪ ＯＦ Ｍ ＣＡＬ ＮＧＩ ＥＥＲＩ Ｇ Ｅ Ｎ Ｎ
钢片的挤压力 同时传递转矩（ ２） 图 ｃ。输出转矩可
表 示为
Ｍ。 — ） 击 ＋ｈ ＋ａ Ｒ血 ＝（ （ Ｉ ） ｏ
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当 ｉ１ ＜ 时，在上边产生较大的环张力 Ｆ ，这 时 ． 钢环张力差（ ） — 对转矩传递起阻碍作用 ，为平衡 外 部阻 力矩 ，钢 片逐 步在上 边堆 积 ，钢片 问产 生挤 压力，克服张力差 传递转矩。输出转矩可表示为
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一 一
种汽车理想的变速器 ，能实现发动机与外界载 荷 的 晟 佳 匹 配 以满足 整 车 最 佳 燃 油 经 济 性 或 最 佳动 力 性 需求 ，仿真 和实 践 均 表 明 ：装 用 Ｃ Ｔ 的 Ｖ 轿 车 比装 用 ４ Ｔ 的轿 车 动 力性 和 经 济 性 都 提 高 Ａ
一
ｄ 凸
式中
Ｖｄ ＝ ｓ 曲（ ｄ ＋ｈ ｎ Ｒ凸 ）
ｉ １ ＜ ｉ＞ １
（ ａ ３）
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维普资讯
２２ 月 ０ 年５ ０
杨 联 金 带 级 速 传动 堕 堕 堡 亚 等： 属 无 变 堡 壁 塑 墼 壅
Ｍ。 （ 一 ２（ ｄ＋ｈ 一 ｏ 血 ＝ Ｆ ） ｎ ） Ｑ Ｒ 式中 ＾ ——输出转矩（ ｍ） Ｎ－ ，． —— 钢 环紧边 张力 （ Ｎ）
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摘要在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。
金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。
本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。
关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构ABSTRACTIn a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion.This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved.Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................ I I 第1章绪论 .. (1)1.1 概述 (1)1.1.1 金属带式无级变速器的发展 (1)1.1.2 金属带式无级变速器的优点 (2)第2章金属带式无级变速器传动的基本原理 (4)2.1 金属带式无级变速器的基本组成 (4)2.1.1 起步离合器 (4)2.1.2 行星齿轮机构 (5)2.1.3 无级变速机构 (5)2.1.4 控制系统 (5)2.1.5 中间减速机构 (7)2.2 金属带式无级变速器的工作原理 (7)2.2.1 金属带式无级变速器的工作原理 (7)2.2.2 离合器换向机构的工作原理 (7)2.3 本章小结 (7)第3章基本数据选择 (9)3.1 主要技术指标 (9)3.1.1 基本参数 (9)3.2 齿轮相关数据的计算 (11)3.2.1 齿轮参数 (11)3.2.2 各齿轮齿数及参数分配 (12)3.3 滚动球键 (21)3.4 本章小结 (22)第4章齿轮校核 (23)4.1 齿轮材料的选择原则 (23)4.2 计算各轴的转矩 (23)4.3 轮齿强度计算 (23)4.3.1 齿面接触强度参数计算 (23)4.3.2 齿面接触应力计算 (32)4.3.3 轮齿弯曲强度计算 (35)4.4 各齿轮受力计算 (41)4.5 本章小结 (43)第5章轴及轴上支撑件的校核 (44)5.1 轴的工艺要求 (44)5.2 轴的强度计算 (44)5.2.1 初选轴的直径 (44)5.2.2 轴的强度验算 (45)5.3 轴承的选择及花键的可靠性分析 (53)5.4 本章小结 (55)结论 (56)参考文献 (57)致谢 (59)附录A (60)附录B ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1 概述近些年来，汽车技术有了很大发展，汽车的性能不断提高，汽车变速器对汽车的性能有较大的影响。
目前，自动变速器技术已经很成熟，但是，现在应用的自动变速器基本上都是有级变速器，对汽车无级变速器还处在研究、实验阶段。
在欧洲的发达国家已经有很多大的汽车制造商把无级变速器应用于轿车，节能减排已经成为世界对于汽车的一种追求，在我国汽车无级变速器的研究更是处于起步阶段。
设计一种能够适用于轿车的机械无级变速器已经显得越来越重要。
本设计结合金属带式无级变速器，设计金属带式无级变速器的传动机构。
根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计。
1.1.1 金属带式无级变速器的发展由于内燃机工作特性的限制，为了发挥内燃机的能力和降低油耗，人们采用了变速器，而最佳的选择是无级变速器。
二十世纪七十年代中期，荷兰Van Doorne's Transmissie B.V公司（简称VDT公司）开发出一种金属带式无级自动变速器，称为VDT-CVT（Continuously Variable Transmission）。
这种无级自动变速器克服了以前其它传动形式的缺点，实现了真正意义上的无级变速传动。
VDT-CVT自1987年商品化以来，到目前为止，世界上几乎所有的汽车生产厂家，都接受了这项技术，开发出自己的CVT。
CVT的适用范围也从最初的0.6升，发展到目前的3.3升。
2000年，中国的程乃士教授开始研发无偏斜曲母线锥盘金属带式无级变速器，2003年研发无偏斜复合母线锥盘金属带式无级变速器，2005年研发无偏斜等强共轭曲母线无级变速器，并于2007年在吉利汽车公司实现装车；2006年研发平盘非对称直母线无偏斜金属带式无级变速器，2007年在众泰汽车公司实现装车。
金属带式无级变速器是汽车理想的传动系统，它可提高汽车的经济性，改善汽车的动力性，便于操作是汽车的核心技术之一。
金属带式无级变速器的结构、变速原理、受力情况等已经研究成熟。
金属带式无级变速器的试验应包括专用台架及路况试验，CVT专用台架技术由世界上少数几个大公司垄断，如ZF公司、Doorne公司等，CVT 所有的动态实验都能在专用台架上进行，但专用台架造价高，国内外研究人员研究CVT的动态特性时大多在自制的简易实验台上并配合仿真进行。
结合金属带式无级变速器，设计金属带式无级变速器的传动机构，使变速机构实现迅速、准确的变速。
1.1.2 金属带式无级变速器的优点汽车界对CVT技术的研究开发日益重视，特别是在微型轿车中，CVT被认为是最佳的传动装置。
根据国内外一些文献资料和实际经验，将其优点归纳为以下几个方面：1. 速比无级调节由计算机控制速比连续的变化，驾驶员无需考虑换档，消除了人为换档技术的影响，不会出现MT的换档时速比的跳跃，使汽车驾驶平顺、舒适。
故在简化了汽车行驶过程中的操作同时，也减轻了驾驶员的劳动强度，提高了行车的安全性，使汽车易于驾驶，有利于汽车的普遍使用。
2. 提高燃油经济性和动力性采用液力变矩器的无级变速器，由于其工作原理是用油作为动力传动的介质，许多能量消耗在油的内摩擦上，传动效率低，通常为80%～85%，比传统的MT和AT 大约费油10%～20%，而且液力变矩器转差越大，效率越低。
通常减速比不大于2，只能再增加2～3档有级变速，每两档中间用液力变矩器实现无级变速。
由于无级变速传动使发动机的工作点与车速无关，根据不同的需要可以控制发动机的工作点在最经济工作点或最佳动力工作点工作，依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度，可以使发动机燃烧最好，排气污染最小，达到节油的目的。
因此无级变速传动比其它传动方式表现出更高的经济性和动力性。
目前据国外统计数据，采用CVT的汽车比采用AT的汽车节油7%～15%。
同样，ZF公司进行了对比试验，结果表明：在美国环境保护局城市和公路循环工况下，装备CVT的汽车比4档AT汽车燃油经济性提高10%；0~60 mph加速试验中，装备CVT的汽车比AT汽车少用1秒多。