无级变速功率分流传动仿真研究[外文翻译].rar

1999-01-0062
无级变速功率分流传动仿真研究
陆志坚，格雷戈里J •汤普森，维克多H•马奇诺和詹姆斯E •史密斯 西弗吉尼亚大学
摘要
无级变速传动的为提高改善车辆的性能和驾驶性能提供了保证。对于中型功率或大功率的发动机的设计和执行已经被金属传动带限制传递的的功率所限制。相比与以前的设计，一个具有功率分流设计的无级变速箱，当增大所需要传递的转矩时，已经可以很好的减小作用在金属带的力。为了帮助无级变速功率分流传动的设计和提高，一个模拟器程序已经开发成功。与其他变速器相比较，该模拟器可用于优化无级变速功率分流传动。最后，一个优化的无级变速功率分流传动设计方案已经提出。
引言
无级变速器尚未在美国市场广泛接受。部分的原因涉及到消费者的接受现状，部分涉及到无级变速器无法利用其理论实现节油的潜力[1]。该问题可能包括对变化率率比要求低，没有实现优化控制，或者一个不常见的更重的变速器[2]。其实，最重要的一点是，无级变速器轴对轴传递的扭矩太小，这种类型的无级变速器需要改善整体效率。增加金属传输带的的尺寸，就会减少当前无级变速器在包装上的优势。要成为未来汽车的重要的一部分，新开发的无级变速器将需要提供更大的容量，更高的效率，才能得到更好地响应[3]。
有三种方法来提高使用拉或推带无级变速器的功率/扭矩容量。一种方法是增加金属带和带轮之间的接触压力来增大摩擦力。第二种方法是增加金属带和带轮的尺寸。第三种方法是通过行星齿轮和差动齿轮机构对无级变速器进行功率分流。最后一种方法是本文所强调的。
一个V带无级变速器与行星齿轮机构相结合，可以提供功率分流技术，产生功率分流传动系统[4-7]。这项技术使人们有可能设计一种体系，使通过金属带单元的功率流动可控。这种带在低速比的情况下，只传递总输入功率中很小的一部分，而当在高速比的情况下金属带就能传递大部分的输入功率。通过行星输出轴获得的输出转矩要比通过带轮获得的循环转矩大。功率分流功能主要实现两个目标：首先，由于齿轮机构和输出轴之间的连接，实现可变速比所需要的齿轮尺寸不需要改变；第二，带容量不再限制了该系统的最大转矩的能力。因此，功率分流无级变速器可以提高变速器的传输能力，使得V带无级变速器可以供大排量发动机车辆使用。