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金属带式无级变速器的控制及效率研究
| 论文题名： | 金属带式无级变速器的控制及效率研究 |
| 关键词： | 金属带式无级变速器;力学分析;电液控制;汽车装置;加速性能 |
| 摘要： | 金属带式无级变速器(Continuously Variable Transmission，CVT)作为汽车的变速传动装置，可以实现无级变速，具有传动比连续、操作方便和传递动力平稳等特点，是很理想的传动装置，正获得越来越大的发展。本文首先对金属带式CVT的传动机理进行了分析，根据其传动的几何关系，分析了变速器的传动比及变速范围，确定了带轮夹紧力与传动比、带传递的转矩之间的关系。以Matlab为工具，对带轮作用力进行了数值分析。通过CVT无级变速试验台的试验研究，验证了理论研究的正确性，进一步说明了轴向推力与传动比之间的关系。建立了整车传动系统的数学模型，分析速比变化率对汽车加速性能的影响。 根据试验台的相关知识，对电液控制系统进行研究，建立了液压系统的数学模型，确定CVT的速比变化率与控制系统的占空比及主、从动带轮油缸的压力差有关。从硬件和应用软件两方面设计了电控系统，研究了速比控制策略。 在上述研究的基础上，设计了Fuzzy-PI复合速比控制器，利用Matlab的模糊工具箱建立了模糊控制器。建立以无级变速汽车动力性和经济性相协调为目标的整车动态仿真模型，采用Fuzzy-PD控制和Fuzzy-PI复合控制两种方法对汽车的不同工况进行仿真分析，结果表明Fuzzy-PI复合速比优于Fuzzy-PD控制法，实现了发动机与CVT的合理匹配，具有一定的实用价值。对试验结果进行分析，与仿真结果基本一致，从而得到仿真模型合理的结论。 从金属带式CVT的结构入手，将金属带组件的功率损失确定为四个部分，考虑滑动对功率的影响并得到功率损失的计算公式。以传动比0.42、1.00、2.35为例，对各项功率损失进行定量分析，确定CVT功率损失的主要形式是金属块与带轮间的摩擦功率损失，得到传动比为1.00时效率最高的结论。本课题的研究为金属带式无级变速器系统的研究起到一些积极的作用。 |
| 作者： | 张海源 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘凯;周春国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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