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原文传递功率分流无级变速器的研究与应用方案的设计

论文题名：	功率分流无级变速器的研究与应用方案的设计
关键词：	无级变速器;功率分流;混合动力;汽车变速器;行驶性能
摘要：	汽车变速器是为解决发动机输出转速和转矩与车辆转速和转矩之间的矛盾而设置的。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。目前，无级变速器与手动变速器、自动变速器都已成为汽车上的重要传动装置。本文研究的是其中一种获得广泛应用的机械式无级变速器，称为金属V带式无级变速器。金属V带式无级变速传动作为20世纪80年代末期出现的一种新型车辆传动方式，可确保发动机在最佳燃油经济线上运行，从而达到节省燃料、降低废气排放的目的；同时，加速无需切断动力，使车辆不仅乘坐舒适而且超车加速性能好，并可减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高行车的安全性，因此一直备受人们的关注。由于结构和传动方式的限制，金属V带式无级变速器存在着承载能力较低，效率较低的问题，使其优越性不能得到充分地发挥。在采用无级变速器的装置上，通过配置行星齿轮机构及其它组件，利用功率分流的方法，使一部分功率流经效率较低的无级变速器，另一部分功率流经行星齿轮机构，这两部分功率在输出端汇合，由于行星齿轮的效率系数比无级变速器的效率系数高，从而在保证具有无级变速器本身传动优点的基础上，改善整个机构的传动效率。能实现这个功能的装置称为功率分流无级变速器。为保证功率分流无级变速器能实现功率分流的功能，需要对该装置的相关部件进行具体地分析和计算，并在此基础上，探讨进一步提高该装置传动效率的可能性。本文重点对金属 V带式无级变速器采用功率分流装置进行结构设计和理论分析。混合动力汽车与传统汽车相比，具有耗油量低，环保性能好等明显优点。在汽油价格居高不下和环保要求日益严厉的今天，混合动力汽车获得了极大的关注。把功率分流无级变速器应用到混合动力汽车中，能够充分发挥无级变速器可以提供两个功率输入端的优点，满足各种行驶工况，并且由于传动装置的无级变速作用和功率分流作用，可以进一步提高传动的效率。在研究功率分流无级变速器的基础上，本文设计了把功率分流无级变速器应用到混合动力汽车中的传动机构简图，分析了各种行驶工况，并且提出了传动过程的控制策略。本文具体研究内容如下： 1）研究两种新式功率分流无级变速器装置（并联式和串联式）的工作原理，分析该装置中功率的传动路线，以及该装置实现功率分流所要满足的条件。 2）引入第二分流的概念，设计第二分流的结构图，并对第二分流进行功率和效率方面的分析研究。 3）提出把功率分流无级变速器应用到混合动力汽车中的方案，设计新的传动装置图，研究传动机构的工作原理，并探讨控制系统的设计思路。研究结果表明与常规无级变速器相比较，本文所分析的功率分流无级变速器具有更高的效率，承载扭矩的范围更大；把功率分流无级变速器应用到混合电动车的传动机构上，既可以满足各种工况要求，又具有无级变速器变速平滑的优点。
作者：	马春生
专业：	车辆工程
导师：	何维廉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文