没有变速器的汽车只有个档位，这个档位使汽车以期望的最高速度行驶。想象下，您驾驶着辆只有档或三档的汽车，只有档的汽车从完全停止状态正常加速，并且可以攀爬陡峭的坡地，但它的最高速度将限制在每小时几公里。另种情况下，只有三档的汽车将以公里小时的速度在公路上飞驰，但在起动后，几乎没有加速度，而且不能爬坡。因此，随着驾驶条件的更改，变速器的使用可以在从低到高的档位范围内更有效地利用发动机扭矩，并可以手动或自动控制这些档位。无级变速器与传统的自动变速器不同，它不带组齿轮组成的齿轮箱，这意味着它没有联锁齿轮。最常见类型的可以在设计精巧的皮带轮系统上操作，该皮带轮系统可以在最高档位和最低档位间提供无限的可变性，而没有不连续的步骤或换档。车辆运行过程的自动变速直是人们追求的目标，也是目前汽车技术发展到高级阶段的标志。机械无级变速器是种传动装置，其功能特征是在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。采用无级变速器，尤其是在配合减速传动时进步扩大其变速范围与输出转矩，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳化。在提高产品的产量与质量，适应产品变换的需要，节省能源，实现整个系统的机械化自动化等各方面都有显著的效果。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展小排量汽车如图所示将是解决这技术难点的最佳途径。尤其在国家最新颁布的微型汽车下乡政策下，将使微型轿车的更快普及，其市场占有量会不断提高。如果能够在微型汽车的基础上应用无级变速技术，会大大提高汽车的使用性能。但是面对着带传动式无级变速器过高的成本等问题，我们需要开发出新型的无级变速器，能够在解决带侧面的挤压力问题的同时，可以摆脱过度依赖进口无级变速器，实现自主知识产权。微型轿车已经朝着高性能，高普及，低价格化发展，因此需要开发出种新型的无级变速器，响应国家政策。无级变速器目前已经成为种基本的通用传动型式，应用于纺织轻工食品包装化工机床电工起重运输矿山冶金工程农业国防及试验等各类机械，已被开发成各种类型，并已系列化生产。汽车行业使用的机械无级变速器不仅要能在较大的范围内改变汽车驱动轮上的速度大小，而且还要能保证在较大范围内改变驱动轮上的转矩大小。除此之外，还应该保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性。因此，车辆无级变速器具有节油操纵方便行驶舒适等特点。它能使整车具有更好的驾驶性能良好的行驶性能，提高行车安全性，降低了废气排放。当踩下带有无级变速器汽车的加速踏板时，您就会立即感觉到差异。发动机的转动能直接上升到它产生最大功率的转速，并保持该速度。但汽车不会立即响应。过会儿，变速器开始工作，对汽车进行缓慢稳定的加速，而无需任何换档。理论上，带有的汽车达到公里小时比具有相同发动机和手动变速器的相同汽车快。这是因为将发动机运转曲线上的每点都转化成了它本身运转曲线上的相应点。在爬山时同样高效。由于无级地循环下降至适合于驾驶条件的传动比，因此不存在齿轮抖动。而传统的自动变速器要来回换档，以尝试找出合适的档位，这样就非常低效了。图海马级轿车机械无级变速器的概况分类及应用机械无级变速器可分为摩擦式链式带式和脉动式四大类。摩擦式无级变速器变速传动机构是利用主从动元件或通过中间元件在接触处产生的摩擦力进行传动，并通过改变接触处的工作半径实现无级变速的。链式无级变速器变速动机构是由主从动链轮及套于其上的刚质挠性链组成，用链条左右两侧面与作为链轮的两锥盘接触所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调整它们与链的接触位置和工作半径，从而实现无级变速。脉动式无级变速器变速传动机构主要有到相连杆机构组成，或者是连杆与凸轮齿轮等机构的组合，其工作原理与连杆机构相同，但为使输出轴能够获得连续的旋转运动，这里需要配置输出机构。带式无级变速器与链式无级变速器相似，它的变速传动机构是由作为主动带轮的两对锥盘及张紧在其上的传动带组成。其工作原理也是利用传动左右两侧与锥盘接触所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调整他们与传动带的接触位置和工作半径，从而实现无级变速其中需要格外叙述的是在汽车行业中应用广泛的金属带无级变速器。金属带又称钢带无级变速器采用形金属挠性零件作为传动介质，借助于摩擦来进行传动，并通过与形胶带无级变速传动相同的变速原理来实现无级变速。这种型金属带无级变速传动比形胶带无级变速传动效率要高，有传递功率大工作寿命长等优点，近些年来已成为汽车变速器研究的重点。它的工作原理与形胶带传动类似，都是借助摩擦作用来进行传动。型胶带传动是由带的张紧力来产生摩擦力，并通过带的拉力来传递动力。形钢带传动是由金属环带的张紧力产生摩擦力，不靠带的拉力来传递动力，而是通过楔形金属带块的推力来传递动力。机械无级变速器的适用范围比较广泛，有的在驱动功率固定的，满足设计要求。轴的刚度校核轴承受载荷后会产生弯曲和扭转变形，若变形过大，会影响轴上零件的正常工作，且本设计中轴的长度比较长，所以需要进行刚度校核。扭转刚度校核轴的扭转刚度校核用每米轴长的扭转角来度量。式中轴所传递的扭矩，轴的材料的剪切弹性模量对于钢材，轴截面的极惯性矩对于圆轴，阶梯轴手扭矩作用的长度分别代表阶梯轴第段上所受的扭矩长度极惯性矩，单位同前阶梯轴受扭矩作用的轴段数。轴的扭转刚度条件为式中为轴每米长的允许扭转角。对于般传动轴选取﹝。图右侧的扭矩作用距离长，变形大，所以应计算该轴段的扭转角。参照附录各轴段长度及直径如下为平均直径，。满足设计要求。弯曲刚度校核轴弯曲刚度用挠度及偏转角度量，轴的许用挠度和许用偏转角查表可得。本设计要求,圆锥滚子轴承处其中,,而且在计算过程中，把轴等效为当量直径的光轴近似计算式中阶梯轴第段的长度阶梯轴第段的直径阶梯轴的计算长度阶梯轴计算长度内的轴段数。将图各轴段的长度与直径代人式后求得图弯曲刚度校核式中为材料弹性模量，对钢为截面惯性矩，为作用力，可以用最大压轴力计算，。最大挠度查表位于处。参照图，分别代入上面两式满足。键强度校核花键强度校核由于本设计通过利用花键连接，使锥体能够在液压系统的作用下轴向两向移动，花键主要失效形式是工作面被压溃静连接或工作面过度磨损动连接，此处的主要工作形式为动连接，需要对花键进行动连接的强度校核。参照选择矩形花键基本尺寸轻系列。动连接式中载荷分配不均匀系数，般取花键的齿数齿的工作长度，此处为花键齿侧面的工作高度，矩形花键,此处为外花键大径，为内花键小径，为倒角尺寸，取花键的平均直径，矩形花键，，。花键的许用应力，根据工况选取将各参数代人式，最后求得满足设计要求。输入输出平键强度校核由于输出轴的扭矩最大，所以此处注意校核输出轴的平键强度校核。根据轴的直径大小，查表选择平键基本尺寸为假设载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为式中传递的扭矩，键与轮毂键槽的接触高度键工作长度，圆头平键，，为键的公称长度，为键的宽度轴的直径键轴轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力查表取。将各参数代人式，最后求得满足设计要求。分体式带传动无级变速器的有效拉力计算由于在进行带轮传动设计过程中，计算带的有效拉力的公式是在带轮为整圆的条件下使用，而本设计为分体式带轮，所以有必要建立有效拉力的计算模型，方面可以验证有效拉力是否满足设计要求另方面可以正确的进行分体式带轮无级变速器的有效传动功率大小的计算。图为分体式带无级变速器的拉力计算模型，该计算模型主要参照图带拉力分析图，结合本设计的结构，建立的力学模型。在分体式带传动无级变速器设计中计算的有效拉力应对带有支持部分和支持部分进行计算。取带传动工作的特殊情况进行推导，即假设理论包角范围内恰好有个分体，然后推广到般情况。取段微元长的带进行分析，该微段的包角为，微段在该位置的水平方向和竖直方向的平衡方程为因为的值很小，取，，略去二阶微分，将代人式，则图分体式带的拉力分析图按图中所示，的取值区间依次为,,对应的取值区间全部为,为每个分体对应的圆心角，依次对式两边积分，得化简整理后得由于带式弹性体，他符合胡克定律，带可以看成只受两个拉力的弹性体，所以根据二力平衡并且联立式其中为分体有效支撑的角度，显然它小于理论包角，但与之前的假设实际包角大小致，可见分体带轮计算出的数值小于不分体时理论值的。为了计算出带轮在般情况下的有效拉力大小，假设为分体包角系数，它是在包角范围内所有分体对应的圆心角与理论包角的比值大小，则式可以修整为即可以得到分体带轮在般运转状态下的有效拉力的数值大小计算公式。汽车驱动力与行驶速度校核汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用与驱动轮上的转矩产生对地面的圆周力,地面对驱动轮反作用力即是驱动汽车的外力，称为汽车的驱动力式中为作用与驱动轮上的转矩为车轮半径，约为。其中功率与转矩的关系为式中为发动机输出转矩。而驱动轮上转矩与发动机输出转矩的关系为考虑单根窄带传递的功率为,则两根皮带传递的功率为。微型轿车行驶的主要为城市路况，行驶过程中主要受的滚动阻力为式中为整车重量，微车约为为滚动主力系数，查表取。汽车行驶过程中受的空气阻力为式中为汽车空气阻力系数，查表取为汽车行驶过程中的迎风面积，取。汽车在道路上行驶过程中，汽车的驱动力与阻力相互平衡，所以联立得与最初设计方案致。调速机构设计调速机构综述调速装置采用液压作为动力。用液压缸通过支架与