混合动力汽车动力耦合器与金属带传动结构毕业设计

毕业设计(论文)

设计论文题目：混合动力汽车动力耦合器及

金属带传动结构设计

混合动力汽车动力耦合器及金属带传动结构设计

摘要

迫于环境污染和石油资源短缺的压力,致力于可持续发展战略,混合动力汽车成为21世纪汽车工业的一大发展方向.国外专家基本上达成共识;混合动力电动汽车的使用不只是电动汽车的一个过渡阶段,而是汽车工业即将面临的一场新的革命.然而如何负责将混合动力汽车的各个机械动力组合在一起.实现多动力源间合理的功率分配,并把动力传给驱动桥,实现混合动力汽车的各种工作模式,在混合动力开发中处于重要地位, 目前较成功的混合动力系统有:丰田汽车公司的THS(Toyota Hybrid System)混合动力系统等.本文就混合动力汽车关键部分之一----动力耦合系统进行原理分析,并对CVT传动特性作出了研究分析，通过不同工况下功率,扭矩,转速的分析计算，完成了一个基于CVT 的混合动力汽车动力耦合系统的设计。

在原有车型的基础上，进行了整车的改装设计。通过计算，确定了包括驱动和能源

部件的参数设计和选型、关键零部件的选择及设计，以及所有部件在整车中的安装布置。

无极变速器(Continuously Variable Transmission,CVT) 是目前汽车上最先进的自动变速器技术。它与普通自动变速器有较大的区别, 省去了复杂而又笨重的齿轮组合, 只用2组带轮, 通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径, 实现连续变速传动。由于它的诸多优点, 可认为是最理想的汽车变速器。

金属带式CVT 是汽车传动系统中实现无级变速的最重要部分，发动机输出的动力传

递到无级变速器的主动轮后，再通过金属带式无级变速单元进行无级变速，之后通过中间减速器、主减速器，通过差速器传递给车轮。金属带式CVT 由于结构的不同与其它带式CVT 在运动学、动力学上有所不同，本章将分析金属带式CVT 的工作原理、运动学分析.本文对作了金属带选型并设计了钢球滑道,主从动可动锥轮和主从动固定锥轮轴等主要部件,并绘制了CVT零件图和CVT总装图的二维图(CAD)和主动,从动锥轮的三维图(UG).

关键词混合动力 CVT 耦合器金属带锥轮

英文摘要

目录

1 绪论

1.1研究基于CVT的HEV汽车动力耦合装置的重要意义及必要性………………………

1.2混合动力汽车动力动力耦合结构分类 (4)

1.2.1串联式HEV动力耦合结构 (4)

1.2.2并联式HEV动力耦合结构 (5)

1.2.3 混联式HEV动力耦合结构 (6)

1.3混合动力系统结构选型依据 (7)

1.3.1性能要求 (7)

1.3.2使用环境 (7)

1.4基于CVT的发动机转速调节 (7)

2 混合动力汽车动力耦合器原理和设计

2.1混合动力汽车动力耦合器简介及设计方案提出

2.1.1混合动力动力耦合系统简介 (9)

2.1.2 动力藕合系统的基本功能 (9)

2.1.3 动力耦合系统方案的分析 (9)

2.2基于CVT的混合动力汽车动力耦合器

2.2.1耦合器在各种行驶工况下的转速转矩分析 (11)

2.2.2耦合器总体布置设计 (14)

2.2.3混联式混合动力汽车用电动机选型 (15)

2.2.4混合动力汽车用储能元件选型 (15)

3 金属带传动结构设计

3.1金属带式CVT 的无级变速原理 (18)

3.2金属带式CVT 的关键部件 (18)

3.2.1金属带 (18)

3.2.2 金属钢环组……………………………………………………………………

19

3.2.3 金属块…………………………………………………………………………

20

3.2.4 主、从动带轮 (21)

3.3 金属带式CVT 的运动学分析

3.3.1 速比及速比围 (21)

3.3.2 各运动区段的划分及其之间的几何关系……………………………………

23

3.4 CVT主要部件设计结构设计和金属带的选型

3.4.1钢球滑道结构设计 (24)

3.4.2可动主动锥轮的设计 (26)

3.4.3金属带的选型 (7)

3.4.4 主动锥轮轴的结构设计 (8)

3.4.5可动从动锥轮的设计 (30)

3.4.6从动固定锥轮结构设计 (31)

4 结论………………………………………………………………………致………………………………………………………………

参考文献 (33)

1 绪论

1.1研究基于CVT的HEV汽车动力耦合装置的重要意义及必要性

随着油价的大幅攀升，各类能源的短缺和环境污染对社会带来的压力，提高车辆燃油经济性和废气排放性能成为汽车工业发展的紧要任务.

目前燃机汽车已经不能满足在这方面的要求，混合动力车型是在当前条件下最合适的发展策略，也响应了目前的发展趋势。各个汽车企业对于新能源汽车的开发热潮也是一浪高过一浪。在全球市场围，混合动力车型的生产和销售已经颇具规模。面对这种情况，汽车厂商也一直在进行新能源汽车的开发。

很多家企业都在进行混合动力汽车的研发，但混合动力与CVT技术的融合开发目前国所做的研究相对较少。由于CVT可以连续改变速比，使得汽车在任意行驶工况下，都可以按驾驶员的操作意图实现发动机和电机工作点与变速器的最佳匹配(最佳经济匹配或最佳动力匹配)，从而可降低排放，提高整车的燃油经济性、动力性、操作性以及乘坐舒适性，使整车综合性能达到最佳。如果能把混合动力技术和CVT技术融合，那么在混合驱动模式下，由于电机助力的存在，在满足发动机在最佳经济性曲线运行的同时大大会提高系统的动力性能，可很好解决传统CVT传动动力性与经济性不能兼顾的问题.

1.2混合动力汽车动力动力耦合结构分类