新型非摩擦式活齿无级变速器的研发

针对摩擦式无级变速器存在打滑以致动力传递能力受限,而非摩擦式脉动无级变速器结构复杂等,本文中提出了一种新型非摩擦式活齿无级变速器inmCVT。它沿用摩擦式无级变速器中的锥轮变速机构,但用活齿啮合直接传力的传动方式代替传动带或滚轮摩擦传力的传动方式,因而兼备摩擦式无级变速器的结构简单和非摩擦式脉动无级变速器直接传力的低耗高效的优点,是非摩擦式无级变速器中的一种新类型,可实现大转矩、大功率动力传递。在简述了无级变速传动的特点、发展及应用概况的基础上,着重分析了inmCVT的结构、工作原理和特点,并对其性能进行测试。最后,指出尚待解决问题并展望其应用前景。

活齿无级变速器传动效率分析与试验研究

为研究活齿无级变速器(movable-teeth continuously variable transmission,MCVT)的传动效率,分析了MCVT的功率损失机理,建立了其传动效率理论计算模型,搭建了其传动效率试验台,开展了定传动比条件下MCVT传动效率与其转速、转矩关系的试验研究.结果表明:由齿侧间隙产生的滑动摩擦功率损失、冲击功率损失、搅油功率损失以及油封功率损失是MCVT的主要功率损失.在定传动比为1.2时,MCVT的传动效率可达95%左右.转矩对MCVT传动效率的影响显著,而转速对MCVT的传动效率影响不显著,但MCVT高转速时的传动效率要大于低转速时的传动效率.当转速、转矩同时从低到高变化时,传动效率逐渐增大.

新型活齿无级变速器实验平台研发

为测试新型活齿无级变速器(innovative movable-teeth CVT,iMCVT)性能,开发了一种多功能的iMCVT实验平台。基于iMCVT的结构及工作原理,完成了实验平台的总体结构设计与搭建。利用电磁离合器的接合及分离可在同一平台上实现iMCVT的动、稳态测试以及与不同动力装置的性能匹配等实验,并在进行不同的测试实验时无需调整平台各部件,简单、易行、快速,实现了实验平台的"柔性化"。

活齿无级变速器滑片的有限元分析与优化设计

针对传统金属带式无级变速器难以提供足够大扭矩的问题,介绍了一种新型机械式无级变速器—活齿无级变速器。在分析了活齿无级变速器的工作原理和活齿啮合原理的基础上,通过SolidWorks建立活齿无级变速器的几何模型,利用ANSYS Workbench对活齿单元中的核心部件—滑片进行有限元分析,得到了滑片的等效应力和等效应变云图。在分析计算结果的基础上,对滑片进行了优化设计,并对得出的优化模型进行静力分析,结果表明:滑片的厚度由2.5mm减小到1.6mm,变化率达到36%,优化效果明显,结构更加合理,为进一步研究活齿无级变速器提供了参考依据。

新型活齿无级变速器转矩传递能力的试验研究

为研究啮合传动式新型活齿无级变速器（Innovative Movable-teeth CVT,i MCVT）的转矩传递能力,分析了其结构和工作原理,并与摩擦传动式金属带式无级变速器的转矩传递能力进行了对比分析;搭建了传动效率试验台,进行了三种工况下i MCVT传动效率与传递转矩关系的试验研究。结果表明,在三种试验工况下,新型活齿无级变速器稳定运行时,传递的转矩可达到220 N·m左右。当传递的转矩在180~220 N·m时,传动稳定,传动效率较高。与金属带式无级变速器相比,转矩传递能力更强,并且在传递大转矩时仍能保持92%的传动效率。