翻译题目 I型动力传动无限变速机械无级变速器

I型动力传动无限变速式机械无级变速器

Giacomo Mantriota

Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Gestionale, Politecnico di Bari, Viale Japigia, 182-70126 Bari, Italy

概要

无限变速式机械无级变速器（IVT）具有连续传动比，传动比有可能为零，同时允许反向工作。与IVT性能有关的实验结果是通过与V带无极变速器（CVT）的连接获得，一个行星齿轮齿轮和一个变速器对应一个传动比。

试验模型是I型功率分流串联IVT，使用一种特殊的试验台，在IVT内的功率循环以及输入输出功率都可以测得。实验结果将与理论值相比较。无级变速器组件的扭矩与功率与IVT的相比较，以评估它们的潜力。IVT的效率曲线与扭矩和传动比的变化有关，最终结果将与等效CVT相比较。 2002年相关学院版权所有

关键：CVT;功率分流；IVT；功率输出；效率;试验台;可变变速箱

1.介绍

如果对于燃油消耗和动力性很关注，无级变速器对于汽车来说是一个不错的选择。无级变速器持续改进，频繁提出新的解决方案以提高它的性能。

缩写

CVT 无级变速器 FR 固定传动比装置 P 功率

PG 行星齿轮 效率 rr 比率范围

Ť 扭矩 传动比 角速度

IVT →0- ， IVT →0+ 分别从左右两个方向趋近零

CVT Min， CVT Max 无级变速器传动比的最小值与最大值

IVT Min， IVT Max IVT传动比的最小值与最大值

在城市驾驶配备手动变速箱的汽车对于驾驶员可能比较困难，如果他想减少燃料消耗，需要频繁地换挡。自动CVT可以自动换挡，并永远保证最佳传动比。

Mantriota提出了一种带有两个独立操作机构的功率分流无级变速系统，能保证无功率循环。考虑到相同的传动比范围，这种传动使我们获得相对于传统的CVT更好的效率。IVT是功率分流无级变速系统中的一种，该系统传动比连续变化，甚至可以为零，输出轴速度为零，而输入轴非零。一款带有离合器功能的紧凑变速器就得到了。因此汽车可以在无离合器的情况下低速行驶，而没有从离合器的啮合和脱离啮合控制所带来的问题。

IVT通常由三部分组成：CVT，行星轮系（PG），和固定传动比装置（FR）。例如Beachley et al， Hanachi，Vahabzadeh等提出了一些IVT的配置和应用。

我们的研究小组最近研究了IVT的功率分流和效率。在IVT各支路的功率分流以两个可能的方向研究。 其结果是，I型功率分流的IVT能更方便的提高效率，然而II型

功率分流的平行IVT能确保更高的效率。结果表明，效率主要是由IVT的功率分流类型而定。特别是，II型分流在低传动比时能提供更高的效率，而I型分流在大传动比时能保证更高的效率与输入功率。

装备了4种不同类型变速器的中级车的燃料消耗量相比，（手动，全自动机械，CVT和IVT）进行比较。燃油消耗是在静止的条件下计算，采用ECE和EUDC循环。考虑到降低燃料消耗与IVT的更高的舒适性，我们的结论是，IVT可取代传动比非连续变速器和CVT，特别是在城市城市中行驶的中档车。

结合以前理论著作中的有趣结果，在巴西利卡塔大学的应用力学实验室的IVT模型成功制成，实验目的在于评价其性能。

在这项工作中，功率分流与I型功率分流串联IVT的效率等有关的数据就得到了。试验测试平台使用一种特殊的试验台测量在不同的操作条件下的功率分流。

这项工作的主要目的是比较I型IVT与传统的CVT的性能差异。特别是IVT在零传动比和运动反向两种状态下的性能，

试验中得到的扭矩，功率分流，和效率等结果再与理论模型所得结果相比。

2．无限变速式机械无级变速器

IVT提供无限的变速范围，这意味着它的传动比可达到零。 IVT是由三部分组成：CVT，行星轮系，固定传动比装置。在Fig 1 FR与CVT串联。

单个组件传动比 （图Fig 1）（第i条支路的角速度为 ）

总的传动比

对于功率分流CVT系统可能的功率分流方向如Fig1.2.3所示，III型功率分流是唯一一种保证流过CVT的功率比功率分流CVT所输出的功率小得多的方案。而且效率高。Mantriota提出只有当功率分流CVT的传动比范围远小于CVT时，三型动力流动才能得到。

IVT的两种可能的功率分流I型和II分别发生时，分别有逆向.正向相符的传动比与之对应。

要想优化传输效率，串联将用于I型功率传动。

如果IVT传动比的最小和最大值被要求是特定值，而且知道CVT的传从比变化范围（最小传动比，最大传动比），就可以计算行星齿轮的传动比和固定传动比装置的传动比。对于I性串联功率分流IVT系统有：

对于rrCVT 总传动比即：

IVT的性能在很大程度上取决于CVT组件。其实，CVT组件的效率最低，因此为了评价IVT的整体损失，有必要计算CVT的输出功率。

让我们假定IVT的效率有一个单位值。拿I型动来说，很容易证明IVT的功率与CVT内循环的功率可以表述如下

CVT的传动比范围的作用是使功率比值令2 IVT达到最大值。当 IVT Min =0时

从方程（6）可知当 IVT

流经CVT的功率大于IVT,当 IVT >

只有一部分的输入功率流经CVT。

关于I型功率分流，在稳态时，行星轮系的效率是基于功率方程(Fig 2)：

即

作用在行星轮系轴上的力平衡方程如下：

即

因此

此外（Fig 2）

FFR和CVT的效率

通过这些方程式，就可以确定那些表征 IVT性能的参数。

3.试验台

与功率分流和I型串联IVT的效率有关的试验结果将通过此项工作获得。为了这一目的，巴西利卡塔大学的力学实验室特别建了一个试验台（Fig.3.4）串联IVT使用了一台CVT和一根V带，因为是静止的工作条件，传动比的变化通过使用一个节来调整驱动半轮的位置，作用在从动半轮上的轴向推力由螺旋弹簧提供。

行星轮系的传动比经过计算使系统构成I型串联功率分流IVT，但可能使运动反向。

试验台所带的行星齿轮传动比是2，通过行星架传递正时带的运动。固定传动比的传递通过正时带轮（ FR =1）。

Fig. 3. Test rig.

Fig. 4. Diagram of the test rig

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