带式无级变速器速比及其机构设计研究

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带式无级变速器速比及其机构设计研究带式无级变速器速比及其机构设计研究
杨翔宇 谢 明 廖林清
重庆工学院 ，重庆 ，400050
摘要:分析了带式无级变速器最大、 最小速比的机构设计问题和带偏移问题 ，给出中心距、 带长、 带
轮工作直径、 主动轮固定盘与从动轮固定盘轴向间距等机构参数的设计公式。分析了皮带偏移的原因 ，
提出通过调整主动轮固定盘与从动轮固定盘的轴向间距来控制皮带偏移 ，从而改善变速时皮带振动的
方法。
关键词:摩托车;无级变速器;机构设计;皮带振动
中图分类号: TH13 文章编号:1004 -132X(2007) 10 -1147 - 04
Design of Speed R atio and Mechanism Dimension for Adjustable - speed V- belt Drives
Yang Xianyu Xie Ming Liao Linqing
Chongqing instit ute of technology ，Chongqing ，400050
Abstract : The design criteria of mechanisms for an adjustable speed V - belt drives was presented ，
along wit h t he maximum - speed and minimum - speed ratio design and the reduction of tilt of belt .
The criteria and formula were concluded to decide t he distance between sheave center s ， t he lengt h of
belt ， t he sheave working diameters ，and t he location of t he stationary plate of sheave to decrease t he
vibration of belt shif ting speed. It was al so notable t hat t he f undamental cause of belt - tilting was
systematically analyzed ， suggesting selective coaxial distance between the fixing - plates of bot h pri2
mary and slave wheel s as the ultimate countermeasure against belt - tilting ， t hus great ly eliminating
vibration of belt at variable speeds.
Key words :motorcycle ;continuously variable t ransmission ;mechanism design ;belt vibration
收稿日期:2006 -03 -20
基金项目:重庆市科技攻关资助项目(20037823)
0 引言
带式无级变速器多用于坐式摩托车、 全地形
越野车和雪橇车的动力传动 ，其成本低、 结构简单
而设计要求很高。我国是主要的坐式摩托车和全
地形越野车生产国 ，所采用的带式无级变速器随
摩托车车型变化且变型众多 ，但这些无级变速器
变型在动力匹配和机构参数选择中出现了大量原
理性问题 ，摩托车的动力匹配、 效率和变速性能普
遍不好，也缺乏有效的设计方法。本文针对摩托
车带式无级变速器的速比选择、 机构参数和皮带
扭曲问题提出了相关的计算公式和设计方法。
1 带式无级变速器工作原理
摩托车带式无级变速器(图 1)利用主从动轮
上皮带直径的变化改变传动比。主动轮由固定盘
和-个可轴向移动的滑动盘组成 ，离心滚子产生
的离心力 ，推动移动盘闭合 ，把皮带沿径向往外
推。从动轮也由固定盘和可轴向移动的滑动盘组
成 ，固定盘与滑动盘之间由螺旋凸轮副连结。这
个螺旋凸轮的加压斜面把滑动盘受到的皮带拉力
转变为压在皮带上的轴向分力 ，轴向分力和弹簧
的合力也推动移动盘闭合 ，将皮带沿径向往外推 ，
见图 2。车辆行驶时转速和载荷的变化分别引起
主动轮和从动轮对皮带径向外推力的变化 ，从而
使皮带径向位置发生变化 ，带轮直径的变化则改
变主从动轮的传动比。
图 1 带式无级变速器
图 2 无级变速器机构
由于带长和中心距不变，变速器的最低和最
高车速的传动比 ，主从动轮的最大和最汹圆直
径必需满足由带长和中心距决定的几何条件。另
外 ，带轮变径使皮带径向位置变化的同时 ，还使皮
带有平移和角位移 ，即皮带纵向中心线的平移和
角位移。皮带高速运动时剧烈的径向变化本身就
会产生强烈的皮带振动 ，同时 ，皮带所伴随的平移
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