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扬大团队自主研发高效率圆锥轮式无级变速器 获大学生创业大赛二等奖

2019-11-20 21:02:50
扬大团队自主研发高效率圆锥轮式无级变速器 获大学生创业大赛二等奖

8月19日,记者从扬州大学机械工程学院获悉,由该院宋爱平教授带领的创业项目《圆锥轮式无级变速器》在第二届“创响扬州”大学生创业大赛暨第三届“创响江苏”大学生创业大赛以总分第二名的成绩荣获二等奖,直接晋级第三届“创响江苏”大学生创业大赛省赛。

据介绍,该项目历经5年多时间研发完成,目前已拥有国家发明专利3项,实用新型专利4项,圆锥轮式无级变速器打破了无级变速器核心技术长期被国外垄断的局面,实现了国内车用无级变速器的突破,传动效率高、结构紧凑、传递扭矩大、变速范围大等优点也受到业内广泛好评。

多楔带传动、小功率伺服电机 提高经济性和动力性

“目前国产无级变速器中应用最为广泛的是钢带式无级变速器,存在金属带与轮盘之间的驱动摩擦力小、发热严重、传动效率偏低、传递扭矩偏小等缺点,并且造价昂贵、结构复杂、维护困难。”据扬州大学机械工程学院宋爱平教授介绍,经过几十年的发展,现在国内机械系统传输用无级变速器行业已组成一个较完整的体系,然而车辆用无级变速器国内还处于起步阶段。

据了解,针对这些问题,团队采用多楔带传动、小功率伺服电机克服了传统无级变速器弊端,更好地适应了汽车对于平滑换挡的需求,并可替代上述多种车辆变速器。“多楔带为高强度纤维带,多楔带带宽可以灵活配置,从而保证无级变速器能实现大扭矩传递,其传递扭矩大于400N·m,比现在市场上流通的CVT大100N·m以上。

现有的无级变速器必须采用伺服液压控制,其消耗动力较多,其内部钢带传动存在明显的打滑与发热现象,浪费动力,而圆锥轮式无级变速器采用多楔带传动,解决了打滑、发热的热损失现象,同时带轮变速控制采用小功率伺服电机带动丝杆传动,大大减少了变速所消耗的动力,使其传动效率高于90%。”团队队长潘丹表示。

首创组合带轮传动,大扭矩,高效率

理想的汽车传动装置需要能够在一定程度上使驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性得到改善,为了达到这一目的,提高整车的燃油经济性和动力性则是前提。而无级变速器可以连续获得变速范围内任何传动比,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配,这一点恰恰能够契合汽车传动装置的优化目的。

对于团队产品,宋爱平教授介绍道:“目前,国内生产的无级变速器大都是仿制国外产品,该类产品有着一系列的不足与缺陷而本产品正是有针对性地进行了技术方面的改正创造,努力实现我国在车辆无级变速器技术领域的自主创新。” 据了解,“圆锥轮式无级变速器”首创变径组合带轮变速技术将一体式的带轮离散为组合带轮,实现带轮直径的变化,构建分体式带轮直径调节机构。两组分体式带轮组合块有序地装配于锥盘槽中,组合成分体式带轮。

锥盘轴向移动时,带轮组合块不产生轴向移动,而是随锥盘直径的变化而变化,两组分体式带轮直径协调变化,从而产生传动比的变化。与传统的钢带式无级变速器相比,该变速器采用多沟槽带轮与分体带轮块的配合,增大了传动摩擦力,可实现结构紧凑运行平稳、减小打滑与发热的现象、提升带轮传动动力、提高机械传动效率,并且设计美观、造价经济,能够减少能源消耗。

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