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“半價CVT”-KRG錐環無級變速器全解讀

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速比的變化調節
--速比的變化調節僅需一個低功率的伺服電機

  我們都知道,傳統的CVT變速箱需要有一套液壓泵機構來推動棘輪,改變其槽寬,進而使速比發生變化。液壓控制機構和執行機構的加入讓CVT變速箱的結構變得復雜,也直接導致了較高的變速箱成本。在KRG變速箱上,GIF吉孚的工程師們利用錐環本身的機械特性,僅用了一個很簡單的模塊就實現了速比的轉換。

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KRG變速箱變速機構的簡化模型

  我們從俯視圖上比較容易理解KRG速比調節機構的原理,由于錐體的特殊形狀,當傳遞動力的錐環平面與滾錐中心線呈垂直狀態時,錐環能夠保持當前位置不變,即變速箱能夠以恒定的速比輸出動力;而當錐環平面的與中心線的角度發生變化時,錐環便會隨著錐體的轉動在錐體上相應的向左或向右移動,這種移動完全是由于“圓錐”的形狀特性所導致的,屬于完全自發性的運動,而不需要外力推動錐環在滾錐上左右移動。而且,錐環平面與滾錐中心線的夾角越小,其左右移動的速度也就越快。所以,工程師們只需要設計一個可以調節錐環角度的機構,輔以對應的電子控制程序,就能夠輕松的實現速比的調節,并且還能控制速比變化的速度。

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當傳遞動力的錐環平面與滾錐中心線呈垂直狀態時,錐環能夠保持當前位置不變汽車之家 汽車之家
只需讓錐環平面與滾錐中心線呈一定角度
錐環便會順著滾錐的旋轉相應的向左或向右移動

  工程師們為錐環設計了一個控制架,控制架下端有一個帶有滑軌的限位器(速比調節執行機構),用來控制傳動錐環的角度。這個控制架由伺服電機直接驅動,可以在箱體內做一定角度的轉動。當變速箱需要固定速比輸出時,這個控制架只需要保持錐環與滾錐軸線保持平行狀態即可,當變速箱需要改變速比時,伺服電機驅動控制架,相應改變錐環角度,錐環便會隨著滾錐的運動自行移動,到達需要的速比時,控制架將錐環轉回垂直角度狀態即可。這樣的速比調節過程僅僅需要克服錐環和控制架本身的慣量,僅需低功率的電機即可實現。伺服電機設計在變速箱殼體外部,便于維護。KRG節省了傳統CVT復雜且成本較高的液力控制機構,在組裝難度、制造成本、控制部件重量和養護便利性方面均超越傳統CVT變速箱,并且其響應速度也要比液力控制機構具有優勢。

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整體可旋轉的控制架,限位器可沿著滑軌自由滑動汽車之家 汽車之家
對錐環的角度控制就像我們轉動自行車把一樣,非常輕松,僅需要低功率的伺服電機
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變速箱實體模型當中的控制架和錐環,還可以看到控制架的滑軌和限位器汽車之家汽車之家
這里面就是控制架的伺服電機

文章標簽: 變速箱技術
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