CVT變速機(jī)構(gòu)的問題所在（上）

甘新堯

　　可以無級(jí)變速的汽車很誘人,，但是無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)功率不高,，部件又容易損壞,。為什么會(huì)有這些缺點(diǎn),？能不能克服,？下面我試圖分析一下,，看能不能令大家滿意,。
( U, i6 Y9 `  ]: W- y# N, ^這類無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部分是主,、從輪組都有一對(duì)相對(duì)安置的帶輪（又稱錐盤、錐形輪）,，兩對(duì)帶輪共同夾著一條橫截面為V形的傳送帶,。汽車變速時(shí)通過改變每對(duì)帶輪兩輪間的相對(duì)位置（此大彼小）,，來改變傳送帶與每對(duì)帶輪的嚙合半徑（此小彼大）,，從而改變其輸出的變速比。
　　本文要闡述的問題只和傳送帶與帶輪的的嚙合情形有關(guān),，據(jù)此,，我畫出了這類無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的示意圖。為簡單起見,，我在闡述時(shí)只著眼于示意圖的左邊,，反正右邊的狀況與左邊的相對(duì)應(yīng)，講清了左邊就等于講清了右邊,。我們?cè)趥魉蛶?/font>D上的左邊選取兩條傳送周長,，主動(dòng)帶輪A與之接觸的兩個(gè)圓周是A1,、A2，從動(dòng)帶輪B與之接觸的兩個(gè)圓周是即B1,、B2,，從而推演相應(yīng)的算式：

甘新堯

　　如該圖所示,，設(shè)主帶輪A的轉(zhuǎn)速為Na，其A1的長為La,，A2的長為La-c（c為兩處圓周長之差,，下同）；設(shè)從帶輪B的轉(zhuǎn)速為Nb,，其B1的長為Lb=,，B2的長為Lb-c。
9 @; y6 E2 Y0 s$ g! ?為使汽車變化著不同的行駛速度,，帶輪A,、B上與傳送帶D的接觸位置是變化著的，因而A1,、B1,、A2和B2的長也是變化著的（當(dāng)然A1與A2、B1與B2的圓周長之差是恒定的）,，帶輪A,、B的轉(zhuǎn)速同樣是變化著的。帶輪A,、B的轉(zhuǎn)速與A1和A2或B1和B2的關(guān)系如以下公式：
/ \0 c( d9 t) f5 p& m5 {Na/Nb=Lb/La      Na/Nb=(Lb-c)/(La-c)
　　如果某一汽車速度使帶輪A,、B的轉(zhuǎn)速相同，那么A1與B1,、A2與B2的長也是相同的,，即
/ I3 _! D" A9 qNa=Nb       Lb=La       (Lb-c)=(La-c)
Lb/La=Na/Nb=1     (Lb-c)/(La-c)=Na/Nb=1
所以Lb/La =(Lb-c)/(La-c)就是正常不過的了。此時(shí)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)功率不會(huì)不高,，也不會(huì)損壞部件,。但是這樣的情況很少有，大多數(shù)情況是帶輪A,、B的轉(zhuǎn)速并不相同,，A1與B1、A2與B2的長也就不相同,，即
# _5 ?3 m/ i8 {" H+ y* d0 hNa≠Nb       Lb≠La
因而此時(shí)Lb/La與(Lb-c)/(La-c)不可能是同比關(guān)系,。然而從公式Na/Nb=Lb/La和Na/Nb=(Lb-c)/(La-c)卻推導(dǎo)出Lb/La =(Lb-c)/(La-c),，這就很荒謬了。
　　上面的闡述可能還有人沒弄明白,，我們還可以探討從傳送帶與每對(duì)帶輪接觸之處線速度狀況,。同樣是上面一幅示意圖，同樣在傳送帶D上的左邊選取兩條傳送周長D1,、D2,，同樣是主動(dòng)帶輪A與之接觸的兩個(gè)圓周為A1、A2,，從動(dòng)帶輪B與之接觸的兩個(gè)圓周為B1,、B2，設(shè)帶輪A的轉(zhuǎn)速為Na,，其A1的長為La,，A2的長為La-c；設(shè)帶輪B的轉(zhuǎn)速為Nb,，其B1的長為Lb= Na/Nb•La,，B2的長為Lb-c=Na/Nb（La-c）。我們看一看上列各處線速度及其傳遞情況（為便于理解,，先假定傳送帶D與帶輪A,、B的接觸在傳遞線速度時(shí)為靜止磨擦）：A1處線速度為Na•La，通過傳送帶D上的D1以同線速度傳遞至B1處,，即B1處線速度為Nb•Lb =Na•La，在帶輪B上以同轉(zhuǎn)速傳遞至B2處,，B2處線速度為Nb (Lb-c)=Nb (Na/Nb•La-c)= Na•La-Nb•c,；A1處的線速度仍為Na•La，在帶輪A上以同轉(zhuǎn)速傳遞至A2處,，A2處線速度為Na (La-c)= Na•La-Na•c,，此線速度傳遞至傳送帶D上的D2處，即D2處線速度為Na•La-Na•c,，而D2處又同時(shí)與帶輪B上B2處接觸,，可B2處線速度卻為Na•La-Nb•c，因?yàn)镹a≠Nb,，所以Na•La-Na•c≠Na•La-Nb•c,，即接觸著的D2與B2各以不同的線速度運(yùn)動(dòng)著，故處于滑動(dòng)磨擦狀態(tài),。當(dāng)然,，處于滑動(dòng)磨擦狀態(tài)的不可能只是D2與B2的接觸處，大家可以舉一反三,。
　　實(shí)際上,，CVT變速機(jī)構(gòu)的傳送帶上只有兩條幾何意義上的線與左右兩邊的主,、從帶輪真正嚙合（姑且稱為“有效傳送線”，具體位置視傳送帶和主,、從帶輪的材質(zhì),、工藝等情況不同而不同），其它與帶輪接觸的部分都呈打滑狀態(tài),。這種打滑不僅不能有效傳輸動(dòng)力,，還有可能阻礙動(dòng)力的傳輸，并且極易損壞傳送帶和帶輪,。與“有效傳送線”距離越大,，打滑程度越重。因此,，傳送帶越寬,，動(dòng)力傳輸就越糟，損壞越重,。
　　也許我說的情況專業(yè)人員都知道,，我孤陋寡聞了。