无级变速器(Continuously Variable Transmission,简称CVT)能够让传动比实现连续不断的改变,达到使传动系和发动机的工况实现完美的配合,以此来改善整辆车的动力性、节油性、提高操作的方便性、乘坐的舒适性和减少排放污染的高性能的要求,外界一致认为CVT是汽车最佳的传动部件。CVT技术已成为汽车变速传动发展的一个重要方向,其发展潜力极大,是汽车技术的重要发展领域之一。但是,制约着提高CVT传动效率的最有影响的因素是控制系统的功率损失情况。目前CVT变速箱的整体效率仍然有着非常大的潜力还未能发挥出来,安装有CVT的各种车型,在燃油经济性方面和安装AT的汽车相比有了非常明显的改善,但与手动变速器(MT)汽车相比,只是与其相当,并没有体现出发动机在最佳工作点工作所带来的益处。耗油量在燃油价格不断上涨以及排放法律法规日益严格的形势下,已经成为了主要的考虑因素。随着能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高,人们希望能够开发出更加节能、环保、高效的CVT。所以对新型、节能、环保、高效的CVT进行研究、设计和开发有着非常重要的意义。本文从锥环式无级变速器的概念、基本特征入手,对其结构设计、传动变速机理、静力学特性进行了理论研究,并分别设计、搭建了试验台架,对锥环式CVT速比控制机构的稳定性、对变速箱的传动效率进行了试验研究。具体研究内容如下:首先,对锥环式CVT进行了基本的理论研究,包括KRG的定义、KRG的基本特征、KRG的设计、变速系统、胀紧机构以及速比调节执行机构等;其次,对锥环式CVT进行了静力学特性分析,包括对锥环式CVT变速箱八个不同档位速比进行设计,对锥环式CVT的功率损失和影响因素进行了分析,在CATIA中建立其三维模型,在有限元软件ANSYS/Workbench中对锥环式CVT的结构实施了静力学特性方面的研究,包括锥环、输入滚锥和输出滚锥在一档到八档八个不同档位的应力情况,绘制了应力变化曲线图;再次,对锥环式CVT速比控制机构进行了设计与试验研究,设计了KRG的速比控制机构,搭建了KRG速比控制机构稳定性试验台架,首先,采集试验数据;然后,对有效的数据进行整理;最后,根据所得的试验数据对速比控制机构的稳定性进行了试验验证;最后,对锥环式CVT传动系统进行了理论研究和试验研究,理论分析了KRG的变速机理,设计并搭建了KRG传动效率的试验台,采集、整理试验数据,根据所得的试验数据对其传动效率进行了试验研究。本课题的研究内容对锥环式CVT变速箱的开发、研制具有至关重要的指导意义和实际应用价值。