无级变速器(continuously variable transmission,简称CVT)能够在输入转速不变的情况下,实现输出转速在一定范围内连续变化,来满足设备或生产系统在运行过程中各种不同工况的需求。目前较多数机械式无级变速器均使用摩擦传动,根据其接触形式的区别,主要可分为点接触式与线接触式两类。点、线接触式摩擦传动无级变速器因传动元件之间接触面积较小,无法承受较大的正压力,使得目前机械式无级变速器主要存在着传动转矩较小与传动效率较低等不足,从而限制了其在许多机械上的应用。因此,研发出一种新型面接触摩擦传动形式,能实现大转矩和高效率传动的无级变速器具有重要的意义。论文提出一种新型结构的卡盘式变径带轮无级变速器,该新型CVT在传动上使用卡盘式变径带轮与多楔带相结合的带传动方式,实现了带轮与传动带的面接触式摩擦传动。论文首先介绍了该新型CVT的设计思路,给出了其总体结构,依据设计要求分析计算了该新型CVT的相关尺寸参数,并利用SolidWorks软件绘制其三维模型,通过装配分析和干涉检查确保模型的正确性与设计方案的可行性。然后,结合卡盘式变径带轮结构特点与经典有效圆周力计算公式,推导卡盘式变径带轮传动的有效圆周力计算公式,并分析出卡盘式变径带轮最大有效圆周力的变化规律,验证了卡盘式变径带轮具有大转矩的传动能力。同时对卡盘式变径带轮CVT动力传递过程中最关键且薄弱的零部件进行受力分析,结果表明它们的性能和结构满足大转矩传动的需求。其次,基于ADAMS建立卡盘式变径带轮CVT的虚拟样机模型,对其进行各种不同工况下的动力学仿真,分析其传动比误差率,传动效率与转速波动情况,结果显示该新型CVT具有很好的速比传动效果,动力传递的高效率性以及传动的平稳性。再次,采用基于PLC的PID控制方法,设计了卡盘式变径带轮CVT的转速调控系统。最后,试制了卡盘式变径带轮CVT的实物样机,对其进行传动比误差与转速波动实验,测试结果同样表明该新型CVT具有很好的速比传动效果,同时能够实现平稳传动。论文采用理论仿真与实验分析相结合的方式,验证了该新型面接触式摩擦传动无级变速器能够实现大转矩和高效率的平稳传动,为一种新型大转矩、高效率的车用无级变速器的研究与开发奠定了基础。