金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)能顯著地提高和改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性能，是一種理想的傳動(dòng)方式。開(kāi)展金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)理和動(dòng)態(tài)特性的研究，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(資助號(hào)：59835160)資助下，對(duì)金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)理、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，取得了創(chuàng)造性成果。 以庫(kù)侖摩擦理論為基礎(chǔ)，在考慮了帶輪夾緊力、軸向力、擠推力和金屬環(huán)張力的基礎(chǔ)上，建立了金屬帶傳動(dòng)的力學(xué)模型。應(yīng)用數(shù)值方法計(jì)算了不同工況下各弧段金屬環(huán)、金屬塊的受力情況，分析了各元件參數(shù)、速比對(duì)載荷分配的影響規(guī)律，揭示了該傳動(dòng)是靠金屬塊間擠推力和金屬環(huán)張力來(lái)共同傳遞載荷的機(jī)理，得出了在傳動(dòng)過(guò)程中帶輪軸向力、轉(zhuǎn)矩、速比之間的變化規(guī)律等重要結(jié)論。 首次提出并建立了金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的理論研究體系，建立了包含主動(dòng)軸、主動(dòng)帶輪、從動(dòng)軸、從動(dòng)帶輪及金屬塊、金屬環(huán)在內(nèi)的傳動(dòng)系統(tǒng)模型。提出了節(jié)點(diǎn)──節(jié)點(diǎn)離散桿單元模型，對(duì)不同工況下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了理論研究。研究結(jié)果為金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的承載能力，進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析和疲勞壽命預(yù)估奠定了理論基礎(chǔ)。 首次對(duì)傳動(dòng)的關(guān)鍵部件──金屬帶子系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)研究，得到了子系統(tǒng)的固有頻率、阻尼比及固有振型，解決了傳統(tǒng)計(jì)算模態(tài)研究中子系統(tǒng)邊界條件難以正確確定的問(wèn)題，為降低運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪聲提供了重要理論依據(jù)。 系統(tǒng)深入地研究了環(huán)境激勵(lì)下試驗(yàn)?zāi)B(tài)的原理和方法，在車輛傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，首次通過(guò)測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的加速度信號(hào)，直接識(shí)別機(jī)械結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，解決了常規(guī)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法所不能解決的問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果與理論解吻合良好，證明了理論研究的正確性。 首次研究了金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)在瞬、穩(wěn)態(tài)下的振動(dòng)特性，從時(shí)頻域的角度研究了不同輸入轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、速比對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響規(guī)律；在系統(tǒng)地研究瞬態(tài)傳動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，用定時(shí)間間隔三維功率譜陣，研究了不同輸入轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩工況下，傳動(dòng)系統(tǒng)在升降速過(guò)程中頻率成分的分布規(guī)律、速比變化率與輸入轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩比間的相互關(guān)系，為減振降噪，提高汽車的乘座舒適性提供了重要的理論依據(jù)。 本文提出的理論研究體系和試驗(yàn)分析方法，為金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，提高傳動(dòng)系統(tǒng)承載能力，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)分析和疲勞壽命預(yù)估奠定了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2001
【中圖分類】：TH132.32
【部分圖文】：

金屬帶沿帶輪徑向向外滑移，作用半徑增大。在變速過(guò)程中，由于金屬帶長(zhǎng)度一定，從動(dòng)輪的作用半徑因此減小，錐輪間距2 將增大，從動(dòng)輪的作用半徑將減小，從而使無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比減小。當(dāng)主動(dòng)帶輪軸向夾緊力減小，則有相反的作用過(guò)程，導(dǎo)致無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比增加。金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)正是通過(guò)調(diào)整作用在主、從動(dòng)輪的軸向夾緊力，從而改變了主、從動(dòng)輪的作用半徑，無(wú)級(jí)地改變了傳動(dòng)比。2.3 金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的基本幾何關(guān)系1 － 金 屬 塊 2 － 金 屬 環(huán)圖 2 . 2 金 屬 傳 動(dòng) 帶 的 結(jié) 構(gòu) 圖 2 . 3 金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)變速原理圖Fig 2.2 Structure of metal transmission bands Fig 2.3 Ratio change principle of metapushing V-belt continuously variabltransmission

金屬帶沿帶輪徑向向外滑移，作用半徑增大。在變速過(guò)程中，由于金屬帶長(zhǎng)度一定，從動(dòng)輪的作用半徑因此減小，錐輪間距2 將增大，從動(dòng)輪的作用半徑將減小，從而使無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比減小。當(dāng)主動(dòng)帶輪軸向夾緊力減小，則有相反的作用過(guò)程，導(dǎo)致無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比增加。金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)正是通過(guò)調(diào)整作用在主、從動(dòng)輪的軸向夾緊力，從而改變了主、從動(dòng)輪的作用半徑，無(wú)級(jí)地改變了傳動(dòng)比。2.3 金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的基本幾何關(guān)系1 － 金 屬 塊 2 － 金 屬 環(huán)圖 2 . 2 金 屬 傳 動(dòng) 帶 的 結(jié) 構(gòu) 圖 2 . 3 金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)變速原理圖Fig 2.2 Structure of metal transmission bands Fig 2.3 Ratio change principle of metapushing V-belt continuously variabltransmission

帶傳動(dòng)包角和斜向運(yùn)行角Fig2.4Wrappingangleandinclinedcarryingangleofstraptransmission
【引證文獻(xiàn)】

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1 楊為,馮培恩,秦大同;環(huán)境激勵(lì)下金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年04期

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1 張博;汽車無(wú)級(jí)變速?gòu)?fù)合材料V帶的研究[D];重慶大學(xué);2004年

2 唐諒;金屬帶式無(wú)級(jí)變速器與動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化匹配[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

3 奚佳欣;錐環(huán)式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)理及數(shù)字化平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D];吉林大學(xué);2012年

4 宋翔;金屬帶式無(wú)級(jí)變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配研究與仿真[D];西南交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2845540