新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)嚙合機理及動力學(xué)特性研究
本文關(guān)鍵詞:新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)嚙合機理及動力學(xué)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器(CVT)作為汽車動力傳動系統(tǒng)中一種復(fù)雜的高端產(chǎn)品系列,以其良好的動力傳動性能以及巨大的市場前景越來越多地受到國內(nèi)外汽車廠家的青睞。但其傳動機理與制造工藝的復(fù)雜性,傳動效率、動態(tài)特性以及系統(tǒng)中各個關(guān)鍵零部件的匹配與控制技術(shù)是制約其技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在國家節(jié)能減排戰(zhàn)略引導(dǎo)和汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展需求驅(qū)動的雙重背景下,我國汽車行業(yè)必須對滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速系統(tǒng)進(jìn)行不斷創(chuàng)新,并掌握其傳動機理及設(shè)計分析的核心技術(shù),以加快我國滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的自主化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 本文在吉林大學(xué)校內(nèi)基金-科學(xué)前沿與交叉學(xué)科創(chuàng)新項目“無級變速用滾銷式鏈傳動系統(tǒng)的接觸動力學(xué)特性研究”的支持下,在系統(tǒng)闡述滾銷鏈?zhǔn)紺VT國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的工作原理,,利用機械傳動與機構(gòu)創(chuàng)新理論,將滾銷的截面輪廓型線由傳統(tǒng)的圓弧形式創(chuàng)新為傳動性能更佳的漸開線和心形線組合形式,開發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)。 論文首次提出了錐盤“當(dāng)量齒數(shù)”的概念,研究了新型滾銷鏈的變節(jié)距特性,分析了不同傳動比下鏈條節(jié)距與相鄰鏈節(jié)轉(zhuǎn)角之間的諧應(yīng)關(guān)系。在分析滾銷和錐盤接觸受力的基礎(chǔ)上,計算了滾銷鏈與錐盤徑向滑動、滾銷對滾、聯(lián)軸器以及滾動軸承等各種因素所造成的功率損失,研究了不同傳動比下CVT傳動效率隨摩擦楔形角的變化規(guī)律。 基于現(xiàn)代多體動力學(xué)理論,建立了新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)的虛擬樣機模型,研究了其在不同傳動比下的動力學(xué)特性,得出了新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)鏈節(jié)的運動軌跡,將其實際波動量與普通鏈條由于多邊形效應(yīng)而引起的理論波動量進(jìn)行了對比研究,進(jìn)而評價了新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)的運動平穩(wěn)性。通過分析主、從動錐盤傳動比的變化規(guī)律,評價了該系統(tǒng)的傳動準(zhǔn)確性。 基于有限元理論,利用ANSYS軟件平臺研究了新型滾銷鏈在鏈條最大張力下的靜力學(xué)拉伸特性,得出了鏈板和滾銷在實際工作過程中的應(yīng)力和變形云圖,通過觀察分析應(yīng)力和變形的大小和分布情況,并結(jié)合鏈板和滾銷所用材料的許用應(yīng)力和許用變形,對滾銷鏈的強度與剛度進(jìn)行了合理預(yù)測。基于模態(tài)理論研究了新型滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)的固有頻率和模態(tài)振型,將其固有頻率與外部激勵頻率進(jìn)行對比,分析了系統(tǒng)的振動特性。 本文的研究成果為滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的設(shè)計與分析奠定重要的理論基礎(chǔ),對加快我國滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的自主化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程以及提升我國汽車產(chǎn)品的自主創(chuàng)新能力具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】:滾銷鏈 無級變速 嚙合機理 傳動效率 動力學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH132.45
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 課題來源及研究意義11-12
- 1.2 汽車無級變速技術(shù)的發(fā)展概況12-15
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3.1 滾銷式齒形鏈研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3.2 金屬帶式無級變速器研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3.3 滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器研究現(xiàn)狀18-19
- 1.4 本文的研究內(nèi)容19-20
- 1.5 本章小結(jié)20-21
- 第2章 滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速傳動系統(tǒng)工作原理21-31
- 2.1 引言21
- 2.2 滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的結(jié)構(gòu)21-27
- 2.2.1 無級變速器的總體結(jié)構(gòu)21-22
- 2.2.2 飛輪減震裝置22-23
- 2.2.3 前進(jìn)擋與倒擋離合器23-25
- 2.2.4 行星齒輪裝置25-27
- 2.3 滾銷鏈?zhǔn)綗o級變速器的工作原理27-29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第3章 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 嚙合機理及傳動效率研究31-45
- 3.1 引言31
- 3.2 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 的結(jié)構(gòu)31-34
- 3.3 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 的嚙合機理34-40
- 3.3.1 當(dāng)量齒數(shù)34-36
- 3.3.2 變節(jié)距特性36-40
- 3.4 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 的傳動效率40-44
- 3.4.1 滾銷和錐盤接觸受力分析40-41
- 3.4.2 滾銷鏈進(jìn)出錐盤時的功率損失41-42
- 3.4.3 滾銷鏈徑向滑動功率損失42-43
- 3.4.4 相鄰滾銷滾動功率損失43
- 3.4.5 聯(lián)軸器及滾動軸承功率損失43-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 第4章 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 動力學(xué)仿真分析45-59
- 4.1 引言45
- 4.2 基于遞歸算法的多體動力學(xué)理論45-51
- 4.2.1 多體動力學(xué)的研究對象45
- 4.2.2 多體動力學(xué)分析的一般過程45-47
- 4.2.3 相對運動學(xué)坐標(biāo)47-48
- 4.2.4 相鄰剛體的相對運動48-49
- 4.2.5 速度遞歸算法49-50
- 4.2.6 力遞歸算法50-51
- 4.3 滾銷鏈?zhǔn)?CVT 動力學(xué)仿真分析51-56
- 4.3.1 動力學(xué)仿真模型51-52
- 4.3.2 滾銷鏈波動分析52-55
- 4.3.3 傳動比誤差分析55-56
- 4.4 本章小結(jié)56-59
- 第5章 新型滾銷鏈?zhǔn)?CVT 有限元分析59-73
- 5.1 引言59
- 5.2 有限元方法的基本理論59-62
- 5.2.1 設(shè)定單元的位移模式59-60
- 5.2.2 分析單元的力學(xué)性質(zhì)60-61
- 5.2.3 建立單元集合體的求解方程61-62
- 5.3 滾銷鏈靜力學(xué)拉伸分析62-68
- 5.3.1 有限元前處理62-65
- 5.3.2 滾銷鏈的應(yīng)力分析65-67
- 5.3.3 滾銷鏈的變形分析67-68
- 5.4 新型滾銷鏈的模態(tài)分析68-71
- 5.4.1 模態(tài)分析的定義68-69
- 5.4.2 模態(tài)分析有限元模型的建立69
- 5.4.3 模態(tài)頻率和振型69-71
- 5.5 本章小結(jié)71-73
- 第6章 結(jié)論與展望73-75
- 6.1 結(jié)論73-74
- 6.2 展望74-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 作者簡介及科研成果79-81
- 致謝81
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:331942
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