【摘要】：金屬帶式無級變速器(CVT)是汽車的理想傳動裝置,金屬帶和主、從動帶輪作為CVT的關(guān)鍵部件,承擔著傳遞轉(zhuǎn)矩與動力的作用。目前市場上使用的CVT產(chǎn)品均為直母線帶輪,由其特定的變速方式所決定,在工作過程中金屬帶的中心線必然會發(fā)生軸向偏移。金屬帶的軸向偏移使得帶與帶輪間受力狀況更加復雜,破壞摩擦片與帶輪間的彈流潤滑,從而影響CVT的傳動性能與效率。本文圍繞CVT金屬帶的軸向偏移進行研究,完成了以下的工作:(1)分析了CVT中金屬帶與帶輪的結(jié)構(gòu)特點,闡述了金屬帶軸向偏移的產(chǎn)生機理,推導了CVT傳動的基本幾何關(guān)系,在此基礎(chǔ)上推導了摩擦片間推力與鋼帶環(huán)間張力的計算公式,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。(2)建立了以帶輪的初始裝配尺寸來表征偏移量的計算模型,在此基礎(chǔ)上,引入了帶輪的變形,研究了帶輪楔角、帶輪軸向變形和帶輪中心距對金屬帶偏移的影響。(3)分析了金屬帶軸向偏移時摩擦片的受力情況,應用有限元軟件對其進行了應力分析,并與未偏移時的摩擦片進行了對比;推導了由于金屬帶的偏移而造成的功率損失的計算公式。分析了兩種控制金屬帶軸向偏移方法的原理和不足,提出了一種以軸向偏移量平均值最小、通過調(diào)整帶輪初始裝配尺寸確保金屬帶無偏移時的速比的優(yōu)化方法。(4)對文中優(yōu)化計算得到的帶輪初始裝配尺寸進行檢驗,首先進行了CVT金屬帶軸向偏移試驗系統(tǒng)的設(shè)計,分為三大模塊進行了詳細的設(shè)計。然后以RD-CVT為測試對象,在三種典型工況下進行了試驗,結(jié)果表明系統(tǒng)的傳遞效率在文中計算得到的最優(yōu)帶輪初始裝配尺寸時達到最大值,即金屬帶的軸向偏移對CVT傳動性能的影響最小,因此確定的最優(yōu)帶輪初始裝配尺寸是可行的。
[Abstract]:Metal belt stepless transmission (CVT) is the ideal transmission device of automobile. Metal belt and main driving belt wheel, as the key parts of CVT, play the role of transmitting torque and power. At present, the CVT products used in the market are all straight busbar pulleys, which are determined by its specific speed changing mode. In the working process, the center line of the metal belt will inevitably have an axial shift. The axial migration of the metal belt makes the mechanical condition between the belt and the belt wheel more complicated, which destroys the elastohydrodynamic lubrication between the friction sheet and the belt wheel, thus affecting the transmission performance and efficiency of CVT. In this paper, the axial migration of CVT metal belt is studied, and the following works are accomplished: (1) the structural characteristics of metal belt and belt wheel in CVT are analyzed, the mechanism of axial migration of metal belt is expounded, and the basic geometric relation of CVT transmission is deduced. On this basis, the formula for calculating the thrust between friction plates and the tension between the rings of steel strips is derived, which provides a theoretical basis for further research. (2) the calculation model of the offset represented by the initial assembly size of the belt wheel is established. In this paper, the deformation of belt wheel is introduced, and the influence of wedge angle, axial deformation of belt wheel and center distance of belt wheel on the migration of metal belt is studied. (3) the force of friction sheet is analyzed when the metal belt is offset in axial direction. The finite element software is used to analyze the stress, and the results are compared with the friction plates without deviation. The formula of power loss caused by the deviation of metal strip is derived. This paper analyzes the principle and deficiency of two methods to control the axial migration of metal band, and puts forward a method to minimize the average value of axial migration. By adjusting the initial assembly size of the belt wheel to ensure the speed ratio of the metal belt without deviation. (4) to test the initial assembly size of the belt wheel obtained by the optimization calculation in this paper, the axial offset test system of the CVT metal belt is designed firstly. It is divided into three modules to carry on the detailed design. Then, taking RD-CVT as the test object, three typical conditions are tested. The results show that the transfer efficiency of the system reaches the maximum when the initial assembly size of the optimal belt wheel is calculated in this paper. That is to say the axial deviation of metal belt has the least influence on the transmission performance of CVT so it is feasible to determine the optimal initial assembly size of belt wheel.
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.221

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本文編號：2339119