為了響應(yīng)時(shí)代號(hào)召,解決因燃油汽車(chē)帶來(lái)的環(huán)境污染、全球變暖以及能源短缺等問(wèn)題,我國(guó)大力推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)與發(fā)展。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（CVT）具有良好的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及舒適性等優(yōu)點(diǎn),非常符合電動(dòng)汽車(chē)節(jié)能環(huán)保的要求。高轉(zhuǎn)速條件下,CVT金屬帶的離心力增大,會(huì)影響其傳動(dòng)效率。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出用鎂合金材料替代CVT金屬片的方法,對(duì)高轉(zhuǎn)速條件下CVT鎂合金金屬帶力學(xué)特性、磨損壽命等進(jìn)行了相關(guān)研究。主要完成了以下工作內(nèi)容:1、論述了CVT的傳動(dòng)機(jī)理與核心零部件,并推導(dǎo)出了金屬帶的傳動(dòng)幾何關(guān)系。分析了高轉(zhuǎn)速對(duì)金屬帶離心力的影響,在考慮離心力的基礎(chǔ)上,對(duì)CVT金屬帶進(jìn)行受力分析,建立了力學(xué)分析模型。通過(guò)計(jì)算,得出了不同速比、轉(zhuǎn)速對(duì)推擠力、張力以及軸向力的影響。2、利用Solidworks軟件建立了CVT三維模型,并利用ANSYS仿真軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析。通過(guò)仿真得到了不同轉(zhuǎn)速、速比及轉(zhuǎn)矩對(duì)鎂合金金屬片應(yīng)力分布、應(yīng)變分布及側(cè)面接觸應(yīng)力分布的影響,結(jié)合磨損與應(yīng)力之間的關(guān)系,得出不同轉(zhuǎn)速、速比以及扭矩對(duì)鎂合金金屬片磨損程度的影響。3、對(duì)AZ91D鎂合金試樣做了磨損實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了鎂合金材料耐磨性較差的特... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CVT結(jié)構(gòu)圖

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文8金屬帶是一個(gè)組合件，位于固定錐輪和移動(dòng)錐輪之間，主要由若干金屬片和兩組鋼帶環(huán)組構(gòu)成，如圖2.2所示。圖2.2金屬帶組件鋼帶環(huán)有兩個(gè)主要作用：一是引領(lǐng)金屬片運(yùn)動(dòng)，二是承當(dāng)帶環(huán)張力[50]。帶環(huán)是由9~12層厚約0.18mm的單層帶環(huán)疊加而成的，這是由于CVT金屬帶在傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，嚴(yán)重影響了金屬帶的使用壽命，若將多層帶環(huán)疊合起來(lái)視為一體，可以減小金屬帶的彎曲應(yīng)力，從而延長(zhǎng)了其使用壽命。采用內(nèi)外嵌入式的方法將相鄰兩層帶環(huán)套合在一起，且兩層之間形成過(guò)盈配合，即下層的帶環(huán)的外徑要略大于上層的帶環(huán)的內(nèi)徑。這樣既能減小每層帶環(huán)間打滑的概率，減小各層帶環(huán)間相互摩擦而生成的損失，也可以讓所有帶環(huán)受力一致，從而使得CVT的牢固性、強(qiáng)度等性能得到改善。帶環(huán)對(duì)材料要求非常高，需要具備非常高的韌性，能承受得起1~1.5億次循環(huán)彎曲，所以廠商在選擇帶環(huán)材料時(shí)，要求十分嚴(yán)格。而且，需確保兩層帶環(huán)的應(yīng)力差不超過(guò)30~60MPa，否則，CVT在工作時(shí)，其金屬帶很容易被破壞，從而影響到CVT的使用壽命。(2)金屬片金屬片是金屬帶的核心零部件，整條金屬帶大概有280片金屬片，金屬片鞍面與帶環(huán)組內(nèi)側(cè)相切，均勻的排列在帶環(huán)內(nèi)側(cè)表面。金屬片上部凸起處為導(dǎo)向器，與之對(duì)應(yīng)的則是后面的凹槽，當(dāng)相鄰兩個(gè)金屬片緊密排列時(shí)，導(dǎo)向器與凹槽正好匹配，從而防止金屬片在傳動(dòng)時(shí)發(fā)生徑向移動(dòng)。由于CVT主要依賴(lài)推擠力來(lái)傳遞動(dòng)力，所以，金屬片的厚度與CVT的傳動(dòng)效率成正比，金屬片越薄，CVT傳動(dòng)效率就越高。同時(shí)，為了使CVT金屬帶在傳動(dòng)時(shí)更加平穩(wěn)、順暢，一般情況下，金屬片的厚度為2mm。金屬片的刻痕是起到破壞油膜的作用，增大金屬片側(cè)面與錐輪工作面之間的摩擦系數(shù)，提高其摩擦力。一些相關(guān)文獻(xiàn)表明，對(duì)金屬

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2.3金屬帶結(jié)構(gòu)(c)帶輪帶輪作為CVT的另一主要零部件，主要由固定錐輪和移動(dòng)錐輪兩部分構(gòu)成，見(jiàn)圖2.4。一般情況下，兩帶輪的一側(cè)連接液壓缸，另外一側(cè)連接變速箱體。其中，將兩帶輪的固定錐輪與帶輪軸固定為一體，移動(dòng)錐輪與固定錐輪同軸，在力的作用下，移動(dòng)錐輪與軸做同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且沿軸向移動(dòng)。視兩帶輪的中心距為常數(shù)，恒定不變，視金屬帶長(zhǎng)度為剛體，通過(guò)控制移動(dòng)錐輪沿軸向移動(dòng)來(lái)連續(xù)地改變兩帶輪的工作半徑，控制傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。圖2.4帶輪結(jié)構(gòu)圖2.2金屬帶式CVT運(yùn)動(dòng)學(xué)分析2.2.1金屬帶式CVT的基本幾何關(guān)系CVT在傳動(dòng)時(shí)，兩帶輪之間的中心距是固定的，且在工作環(huán)境下，金屬帶的伸長(zhǎng)可忽略不計(jì)，通過(guò)控制移動(dòng)錐輪沿軸向運(yùn)動(dòng)，從而改變帶輪工作半徑的大小，使得CVT的速比發(fā)生變化。當(dāng)CVT的速比發(fā)生改變時(shí)，工作半徑、包角會(huì)隨著速比改變而變化。因此，工作半徑、包角以及速比之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為金屬帶受力分析提供了理論基矗由于CVT金屬帶的結(jié)構(gòu)特別，金屬帶式CVT所具有的幾何關(guān)系，見(jiàn)圖2.5。根據(jù)圖2.5所示的幾何關(guān)系，金屬帶被劃分為下面四個(gè)區(qū)間，即包角段ab、直線段bc、包角段cd以及直線段da[51]。


本文編號(hào)：3272701