金屬帶式無級(jí)變速器變速機(jī)構(gòu)變形研究及效率優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-10-04 01:30
汽車產(chǎn)銷量的不斷提升,導(dǎo)致環(huán)境問題越來越突出,雖然目前國(guó)內(nèi)外高校等研究機(jī)構(gòu)投入大量精力來提升和開發(fā)可替代內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力源,但受制于技術(shù)和成本等因素,以電動(dòng)汽車為核心的新能源技術(shù)并沒有得到廣泛應(yīng)用,所以在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)汽車將處于傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車并重的發(fā)展格局。而內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過百年的改進(jìn)與優(yōu)化,技術(shù)已經(jīng)很成熟,所以要提升燃油車及混動(dòng)車的效率就必須提升變速裝置的傳動(dòng)性能。本文在結(jié)合某國(guó)產(chǎn)CVT的具體參數(shù)情況下,探究了CVT的變速機(jī)理,對(duì)變速機(jī)構(gòu)中的金屬帶、帶輪、鋼帶等主要部件進(jìn)行了受力分析,并推導(dǎo)了其相應(yīng)的力學(xué)模型,得到了主從動(dòng)帶輪軸向力之間的關(guān)系;谟邢拊碚撝薪佑|問題及其求解時(shí)的處理方法,對(duì)從動(dòng)帶輪的幾何模型進(jìn)行了有限元分析,分別就相同速比不同轉(zhuǎn)矩、相同軸向力不同速比、相同轉(zhuǎn)矩不同速比下的帶輪進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)速比和轉(zhuǎn)矩是影響帶輪軸向變形的主要因素,并利用疲勞試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試了從動(dòng)帶輪在不同壓力下的變形量,與相應(yīng)條件下的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的可靠性,為后文的研究奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)有限元分析的結(jié)果,探究了帶輪軸向變形的機(jī)理,對(duì)因帶輪變形造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失構(gòu)成進(jìn)行了分析,分別推導(dǎo)...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 背景及意義
1.2 CVT相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 CVT主要的效率損失
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 金屬帶式CVT的變速機(jī)理與力學(xué)模型
2.1 CVT變速結(jié)構(gòu)組成及工作原理
2.1.1 CVT變速結(jié)構(gòu)核心部件
2.1.2 CVT變速原理
2.2 變速機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型
2.2.1 金屬片受鋼環(huán)摩擦力方向
2.2.2 金屬鋼環(huán)張力模型
2.2.3 金屬片受力模型
2.2.4 軸向受力分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 金屬帶式CVT帶輪有限元仿真分析
3.1 有限元理論
3.1.1 有限元基本理論
3.1.2 研究對(duì)象的確定
3.1.3 接觸問題基本概念
3.1.4 接觸問題有限單元法求解基本原理
3.1.5 接觸問題的約束施加方法
3.2 ABAQUS中帶輪有限元模型計(jì)算
3.2.1 ABAQUS軟件介紹
3.2.2 帶輪幾何模型構(gòu)建
3.2.3 帶輪材料屬性定義
3.2.4 部件實(shí)體創(chuàng)建與網(wǎng)格劃分
3.2.5 載荷與約束條件施加
3.3 仿真結(jié)果與分析
3.3.1 相同速比不同轉(zhuǎn)矩下帶輪軸向變形
3.3.2 相同軸向力不同速比下帶輪軸向變形
3.3.3 相同轉(zhuǎn)矩不同速比下帶輪軸向變形
3.4 帶輪的變形實(shí)驗(yàn)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器件
3.4.2 實(shí)驗(yàn)操作過程及結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 金屬帶式CVT帶輪的變形損失分析
4.1 帶輪的變形原理
4.2 帶輪變形損失模型
4.2.1 楔入損失
4.2.2 進(jìn)出口損失
4.2.3 帶輪變形損失的等效剛度模型構(gòu)建
4.3 變形導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩?fù)p失求解
4.4 帶輪轉(zhuǎn)矩?fù)p失實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理及操作
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第5章 金屬帶式CVT的帶輪優(yōu)化
5.1 軟件介紹
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)選定
5.2.1 帶輪的設(shè)計(jì)參數(shù)
5.2.2 CATIA宏命令文件及ABAQUS腳本文件生成
5.2.3 試樣分析及優(yōu)化參數(shù)確定
5.3 帶輪優(yōu)化集成過程
5.3.1 帶輪優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
5.3.2 NSGA—Ⅱ算法介紹
5.3.3 帶輪優(yōu)化流程
5.4 優(yōu)化后的結(jié)果及其仿真分析
5.4.1 pareto解集
5.4.2 優(yōu)化后的轉(zhuǎn)矩?fù)p失分析
5.5 優(yōu)化后的帶輪與優(yōu)化前帶輪比較
5.5.1 優(yōu)化前后帶輪有限元仿真比較
5.5.2 優(yōu)化前后帶輪等效剛度比較
5.5.3 優(yōu)化前后帶輪轉(zhuǎn)矩?fù)p失比較
5.5.4 優(yōu)化前后軸向撓曲情況比較
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3851046
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 背景及意義
1.2 CVT相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 CVT主要的效率損失
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 金屬帶式CVT的變速機(jī)理與力學(xué)模型
2.1 CVT變速結(jié)構(gòu)組成及工作原理
2.1.1 CVT變速結(jié)構(gòu)核心部件
2.1.2 CVT變速原理
2.2 變速機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型
2.2.1 金屬片受鋼環(huán)摩擦力方向
2.2.2 金屬鋼環(huán)張力模型
2.2.3 金屬片受力模型
2.2.4 軸向受力分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 金屬帶式CVT帶輪有限元仿真分析
3.1 有限元理論
3.1.1 有限元基本理論
3.1.2 研究對(duì)象的確定
3.1.3 接觸問題基本概念
3.1.4 接觸問題有限單元法求解基本原理
3.1.5 接觸問題的約束施加方法
3.2 ABAQUS中帶輪有限元模型計(jì)算
3.2.1 ABAQUS軟件介紹
3.2.2 帶輪幾何模型構(gòu)建
3.2.3 帶輪材料屬性定義
3.2.4 部件實(shí)體創(chuàng)建與網(wǎng)格劃分
3.2.5 載荷與約束條件施加
3.3 仿真結(jié)果與分析
3.3.1 相同速比不同轉(zhuǎn)矩下帶輪軸向變形
3.3.2 相同軸向力不同速比下帶輪軸向變形
3.3.3 相同轉(zhuǎn)矩不同速比下帶輪軸向變形
3.4 帶輪的變形實(shí)驗(yàn)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器件
3.4.2 實(shí)驗(yàn)操作過程及結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 金屬帶式CVT帶輪的變形損失分析
4.1 帶輪的變形原理
4.2 帶輪變形損失模型
4.2.1 楔入損失
4.2.2 進(jìn)出口損失
4.2.3 帶輪變形損失的等效剛度模型構(gòu)建
4.3 變形導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩?fù)p失求解
4.4 帶輪轉(zhuǎn)矩?fù)p失實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理及操作
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第5章 金屬帶式CVT的帶輪優(yōu)化
5.1 軟件介紹
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)選定
5.2.1 帶輪的設(shè)計(jì)參數(shù)
5.2.2 CATIA宏命令文件及ABAQUS腳本文件生成
5.2.3 試樣分析及優(yōu)化參數(shù)確定
5.3 帶輪優(yōu)化集成過程
5.3.1 帶輪優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
5.3.2 NSGA—Ⅱ算法介紹
5.3.3 帶輪優(yōu)化流程
5.4 優(yōu)化后的結(jié)果及其仿真分析
5.4.1 pareto解集
5.4.2 優(yōu)化后的轉(zhuǎn)矩?fù)p失分析
5.5 優(yōu)化后的帶輪與優(yōu)化前帶輪比較
5.5.1 優(yōu)化前后帶輪有限元仿真比較
5.5.2 優(yōu)化前后帶輪等效剛度比較
5.5.3 優(yōu)化前后帶輪轉(zhuǎn)矩?fù)p失比較
5.5.4 優(yōu)化前后軸向撓曲情況比較
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3851046
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