本文關(guān)鍵詞：鋼絲繩式無級變速器（WR-CVT）鋼絲繩力學(xué)特性分析

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【摘要】：本文依托國家自然科學(xué)基金項目“新型車用金屬帶式無級變速器螺旋纏繞鋼絲疲勞與磨損失效機理研究”(批準(zhǔn)號:51505373)和陜西省教育廳科研計劃項目“螺旋纏繞式無級變速器鋼絲彎曲承載特性及表面損傷行為研究”(項目編號:15JK1490),從帶傳動基本理論入手,運用坐標(biāo)變換理論、彈性力學(xué)以及有限元法,對鋼絲繩式無級變速器(Wire Rope CVT,簡稱WR-CVT)中的關(guān)鍵傳動元件——鋼絲繩進行承載特性分析,為轎車用WR-CVT的研究與開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下:在對鋼絲繩式無級變速器的基本結(jié)構(gòu)和傳動機理進行分析的基礎(chǔ)上,確定了無級變速器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了鋼絲繩的結(jié)構(gòu)模型;在分析WR-CVT所用鋼絲繩的成型過程的基礎(chǔ)上,建立了平直和彎曲鋼絲繩的數(shù)學(xué)模型和幾何模型;基于Costello的鋼絲繩彈性理論,建立了平直和彎曲鋼絲繩的力學(xué)模型;通過分析鋼絲繩與金屬塊的接觸關(guān)系,推導(dǎo)出了繩與圓弧槽的接觸正壓力表達式,并對接觸段和非接觸段的鋼絲繩進行了力學(xué)分析;運用ABAQUS軟件建立了鋼絲繩的有限元分析模型,對平直狀態(tài)鋼絲繩股內(nèi)鋼絲的應(yīng)力及變形分布進行了仿真,對比分析了鋼絲圓周方向、繩截面半徑方向、繩軸線方向的應(yīng)力變化規(guī)律,揭示了無級變速器所用鋼絲繩的承載特性。
【關(guān)鍵詞】：鋼絲繩式無級變速器 6×7+IWS鋼絲繩 數(shù)學(xué)模型 力學(xué)建模 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.2;TG356.45
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 1 緒論6-12
• 1.1 研究背景及意義6-7
• 1.2 自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 機械式自動變速器7
• 1.2.2 雙離合器自動變速器7-8
• 1.2.3 液力變矩自動變速器8
• 1.2.4 無級變速自動變速器8-9
• 1.3 MB-CVT發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.4 WR-CVT研究現(xiàn)狀10-11
• 1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線11-12
• 2 WR-CVT基本結(jié)構(gòu)及運動關(guān)系12-18
• 2.1 WR-CVT工作原理12
• 2.2 WR-CVT結(jié)構(gòu)組成12-14
• 2.2.1 金屬塊13
• 2.2.2 鋼繩環(huán)13-14
• 2.3 WR-CVT基本運動關(guān)系分析14-16
• 2.3.1 CVT各部件間的幾何關(guān)系14-15
• 2.3.2 CVT速比及速比變化范圍15-16
• 2.4 鋼絲繩結(jié)構(gòu)16-17
• 2.5 本章小結(jié)17-18
• 3 鋼絲繩建模理論及幾何實現(xiàn)18-31
• 3.1 鋼絲繩數(shù)學(xué)模型18-28
• 3.1.1 鋼絲繩結(jié)構(gòu)18-19
• 3.1.2 平直段鋼絲繩數(shù)學(xué)建模19-22
• 3.1.3 彎曲段鋼絲繩數(shù)學(xué)建模22-28
• 3.2 鋼絲繩幾何建模28-29
• 3.2.1 平直鋼絲繩實體模型28
• 3.2.2 彎曲鋼絲繩實體模型28-29
• 3.3 本章小結(jié)29-31
• 4 鋼絲繩力學(xué)建模及受力分析31-40
• 4.1 鋼絲繩力學(xué)模型建立31-36
• 4.1.1 平直段鋼絲繩受力方程31-35
• 4.1.2 彎曲段鋼絲繩受力方程35-36
• 4.2 鋼絲繩與金屬塊接觸模型36-39
• 4.2.1 鋼絲繩與金屬塊圓弧槽截面正壓力36-37
• 4.2.2 與金屬塊圓弧槽接觸段的鋼絲繩受力分析37-38
• 4.2.3 與金屬塊圓弧槽非接觸段的鋼絲繩受力分析38-39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 5 鋼絲繩應(yīng)力及變形仿真分析40-52
• 5.1 鋼絲繩接觸摩擦模型40-42
• 5.1.1 Splitting-pinball接觸搜索計算模型40-41
• 5.1.2 接觸問題中的Augmented Lagrangian法41-42
• 5.2 鋼絲繩有限元建模42-43
• 5.2.1 鋼絲繩網(wǎng)格劃分42
• 5.2.2 邊界條件確定42-43
• 5.3 有限元模型驗證43-44
• 5.4 仿真結(jié)果及分析44-51
• 5.4.1 鋼絲繩應(yīng)力及變形分布44-47
• 5.4.2 鋼絲的應(yīng)力及變形分析47-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 6 結(jié)論與展望52-54
• 6.1 結(jié)論52
• 6.2 展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄58

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本文編號：824986