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车用金属带式无级变速器传动性能分析与形线研究

作　者: 张武
导　师: 刘凯；周春国
学　校: 西安理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 金属带 CVT 力学分析偏斜母线渐开线
分类号: U463.212
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
引　用: 1次
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内容摘要

无级变速器(CVT)作为现代汽车技术发展潮流之一,它具有耗油低、污染小、操纵简便、行驶舒适等诸多优点,从上世纪中叶发展至今已经取得了相当的成就,在现代世界汽车工业中已经占据了相当重要的地位。本文研究了金属带式无级变速器传动比等相关参数,对其关键部件进行强度分析。对金属带式CVT运动学和动力学进行了分析,根据金属带式CVT传动的几何关系及其偏斜原理,初步研究了带轮母线与带轮轴线垂面之间的夹角α对金属带偏斜的影响；研究了金属带轴向偏斜和它使钢带环承受的附加侧向弯曲应力的关系；得出了带轮轴向推力与传动比的关系。建立了钢带环和金属块的力学分析模型,以Matlab为工具,对钢带环张力和金属块间挤压力在不同传动比时的数值进行了计算分析；对金属带的离心力进行了分析,认为当带轮转速和半径都比较大时考虑离心力对系统的影响是有积极作用的。研究了金属带式CVT在运动过程中的轴向偏斜,揭示了其偏斜的基本原理。针对金属带带长和偏斜量的确定,文中使用了两种方法对其进行数值计算,并对所得的结果进行对比分析。在曲母线带轮法消除金属带偏斜方面,着重分析了渐开线母线法,得出了带轮母线。在Solidworks软件中建立了金属带式CVT的三维实体模型,导入ADAMS软件中对其进行仿真分析,得到了金属块之间的挤压力关系,并将仿真结果和前期的计算结果进行了比较,得出仿真曲线与前面数值计算结果基本一致。通过上述研究全面分析了金属带式CVT的工作原理,以及各个部分的工作状况,对其运动中所产生的问题进行了深入的探讨,并提出了解决方法。模型仿真从另一个方面揭示了金属带式CVT系统的工作状态。本文的研究为金属带式CVT系统的研究和开发起到了一定的积极作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 引言  8
  1.2 变速器发展概述  8-11
    1.2.1 手动变速器  9
    1.2.2 自动变速器  9-10
    1.2.3 无级变速器(vC)T  10-11
  1.3 金属带式CVT国内外研究现状  11-12
    1.3.1 金属带式CVT国外研究现状  11
    1.3.2 金属带式CVT国内研究现状  11-12
  1.4 本课题的研究意义及主要内容  12-14
2 金属带式CVT的设计及参数确定  14-28
  2.1 引言  14
  2.2 金属带式CVT主要参数的确定  14-17
    2.2.1 金属带式CVT设计  14-15
    2.2.2 算例分析  15-17
  2.3 金属带式CVT失效形式及强度校核  17-24
    2.3.1 钢带环的失效及强度校核  17-23
    2.3.2 带轮的强度校核  23-24
  2.4 金属块强度的有限元分析  24-26
  2.5 本章小结  26-28
3 金属带式CVT运动学和动力学分析  28-38
  3.1 引言  28
  3.2 金属带式CVT运动学分析  28-32
    3.2.1 金属带式CVT传动的几何关系  28-29
    3.2.2 传动比对金属带轴向偏斜的影响  29-31
    3.2.3 金属带轴向偏斜使钢带环承受的附加侧向弯曲应力  31-32
  3.3 金属带式CVT动力学分析  32-37
    3.3.1 CVT力学分析的一些基本假设  32
    3.3.2 CVT力学分析  32-33
    3.3.3 带轮轴向推力与传动比的关系  33-34
    3.3.4 金属带传动作用力的数值分析  34-36
    3.3.5 对于金属带离心力分析  36-37
  3.4 本章小结  37-38
4 金属带式CVT偏斜分析及形线研究  38-50
  4.1 引言  38
  4.2 直母线带轮变速过程金属带的轴向偏斜分析  38-42
    4.2.1 金属带偏斜的基本理论  38
    4.2.2 两种不同计算带长和偏斜量的方法  38-42
  4.3 控制金属带偏斜的方法  42-48
    4.3.1 减少金属带偏斜的常规做法  42-43
    4.3.2 曲母线带轮法减少偏斜  43-48
  4.4 本章小结  48-50
5 金属带式CVT虚拟样机建模及仿真研究  50-60
  5.1 引言  50
  5.2 金属带式CVT三维实体建模  50-51
  5.3 ADAMS软件介绍  51-52
  5.4 CVT的ADAMS模型  52-57
    5.4.1 模型约束、接触力和运动驱动的添加  52-56
    5.4.2 虚拟样机模型验证  56-57
  5.5 摩擦接触分析的相关理论  57-58
  5.6 系统仿真结果  58-59
  5.7 本章小结  59-60
6 结论  60-62
  6.1 全文工作总结  60-61
  6.2 不足与展望  61-62
致谢  62-64
参考文献  64-68
附录  68

车用金属带式无级变速器传动性能分析与形线研究

内容摘要

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