原文传递
无级变速器金属带摩擦片的磨损及疲劳寿命研究
| 论文题名： | 无级变速器金属带摩擦片的磨损及疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 无级变速器;金属带摩擦片;接触应力;疲劳寿命;屈服强度 |
| 摘要： | 金属带作为CVT的核心零部件，承担着传递动力的重任。金属带由摩擦片和钢带组合而成，摩擦片的过度磨损会影响到CVT的传动效率，甚至引起金属带的失效，而疲劳会引起摩擦片的变形与断裂，同样也会导致失效。摩擦片的失效与否决定着整个金属带的使用寿命。本文以提高金属带的使用寿命为目标，分别对摩擦片的磨损以及疲劳寿命进行了相关研究，主要完成了以下工作： 1、论述了CVT的基本构造以及工作机理，推导出其传动的几何关系，对钢带及摩擦片的受力展开了分析；在此基础上，结合本文研究对象的基本参数，对后续研究中需要用到的诸如带轮轴向力，钢带的受力等参数进行了计算。 2、对摩擦片与带轮的接触应力进行了理论计算，同时对其接触进行模拟仿真，结果显示接触面上的应力从左到右逐渐增大，最大应力值与理论计算的结果相差不大；分析了摩擦片的磨损类型，对摩擦片的表面形貌进行了研究，结果显示侧面磨损程度从左到右依次加深；推导了摩擦片侧面磨损深度的计算公式，并在此基础上，推导出磨损寿命的估算公式，为后续的寿命对比分析奠定基础。 3、建立了CVT的几何模型，总结出钢带柔性化处理的常用方法，同时对钢带进行了柔性化处理，结合几何模型，建立CVT的动力学模型，并进行了仿真分析；分析了位于主动带轮入口区域摩擦片的仿真结果，显示其各个接触力的变化趋势与理论分析基本一致，验证了仿真模型的可靠性；提取受力曲线，即摩擦片的载荷时间历程，作为后续疲劳寿命研究中的基础条件。 4、论述了疲劳及疲劳寿命预测的基本理论与方法，确定了摩擦片的疲劳寿命分析流程；获取了摩擦片的静应力信息，同时由摩擦片材料的屈服强度等参数，绘制出其材料的S-N曲线；综合摩擦片的静应力分布信息、S-N曲线以及载荷时间历程，对其进行了疲劳寿命预测研究，得到在速比为2.35，转矩为160N·m工况下疲劳寿命为2.15×109次循环，其最小寿命出现在鞍面圆弧处；将循环次数转换为时间寿命，并对磨损寿命进行了估算，与疲劳寿命对比分析，结果为在前述工况下，磨损寿命要低于疲劳寿命。 |
| 作者： | 葛振斌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈建文;刘金刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
