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CVT传动副的传动特性与失效机理的研究
| 论文题名： | CVT传动副的传动特性与失效机理的研究 |
| 关键词： | 无级变速器;试验箱;传动特性;失效分析 |
| 摘要： | 金属带式无级变速器（CVT）是目前世界上应用最为广泛、成功的无级变速器之一。传动副是金属带式CVT的核心部件，其传动特性直接影响无级变速器的重要性能；对国产CVT 传动副进行失效分析是其使用推广前急需解决的课题。因此，对CVT传动副的传动特性与失效机理进行研究具有重要的理论现实意义。本文从CVT 传动副的基本理论入手对其传动特性进行了理论研究；设计主从动带轮推力比与夹紧力比关系试验的试验方案，进行了CVT 传动副特性试验；并分析了试验中失效传动副的失效机理；然后对国产CVT 传动副与直母线锥盘传动副进行了对比试验设计。 首先，对传动副进行了动力学和运动学分析：划分出传动过程中的各个区段，并指出摩擦片鞍面与传动节圆间的距离差是导致传动副复杂受力现象出现的主要原因； 推出不同速比下摩擦片间的挤推力和钢环张力分布的微分方程。 其次，深入研究了金属带式CVT 传动副的滑移特性、带轮轴向力与传递转矩的关系和传动效率等传动特性；设计国产金属带传动副传动特性试验的试验方法，对夹紧力比与速比进行了测量，找出了相同转矩比不同速度下和相同速度不同转矩比下夹紧力比与速比的关系。 再次，通过断口分析和Abaqus 有限元分析对试验过程中的失效件进行了失效机理分析：得出传动副失效过程为第一类摩擦片失效——其他摩擦片失效——带环崩断——锥盘划伤，摩擦片断裂模式为脆性沿晶断裂；推测出裂纹源位置和裂纹扩展方向； 得出传动副失效内在原因为摩擦片颈部尺寸太窄，外部原因为油压突然降低导致摩擦片受力平衡发生突变；总结了CVT 传动副的失效形式，并给出了失效预防的建议。 最后，按国产CVT 传动副的对比试验要求，根据VDT-CVT 金属带进行了试验箱改进，将原试验箱液压系统改进设计为双压力回路，并设计了速比和夹紧力的溢流阀控制方法；对直母线传动副进行了参数设计并建模；给出了双压力回路的速比范围测定方法和对比试验传动副的承载能力、传动效率以及夹紧力比与速比关系的实验方案。 本课题关于CVT 传动副传动特性的理论和试验研究、失效机理方面的深入研究以及直母线传动副试验箱的改进设计和对比试验方案设计方面的研究，对CVT 传动副的试验以及国产金属带的设计研发都有着重要的指导意义和实用价值。 |
| 作者： | 张雄雄 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 石晓辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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