基于虚拟样机技术的宽V带无级变速器的设计与研究

发布时间：2017-08-17 02:21

  本文关键词：基于虚拟样机技术的宽V带无级变速器的设计与研究

  更多相关文章： 无级变速器 V带 虚拟样机技术 Recurdyn ABAQUS 模态分析

【摘要】：本文开发了一款能够广泛用于自动机械上调速的宽V带无级变速器。该装置主要由主动轮,从动轮,宽V带,弹簧等零部件组成,结构简单,维修方便,实用价值高。论文系统介绍了国内外机械式无级变速器的发展状况,对带式无级变速器的基本结构和传动原理进行了详细的介绍和分析,推导了相应的运动学关系。结合平带传动的欧拉公式,推导了可用于V带无级变速传动的欧拉公式,得到宽V带无级变速器中当量摩擦系数和主从动轮上轴向压力的计算方法。论文完成了宽V带无级变速器的设计计算及三维实体建模,并在三种工况下运用虚拟样机技术对宽V带无级变速器进行运动学和动力学仿真分析,以便全面了解宽V带无级变速器的各方面性能参数。论文对柔性体及刚柔性体联合仿真方法及理论做了较深入的研究,介绍了柔性体仿真的几种常用方法,重点研究了V带的柔性化方法。运用最新虚拟样机技术软件Recurdyn与有限元分析软件ANSYS实现了V带柔性体的联合仿真,成功实现刚柔性复杂系统混合仿真,并对各种工况下无级变速器的仿真结果进行了分析。论文采用以非线性问题求解见长的有限元分析软件ABAQUS对宽V带无级变速器进行了有限元分析,对V带进行了模态分析,重点研究了易损件宽V带的振动位移特性,以期少振动和噪声,延长宽V带的使用寿命。研究了V带随模态变化的振动位移情况,V带松边紧边上特殊节点的XYZ三个方向振动位移及振动总位移的变化情况,并对各种振动位移情况进行了结果分析。上述研究成果为实际工程上宽V带无级变速器产品的开发具有较大的理论参考和实际指导意义,特别是将刚柔性复杂系统混合仿真技术成功运用在宽v带无级变速器的设计研究中,将虚拟样机技术引入到机械装备的设计研究中,能够有效缩短机械产品研发周期和大大降低研发成本,具有较大的理论和现实意义。
【关键词】：无级变速器 V带 虚拟样机技术 Recurdyn ABAQUS 模态分析
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 机械式无级变速器的发展状况8-10
• 1.2 带式无级变速器的国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 论文的主要研究内容及意义13-15
• 1.3.1 论文主要研究内容13-14
• 1.3.2 研究意义14-15
• 2 宽V带无级变速器的基本结构及其传动原理15-23
• 2.1 带式无级变速器的基本类型15
• 2.2 宽V带无级变速器的结构布置15-16
• 2.3 宽V带无级变速器的工作原理16-17
• 2.4 宽V带无级变速器的运动学分析17-20
• 2.4.1 传动比17
• 2.4.2 变速比17-20
• 2.5 宽V带无级变速器的机械特性20-21
• 2.5.1 恒扭矩特性20-21
• 2.5.2 恒功率特性21
• 2.5.3 复合特性21
• 2.6 弹簧安装位置的确定21-23
• 2.6.1 弹簧安装在主动轮21-22
• 2.6.2 弹簧安装在从动轮22-23
• 3 带式无级变速器中当量摩擦系数及轴向力的研究23-33
• 3.1 平带欧拉公式23-25
• 3.2 现行当量摩擦系数的计算公式25-26
• 3.3 V带当量摩擦系数的计算公式26-28
• 3.4 主动轮上的轴向力28-29
• 3.5 从动轮上的轴向力29-31
• 3.6 结论31-33
• 4 宽V带无级变速器的设计33-43
• 4.1 宽V带无级变速器的设计计算33-36
• 4.2 恒扭矩宽V带无级变速器的总体设计36
• 4.3 Unigraphics NX软件简介36-37
• 4.4 恒扭矩宽V带无级变速器的三维建模及装配37-43
• 4.4.1 恒扭矩宽V带无级变速器的主要零件设计37-41
• 4.4.2 恒扭矩宽V带无级变速器的装配41-43
• 5 宽V带无级变速器关键部件的有限元分析43-52
• 5.1 有限元方法及ABA QUS软件介绍43-44
• 5.2 宽V带的模态分析44-46
• 5.3 有限元分析结果46-52
• 6 基于虚拟样机技术的宽V带无级变速器设计52-68
• 6.1 虚拟样机技术及Recurdyn软件52-53
• 6.2 柔性体建模及仿真技术53-56
• 6.3 CVT虚拟样机模型的建立56-60
• 6.4 仿真结果及分析60-68
• 6.4.1 当传动比i=imax=1.414时60-63
• 6.4.2 当传动比i=imin=0.707时63-65
• 6.4.3 当传动比i=1时65-68
• 7 结论68-69
• 8 展望69-70
• 9 参考文献70-76
• 10 攻读硕士学位期间发表论文情况76-77
• 11 致谢77-78
• 附录78

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本文编号：686695