基于滑移反馈的金属带式无级变速器夹紧力控制研究

发布时间：2017-11-25 15:09

  本文关键词：基于滑移反馈的金属带式无级变速器夹紧力控制研究

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【摘要】：在金属带式无级变速器中,如果带轮夹紧力过大,则会影响传动效率,如果夹紧力过小,金属带将会出现打滑,加剧金属带与带轮的磨损。基于国家自然科学基金项目“金属带式无级变速器滑移传动机理及控制研究”,本文主要从无级变速器变速机构的角度出发,提出了基于滑移反馈的夹紧力控制方法。首先,分析了金属带式无级变速器的机械结构以及变速原理,给出了传动过程中金属带与带轮受力的计算方法。在带轮包角处,基于金属片与金属环之间存在相对运动,对金属片和金属环进行了受力分析,推导出金属片间推力以及与金属环所受拉力在整个运行区间上的分布情况。从金属环与金属片以及金属片与带轮间的摩擦入手,阐述了滑移传动的原理。然后,根据项目需要设计并搭建了金属带式无级变速器滑移试验台,选择变频调速电机作为试验台的速度及加载控制装置,通过共直流母线的方式进行能量反馈,为精确测量可动带轮的轴向位移重新设计了CVT变速箱体。引入了前馈一反馈复合控制方法,提高了加载转矩及带轮夹紧力的控制精度及稳定性。通过试验台架研究了CVT在不同速比、不同从动轮夹紧力以及不同主动轮转速下的滑移特性。结果表明,夹紧力与带轮转速对摩擦系数的影响基本可以忽略,速比对摩擦系数的影响较大,同一滑移率工况下,速比越小摩擦系数越大。根据结果,定义了摩擦系数较大的目标滑移区,将滑移模型作为前馈,实际滑移率作为反馈建立了基于滑移反馈的夹紧力控制模型,仿真结果表明基于滑移反馈的夹紧力控制方法能够提高金属带与带轮间的摩擦系数,降低主从动带轮的夹紧力。最后通过速比跟踪试验对基于滑移反馈的夹紧力控制模型进行了可行性验证,通过不同速比工况下稳态试验测试了滑移控制CVT的传动效率,台架试验表明基于滑移反馈的夹紧力控制能够提高CVT的传动效率。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
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本文编号：1226430