基于膜厚的金属带式CVT滑摩传动可靠度计算方法研究

发布时间：2017-08-19 20:02

  本文关键词：基于膜厚的金属带式CVT滑摩传动可靠度计算方法研究

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【摘要】：金属带式无级变速器(CVT)滑摩传动可靠性对CVT传动效率具有重要影响,但滑摩传动工况下的夹紧力控制策略牵涉到的参数较多,且部分参数难以获取,造成夹紧力控制的可靠性难以实时评估。鉴于此,本文基于弹流润滑理论建立了滑摩传动膜厚的数学模型,通过实验获得了模型求解所需关键参数,采用多重网格法求解得出了摩擦片与带轮间膜厚的分布情况,结合概率分析方法对膜厚可靠度进行了研究。论文的主要工作如下:(1)对金属带式CVT的结构与传动机理进行了详细分析,研究了金属带式CVT传动过程中滑移的产生机理及其对传递转矩和传动效率的影响,探讨了减少转矩损失和效率损失的方法,说明了滑摩传动机理与CVT传动可靠性的相关性。(2)基于弹流润滑理论建立了稳态条件下的油膜厚度的数学模型,通过实验获得了求解模型所需的摩擦片与带轮间的压力数据,并给出了模型求解所需其他参数。(3)采用多重网格法对弹流膜厚数学模型进行了数值求解,得出了金属带与带轮间油膜厚度的分布情况。(4)考虑到金属带与带轮表面形貌及其他因素对油膜厚度的影响,基于弹流润滑的最小油膜厚度公式,结合变异系数方法求解了油膜厚度的可靠度。该方法可进一步应用于夹紧力的控制策略上。本文以金属带式CVT滑摩传动的可靠性为研究对象,针对滑摩传动过程中可靠性难以度量的问题,提出了一种可行的解决方案,对于国产CVT的研究与开发具有重要意义。
【关键词】：CVT 可靠性 多重网格 弹流润滑
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.221
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 本课题的来源及研究目的和意义9-11
• 1.1.1 本课题的来源9
• 1.1.2 本课题研究目的和意义9-11
• 1.2 金属带式CVT的发展历程及应用现状11-14
• 1.2.1 金属带式CVT发展历史11-13
• 1.2.2 金属带式CVT的应用现状13-14
• 1.3 金属带式CVT滑摩传动可靠性的国内外研究现状14-16
• 1.3.1 金属带式CVT动力学研究现状14-15
• 1.3.2 机械系统可靠性研究现状15
• 1.3.3 摩擦可靠性研究现状15-16
• 1.4 本文研究的主要内容16-18
• 第2章 金属带式CVT滑摩传动理论18-27
• 2.1 金属带式CVT的基本组成及变速原理18-21
• 2.1.1 关键部件18-20
• 2.1.2 变速原理20-21
• 2.1.3 金属带式CVT的几何关系模型21
• 2.2 滑移对金属带式CVT传动的影响21-25
• 2.2.1 CVT带与带轮间滑摩状态分析21-22
• 2.2.2 CVT中滑移产生机理22-23
• 2.2.3 滑移对传递转矩的影响23-24
• 2.2.4 滑移对传动效率的影响24-25
• 2.3 减小滑移损失的策略及其对可靠性的影响25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 基于弹流润滑理论的油膜厚度模型的建立27-37
• 3.1 金属带式CVT带与带轮间弹流润滑问题27
• 3.2 金属带式CVT弹流润滑的基本方程27-30
• 3.2.1 润滑剂的物理参量方程27-28
• 3.2.2 流体动力润滑方程（Reynolds方程）28-29
• 3.2.3 弹流润滑的膜厚方程29-30
• 3.3 金属带式CVT弹流膜厚数学模型的建立过程30-36
• 3.3.1 带与带轮间油膜压力测量实验31-33
• 3.3.2 油膜厚度的数学模型33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 弹流润滑油膜厚度的求解与分析37-48
• 4.1 金属带式CVT弹流润滑问题的数值求解理论37-40
• 4.1.1 点接触弹流问题的求解过程37
• 4.1.2 多重网格法求解弹流润滑问题37-40
• 4.2 金属带式CVT弹流润滑问题的计算方法及程序40-46
• 4.2.1 基本方程40
• 4.2.2 量纲一化方程40-41
• 4.2.3 差分方程41-42
• 4.2.4 迭代方法42
• 4.2.5 计算流程图42-46
• 4.2.6 计算程序46
• 4.3 计算结果与分析46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 基于概率分析方法的膜厚可靠度分析48-53
• 5.1 膜厚可靠度分析的基本方法48-49
• 5.2 油膜厚度可靠度模型49-50
• 5.3 油膜厚度可靠度的计算实例50-51
• 5.4 膜厚可靠度对CVT滑摩传动可靠性的影响51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 总结与展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60
• 附录A 计算膜厚程序60-65
• 附录B 输出膜厚值（部分结果）65-68
• 硕士学习期间发表的文章及参与项目68

【参考文献】

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本文编号：702657