CVT國(guó)產(chǎn)金屬帶傳動(dòng)性能與失效機(jī)理的研究.pdf

1、金屬帶是金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的主要部件,金屬帶的性能和壽命直接影響到無(wú)級(jí)變速器的動(dòng)力性和可靠性等性能,對(duì)金屬帶的研究至關(guān)重要。本課題來(lái)源于重慶市科委攻關(guān)項(xiàng)目——“金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：CSTC.2005AB6019)，本課題的主要研究?jī)?nèi)容是:對(duì)由我校研制的金屬帶的傳動(dòng)性能研究和對(duì)失效件失效機(jī)理的研究。研究取得了一定的進(jìn)展。
　　首先改進(jìn)了原CVT試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu),并安裝調(diào)試了CVT試驗(yàn)箱。參考國(guó)內(nèi)外高校和企業(yè)研究變

2、速器時(shí)采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的組成和結(jié)構(gòu),完成了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建。經(jīng)過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試表明實(shí)驗(yàn)臺(tái)具備完成試驗(yàn)的能力。
　　為了確定傳遞最大轉(zhuǎn)矩工況所需合適的夾緊力,本文對(duì)金屬帶的傳動(dòng)效率展開(kāi)了試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了效率試驗(yàn)方案,通過(guò)試驗(yàn)得到了滑動(dòng)率與傳動(dòng)效率的關(guān)系。與國(guó)外研究對(duì)比表明:效率試驗(yàn)方案具有可行性。試驗(yàn)得到了本實(shí)驗(yàn)臺(tái)夾緊力的極限范圍,研究了當(dāng)量摩擦系數(shù)與轉(zhuǎn)矩比的關(guān)系,分析了當(dāng)量摩擦系數(shù)不能直接應(yīng)用的原因。進(jìn)而研究了極限傳動(dòng)比下的效率與轉(zhuǎn)矩比的關(guān)系

3、,得到了在本實(shí)驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)條件下,工況為極限傳動(dòng)比,夾緊力為2.1Mpa時(shí),金屬帶可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩值。并確定了本實(shí)驗(yàn)臺(tái)傳遞最大扭矩128N·m,最合理的夾緊力為2.2Mpa。
　　采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡,對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)的失效件進(jìn)行了失效分析。通過(guò)宏觀(guān)斷口分析判斷一級(jí)斷裂模式為脆性斷裂,而且發(fā)現(xiàn)了摩擦片斷裂源位置和裂紋擴(kuò)展途徑。通過(guò)微觀(guān)斷口分析,確定斷口為沿晶分離斷口。對(duì)事故工況進(jìn)行了受力分析,通過(guò)計(jì)算得出了摩擦片在最危險(xiǎn)處的應(yīng)力值。采

4、用Abaqus對(duì)有限元模型進(jìn)行強(qiáng)度分析,得到了摩擦片的結(jié)構(gòu)應(yīng)力在該工況下的分布規(guī)律。印證了斷口分析的結(jié)論。推斷出此次失效是由于夾緊力不足導(dǎo)致的打滑引起的?？偨Y(jié)得出了金屬帶失效形式有摩擦片斷裂、鋼環(huán)斷裂,鋼環(huán)變形,帶輪劃傷、帶輪與摩擦片膠合。
　　關(guān)于金屬帶壽命的研究是國(guó)產(chǎn)金屬帶使用推廣前急需開(kāi)展的基礎(chǔ)性工作。通過(guò)檢驗(yàn)鋼環(huán)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),確認(rèn)了鋼環(huán)壽命符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布;估計(jì)得到了分布函數(shù)參數(shù),以及鋼環(huán)的可靠壽命表達(dá)式。并以此為依據(jù),制