金属带式无级变速器的力学分析

第26卷 第1期 金属带式无级变速器的力学分析 41

文章编号:1004-2539(2002)01-0041-04

金属带式无级变速器的力学分析

(上海交通大学汽车研究所, 上海 200030)

郭毅超 何维廉

摘要 论述了金属带式无级变速器的力学分析模型,建立了金属环、金属块的力学分析模型。运用相关工具就金属环张力和金属块挤推力进行计算分析,得出了重要的结果,可直接用于金属带CVT的

设计分析。

关键词 金属带式无级变速器 金属带 力学分析

无级自动变速传动作为汽车理想的传动系统,自汽车诞生以来一直是人们追求的目标。无级变速传动(ContinuouslyVariableTransmission,简称为CVT)具有普通有级变速传动无法相比的优点,它可以控制汽车发动机始终运行在最佳目标运行区,显著提高汽车的经济性,改善汽车的动力性。既减少了汽车的行驶冲击,也减轻驾驶员的劳动强度。

本文在详细分析金属带式无级变速器传动原理的基础上,建立力学分析模型,并深入地分析、计算了不同转矩比、速比条件下金属带式无级变速传动金属带的张力、挤推力等,为进行金属带的强度校核奠定了基础,可用于金属带CVT的设计分析。

动力传递。在工作中,当主、从动锥轮的活动锥轮沿轴向移动时,可改变金属带在主、从动锥轮上的工作半径,从而改变无级变速器的传动比。活动锥轮的移动量是根据汽车变速的要求,通过调节作用在主、从动锥轮油缸内的液压压力来实现的。由于液压力的调节是连续变化的,所以可实现汽车的无级变速传动。

2 金属带

VanDoorne.s传动装置公司开发的金属V-带由许多很薄的钢环组成,金属推块满装在钢环上。图2所示为金属V-带结构示意图。图3所示为金属推块尺寸图。每片钢环的厚度为0.2mm,2组钢环插入推块两侧的狭槽内。

1 金属带式无级变速传动原理

图1表示了金属带式无级变速器的带传动装置的结构简图。发动机输出的动力传到金属带式无级变速传动装置的主动锥轮,通过V型金属带将动力传输到从动锥轮,之后经减速器与差速器传递到车轮。带传

图2 金属带结构示意图

图3 金属推块尺寸图

1.从动轴活动锥轮 2.主动轴固定锥轮 3.主动轴活动锥轮4.从动轴固定锥轮 5.金属带

图1 金属带式无级变速器带传动装置结构简图

3 力分析模型

为了便于分析,本文作了如下假设

(1)由于金属块的厚度(为2.2mm)与带轮包角上金属带的总长相比很小,可认为金属块间相互作用的Q动装置是其核心部分,它主要由主动锥轮、从动锥轮以及V型金属带组成。其主、从动轮均为组合结构,由活动锥轮和固定锥轮组成。主动锥轮的活动锥

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