CVT國產(chǎn)金屬帶傳動性能與失效機理的研究.pdf

1、金屬帶是金屬帶式無級變速器的主要部件,金屬帶的性能和壽命直接影響到無級變速器的動力性和可靠性等性能,對金屬帶的研究至關重要。本課題來源于重慶市科委攻關項目——“金屬帶無級變速傳動關鍵技術研究”(項目編號：CSTC.2005AB6019)，本課題的主要研究內(nèi)容是:對由我校研制的金屬帶的傳動性能研究和對失效件失效機理的研究。研究取得了一定的進展。
　　首先改進了原CVT試驗箱的結(jié)構(gòu),并安裝調(diào)試了CVT試驗箱。參考國內(nèi)外高校和企業(yè)研究變

2、速器時采用的實驗設備的組成和結(jié)構(gòu),完成了實驗臺的搭建。經(jīng)過運轉(zhuǎn)測試表明實驗臺具備完成試驗的能力。
　　為了確定傳遞最大轉(zhuǎn)矩工況所需合適的夾緊力,本文對金屬帶的傳動效率展開了試驗研究。設計了效率試驗方案,通過試驗得到了滑動率與傳動效率的關系。與國外研究對比表明:效率試驗方案具有可行性。試驗得到了本實驗臺夾緊力的極限范圍,研究了當量摩擦系數(shù)與轉(zhuǎn)矩比的關系,分析了當量摩擦系數(shù)不能直接應用的原因。進而研究了極限傳動比下的效率與轉(zhuǎn)矩比的關系

3、,得到了在本實驗臺試驗條件下,工況為極限傳動比,夾緊力為2.1Mpa時,金屬帶可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩值。并確定了本實驗臺傳遞最大扭矩128N·m,最合理的夾緊力為2.2Mpa。
　　采用光學顯微鏡、掃描電鏡,對試驗中出現(xiàn)的失效件進行了失效分析。通過宏觀斷口分析判斷一級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展途徑。通過微觀斷口分析,確定斷口為沿晶分離斷口。對事故工況進行了受力分析,通過計算得出了摩擦片在最危險處的應力值。采

4、用Abaqus對有限元模型進行強度分析,得到了摩擦片的結(jié)構(gòu)應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致的打滑引起的。總結(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。
　　關于金屬帶壽命的研究是國產(chǎn)金屬帶使用推廣前急需開展的基礎性工作。通過檢驗鋼環(huán)疲勞試驗數(shù)據(jù),確認了鋼環(huán)壽命符合對數(shù)正態(tài)分布;估計得到了分布函數(shù)參數(shù),以及鋼環(huán)的可靠壽命表達式。并以此為依據(jù),制