MB-CVT金屬塊與鋼帶環接觸特性研究

張武，郭衛，柴華

(西安科技大學機械工程學院，陜西 西安 710054)

MB-CVT金屬塊與鋼帶環接觸特性研究

張武，郭衛，柴華

(西安科技大學機械工程學院，陜西 西安 710054)

以金屬帶式無級變速器金屬塊與鋼帶環接觸特性為研究目標，建立了金屬塊與鋼帶環作用力數學模型，完成了金屬塊與鋼帶環運動關系分析，最后通過數值解方法對金屬塊與鋼帶環接觸特性進行了研究。結果顯示:金屬塊y方向位移以金屬塊幾何中心處最大，約為0.5μm;金屬塊z方向位移在金屬塊鞍面出現負位移，而在下部圓弧槽則出現正位移;最大應力發生在金屬塊側面，其值為22.1MPa。研究成果可為金屬塊結構優化設計提供參考。

鋼帶環;金屬塊;無級變速器;接觸

金屬帶式無級變速器(metal belt continuously variable transmission，MB-CVT)是目前乘用車領域最成功的CVT之一，裝配該變速器的車輛具有乘坐舒適、操作簡單、燃料消耗率低、廢棄物排放小等優點。因此，MB-CVT在乘用車領域得到了廣泛的應用。由于其屬于摩擦傳動系統，傳遞扭矩的能力受到了一定的限制，因而沒能廣泛地應用于大排量汽車。最新研究顯示，裝備MB-CVT的汽車比普通自動擋汽車平均節油7%～15%［1-3］。

S.Akehurst、H.Kim等忽略了MB-CVT各組件間的相互作用，并認為兩組鋼帶環和金屬塊是一個連續的整體，同時在分析中予以了考慮［4-5］。日本的S.Kuwabara與英國的J.D.Micklem等所建的金屬帶組件力學模型系統［6-7］，各有各的缺陷，均不能完整地解釋Fujii T實驗中出現的各種現象［8-9］。黃宏成等［10］通過ADAMS軟件分析了MB-CVT變速傳動機構效率。筆者［11］之前關于金屬帶組件的研究沒有涉及金屬塊與鋼帶環接觸特性的數值分析，因此本文主要通過數值仿真分析方法研究金屬塊與鋼帶環間的接觸特性。……