链式cvt传动系统动力学建模与仿真分析

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1、链式CVT传动系统动力学建模与仿真分析DynamicsmodelingandsimulationanalysisofchainCVTsystem作者姓名：顾硕鑫专业：机械设计及其理论研究方向：链式无级变速传动系统指导教师：冯增铭副教授答辩日期：2015年5月29日链式CVT传动系统动力学建模与仿真分析摘要近年来，无级变速传动系统被广泛应用于汽车行业中，其良好的动力性，可靠性及操纵性受到越来越多消费者的青睐。其中，链式无级变速器（CVT）具有更高的可靠性、安全性、舒适性以及低噪声等优点，因而对链式CVT传动系统的动力学特性研究也越来越成为汽车行业和

2、学术领域的关键热点问题。本文在课题组已授权发明专利《一种无级变速用滚销链》的基础上，结合该专利进一步产业化开发项目，在系统阐述链式无级变速传动系统工作原理，并通过理论分析其力学特性的基础上，对链式无级变速传动系统运动过程中的滑移量，链条静态张力，链条动态张力以及锥盘夹紧力进行了理论计算，给出了相应计算公式。同时还研究了锥盘夹紧力与链条静态张力之间的谐应关系。论文在已开发无级变速用滚销链模型的基础上，建立了初始传动比为1:1的链式无级变速传动系统的接触动力学模型，该模型可以实现不同传动比的连续无级变速。论文基于虚拟样机仿真技术，建立了链式CVT的仿

3、真模型，通过宏命令添加刚体接触，对其动力学特性进行了深入研究，通过分析其在不同传动比工况下的滑差率、锥盘夹紧力以及链条张力变化规律，揭示了链式无级变速传动系统的动力学特性及响应，探讨了仿真分析与理论分析的误差。论文基于系统建模和分析的理论，建立了机械、液压、电控一体化的链式无级变速传动整车系统，搭建出能够实现一定传动比范围的链式无级变速传动系统的整车模型，利用系统建模仿真平台进行了仿真分析，研究了整车系统中无级变速传动系统的动态特性。本文的研究成果为进一步对链式无级变速传动系统进行产业化开发奠定了基础，同时在国内首次建立了链式无级变速系统整车模型

4、，这是对机械传动和汽车无级变速器的一种创新与实践。I关键词：链式CVT，锥盘夹紧力，动力学建模，链条张力，仿真分析IIDynamicsmodelingandsimulationanalysisofchainCVTsystemAbstractRecently,thecontinuouslyvariabletransmission(CVT)hasbeenwidelyusedintheautomotiveindustry.Duetoitsgoodpowerperformance,reliabilityandmaneuverability,ahugenu

5、mberofconsumersareattracted.AndthechainCVTwithcharacteristicsofhigherreliability,safety,comfortandlownoise,whichstudiesdynamiccharacteristicsofthechainCVTisalsogrowingtobethekeyhotspotsofacademicfieldsandautomotiveindustry.Inthispaper,basedonthepatents‘Achaincontinuouslyvaria

6、bletransmissionwitharockerpin’bytheresearchgroup,combinedwiththepatentfurtherindustrialdevelopmentprojects,throughelaboratinghowchainCVTsystemworks,andtoanalyzeitstheoreticalonthebasisofthemechanicalpropertiesofthechainCVT,thencalculatetheslippage,thestaticanddynamictensionfo

7、rceofthechainandclampingforceduringexercise.Italsostudiedtheharmoniccorrespondingbetweenclampingforceandstatictensionforceofthechain.Onthebasisofthedevelopedcontinuouslyvariabletransmissionhavebeenwiththerockerpinchainmodel,establishedthecontactdynamicmodelofchaincontinuously

8、variabletransmissionwithinitialratioof1:1,themodelcanachieveacontinu