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《金属带式无级变速器传动效率的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2002年1月东北大学学报(自然科学版)Jan.2002第23卷第1期JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol123,No.1文章编号:1005-3026(2002)01-0053-04金属带式无级变速器传动效率的分析1211孙德志,谭振江,郭大忠,程乃士(1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110004;2.本溪市污水处理公司,辽宁本溪117000)摘要:传动效率是无级变速器的一项重要性能,通过分析无级变速器传动过程中的各项功率的损失,认为在不同
2、的转矩比情况下金属带与锥盘之间的功率损失形式是不同的#在小载荷的情况下(转矩比r<014),主要损失的形式是金属带进出带轮时的功率损失,此时传动效率比较低,而且上下变动差距比较大;在大载荷的情况下(转矩比r>014),主要功率损失的形式是金属带与锥盘之间的摩擦损失,其传动效率比较高,在90%~94%之间变化,而且相对比较稳定#关键词:带式传动;金属带;锥盘;无级变速器;转矩;摩擦;传动效率中图分类号:TH13212文献标识码:A金属带式无级变速器(ContinuouslyVariable起的功率损失#Transm
3、ission)具有结构简单、传递功率大、变速范围2各项功率损失的分析与计算大、效率高、体积小、噪音低、节能环保等优点,尤其是它克服了以往各类无级变速器传递功率较小的2.1金属带进出带轮时的功率损失缺陷,可用于需要中大功率范围内的机械传动中#根据参考文献[3,4],这项损失是由于摩擦片它以那更高的经济性、动力性、舒适性并省去频繁进出锥盘时发生的径向滑动引起的#当摩擦片进[1]换档等优点,成为当今理想的汽车变速器#入锥盘时,它必须要克服径向摩擦力才能达到工金属带的传动效率是一项很重要的性能指标,作半径#当摩擦片离开锥
4、盘时,它也必须要克服径具有很高的商业价值,它直接关系到金属带式无级向摩擦力才能从工作半径离开#摩擦片需要额外变速器的应用前景#本文对金属带的运动学和动力功率来克服这种摩擦力#由此可知,在实际运行学以及金属带与锥盘之间的润滑状态作了详细分中,在锥盘的进口处,金属带的作用半径稍大于工析,对各项损失都做了计算,并与变速器传动效率作半径;而在出口处,作用半径稍小于工作半径#的实验结果进行比较,两者具有较好的一致性,可如图1所示#以认为分析是正确的,计算方法是可行的#1功率损失分析对金属带式无级变速器在稳态运行过程的全面分
5、析,认为金属带式无级变速器的功率损失存[2]在于以下四个方面#(1)金属带进出带轮时,由于工作节圆半径发生变化而引起的功率损失;(2)金属带的摩擦片与锥盘之间,由于相互图1金属带运行位置示意图Fig.1Thebeltoperationposition滑动而引起的功率损失;(3)金属带的摩擦片与钢环组之间相互滑动在主动轮入口处,Rpi=Rp/kp;在出口处,而引起的功率损失;Rpo=Rpkp#同样,对从动轮有:Rsi=Rs/ks;Rpo(4)金属带的钢环与钢环之间相互滑动而引=Rsks;其中Rp,Rs分别为主动轮和
6、从动轮工作收稿日期:2001-03-26基金项目:国家/九五0科技攻关项目(96-A16-01-02)#作者简介:孙德志(1955-),男,辽宁鞍山人,东北大学副教授;程乃士(1943-),男,辽宁开原人,东北大学教授#54东北大学学报(自然科学版)第23卷半径;kp,ks则分别是主动轮和从动轮的小于1式中,BDR,BDN为主、从动带轮的包角;2a为摩擦的系数#它们由下式决定:片的油膜宽度;C为长度;S为摩擦片的厚度;GtR(1-k2)=K为润滑油动力粘度;tDR,tDN为主、从动轮的油膜式中,Rs和ks,Rp和
7、kp分别对应#K是一个试验厚度;Vs为金属带的运行速度#3常数,可以取K=010055mm[3]a2C2#qDR=4ADR#(RDRC-RDRCcosH+cosH)3参看图1,Tp是主动带轮输入转矩,Ts是从3a2C2动带轮输出转矩#Tb是钢环的张力,Cx是金属带qDN=4ADN#(RDNC-RDNCcosH+cosH)3上摩擦片的推力#钢环的张力Tb在金属带的整因此,由于金属带的摩擦片与锥盘之间的滑动引个圆周上变化很小,因此可以认为在金属带的任起的功率损失为意位置上Tb保持不变,Cx只存在于金属带的较PL2=T
8、DR#XDR-TDN#XDN=紧的一边,并且在直边保持不变,主动带轮和从动2TDN#StDR#RDRtDN带轮的角速度分别为XDR,XDN#+Gt#RDNqDR#RDN#BDRqDN#BDN主动带轮和从动带轮的转矩损失TLDR,(2)大载荷时混合润滑状态的功率损失TLDN分别等于各自的输入转矩和输出转矩之差:在大载荷时,即转矩比r>014时,金属带与TbRDR2TLDR=
