鋼絲繩式無級變速器(WR-CVT)鋼絲繩力學(xué)特性分析.pdf

1、論文題目：鋼絲繩式無級變速器(WRCVT)鋼絲繩力學(xué)特性分析專業(yè)：機械設(shè)計及理論碩士生：路正雄（簽名）指導(dǎo)教師：郭衛(wèi)（簽名）摘要本文依托國家自然科學(xué)基金項目“新型車用金屬帶式無級變速器螺旋纏繞鋼絲疲勞與磨損失效機理研究”（批準(zhǔn)號：51505373）和陜西省教育廳科研計劃項目“螺旋纏繞式無級變速器鋼絲彎曲承載特性及表面損傷行為研究”（項目編號：15JK1490），從帶傳動基本理論入手，運用坐標(biāo)變換理論、彈性力學(xué)以及有限元法，對鋼絲繩式無級

2、變速器(WireRopeCVT，簡稱WRCVT)中的關(guān)鍵傳動元件——鋼絲繩進行承載特性分析，為轎車用WRCVT的研究與開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下：在對鋼絲繩式無級變速器的基本結(jié)構(gòu)和傳動機理進行分析的基礎(chǔ)上，確定了無級變速器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立了鋼絲繩的結(jié)構(gòu)模型；在分析WRCVT所用鋼絲繩的成型過程的基礎(chǔ)上，建立了平直和彎曲鋼絲繩的數(shù)學(xué)模型和幾何模型；基于Costello的鋼絲繩彈性理論，建立了平直和彎曲鋼絲繩的力學(xué)模型；通過分析鋼絲

3、繩與金屬塊的接觸關(guān)系，推導(dǎo)出了繩與圓弧槽的接觸正壓力表達式，并對接觸段和非接觸段的鋼絲繩進行了力學(xué)分析；運用ABAQUS軟件建立了鋼絲繩的有限元分析模型，對平直狀態(tài)鋼絲繩股內(nèi)鋼絲的應(yīng)力及變形分布進行了仿真，對比分析了鋼絲圓周方向、繩截面半徑方向、繩軸線方向的應(yīng)力變化規(guī)律，揭示了無級變速器所用鋼絲繩的承載特性。關(guān)鍵詞：鋼絲繩式無級變速器；67IWS鋼絲繩；數(shù)學(xué)模型；力學(xué)建模；仿真分析研究類型：應(yīng)用研究Subject：AnalysisonM

4、echanicalPerfmancesofWireRopeinWireRopeCVTSpecialty：MechanicalDesignTheyName：LuZhengxiongGuoWei（Signature）Instruct：（Signature）ABSTRACTTheresearchissupptedbyNationalNaturalScienceFoundationItem(GrantNo:51505373)Scientific

5、ResearchProgramFundedbyShaanxiProvincialEducationDepartment(ProgramNo.15JK1490).Applyingwiththebasictheyofbeltdrivecodinatetransfmationtheyelasticmechanicsfiniteelementmethodtheanalysisofbearingcapacityofthesteelwirerope

6、asthekeytransmissioncomponentsofthewireropetypecontinuouslyvariabletransmissionprovidestheeticalbasisftheresearchdevelopmentofWRCVT.Themainresearchisasfollows:Thispaperstudiedthebasicstructuretransmissionmechanismofthewi

7、reropeCVTthemainstructuralparametersofCVTweredeterminedtoestablishastructuralmodelofsteelwireropebasedontheanalysisofthefmingprocessofsteelwireropeusedonWRCVTestablishedthemathematicalmodelthegeometricmodelofstraightcurv

8、edsteelwireropesteelwireropebasedonCostelloelastictheyestablishedthemechanicalmodelofstraightbendingthewireropethroughtheanalysisofthecontactbetweenthewireropethemetalblockdeducestheropethecirculargrooveofcontactpressure

9、contactwireropeexpressionbuttsectionnoncontactsectionofthemechanicalanalysisofthebuildingfiniteelementanalysisofwireropemodelusingABAQUSsoftwarethestressdefmationdistributionofsteelwireflatwireropearesimulatedcomparedana

10、lyzedthecircumferentialdirectioncutwirerope.Thestressvariationlawofthedirectionofthesurfaceradiusthedirectionoftheropeisrevealedtheloadacteristicsofthewireropeusedinthecontinuouslyvariabletransmissionarerevealed.Keywds:W