基于ADAMS的金属带式无级变速传动动力学仿真

论文摘要

无级变速传动(简称CVT)是一种传动装置,指在某种控制作用下,使系统在输入转速不变的情况下,能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化,以适应外界负荷变化的需要。随着工业尤其是汽车行业技术的不断发展,对无级变速装置的需要越来越高,因此我们对无级变速传动的种类和形式需要进行深入研究。本论文在详细分析了金属带式无级变速传动的原理基础上,阐明传动的可行性,设计了建模方案,利用具有强大实体建模功能的UG软件对变速器的核心零部件金属块、金属带环及锥轮进行建模,并用UG提供的草图定位功能直接取代常规的零部件装配功能,免去装配干涉检查过程及多次导出单一模型构件的重复步骤。在形成整体模型后运用Parasolid数据转换接口以*.x_t(*.xmt_txt)文本数据一次性导出模型,然后将模型数据以相应数据接口导入较为成熟的动力学分析软件ADAMS中,进行相应约束、驱动及模型所需的大量接触力施加,并在ADAMS运行局限范围内,对模型结构进行适宜的调整,将弹簧拉力取代金属带环张力,形成一个在ADAMS环境中所能运行的金属带式CVT核心虚拟样机。在传动比分别为2：1、1：1与1：2时,对模型运行运动学与动力学仿真,运用函数STEP来改变传递转矩的大小,得出传动比在恒定条件下的主、从动锥轮轴向力、传动比及传递转矩关系曲线图,对仿真结果出现的问题进行分析调整,并通过提取仿真分析所得到的数据,描绘金属带环在不同区域的张力情况。建立虚拟样机时所采用的方法为后续的虚拟仿真研究工作提供了参考,仿真所得的曲线图为实际样机的开发研制提供理论和试验数据。最后对自己所做工作进行总结,探讨了设计方案中可能存在的问题,并对下一步的工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 CVT
• 1.1.1 CVT发展史简介
• 1.1.2 CVT与其它类型变速器比较
• 1.1.3 CVT类型及特点
• 1.1.4 金属带式CVT发展及应用
• 1.2 本课题研究的意义及目的
• 1.3 课题研究的内容
• 第2章 结构原理、运动学及动力学分析
• 2.1 金属带式CVT的结构组成
• 2.2 金属带式CVT的传动原理
• 2.3 金属带式CVT的各部件间的关系
• 2.4 金属带式CVT的动态特性
• 2.4.1 传动比与变速比
• 2.4.2 中心线偏移问题
• 2.4.3 运动特性
• 2.4.4 摩擦特性
• 2.4.5 动力特性
• 2.4.6 锥轮轴向推力的确定
• 第3章 虚拟样机技术
• 3.1 虚拟样机技术
• 3.2 相关软件介绍
• 3.2.1 UG
• 3.2.2 ADAMS
• 3.2.3 ADAMS软件模块介绍
• 3.2.4 ADAMS中的坐标系
• 3.2.5 ADAMS的求解
• 3.2.6 ADAMS对模型中的刚体进行柔性化
• 3.2.7 ADAMS对模型的约束、载荷及驱动施加
• 3.2.8 两个重要函数
• 第4章 金属带式CVT实体建模与动态仿真
• 4.1 金属带式CVT实体建模
• 4.1.1 金属带组建模
• 4.1.2 锥轮组建模
• 4.1.3 模型的导出
• 4.1.4 用ADAMS/View进行建模
• 4.2 模型的动态仿真
• 4.2.1 施加约束与驱动
• 4.2.2 动态仿真
• 4.2.3 仿真结果分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢