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摩擦激励与多边形效应耦合作用下的链式CVT传动失稳机理研究

批准号:
52105069
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
傅兵
依托单位:
学科分类:
传动与驱动
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
傅兵

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
链式无级变速器(链式CVT)传动过程中,传动副摩擦激励与链条多边形效应相耦合,所诱发的载荷振荡、结构共振及传动噪声等失稳行为,是制约其平顺性和可靠性提升的瓶颈性问题。为此,项目依据摩擦学和动力学理论,探究链式CVT传动失稳行为的产生机理、影响因素及抑制技术。内容包括:①研究链式CVT摩擦副接触、润滑和摩擦特性,辨识摩擦副接触刚度、油膜阻尼、摩擦因数与工况参数的关联规律;②分析链传动总成系统动力学特性,揭示摩擦激励与多边形效应的耦合作用对链式CVT传动性能的影响机制;③明确传动失稳行为的表征指标和临界工况条件,构建链式CVT动力学稳定运行参数空间;④优化链条结构、润滑参数及控制参数,发展链式CVT传动失稳抑制技术。相关研究有望解决链式CVT易发生传动失稳的问题,为自主链式CVT平顺性和可靠性设计提供基础技术支撑。
英文摘要
During the transmission process of Chain Continuously Variable Transmission (Chain CVT), frictional excitation is coupled with the polygon effect, which induces instability behaviors such as system load oscillation, structural resonance, and transmission noise. It is the bottleneck problem that restricts its smoothness and reliability improvement. To this end, this project is based on tribology and dynamics theory to explore the mechanism, influencing factors and suppression methods of Chain CVT transmission instability behavior. The contents include: ①Research on the contact, lubrication and friction characteristics of the Chain CVT friction pair, identify the mapping relationship between the contact stiffness, oil film damping, friction factors and working condition parameters of the friction pair; ②Analyze the dynamic characteristics of the chain drive assembly and reveal the influence mechanism of the coupling effect of friction excitation and polygon effect on the Chain CVT transmission performance; ③Clarify the characterization indexes and critical working conditions of the transmission instability behavior, and construct the dynamic stable operation parameter space of the Chain CVT; ④Optimize chain structure, lubrication parameters and control parameters, and develop Chain CVT drive instability suppression technology. Related research is expected to solve the problem of Chain CVT prone to transmission instability, and provide basic technical support for the design of autonomous Chain CVT ride comfort and reliability.
为提升链式CVT的传动稳定性,项目深入研究了链式CVT的传动副摩擦学特性、动力学特性、传动失稳机理及失稳抑制方法。通过链式CVT摆销摩擦副摩擦学实验和弹流润滑模型建模求解,获取了摆销摩擦副的磨损规律,解析了卷吸速度、油液粘度、承载载荷对润滑油膜厚度和压力分布的影响规律;发现可通过选用粘度较高的润滑油,以提升最小油膜厚度,从而提升传动承载能力。构建了3自由度链节单元的链式CVT几何运动学离散模型,实现了对各链节单元时变运动位置的解析描述,提出了以摆销进入带轮时接触点与最高点之间的距离h作为链式CVT多边形效应的评价指标,发现了当跨中链的长度与链节的倍数、摆销与带轮之间的冲击力、摆销轴向形变是影响传动稳定性的关键因素,获取了链式CVT模态振型及固有频率特性,探明了链条张力、链条波动量、摩擦系数及输入转速对多边形效应的影响机制。从结构与控制两方面提出了传动失稳抑制措施,设计了一种能有效减小传动冲击力的新型链式CVT摆销型线结构,其摆销冲击力较原产品最高降低了21.5%;开发了一种基于滑移率的夹紧力模糊控制策略,该策略可在多种极限工况下保证链式CVT不发生宏观滑移失效。探索了CVT在新能源汽车领域的应用可行性,提出了相关新型纯电动CVT传动构型和混合动力CVT控制策略。. 所获得的链式CVT摩擦学特性、动力学特性、传动失稳机理为链式CVT的平顺性和可靠性设计提供了基础理论方法;所提出的链式CVT新型摆销型线和基于滑移率的夹紧力控制策略,为摩擦传动类变速装置的传动失稳抑制提供了技术基础;所提出新型CVT传动构型及相关控制策略,为链式CVT在新能源汽车领域的推广应用提供了理论基础。
纯电模式下无级变速器滑移传动特性分析及夹紧力控制
  • 批准号:
    2020JJ5540
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    傅兵
  • 依托单位:
国内基金
海外基金