首页 理论教育 带轮的长度变化导致金属带偏移

带轮的长度变化导致金属带偏移

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:带的长度一定,传动比变化时,主动带轮节圆半径的增加量却不等于从动带轮节圆半径的减少量,这就使带轮中心平面发生错位,金属带发生偏移。

带轮的长度变化导致金属带偏移

1.带轮的构造

带轮由固定锥盘和滑动锥盘组成。通过调整滑动锥盘的轴向位置改变主、从动带轮各自的节圆半径,进而改变带传动的传动比,如图4-9所示。滑动锥盘在轴向移动过程中,能够实现节圆半径的连续变化。

978-7-111-59945-6-Chapter04-10.jpg

图4-9 滑动锥盘的轴向位置与节圆半径的变化

2.带轮承受的弯矩

滑动锥盘与带轮轴之间由滚珠花键连接(图4-10),可降低滑动锥盘在轴向上的极限静摩擦与滑动摩擦,使得推力越过极限静摩擦后出现的(加)速度突变减小,摩擦阻力减小,变速过程更加平顺,操纵更加轻便。在与带接触的部分,带轮会有向外张开的趋势,将承受一定的弯矩。该弯矩由滑动锥盘毂和带轮轴之间的接触面压力平衡。实际上该弯矩非常大,为避免其对滚珠花键钢珠产生直接作用,轴和毂会设计成阶梯结构(图4-11)。但带轮旋转时轴孔表面间隔仍然会发生周期性变化,因此滚珠花键钢珠仍会受到挤压,产生交变的径向压力,其三种变化规律如图4-12所示。

978-7-111-59945-6-Chapter04-11.jpg

图4-10 滚珠花键及钢珠受力

978-7-111-59945-6-Chapter04-12.jpg

图4-11 轴毂阶梯结构及钢珠径向压力

3.液压缸及其密封

如图4-13所示,分别对两组滑动锥盘的液压缸供油推动活塞,提供带轮对带的压紧力。该压紧力应保证在各种工况下带都不发生打滑,而且压力值不应过大。

978-7-111-59945-6-Chapter04-13.jpg

图4-12 钢珠径向压力变化规律

978-7-111-59945-6-Chapter04-14.jpg

图4-13 液压缸结构

控制节圆半径比改变传动比,实际上就是调节主、从动轮液压缸压力的平衡。(www.zuozong.com)

在液压缸内压力的作用下,锥盘运动。液压缸由缸体和活塞组成。缸体与工作轮为一体,油封安装在活塞杆上。缸体与活塞之间本身存在一定间隙,但带轮上作用有较大弯矩时产生的变形会使缸体和活塞之间的间隙发生变化。如果静态间隙量设计得过小,带轮变形后间隙可能消失,导致液压缸和活塞产生干涉,从而使油封受损。如果间隙过大,则当缸内压力过大时,会将油封压出。因此,要保证CVT带轮有足够的刚度来抵抗变形,合理设计静态间隙值,选取合适的油封材料,以满足耐久性要求。

4.带轮的变形和应力

带轮在带的作用下会产生较大的弯矩。负载的变化和由带轮变形引起的油封或带的变形,会影响到油压和传动比的关系,所以要提高带轮的刚度。在大的交变载荷的作用下,带轮不需要有足够的强度,但提高刚度的同时,强度要求会伴随外形尺寸和质量的增大而提高。在设计过程中,利用有限元法,分析不同结构形式的带轮,在满足应力和变形要求的前提下,选择轮廓尺寸、质量最小的设计方案。

5.带轮中心平面错位及其消除

如图4-14所示,变速时,带沿锥面径向移动的同时也会沿轴向移动,将主、从动带轮的两个滑动锥盘左右相对布置,能够防止在变速过程中主、从动带轮中心平面错位。

但两固定锥盘左右相对布置只抵消了一部分变速时中心平面的错位。带的长度一定,传动比变化时,主动带轮节圆半径的增加量却不等于从动带轮节圆半径的减少量,这就使带轮中心平面发生错位,金属带发生偏移。

传动比i、固定锥盘间距U和偏移量δ的关系如图4-14所示。高、低速时,偏移量δ在同一侧(-);而在传动比为1∶1时,偏移量δ在另一侧(+)。一般来说,应用薄垫片调整固定锥盘的轴向位置,改变两固定锥盘锥面的间距U,使0值位于偏移量变化范围的中央附近,以优化偏移量。

偏移对带的使用寿命的影响非常显著,改善错位一般有两种方法:设计锥面素线和调整固定锥盘轴向位置。由于前者对锥盘加工工艺的要求过高,且影响锥面与钢片的接触,通常用后者改善错位。如图4-15所示,调整两固定锥盘的间距U,错位量会随之发生变化,通常利用这一原理去优化错位量0值位置。

978-7-111-59945-6-Chapter04-15.jpg

图4-14 带轮中心平面错位产生机理

中心平面错位除受到上述传动比、固定锥盘间距的影响之外,还受到轴承制造误差、箱体或轴等的热膨胀等因素的影响。

6.带轮楔角

若取大的带轮楔角,则会增大锥盘轴向移动范围,导致带的宽度、带轮轴向尺寸过大。而且带轮对带的径向压力也会变大,从而导致带内的张力增加,寿命缩短。

若取小的带轮楔角,则带轮对带压紧力的径向分量将过小,可能使带脱离带轮变得困难。而且楔角过小会导致带的松边张力变小。

978-7-111-59945-6-Chapter04-16.jpg

图4-15 传动比i、固定锥盘间距U和偏移量δ的关系

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈

相关推荐