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1、毕业设计(论文)外文资料翻译学 院： 机械电子工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 何雷坡 学 号： 090501216 外文出处: http:/ /pii/S0094114X07000493附 件： 1.外文原文。指导教师评语：符合要求，翻译基本通顺。 签名：雒运强 2012 年 4 月 15 日多带传动的无级变速器（CVT）凌源香港，罗伯特帕克201 W.19街，哥伦布，OH 43210，美国俄亥俄州立大学，机械工程学系，收稿日期2005年12月23日收到修订后的2007年1月9日，2007年2月19日可在线2007年4月6日摘要多层金属带的稳定力学应用于金属连续按压变速箱
2、（CVT）的检查中，其中单个薄波段建模为轴向运动弦。对于每个频带，经典平带模式的主要特点将保留，如带转动惯量，张力/速度关系和弹性的扩展。相对速度之间分层带的最内带和滑轮间接触表面之间摩擦的驱动转矩经由转移。摩擦，以张力和速度分布在单个波段的边界值问题（BVP）为基础的方法求解多频段之间的负载分担的影响。该模型是用皮带疲劳寿命分析来指导设计这样多层带，一个或多个钢带的层叠体过早破损是一个按压金属无级变速器的主要故障模式之一。关键词：金属推CVT，多层带，带力学1、介绍连续可变的变速器（CVT）允许连续变化之间的最低和最高的变速比（变速比），相对其他动力传动装置没有间断的步骤，如多变速比的齿轮传
3、动装置或固定比率的安全带。这种类型的CVT的主要组成部分是两个可变直径皮带轮和一个多层的带（图1）。两个滑轮保持一定的中心距离并且每个由两个相对的18-22视锥细胞/法兰面组成。层叠体的皮带挂在凸缘之间的凹槽中（图1）。根据液压控制来调节皮带作业半径，每个带轮的一个凸缘可以轴向移动，从而产生不同的传动比。灵活的带由两层许多高强度，蝴蝶结带形金属片式钢带组成。每层一般有7-12层的金属片，每个波段0.2毫米厚。这种类型CVT也被称为金属V型带驱动器（MBD）（图1）。通讯作者。电话：+1 6146883922，传真：+1 6142923163。E-mail地址：parker.242 osu.ed
4、u（R.G.帕克）。0094-114X/$ - 见前面 2007年爱思唯尔有限公司保留所有权利。DOI：10.1016/j.mechmachtheory.2007.02.003合并摘要L.香港，R.G.帕克/机械工程学报43（2008）171-185图1。 一个金属按压无级变速传动装置，和金属V型带驱动器（MBD）的概略图。无级变速器的简单性和无级性使他们成为各种机器理想的传输设备，如汽车，拖拉机，雪地车，摩托车。传统传输应用依赖于高密度橡胶皮带，它会产生滑动和伸展，从而降低了效率和性能。相比，金属推带无级变速器更加可靠和高效。 MBD比橡胶皮带优势是低噪音和高度耐用，它能使CVT处理更多的发
5、动机扭矩。在汽车行业中，MBD已部分使用来代替行星自动变速器，它使用的优点，如行驶平稳，燃油效率，更好的加速性能和改进的排放性能。因此CVT的汽车现在已普遍在欧洲和日本使用。然而，MBD仍然受到传统CVT皮带轮的限制，他们可以处理的扭矩比多变速比的齿轮更大，更重。薄钢带断裂是限制了其应用的主要因素之一。在1990年之前，。格伯特1在研究橡胶V带的基础上创造的MBD力学只有少数论文可以在文献中找到。太阳2建立了MBD模型，。研究其详细的多波段和金属块的结构, 使MBD不断提高，产生了更广泛的应用，这在过去的15年中获得了更多的关注。 micklem等在MBD模型的基础上提出了弹性流体动力润滑摩擦
6、定律来描述块和滑轮金属之间的相互作用。这种摩擦法不同于Coulomb摩擦理论。 Kim和Lee等人4研究了整个复合带在轮槽的两维运动。 akehurst等 5-7提出了几种不同的损失机制来研究MBD模型。一些研究人员建立了离散的MBD模型来研究金属板，滑轮法兰和钢带在稳定状态时的相互作用8-12。上述大多数的研究集中在整个MBD力学（即，皮带轮凸缘，金属板，并包钢带之间的相互作用，）。但是层状钢带的建模是在不同程度的简化了。例如，Kim和Lee 4完全忽略了不同组成部分之间的相互作用，更像是将分层带，治疗钢带和金属板作为一个连续体。 Akehurst等 5-7则假设所有的钢带承受负载均匀。太阳
7、2试图在MBD的多层带平带驱动器模型中延长摩擦蠕变，但他的分析包含了一些假设。在该文件中，它假定不同频带具有相同的活动弧。笔者承认，由许多层组成的带是不明确扭矩如何划分在不同的层传递。在本文的后面将指出，在平带蠕变模型的基础上的库仑摩擦法，其中确定了与每个层相关联的活动弧是以多层带扩展。 Micklem等 3假定，每个频带具有均匀的速度，这结论导致所有中间频带（夹在最内层和最外层的带）有均匀的张力，并没有相应的动力传输。这显然是没有理由来划分分层钢带之间的传输负载和皮带的疲劳寿命。其他文献8,9,11忽略的多层钢带与金属板之间的摩擦作用，并把它们作为一个单一的平面交互。 Kuwabara等人
8、10建立一个独立的直接安装在两个没有凹槽的平面滑轮模型，以研究带的张力变化和负载分配/共享分层钢带所在的驱动器。这是在文献中唯一的专门的多层钢带的带力学论文，但该模型是很简单的。在传统皮带力学中许多公认的因素1315不包括在内，如滑轮的速度和兼容性的条件，带弹性扩展的物理考虑。本文扩展了传统平面的多带分层的力学模型来研究皮带传动。该模型建立在驱动器的皮带上，其中层状带在两个滑轮之间，类似于10（图2）安装。本研究的重点是个别频带之间的最内带和滑轮表面之间的相互作用。这个模型可以研究在传递扭矩之间的频带承担的负载。考虑到一个MBD主要故障之一是一个或几个层状频带的疲劳断裂，这是非常有用的。此外，
9、对于大多数MBD模型建模，层状频带作为一个单一的连续的成分与其它组成相互作用。本模型可以结合这样的模型细化多层带的分析。例如，对于MBD模型11的分析可以从带轮的动力传递机构通过在金属板带的多频带，本模型可以计算出负载分割之间的频带，确定多层钢带总传递的转矩。带与最里面带和滑轮之间的摩擦模型之间是滑动的，并承认了不同的弹性流体动力润滑摩擦时摩擦定律。本文的大部分时间合理地描述了在MBD的摩擦行为3。在最后采用不同的摩擦理论，如库仑和蠕变对结果进行了讨论。L.香港，R.G.帕克/机械工程学报43（2008）171-185 驱动皮带轮上的第i个频带 从动皮带轮上的第i个频带 图2。两皮带轮传动与多
10、层带。2.系统模型图2示出了包在两个扁平滑轮上安装的多层带。因为每个钢带是薄的（约0.2毫米）10，频段的半径之间的差异被忽略不计;相同的皮带轮上的所有频带被假定为具有相同的半径。驱动程序和从动皮带轮有中心距离L，驱动程序和从动滑轮的旋转速度分别是x1和x2，。传动比为i R = R2/R1，其中R1和R2是各自驱动和从动带轮的半径。通过调整轴向位置的两个可移动的半皮带轮（凸缘），使CVT变速比连续变化。u1和u2是测量从驱动和从动滑轮到皮带上的入口点的角度，它们代表每个带轮上的接触点的角坐标，参见图2，不同的频带的编号顺序地标记在径向向外方向，其中带1接触在带轮表面。第i个波段在张紧和松弛的
11、跨度和是均匀的，因为任何两个频带之间的正常压力和摩擦均为零16（这里不考虑的频带重量）。在皮带滑轮接触区，张紧带是U1和U2的功能；当 （DR）和（DNA）代表驱动和从动带轮，他们表示为和，从匹配条件看，其中，U1和 U2表示驱动和从动带轮上的皮带包角。相似的符号和匹配条件形体为带速度，即，2.1 摩擦力模型两带或带和滑轮之间的摩擦力是一个弹性流体动力润滑的摩擦10。该模型假定在所有的接触表面存在薄的油膜，因此粘性剪切关系是用来描述这种摩擦。其中，g是润滑剂的粘度，tf是油膜的厚度，B是频带宽度，VREL是相对滑动速度，v =gB/tf是摩擦系数。两个频段（VBB）和滑轮（VBP）之间的摩擦系
12、数不同10。在传统的平面带理论1317，每个波段的带拉力F和速度V都是规定的。在数学上，这种关系是其中EA是频带的纵向刚度，G的稳态质量流率，m0是在无应力状态下每单位长度的质量密度，可以容易地测定。这些参数可以是不同带的不同频带。，他们分别表示为EAI，Gi，m0_i。每个波段的稳定的质量流率Gi都是未知的。在不同的负载条件下，频带调整质量流速，张力和速度，以适应的要求的负载。在皮带轮接触区，带的张力和速度变化的方程在切线突出方向上是线性动量平衡。在这里带惯性的影响充分考虑。因此，带的牵引张力T= F- GV =1- G2/（m0EA） F- g2/m0，这是有助于转矩传递的总张力F中的一部
13、分，它使用在以下的控制方程中。张力变化的驱动和从动带轮的控制方程2.2 一个三波段带的驱动器建模当皮带由三层频带组成时，稳态运动分析提出了两带轮的驱动器。然而，所提出的方法自然地扩展到更多或更少频带的带。为简单起见，频带的三个层假设为是相同的，在一般工业应用的情况下。更多的是，三个层具有相同的纵向刚度EA，每单位长度的质量密度m0，和无应力长度L（0）（虽然如果必要这些参数可以分配不同频带不同的值，）。但是每个频带的质量流率不同于在稳定状态下的其他参数。指定的参数不同于其他的稳定状态下参数。指定的参数是类似于那些通常的平带模型1416（除了用于两频带和两个频带之间的频带1和滑轮之间的接触面）两
14、种指定的粘性摩擦参数VBB和vbp代替了库仑皮带和皮带轮之间的摩擦系数。参数列于表1。 两个相同滑轮的皮带传动装置的物理性质 因为没有时刻与平滑轮的皮带驱动的亏损14，驱动带轮的那一刻的计算方法为：M1 = M2/iR（而不是被指定）。参数R被定义为两个滑轮的半径相等时，IR =1。由于驱动和从动滑轮上的凸缘的倾斜角度是相同的（参见图1），R 2- R =-（R1-R）。对于一个给定值IR，司机和从动带轮半径R1和R2可以几何级数计算自由跨度长度L（fs）的和皮带包角，U1和U2是在皮带轮的接触带，是由三个频段上的三个常微分方程（ODE决定。其中三个常微分方程的从动皮带轮上的频带是当在自由跨越，乐队的紧张局势是一致的。匹配条件要求这些自由跨度张力作为上述常微分方程的边界条件，但它们不是先验已知的。相反，他们需要带扩展的兼容性条件来确定。这些相容性条件来自的物理要求，频带计算从稳定状态的未拉伸的长度必须等于用户指定的无应力的带的长度L（0）14,15。这些条件是数学表达式为在那里和是第i个波段的未拉伸长度在两个轮带的接触区，和是第i个波段的张紧和松弛跨度的未拉伸长度。这些值的计算是从加载到稳定状态。由三个频段发送的转矩的总和应等于从动皮带轮上的扭矩3. 稳态解：基于BVP求解方法BVP或者代数方程的合并式 支配着一个由三个带传动的平稳运动。在数学上，这是一个定义明确的问题
