无级变速器作为汽车理想的传动系统，自汽车诞生以来一直是人们追求的目标。它具有普通有级式变速器所无法比拟的优点，能使车辆的动力性与燃油经济性获得最佳匹配，使汽车具有一个没有“漏洞”的牵引性能。同时能减轻驾驶员的操作强度。金属带式CVT(Metal pushing belt type CVT)是一种新颖的机械摩擦式无级变速器，简称金属带式CVT。是由H.VanDoorne博士在1958年提出，后经过多次改进，直到1987年才实现商品化。因其具有良好的性能而受到国外汽车厂商和专家学者的关注。在国内，也有不少厂商和专家在研究，不过还只是处于起步阶段。本研究主要探讨金属带的结构，建立有限元模型，进行强度分析，提出一些在结构上合理建议。
      金属带式CVT的快速发展得益于金属带制造技术的成熟，在金属带式CVT中，金属带是其核心部分。金属带是一套非常精密的组件，金属带的发展也经历两代的发展成现在的形式如图所示，是由金属环和金属块组成。两束金属钢环组夹在金属块两侧的狭槽内，金属钢环组的功能一是引导V型的金属块运动，二是承担金属带中的全部预紧力。金属钢环组要承受一个几乎不变的相当高的张力，当金属带工作在相对较小半径时，将产生较大弯曲应力，这会极大的降低金属带的寿命，因此通常采用多层薄钢环组成以降低弯曲应力的影响。金属环的最小厚度还受到加工条件的限制。金属环要有较高的韧性，须能抗1-1.5亿次弯曲循环次数，此外金属钢环组中的各层金属环还必须均载，否则金属带极易损坏，严重影响CVT的寿命。
      金属环的材料采用的是高强度合金，抗冲击，冷车[收缩量等符合要求的马氏体时效钢圈，属很纯的低碳钢，约含18%的Ni及Co、Mo等，厚度是0.4mm，经退火后被冷轧到0.18mm。金属环的层数和尺寸对V型金属带的韧性和传递转矩起着重要作用，特别是单层金属环的厚度，所示为金属块的几何尺寸图，V型金属块的主要功能是传递转矩，还必须保持在金属环张力引起的预紧力下工作。V型金属块之间的接触面是曲面，金属块侧面槽里的支撑面是双曲面。基于弹性特性、强度及低噪音的要求，金属块的厚度一般在2.0-2.2mm。凸凹和孔结构能防止金属块的偏移，在传动带直线部分的凸凹可以防止金属块之间相互错位，当传动带回转在曲线部分(带轮之间)，上述的错位也因此不会产生，因为金属块间相互自由位移，金属块采用的材料是滚动轴承钢。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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