张 武 刘 凯 崔亚辉 原 园 赵 桐

1.西安理工大学，西安，710048 2.西安科技大学，西安，710054

0 引言

金属带式无级变速器(MB－CVT)作为最成功的无级变速器之一，具有节省燃料、操控简单、驾驶平顺舒适和低排放等优点。最新研究显示:在相同的工作状态下，装备MB－CVT的汽车较装备自动挡的汽车节油7% ～15%［1］。MB－CVT属于摩擦传动系统，因此其传递动力的能力受到一定限制。

Kong等［1］以单个钢带环为基础建立了MBCVT动力学模型，研究了带轮与最内层钢带环以及钢带环之间的相互作用及每层钢带环在传递动力方面的负载分布状况，并且认为一层或多层钢带环过早断裂是变速器失效的一个重要原因。Kuwabara等［2］在研究中忽略了钢带环之间的相互作用，并将其假设为一个整体。Kim等［3］完全忽略MB－CVT各部件间的相互作用，且进一步认为两组钢带环和数以百计的金属块是一个连续体。Akehurst等［4］假设所有的钢带环都具有相同的圆弧段，且每组钢带环是由数层钢带环组合而成，但是对于每层钢带环承载力矩的能力却没有研究。Sun［5］假设所有钢带环不管在圆弧段还是直线段都平均地分担金属带所承受的张力。Micklem等［6］认为每层钢带环都具有相同的速度和张力，但是其研究结果显示最内层和最外层钢带环对传递动力有贡献，其余的钢带环在动力传递方面均无太大作用。Kuwabara等［7］分析了每层钢带环的负载分布和张力变化情况，但是其模型较简单。

本文主要研究钢带环的弹性特性及其造成的变形能损失，建立了MB－CVT和钢带环模型，研究了钢带环应力应变、位移、变形能和功率损失等问题。……