Embed Size (px)
Citation preview
CVT-HOOPの運動挙動解析
宇都宮大学大学院工学研究科
エネルギー環境科学専攻
杉山 均
宇都宮大学大学院工学研究科 2
報告事項
単層HOOP挙動解析手法
実験結果との比較
積層HOOP挙動解析手法
解析結果考察
まとめ
宇都宮大学大学院工学研究科 3
単層HOOPに作用する力 ▽
P(x):垂直方向応力Ftr :水平方向の力Fr :摩擦力Fcl :芯ずれによる力
11 1 1 1cl tr r
dvm F F Fdt
運動方程式
摩擦力の方向はHOOP間の相対速度に依存
宇都宮大学大学院工学研究科 4
HOOP周長定義
HOOP周長
宇都宮大学大学院工学研究科 5
HOOP曲率を考慮した周長
HOOP形状が凸の時－凹の時＋
宇都宮大学大学院工学研究科 6
BLOCK曲率に沿った周長
⊿ｌ：周長の伸びBLOCK形状が凸の時－
凹の時＋
宇都宮大学大学院工学研究科 7
HOOP伸びの算出
0
0
/ 2 0/ 2
0
( ) ( )( )( )
( ) ( )( )
T
W
W
L x L xx EL x
L x L x Etdx TL x
張力Tを与えてHOOP伸びを上式から算出
宇都宮大学大学院工学研究科 8
引張応力と垂直応力との関係
( )
( )
1( )sin ( ) cos 1
( ) 1( ) 12
T
T
P x rdxd x tdxe
x tP xr e
宇都宮大学大学院工学研究科 9
積分結果
( )
( )
( )
( )
1( )sin ( ) cos 1
1( ) sin ( ) cos 1
1( ) cos ( ) cos 1
( ) 1( ) 12
T
T
T
T
P x rdxd x tdxe
P x rdx d x tdxe
P x rdx x tdxe
x tP xr e
宇都宮大学大学院工学研究科 10
水平方向力 Ftr
2
1
2 2
2
( )
( ) sin
( ( ) ) ( )2
( )2
( ) 1( ) 12 ( )
tr
inin in
in in
T
in
F P x ds
Ads r x t r x
ttr x A
x tP xr x e
宇都宮大学大学院工学研究科 11
摩擦力 Fｒ
2
1
( )
( ) cos ( )
( ) 1( ) 12 ( )
r in in
T
in
F P x Rr x A d
x tP xr x e
宇都宮大学大学院工学研究科 12
芯ずれによる力 Fcl
3
3
33
cl
cl
F lEIEIFl
I: 断面二次モーメントl: HOOP直線部距離
宇都宮大学大学院工学研究科 13
断面二次モーメント I ▽
2
2 2 2
3 2
3
3
sin ,
sin
sin
1 sin 22 4
1 sin 22
I X dA
X dA RtdR
I X dA R Rtd
R t d
R t
R t
宇都宮大学大学院工学研究科 14
計算対象実験
宇都宮大学大学院工学研究科 15
計算条件
項目 値 単位
フープ
ヤング率 Ｅ １９０ [N/mm2×103]
密度 ρ ８．０ [g/cm3]
ポアソン比 ν ０．３ [－]
クラウニングR Rch R６２０ [mm]
周長 Lh ７２０．８～７３０．３ [mm]
厚さ Hh ０．１８５ [mm]
幅 Wh １２．４ [mm]
フープ層数 Nh ９ [層]
フープ間クリアランス Hc ０．０００～０．０１０ [mm]
フープ摩擦係数 μ ０．０５～０．１０ [－]
ローラ
クラウニングR Rcr R２３０ [mm]
小径側ローラ直径 Rin φ６６．８５３ [mm]
大径側ローラ直径 Rout φ１６４．１３３ [mm]
他小径×大径軸間距離 DP １７２ [mm]
軸荷重 Fh １０００、１５００ [N]
宇都宮大学大学院工学研究科 16
実験結果との比較 R=230
-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
横力[N]
応力
変化
量 [
Mpa
]
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
フー
プ変
位 [
mm
]
Ｒ左
Ｒ中央
Ｒ右
直線左
直線中央
直線右
変位
計算値
宇都宮大学大学院工学研究科 17
実験結果との比較 R=460
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
横力 [N]
応力
変化
量 [
Mpa
]
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
変位
[mm
]
Ｒ左
Ｒ中央
Ｒ右
直線左
直線中央
直線右
変位
計算値
宇都宮大学大学院工学研究科 18
実験結果との比較 R=920
-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
横力 [N]
応力
変化
量 [
MPa]
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
フー
プ変
位 [
mm
]
Ｒ左
Ｒ中央
Ｒ右
直線左
直線中央
直線右
変位
計算値
宇都宮大学大学院工学研究科 19
HOOP応力分布実験結果（R=460)
中央部ー端部応力差
-200.0
-150.0
-100.0
-50.0
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
応力
差
[Mpa
]
左側端部応力-中央部応力
右側端部応力-中央部応力
大径ローラ出口
小径ローラ入口
横力付与位置
大径ローラ中央
小径ローラ中央
横力付与方向：左→右
横力０
横力付与
宇都宮大学大学院工学研究科 20
HOOP応力分布結果（R=460)
宇都宮大学大学院工学研究科 21
複層HOOPに作用する力
( 1) ( 1)( )ii cli tr i tri ri r idvm F F F F Fdt
運動方程式（第 i 層HOOP）
摩擦力の方向はHOOP間の相対速度に依存
宇都宮大学大学院工学研究科 22
BLOCK曲率の影響 R=180
宇都宮大学大学院工学研究科 23
BLOCK曲率の影響 R=230
宇都宮大学大学院工学研究科 24
BLOCK曲率の影響 R=460
宇都宮大学大学院工学研究科 25
BLOCK曲率の影響 R=920
宇都宮大学大学院工学研究科 26
HOOP位置変化（BLOCK曲率の影響）
HOOP曲率 600BLOCK曲率 230
HOOP曲率 600BLOCK曲率 920
宇都宮大学大学院工学研究科 27
HOOP応力分布 R=920
宇都宮大学大学院工学研究科 28
HOOP層間隙間の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 29
HOOP位置変化（HOOP層間隙間影響）
No.5 HOOP層間隙間 0.005 No.5 HOOP層間隙間 0.05
宇都宮大学大学院工学研究科 30
HOOP端部周長差の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 31
HOOP接触面積の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 32
HOOP位置変化（形状精度の影響）
端部周長差 層間接触面積
宇都宮大学大学院工学研究科 33
HOOP曲率の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 34
HOOP曲率の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 35
摩擦係数の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 36
HOOP位置変化（摩擦係数）
摩擦係数 μ=0.05 摩擦係数 μ=0.005
宇都宮大学大学院工学研究科 37
PULLY比変化の影響
宇都宮大学大学院工学研究科 38
PULLY比変化の影響（低摩擦係数）
宇都宮大学大学院工学研究科 39
HOOP位置変化（摩擦係数の影響）
μ=0.05 μ=0.005
宇都宮大学大学院工学研究科 40
まとめ
BLOCK曲率をHOOP曲率より大きくするとHOOPは安定する．しかしHOOPに作用する応力は増大し疲労上不利である．
不安定状態にあるHOOPは階段状分布となる．このことは１層，１０層HOOPが早期破断の傾向にあることを示唆している．
HOOP層間隙間，端部周長差，層間接触面積は安定性に大きく影響する．一層のみのHOOP曲率変化は安定性に大きくは影響しない．
摩擦係数の低下はHOOP安定性に影響する．
宇都宮大学大学院工学研究科 41
Continuously variable transmission
宇都宮大学大学院工学研究科 42
Belt assy
宇都宮大学大学院工学研究科 43
URL: http:// www.mech.utsunomiya-u.ac.jp/~sugiyama/index.html
E-mail: [email protected]
![[スバル]CVT 学習作業 例：レヴォーグ VM4 BRM · 2020. 2. 26. · [スバル]cvt 学習作業 (例：レヴォーグ vm4、レガシー brm) [スバル] cvt 学習作業](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5ff58f66dcb52e26653b949a/ffcvt-coe-ifff-vm4-brm-2020-2-26-ffcvt.jpg)
