Improvement in efficiency and durability is necessary
for developing a traction drive continuously variable
transmission (t-CVT). The traction coefficient at
the power transmitting contacts of the t-CVT, which
is the dominant factor in efficiency and durability,
must be predicted with a high degree of accuracy and
must be controlled in the design of a compact and
efficient t-CVT. This report presents a new method
of predicting the traction coefficient with sufficient
accuracy.
In the prediction, a rheological model of the fluid
film is simplified by separating a contact ellipse
into three characteristic regimes in which only one
of the elastic, plastic, or viscous effect is dominant
in each regime. This simplification makes it possible
to obtain shear stress more easily than is possible
with a direct numerical solution of a visco-elasto-plastic
equation. A technique has also been developed to presume
rheological properties from experimental traction
curves with spin motion included, which is a condition
corresponding to t-CVT contact.
With this method, the maximum traction coefficient
can be predicted within 10% accuracy, which makes
the optimum control of the normal force of the power
transmitting contact of a t-CVT possible.
トラクションドライブ式CVT (t-CVT) においては,効率と耐久性の向上が課題である。t-CVTの効率と耐久性は動力伝達接点におけるトラクション係数に支配される。したがって,トラクション係数の予測と制御が小型高効率t-CVTの開発設計には肝要である。ここでは新たに開発された高精度のトラクション係数予測法について報告する。
この予測法では,接触楕円内を3つの特性領域に分け,それぞれ弾性,塑性,粘性のうち1つだけが支配的とする油膜のレオロジーモデルの単純化を行った。この単純化により,接触楕円全域で粘弾塑性方程式を数値的に解くのに比べて簡単な計算で油膜のせん断応力を求められるようになった。また,CVTの接触点と同等のスピンを有するデータから油膜のレオロジー特性値を同定する手法を新たに開発した。
この手法によって,最大トラクション係数をおよそ10%以内の精度で予測できるようになり,CVTの挟圧力の最適制御への適用が可能となった。