www.AT-aandrijftechniek.nl APRIL 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK30
CVT-duwband versterkt
door 18Ni Maraging staal
Het gebruik van continu variabele transmissies met duwbanden, de zoge-
naamde CVT’s, in automotive-applicaties groeit sterk. De ontwikkeling hier-
van staat niet stil en is er nog steeds ruimte voor verbetering. Ruim tien jaar
geleden was al bekend dat TiN insluitingen de belangrijkste oorzaak van het
breken van duwbandsnaren vormden. Nieuwe ontwikkelingen in de metal-
lurgie hebben het vóórkomen van TiN vergaand geëlimineerd, resulterend in
duwbanden die langer meegaan en meer koppel en vermogen kunnen over-
brengen.
[tekst] Bert Pennings
de schermen blijft het bedrijf op verzoek
van de markt werken aan verdere verbete-
ringen, met name met betrekking tot ren-
dement, geluid, trillingen, kosten en ver-
mogensdichtheid. Een hogere vermo-
gensdichtheid van de CVT-duwband kan
worden bereikt door het continu verbete-
ren van de eigenschappen van de duw-
bandsnaren uit 18Ni ‘maraging staal’. Dit
gebeurt door het optimaliseren van de
samenstellingen van de legering en de
bijbehorende warmtebehandelingen voor
oppervlakteharding.
Belasting tijdens gebruik
Het hart van een CVT-systeem is de varia-
tor, het duwband-poelie-systeem. In de
variator wordt door frictie tussen de duw-
bandelementen en de poelieschijven kop-
pel of vermogen overgebracht van een
primaire naar een secundaire poelie. Trap-
loos schakelen tussen de extreme lage
(underdrive) en hoge (overdrive) verhou-
dingen wordt bereikt door de poelieklem-
krachten te variëren. Hieronder verandert
de axiale positie van de beweegbare poe-
lieschijven, waardoor de effectieve
draairadius verandert. Tijdens gebruik on-
dergaan de duwband en de poelies cycli-
sche (vermoeiings)belasting. De ervaring
leert dat met name de vermoeiingsbelas-
ting van de duwbandsnaren kritisch is. De
snaren worden voornamelijk onderwor-
pen aan buig- en trekspanningen, maar
op een complexe manier. Deze duwband-
snaarspanningen worden momenteel be-
schouwd als de belangrijkste ontwerpfac-
tor die de maximale vermogensdichtheid
van duwband-poelie-systemen bepaalt.
Faalanalyse
Tijdens vermoeiingstesten onder overbe-
lasting op een testbank kan de duwband
in een ‘high-cycle’ vermoeiingsregime uit-
eindelijk kapotgaan, overeenkomstig een
aantal duwband- en snaarcyclussen Nf >
107. Uitvallen van de duwband wordt ge-
woonlijk veroorzaakt door vermoeiings-
breuk in een van de snaren in de band.
Uitgebreide analyse van de breukvlakken
van de snaar toonde een typische faalmo-
dus aan voor duwbandtypes die zijn ge-
maakt uit een traditioneel titanium bevat-
Bosch Transmission Technology heeft in
de loop der jaren meer dan veertig mil-
joen duwbanden geproduceerd. Achter
Een voorbeeld van een variator (duwband-poelie-systeem) en
zijn werkingsprincipe (foto’s: Bosch Transmission Technology).
30-31-32-33_cvtmaragingstaal.indd 30 13-04-17 13:36
