1587-無級變速器

1587-無級變速器,無級,變速器 目錄摘要Abstract第一章 緒論§1.1 機(jī)械無級變速器的發(fā)展概況§1.2 機(jī)械無級變速器的特征和應(yīng)用§1.3 無級變速研究現(xiàn)狀§1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 第二章 無級變速器總體方案§2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級變速器§2.2 鋼球外錐式無級變速器§2.3 兩方案的比較與選擇第三章 鋼球外錐式無級變速器部分零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.1 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.3 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.4 輸入、出軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.6 輸入﹑輸出軸上軸承的選擇與計(jì)算§3.7 輸入﹑輸出軸上端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.8 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算第四章 主要零件的校核§4.1 輸出，輸入軸的校核§4.2 軸承的校核參考文獻(xiàn)總結(jié)致謝文獻(xiàn)翻譯圖紙摘要機(jī)械無級變速器是在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的一種運(yùn)動和動力傳遞裝置，由變速傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)組成。機(jī)械無級變速器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、滑動率小、具有恒動率機(jī)械特性、傳動效率較高，能更好地適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求及產(chǎn)品變換需要，易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動化、且結(jié)構(gòu)簡單，維修方便、價(jià)格相對便宜。廣泛應(yīng)用于紡織、輕工、機(jī)床、冶金、礦山、石油、化工、化纖、塑料、制藥、電子/造紙等領(lǐng)域，今年來已經(jīng)開始應(yīng)用于汽車的機(jī)械無級調(diào)速。由于機(jī)械無級變速器絕大多數(shù)是依靠摩擦傳遞動力，故承受過載和沖擊的能力差，且不能滿足嚴(yán)格的傳動比要求。關(guān)鍵字：連續(xù)變化 方便 便宜AbstractMechanical transmission is a device what input speed in certain circumstances to achieve a certain range of output speed of a movement and continuous change,it consists of a variable speed transmission, speed control agencies and pressure device or output institutions. Mechanical transmission is of stable speed, small sliding rate,and has a fixed rate with constant mechanical properties, high transmission efficiency,it can help meet the requirements of various mechanical conditions and product needs change, the whole system is easy to realize the mechanization, automation, and it is simple in structure,and convenient to revise and the costs is low. Widely used in textile, light industry, machine tools, metallurgy, mining, petroleum, chemical industry, chemical fiber, plastic materials, pharmaceuticals, electronics / materials, and, this year has already begun to apply the mechanical variable speed auto. Since the vast majority of mechanical transmission rely on mechanical friction CVT to transmit power, so it is of poor quality to withstand the impact of overload, and can not fullfil the foot strict transmission ratio. Key word： change revise costs low 第一章 緒論§1.1 機(jī)械無級變速器的發(fā)展概況無級變速器分為機(jī)械無級變速器，液壓傳動無級變速器，電力傳動無級變速器三種，但本設(shè)計(jì)任務(wù)要求把無級變速器安裝在自行車上，所以一般只能用機(jī)械無級變速器，所以以下重點(diǎn)介紹機(jī)械無級變速器。機(jī)械無級變速器最初是在 19 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的，至 20 世紀(jì) 30 年代以后才開始發(fā)展，但當(dāng)時(shí)由于受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進(jìn)展緩慢。直到 20 世紀(jì)50 年代，尤其是 70 年代以后，一方面隨著先進(jìn)的冶煉和熱處理技術(shù)，精密加工和數(shù)控機(jī)床以及牽引傳動理論與油品的出現(xiàn)和發(fā)展，解決了研制和生產(chǎn)無級變速器的限制因素；另一方面，隨著生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化以及機(jī)械要改進(jìn)工作性能，都需要大量采用無級變速器。因此在這種形式下，機(jī)械無級變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國家有美國、日本、德國、意大利和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式和脈動式四大類約三十多種結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)無級變速器是在 20 世紀(jì) 60 年代前后起步的，當(dāng)時(shí)主要是作為專業(yè)機(jī)械配套零部件，由于專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)剑C(jī)械的多盤式以及切削機(jī)床的 Kopp 型無級變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺。直到 80 年代中期以后，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類型機(jī)械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠才開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國外現(xiàn)有的幾種主要類型結(jié)構(gòu)的無級變速器，在國內(nèi)皆有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10 萬臺左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無級變速器專業(yè)協(xié)會、行業(yè)協(xié)會及情報(bào)網(wǎng)等組織相繼建立。定期出版網(wǎng)訊及召開學(xué)術(shù)信息會議進(jìn)行交流。自 90 年代以來，我國先后制定的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共 14 個(gè)：JB/T 5984-92 《寬 V 帶無級變速裝置基本參數(shù)》JB/T 6950-93 《行星錐盤無級變速器》JB/T 6951-93 《三相并聯(lián)連桿脈動無級變速器》JB/T 6952-93 《齒鏈?zhǔn)綗o級變速器》JB/T 7010-93 《環(huán)錐行星無級變速器》JB/T 7254-94 《無級變速擺線針輪減速機(jī)》JB/T 7346-94 《機(jī)械無級變速器試驗(yàn)方法》JB/T 7515-94 《四相并列連桿脈動無級變速器》JB/T 7668-95 《多盤式無級變速器》JB/T 7683-95 《機(jī)械無級變速器 分類及型號編制方法 》§1.2 機(jī)械無級變速器的特征和應(yīng)用機(jī)械無級變速器是一種傳動裝置，其功能特征主要是：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求；其結(jié)構(gòu)特征主要是：需由變速傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成。機(jī)械無級變速器的適用范圍廣，有在驅(qū)動功率不變的情況下，因工作阻力變化而需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩者（如化工行業(yè)中的攪拌機(jī)械，即需要隨著攪拌物料的粘度、阻力增大而能相應(yīng)減慢攪拌速度）；有根據(jù)工況要求需要調(diào)節(jié)速度者（如起重運(yùn)輸機(jī)械要求隨物料及運(yùn)行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變提升或運(yùn)行速度，食品機(jī)械中的烤干機(jī)或制藥機(jī)械要求隨著溫度變化而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移速度）；有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度者（如斷面切削機(jī)床加工時(shí)需保持恒定的切削線速度，電工機(jī)械中的繞線機(jī)需保持恒定的卷繞速度，紡織機(jī)械中的漿紗機(jī)及輕工機(jī)械中的薄膜機(jī)皆需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保證恒定的張力等）；有為適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及需要配合自動控制者（如各種各樣半自動或自動的生產(chǎn)、操作或裝配流水線）；有為探求最佳效果而需變換速度者（如試驗(yàn)機(jī)械或李心機(jī)需調(diào)速以獲得最佳分離效果）；有為節(jié)約能源而需進(jìn)行調(diào)速者（如風(fēng)機(jī)、水泵等）；此外，還有按各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)自動或程序控制等。綜上所述?？梢钥闯霾捎脽o級變速器，尤其是配合減速傳動時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大其變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩，能更好的適應(yīng)各種工況要求，使之效能最佳，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動化等各方面皆具有顯著的效果。故無級變速器目前已成為一種基本的通用傳動形式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運(yùn)輸?shù)V山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗(yàn)等各類機(jī)械?！?.3 無級變速研究現(xiàn)狀隨著我國在基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目上的投入加大，重型載貨車在市場上的需求量急劇上升，重型變速箱的需求也隨之增加,近年來，重型汽車變速器在向多極化、大型化的方向發(fā)展. 現(xiàn)在，我國已經(jīng)對變速箱的設(shè)計(jì)，從整機(jī)匹配到構(gòu)件的干涉判別和整個(gè)方案的模糊綜合判別，直到齒輪、離合器等校核都開發(fā)了許多計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，但是，大都沒形成工業(yè)化設(shè)計(jì)和制造，因此，還需要進(jìn)一步加強(qiáng).我過的汽車技術(shù)還需要進(jìn)一步發(fā)展.隨著科技的不斷進(jìn)步，CVT 技術(shù)的不斷成熟，汽車變速箱最終會由 CVT 替代手動變速箱（MT）和有級自動變速箱（AT），無級變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢,但是, 中國還沒有掌握全套的汽車自動變速箱技術(shù)，也就還沒有形成市場所需成熟的汽車自動變速箱產(chǎn)品。有人主張直接從國外引進(jìn)先進(jìn)的汽車自動變速箱技術(shù)，不料國外所有相關(guān)公司都想直接從國外把汽車自動變速箱產(chǎn)品銷售到中國市場或者在中國建立獨(dú)資企業(yè)就地生產(chǎn)銷售產(chǎn)品，不愿與中國的企業(yè)合作開發(fā)生產(chǎn)獲取高額壟斷利潤。重型汽車變速器是指與重型商用車和大型客車匹配的變速器, 盡管在行業(yè)中對變速器的容量劃分沒有明確的界限, 但我們通常將額定輸入扭矩在 100kgm以上的變速器稱為重型變速器。國內(nèi)重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國、德國、日本等幾個(gè)國家,引進(jìn)技術(shù)多為國外 80～90 年代的產(chǎn)品。作為汽車高級技術(shù)領(lǐng)域的重型汽車變速器在國內(nèi)通過漫長的引進(jìn)消化過程,如今已有長足的進(jìn)步,能夠在原有引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過改型或在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品,每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個(gè)新產(chǎn)品推向市場。但從當(dāng)今重型車變速器的發(fā)展情況來看,在新產(chǎn)品開發(fā)上國內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開發(fā)過程,沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品; 從國內(nèi)重型變速器市場容量來看, 有三分之一的產(chǎn)品來自進(jìn)口, 而另外三分之二的產(chǎn)品中有 80 %以上的產(chǎn)品均源自國外的技術(shù),國內(nèi)自主開發(fā)的重型變速器產(chǎn)品銷量很小。這說明國內(nèi)重型變速器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱,應(yīng)對整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2004 年年初我國出臺城市車輛重點(diǎn)發(fā)展 13. 8m 客車上使用的變速器, 目前只有 ZF 一家能向國內(nèi)企業(yè)供應(yīng)。這足以說明國內(nèi)的重型車變速器企業(yè)仍然很渺小,在技術(shù)方面仍然有很長的路要走。國內(nèi)重型汽車變速器幾乎由陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司、綦江齒輪傳動有限公司、山西大同齒輪集團(tuán)有限責(zé)任公司及一汽哈爾濱變速箱廠等幾大家包攬。這些企業(yè)大多數(shù)變速器產(chǎn)品針對的市場各有側(cè)重, 像陜西法士特在 8t 以上重型車市場占有率達(dá)到 40 %以上, 并且在15t 以上重卡市場占有絕對的優(yōu)勢, 擁有 85 %以上的市場份額; 綦江齒輪傳動有限公司主要為安凱、西沃、亞星奔馳、桂林大宇及廈門金龍等企業(yè)的 7～12m高檔大、中型客車以及總質(zhì)量在 14～50t 重型載貨車、鞍式牽引車、自卸車及各式專用車、特種車配套;山西大同齒輪集團(tuán)配套市場主要在 8～10t 級的低噸位重型載貨車方面.隨著國內(nèi)汽車市場的發(fā)育成長, 變速器產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化,產(chǎn)品的針對性越來越強(qiáng)。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí), 要充分認(rèn)識到加入WTO 后良好的合作開發(fā)機(jī)遇,取長補(bǔ)短,同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識到供方、買方、替代者、潛在入侵者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢, 緊跟客車低地板化、綠色環(huán)保化、城市公交大型化的發(fā)展方向,開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的重型汽車變速器?！?.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求畢業(yè)設(shè)計(jì)類容：小功率機(jī)械無級變速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；比較和選擇合適的方案，無級變速器變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算；對關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度和壽命校核設(shè)計(jì)要求：輸入功率 P=3kw，輸入轉(zhuǎn)速 n=1000rpm，調(diào)速范圍 R=9；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使制造成本盡可能低；安裝拆卸要方便；外觀要勻稱，美觀；調(diào)速要靈活，調(diào)速過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)動態(tài)無級調(diào)速；關(guān)鍵部件滿足強(qiáng)度和壽命要求；畫零件圖和裝配圖。第二章 無級變速器總體方案§2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級變速器鋼球長推式無級變速器結(jié)構(gòu)簡圖鋼球長錐式(RC 型)無級變速器如上圖所示，為一種早期生產(chǎn)的鋼球長推錐式無級變速器結(jié)構(gòu)簡圖，是利用鋼環(huán)的彈性楔緊作用自動加壓而無需加壓裝置。由于采用兩軸線平行的長錐替代了兩對分離輪，并且通過移動鋼環(huán)來進(jìn)行變速，所以結(jié)構(gòu)特別簡單。但由于長錐的錐度較小，故變速范圍受限制。RC 型變速器屬升、降速型，其機(jī)械特性如下圖所示。技術(shù)參數(shù)為：傳動比 i21 = n2/n1 =2～0.5, 變速比 Rb = 4,輸入功率 P1=（0.1～2.2） kw ，輸入轉(zhuǎn)速 n1=1500 r/min ,傳動效率 η＜85% 。一般用于機(jī)床和紡織機(jī)械等 .下圖是 RC 型變速器的機(jī)械特性：§2.2 鋼球外錐式無級變速器 圖 2-1 鋼球外推式無級變速器1,11-輸入，輸出軸 2，10-加壓裝置 3，9-主，從動錐輪 4-傳動鋼球5-調(diào)速蝸輪 6-調(diào)速蝸桿 7-外環(huán) 8-傳動鋼球軸 12，13-端蓋 圖 2-1 鋼球外錐式無級變速器如圖所示，動力由軸 1 輸入，通過自動加壓裝置 2，帶動主動輪 3 同速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一組（3～8）鋼球 4 利用摩擦力驅(qū)動輸出軸 11，最后將運(yùn)動輸出。傳動鋼球的支承軸 8 的兩端，嵌裝在殼體兩端蓋 12 和 13 的徑向弧行倒槽內(nèi)，并穿過調(diào)速渦輪 5 的曲線槽；調(diào)速時(shí)，通過蝸桿 6 和蝸輪 5 轉(zhuǎn)動，由于曲線槽的作用使鋼球軸線的傾斜角發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)。其動力范圍為：Rn=9，Imax=1/Imin，P ≤11 kw ，ε≤4% ，η＝0.80～0.92 。此種變速器應(yīng)用廣泛。從動調(diào)速齒輪 5 的端面分布一組曲線槽，曲線槽數(shù)目與鋼球數(shù)相同。曲線槽可用阿基米德螺旋線，也可用圓弧。當(dāng)轉(zhuǎn)動主動齒輪 6 使從動齒輪 5 轉(zhuǎn)動時(shí)，從動齒輪的曲線槽迫使傳動鋼球軸 8 繞鋼球 4 的軸心線擺動，傳動輪 3 以及從動輪 9 與鋼球 4 的接觸半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。下圖為其特性曲線§2.3 兩方案的比較與選擇鋼球長錐式(RC 型)無級變速器結(jié)構(gòu)很簡單，且使用參數(shù)更符合我們此次設(shè)計(jì)的要求，但由于在調(diào)速過程中，怎樣使鋼環(huán)移動有很大的難度，需要精密的裝置，顯得不合理。而鋼球外錐式無級變速器的結(jié)構(gòu)也比較簡單，原理清晰，各項(xiàng)參數(shù)也比較符合設(shè)計(jì)要求，故選擇此變速器。只是字選用此變速器的同時(shí)須對該裝置進(jìn)行部分更改。須更改的部分是蝸輪蝸桿調(diào)速裝置部分。因?yàn)槲沂沁x用了 8個(gè)鋼球，曲線槽設(shè)計(jì)見第三章，一個(gè)曲線槽跨度是 900，也就是說從最大傳動比調(diào)到最小傳動比，需要使其轉(zhuǎn)過 900，而普通蝸輪蝸桿傳動比是 1/8，那么其結(jié)構(gòu)和尺寸將完全不符合我們設(shè)計(jì)的要求。為此，我想到了將它們改為兩斜齒輪傳動，以用來調(diào)速。選用斜齒輪是因?yàn)樾饼X輪傳動比較平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)過程中，將主動斜齒輪的直徑設(shè)計(jì)成從動斜齒輪的 3/4，這樣只要主動輪轉(zhuǎn)動 1200，那么從動輪就會轉(zhuǎn)動 900，符合設(shè)計(jì)要求。第三章 鋼球外錐式無級變速器部分零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 §3.1 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算試確定傳動件的主要尺寸1. 選材料：鋼球，錐輪，外環(huán)及加壓盤均用 Gr15，表面硬度HR61，摩擦系數(shù) f=0.04，許用接觸應(yīng)力，傳動件加壓元件 。220~5/j kgcm?????? 240~5/j kgcm??????2. 預(yù)選有關(guān)參數(shù)為：錐輪錐頂半角 ，傳動鋼球個(gè)數(shù)為 Z=6 加??壓鋼球數(shù) m=8，錐輪與鋼球 ， 。1.5qDCd1.2,0.8fK??3.有關(guān)運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算由 ，所以 。9bR?maxin3,i?鋼球支撐軸承的極限轉(zhuǎn)角：（增速方向）1ax454518.326.5rctgirctg??????????（減速方向）2min 7..3tt?????2maxax100ni?imin13??4. 計(jì)算確定傳動鋼球的直徑 qd1coscos45s 0.19723C?????按手冊由 查得 ，帶入公式0.97?1().8???213mincos68[]qjKfNdz?????2340.98.50.8(3cos45)8.6~7.(2.~5)461???? ??? 按鋼球規(guī)格圓整取 8.9qdm?錐輪直徑 1513.5DC?圓整取 3則 1.518609qd?驗(yàn)算接觸應(yīng)力 j?2131min(cos)68fjqKNCdz??????230.98.50.8(3cs45).527661????=2316.23kgf/c應(yīng)此在許用接觸應(yīng)力范圍內(nèi)，故可用。5. 計(jì)算尺寸鋼球中心圓直徑 Ds31(cos)(1.5098632cos45)8.9qDCd???????=19.7862鋼球側(cè)隙 ? 1[(cos)in301][(.50918632cos45)in301]7.62qCd?????????? ??=1.027cm外環(huán)內(nèi)徑 Dr由公式 39.72..7rqD?外環(huán)軸向截面圓弧半徑 R(0.7~8)qRd?應(yīng)此，取 R=6.5cm錐輪工作圓之間的軸向距離 Bsin.9sin456.28qBcm????經(jīng)過查手冊我設(shè)計(jì)了錐輪的齒數(shù)為 30§3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 鋼球式自動加壓裝置它由加壓盤 4，加壓鋼球 3，保持架 2，調(diào)整墊圈7，蝶形彈簧 6 和摩擦輪與加壓盤相對端面上各有的幾條均布的 V行槽。每個(gè)槽內(nèi)有一個(gè)鋼球，中間以保持架 2 保持鋼球的相對位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預(yù)壓碟行彈簧并襯以調(diào)整墊圈。改變調(diào)整墊圈的厚度，即可調(diào)整彈簧的變形量及預(yù)壓力。如下圖下圖 3-1 所示 圖 2-1 鋼球 V 行槽式加壓裝置2. 加壓裝置的主要參數(shù)確定加壓盤作用直徑 pd1(0.5~6)Dcm?式中 D1——錐輪直徑。加壓盤 V 行槽的槽傾角 ?1sinpftgd??式中 ——錐輪錐頂半角；f—— 錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)。應(yīng)此10.530.567pdDcm???加壓盤 V 行槽傾角 ?1.413.5()0.12367'sinsinpfarctgartgarctg?????取 =?630'? 加壓鋼球按經(jīng)驗(yàn)公式取得=pyd1(),860qdm??驗(yàn)算接觸強(qiáng)度均不足，故改用腰型滾子 8 個(gè)，取滾子軸向截面內(nèi)圓弧半徑=8cm，橫向中間截面半徑 r=0.8cm?，F(xiàn)驗(yàn)其強(qiáng)度：1r每個(gè)加壓滾子上法向壓緊力 yQ1min9480ssincocfy kNzQmD?????1.253.s458s60' .3?????=288.85kgf曲率系數(shù)1.8cos012r?????由表得 =0.8182，查得 ，帶入公式得加壓盤處的最大接觸().786???應(yīng)力為2324081()j ykQrh?????231.76.8()0.?=24583 2/kgfcm工作應(yīng)力在許用接觸應(yīng)力范圍之內(nèi)并有富裕，可以考慮用 6 個(gè)加壓滾子，應(yīng)此，我用 6 個(gè)加壓滾子?！?.3 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 調(diào)速渦輪槽型曲線及傳動鋼球的尺寸如下圖所示調(diào)速渦輪的槽型曲線整個(gè)調(diào)速過程通常在渦輪轉(zhuǎn)角 的范圍內(nèi)完成，大多數(shù)取 。80~12???? 90???槽型曲線可以為阿基米德螺旋線，也可以用圓弧代替，我選圓弧方法，變速槽中心線必須通過 A,B,C 三點(diǎn)，它們的極坐標(biāo)分別為：max3maxax3min, 3max,0,.5sin1,,.,0.5sinABcciRDliiRl???????????定出 A,B,C 三點(diǎn)后，用作圖法作出 A,B，C 三點(diǎn)的圓弧半徑 R 及圓心 'o傳動比 與渦輪轉(zhuǎn)角 呈線性變化，則槽型曲線為：xi?與 呈線性變化，故有()xiFmc??邊界條件有max0;()0Fci??????即 （A ）axi（B）;()1BBc?（C）minF????聯(lián)立解式（A）和（C）得 maxin??故 axminxi??我設(shè)計(jì)的是對稱調(diào)速， ， =3maxin1iax所以 34B??即調(diào)速渦輪轉(zhuǎn)角 3/4 用于升速調(diào)速，而 1/4 用于降速調(diào)速，所以我采用單頭蝸桿，以增強(qiáng)自索性，避免自動變速。在制造時(shí)，渦輪上的 z 條槽要保證其圓周不等分性不超過 。否則會造成鋼球的轉(zhuǎn)速不一，支撐軸與曲線槽的側(cè)隙為2?0.03mm?！?.1 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向東相對運(yùn)動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置所以我采用定位軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和螺母等來保證。由設(shè)計(jì)要求知道，輸入功率 n=1000rpm。1. 初步確定軸的最小軸徑先按公式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 號鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，取 ，于是得：012A?輸入軸 33min0126.150PdAm??輸出軸 33min0.81221.60d???應(yīng)此，我取輸入，輸出軸端最小軸徑相同，同為 25mm，根據(jù)最小軸徑根據(jù)公式 ，計(jì)算出應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)caATK?準(zhǔn) GB/T5014——2003，選取了彈性柱銷聯(lián)軸器2. 初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，選取了深溝球軸承，深溝球軸承 GB/T276-1944大軸承的尺寸：d=30mm ， D=55mm ， B=13mm ， =38.4mm，2d球數(shù)=11 ，球徑 =7.144， =47.7mm 。2D小軸承的尺寸：d=30mm ， D=42mm ，B=7mm ， =33.2mm2d球徑=3.5mm ， 球數(shù)=18 =47.7mm23. 軸的尺寸：4. 輸出軸的設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的輸出軸與輸入軸的設(shè)計(jì)相同。5． 端蓋的設(shè)計(jì)端蓋的寬度由變速器及軸承的結(jié)構(gòu)來決定，使其適合拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，及兩端的端蓋相同。§3.8 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算我采用的是渦輪，蝸桿調(diào)速機(jī)構(gòu)，簡圖如下： 設(shè)調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速槽是半徑為 R 的圓弧，由圖可以得出其下幾何關(guān)系：221cosyeR????其中 109()???應(yīng)此 220sinyee?考慮到 ；解得0co,ab?2 2sis(sincos)yReab?????舍去根號前的“—”號，有3iyl??在上式中，升速傳動時(shí)， 。0,??引入調(diào)速時(shí)渦輪轉(zhuǎn)角 與蝸桿轉(zhuǎn)角 的關(guān)系??12z?式中 ， ——分別為渦輪的齒數(shù)和蝸桿的頭數(shù)。1z2變速器的輸出轉(zhuǎn)速 21cos()n?????一般： = ， 則45?21()nctg???則算出 36'???通過前面算出的一系列數(shù)據(jù)取蝸桿的頭數(shù) =1，渦輪的齒數(shù) =31，模數(shù)1z2z取 m=6.3第四章 主要零件的校核§4.1 輸出，輸入軸的校核53. 30.5 1.5 10.5 20.5 24.1危 險(xiǎn)截 面1.如圖上的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出截面處的 及 M 的值如下表,HV載荷水平面 H 垂直面 V支反力 F 1237,1675NNF??12869,30NNF???彎矩 6HMm?3,41VVMmMNm??總彎矩2213769708?2224135N???扭矩 3960TNm?2. 彎矩扭合成應(yīng)力校核軸端強(qiáng)度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMTW???????前已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表查得 。1[]60MPa???所以 ，故安全。ca?1[]?3. 疲勞強(qiáng)度的校核查表得：2.0,.3????材料靈敏性系數(shù)為.82,0.5q???有效應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()1.6k????????尺寸系數(shù) ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。0.7??0.82???按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為：.9???1q?得綜合系數(shù)為12.80.6kK???????又由表得碳鋼的特性系數(shù)取 =0.10.1~2,?????取 =0.055??于是，計(jì)算安全系數(shù) 按公式得caS值 ，-12=20.K.69.401.5amcaSS??????????????故可知安全?！?.2 軸承的校核1. 按手冊選擇 C=61800N 的軸承應(yīng)此軸承的基本額定靜載荷 =38000N。驗(yàn)算如下：0C1) 求相對軸向載荷對應(yīng)的 e 值與 Y 值。相對軸向載荷為，在表中介于 0.07～0.13 之間，相對應(yīng)的 e 值027.1538aFC?為 0.27～0.31，Y 為 1.6～1.4。2) 用線性插值法求 Y 值。(1.64)(0.1375)1.9?????X=0.56，Y=1.5973） 求當(dāng)量動載荷 01.2(5601.9720)87.2P?????4） 驗(yàn)算軸承的壽命：6638()()45.1012507.hCLhhn? ? 所以安全。參考文獻(xiàn)[1] 周有強(qiáng). 機(jī)械無級變速器[M]. 成都: 機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [2] 阮忠唐.機(jī)械無級變速器設(shè)計(jì)與選用指南[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，1999.[3] 濮良貴，繼名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 第 7 版.北京: 高等教育出版社，2001.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對所學(xué)知識理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會。畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)?？傊还軐W(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。致 謝 近三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中忙碌而又充實(shí)一段時(shí)光。這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而又親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍。短短的時(shí)間里，我學(xué)到了很多的東西。不僅學(xué)到就更多的理論知識，擴(kuò)展了知識面，提高了自己的實(shí)際操作能力；而且學(xué)會了如何去學(xué)習(xí)新的知識，學(xué)會了面對困難和挑戰(zhàn)，學(xué)會了團(tuán)結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學(xué)，表達(dá)我最真誠的謝意。首先感謝指導(dǎo)老師。本論文是在老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對她們的耐心指導(dǎo)和幫助表達(dá)我最真誠的謝意，感謝她們在這幾個(gè)月來所付出的努力。在這段時(shí)間里，我從她們身上，不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，她們們的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。在此，請?jiān)试S我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。 目錄第一章緒論 ...................................................1§1.1 機(jī)械無級變速器的發(fā)展 .........................................1§1.2 無極變速的傳動意義 ...........................................1§1.3 無級變速研究現(xiàn)狀 .............................................2§1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 ...........................................3第二章 無級變速器總體方案 ....................................5§2.1 菱錐錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基本結(jié)構(gòu) .......................5§2.2 菱錐錐輪式機(jī)械特性、傳動效率 ...................................6§2.3 方案的與比較 .................................................8第三章 鋼錐錐輪式無級變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ......................9§3.1 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...........................................9§3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..........................................11§3.3 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..........................................13§3.4 端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................15§3.5 Kopp-k 變速器的調(diào)速操縱機(jī)構(gòu) ..................................15第四章 主要零件的校核 .....................................16§4.1 求軸上載荷 ....................................................16§4.2 軸承的校核 ..................................................18參 考 文 獻(xiàn) .................................................19機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................20致謝 ........................................................21鋼錐錐輪式的無級變速器的傳動與設(shè)計(jì)摘要:鋼錐輪式無級變速器的設(shè)計(jì)是在鋼球錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是由瑞士人 J.E.Kopp 發(fā)明的。剛錐錐輪式的變速器是一種結(jié)構(gòu)簡單的定軸摩擦輪系，而且菱錐的形狀是對稱的，變速過程中菱錐與主動輪、外環(huán)接觸點(diǎn)的連線總是與菱錐母線正交的，因而事傳動計(jì)算大為簡化。它具有變速范圍寬、傳動效率高、噪聲低、輸出轉(zhuǎn)速低、容量大和功率恒定的等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，目前已較多地應(yīng)用于車輛、拖拉機(jī)和工程機(jī)械、船舶、機(jī)床、輕紡化工業(yè)機(jī)器、起重機(jī)械和實(shí)驗(yàn)設(shè)備中。世界上各先進(jìn)工業(yè)國均已對其系列化生產(chǎn)，并獲得了廣泛的應(yīng)用。本文首先介紹了無級變速器的發(fā)展概括，然后就剛錐錐輪式無級變速器的結(jié)構(gòu)、傳動原理以及變速原理進(jìn)行了分析與計(jì)算。關(guān)鍵詞：剛錐無級變速器 傳動原理 計(jì)算 校核 Cone cone wheel of the CVT transmission and DesignAbstract：Cone wheel design is CVT ball cone wheel (Kopp-K) on the basis of continuously variable transmission developed, it was invented by the Swiss JEKopp. Cone Cone wheel of the transmission just a simple friction wheel fixed axis system, and the shape of diamond is symmetrical cone, the cone and speed the process of diamond wheel, outer contact point of the connection always Ling cone distance orthogonal and, therefore, greatly simplified the calculation do drive. It has a speed range, high transmission efficiency, low noise, low output speed, large capacity, and power advantages, such as a constant. So, now used in more vehicles, tractors and construction machinery, ships, machine tools, textile chemical industry, machinery, lifting machinery and laboratory equipment. The advanced industrial countries in the world have its series production, and received a wide range of applications. This paper describes the development of CVT general, and then just tapered cone CVT wheel structure, principle and variable speed drive principle is analyzed and calculated.Key words: rigid cone CVT principles calculation check 1第一章緒論§1.1 機(jī)械無級變速器的發(fā)展機(jī)械無級變速傳動是使機(jī)器的速度連續(xù)可調(diào)節(jié)并使其盡可能以最佳方式工作，滿足最佳工作需要的機(jī)械調(diào)速系統(tǒng)。如今機(jī)械無極變速傳動不僅常常在紡織、食品造紙、印刷、橡膠、塑料等輕工業(yè)部門中應(yīng)用，而且也用于運(yùn)輸機(jī)械、工作母機(jī)（車床、磨床等） 、化工機(jī)械（反應(yīng)罐、攪拌機(jī)、分離機(jī)等） 、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、工程機(jī)械上，就連儀器裝置、實(shí)驗(yàn)及航空、航天設(shè)備上都有所應(yīng)用。為了節(jié)能和簡化操縱，國外已將機(jī)械無級變速傳動應(yīng)用在汽車變速上。國內(nèi)無級變速器是在 20 世紀(jì) 60 年代前后起步的，當(dāng)時(shí)主要是作為專業(yè)機(jī)械配套零部件，由于專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)?，化工機(jī)械的多盤式以及切削機(jī)床的 Kopp 型無級變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺。直到 80 年代中期以后，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類型機(jī)械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠才開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國外現(xiàn)有的幾種主要類型結(jié)構(gòu)的無級變速器，在國內(nèi)皆有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10 萬臺左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無級變速器專業(yè)協(xié)會、行業(yè)協(xié)會及情報(bào)網(wǎng)等組織相繼建立。定期出版網(wǎng)訊及召開學(xué)術(shù)信息會議進(jìn)行交流。自 90 年代以來，我國先后制定的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共 14個(gè)：我國紡織工業(yè)系統(tǒng)自 1960 年開始對 PIV 型鏈?zhǔn)綗o級變速器進(jìn)行了仿制，已系列生產(chǎn)多年。1975 年開始，國內(nèi)有關(guān)機(jī)床研究所及高等院校，研制成功了 Kopp-B、Kopp-K、FU 等型號無級變速器，曾經(jīng)在萬能銑床和車床上安裝使用過。1985 年國內(nèi)生產(chǎn)擺線減速器的有關(guān)工廠，自日本一進(jìn)了多盤式（Beier）無級變速器。1986以來，國內(nèi)高等院校、研究機(jī)關(guān)床廠、齒輪廠研制成功了行星無級變速器（XYZW 型、RX 型、SC 型等） ，并已投入小批量生產(chǎn)。至今，國內(nèi)各類機(jī)械無級變速器年產(chǎn)量已達(dá)兩萬臺以上，生產(chǎn)和研究此類產(chǎn)品的工廠、研究所和高等院校已有百余家，逐漸形成了與電動機(jī)組成為一個(gè)整體不見的新型機(jī)械行業(yè)?！?.2 無極變速的傳動意義無極變速傳動是指在某種控制作用下，是機(jī)器的輸出軸轉(zhuǎn)速可在兩個(gè)極值范圍內(nèi)的連續(xù)變化的傳動方式。而無級變速器是這樣的一種裝置，它具有主動和從動兩根軸，并通過能傳遞轉(zhuǎn)矩的中間介質(zhì)（固體、流體、電磁流）把兩根軸直接或間接地聯(lián)系起來，以傳遞動力。當(dāng)對主、從動軸的聯(lián)系關(guān)系進(jìn)行控制時(shí)，即可使兩軸間2的傳動比發(fā)生變化(在兩極值范圍內(nèi)連續(xù)而任意地變化)。用固體作為中間介質(zhì)的變速器稱為機(jī)械無級變速器。它和定傳動比傳動及有級變速傳動（他只有有限的幾種傳動比）相比，能夠根據(jù)工作需要在一定范圍內(nèi)連續(xù)變換速度，以適應(yīng)輸出和外界負(fù)荷變化的要求；因而在現(xiàn)代機(jī)械傳動領(lǐng)域內(nèi)占有重要地位。無極變速傳動主要用于下列場合:1.工藝參數(shù)的多變的機(jī)器，例如，通用機(jī)床因工件和刀具的材料、尺寸及切削性能的不同，具有變速范圍（輸出軸的最高與最低速比值）Rb=50~100d 的傳動，以便按不同的工藝參數(shù)合理的工作速度。2.要求轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的機(jī)器，例如，端面車床、漿紗機(jī)、薄膜制造機(jī)、連續(xù)水洗機(jī)和干燥機(jī)等，要求以恒定的線速度車削端面或卷退繞線材，以保證良好的表面光潔度或恒張力的機(jī)械。3.探求最佳的工作速。4.協(xié)調(diào)幾臺機(jī)器或一臺機(jī)器的傳動系統(tǒng)中幾個(gè)運(yùn)動單元之間的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。5.緩速起動和便于越過共振區(qū)等，對于具有大慣性或帶負(fù)載起動的機(jī)器采用無級變速傳動后，可以在很低的轉(zhuǎn)速下啟動。6.實(shí)現(xiàn)機(jī)械的模擬計(jì)算，主要用于各種運(yùn)算機(jī)構(gòu)，如摩擦球式向量分解機(jī)構(gòu)、微分機(jī)構(gòu)及積分機(jī)構(gòu)等。7.有振動和沖擊、帶負(fù)載起動以及負(fù)載條件惡劣的場合。由上可見：采用無級變速傳動有利于簡化變速傳動方案、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、合理利用動力和節(jié)約能源（根據(jù)導(dǎo)在汽車與拖拉機(jī)上采用了主、從動軸上分別裝有速度反應(yīng)器和轉(zhuǎn)矩反應(yīng)器的帶式自動調(diào)速變速器后，可節(jié)約燃料約 8.99%）和實(shí)現(xiàn)遙控及自動控制。同時(shí)也減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度?！?.3 無級變速研究現(xiàn)狀隨著我國在基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目上的投入加大，重型載貨車在市場上的需求量急劇上升，重型變速箱的需求也隨之增加,近年來，重型汽車變速器在向多極化、大型化的方向發(fā)展. 現(xiàn)在，我國已經(jīng)對變速箱的設(shè)計(jì)，從整機(jī)匹配到構(gòu)件的干涉判別和整個(gè)方案的模糊綜合判別，直到齒輪、離合器等校核都開發(fā)了許多計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，但是，大都沒形成工業(yè)化設(shè)計(jì)和制造，因此，還需要進(jìn)一步加強(qiáng).我過的汽車技術(shù)還需要進(jìn)一步發(fā)展.隨著科技的不斷進(jìn)步，CVT 技術(shù)的不斷成熟，汽車變速箱最終會由 CVT 替代手動變速箱（MT）和有級自動變速箱（AT），無級變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢,但是, 中國還沒有掌握全套的汽車自動變速箱技術(shù)，也就還沒有形成市場所需成熟的汽車自動變速箱產(chǎn)品。有人主張直接從國外引進(jìn)先進(jìn)的汽車自動變速箱技術(shù)，不料國外所有相關(guān)公司都想直接從國外把汽車自動變速箱產(chǎn)品銷售到中國市場或者3在中國建立獨(dú)資企業(yè)就地生產(chǎn)銷售產(chǎn)品，不愿與中國的企業(yè)合作開發(fā)生產(chǎn)獲取高額壟斷利潤。重型汽車變速器是指與重型商用車和大型客車匹配的變速器, 盡管在行業(yè)中對變速器的容量劃分沒有明確的界限, 但我們通常將額定輸入扭矩在 100kgm 以上的變速器稱為重型變速器。國內(nèi)重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國、德國、日本等幾個(gè)國家,引進(jìn)技術(shù)多為國外 80～90 年代的產(chǎn)品。作為汽車高級技術(shù)領(lǐng)域的重型汽車變速器在國內(nèi)通過漫長的引進(jìn)消化過程,如今已有長足的進(jìn)步,能夠在原有引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過改型或在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品,每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個(gè)新產(chǎn)品推向市場。但從當(dāng)今重型車變速器的發(fā)展情況來看,在新產(chǎn)品開發(fā)上國內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開發(fā)過程,沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品; 從國內(nèi)重型變速器市場容量來看 , 有三分之一的產(chǎn)品來自進(jìn)口, 而另外三分之二的產(chǎn)品中有 80 %以上的產(chǎn)品均源自國外的技術(shù),國內(nèi)自主開發(fā)的重型變速器產(chǎn)品銷量很小。這說明國內(nèi)重型變速器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱,應(yīng)對整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2004 年年初我國出臺城市車輛重點(diǎn)發(fā)展13. 8m 客車上使用的變速器, 目前只有 ZF 一家能向國內(nèi)企業(yè)供應(yīng)。這足以說明國內(nèi)的重型車變速器企業(yè)仍然很渺小,在技術(shù)方面仍然有很長的路要走。國內(nèi)重型汽車變速器幾乎由陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司、綦江齒輪傳動有限公司、山西大同齒輪集團(tuán)有限責(zé)任公司及一汽哈爾濱變速箱廠等幾大家包攬。這些企業(yè)大多數(shù)變速器產(chǎn)品針對的市場各有側(cè)重, 像陜西法士特在 8t 以上重型車市場占有率達(dá)到 40 %以上, 并且在 15t 以上重卡市場占有絕對的優(yōu)勢 , 擁有 85 %以上的市場份額; 綦江齒輪傳動有限公司主要為安凱、西沃、亞星奔馳、桂林大宇及廈門金龍等企業(yè)的7～12m 高檔大、中型客車以及總質(zhì)量在 14～50t 重型載貨車、鞍式牽引車、自卸車及各式專用車、特種車配套;山西大同齒輪集團(tuán)配套市場主要在 8～10t 級的低噸位重型載貨車方面.隨著國內(nèi)汽車市場的發(fā)育成長, 變速器產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化,產(chǎn)品的針對性越來越強(qiáng)。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí), 要充分認(rèn)識到加入 WTO 后良好的合作開發(fā)機(jī)遇,取長補(bǔ)短,同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識到供方、買方、替代者、潛在入侵者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢, 緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?；?、城市公交大型化的發(fā)展方向,開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的重型汽車變速器?！?.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求由于機(jī)械無級變速器自身的特點(diǎn)已不能完全適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，又出現(xiàn)了電力調(diào)速技術(shù)和液壓調(diào)速技術(shù)。在電力調(diào)速技術(shù)中，由于直流調(diào)速技術(shù)的設(shè)備復(fù)雜，成本高，維護(hù)困難等不足，促使人們尋求一種更為先進(jìn)的調(diào)速方式，即交流調(diào)速技術(shù)的研發(fā)已逐步取代了直流調(diào)速技術(shù)的使用。交流4電動機(jī)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但其最大的缺點(diǎn)是調(diào)速困難。隨著社會化大生產(chǎn)的發(fā)展，生產(chǎn)制造技術(shù)的日益復(fù)雜，對生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)一步提高，這就要求生產(chǎn)機(jī)械能夠在工作速度、定位精度、快速啟動和制動、控制靈活性和自動化水平等方面達(dá)到更高水平，力求既能夠具有良好的驅(qū)動性能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作最優(yōu)化，同時(shí)也能夠把人們從繁重的體力勞動中解放出來。因此，人們努力尋找解決交流電動機(jī)調(diào)速難的問題，從而出現(xiàn)了更先進(jìn)的變頻調(diào)速、伺服控制調(diào)速等新技術(shù)。交流變頻調(diào)速的理論基礎(chǔ)是壓頻比一定的變頻調(diào)速方法。目前變頻調(diào)速控制器主要采用以下控制結(jié)構(gòu):交一交變頻和交一直一交變頻，變頻控制可分為兩類:脈沖幅值調(diào)節(jié)方式(PAM)和脈寬調(diào)制方式(PWN) ，后一種是目前變頻控制中應(yīng)用最多的一種方式。這兩種控制方式基本上是基于異步電動機(jī)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)，其運(yùn)行動態(tài)性能指標(biāo)不高，只能適用于一般工況，對于動態(tài)性能要求提高的應(yīng)用場合又出現(xiàn)了交流矢量控制技術(shù)。近十年來，除交流變頻調(diào)速外，交流伺服控制異軍突起，其應(yīng)用已日益廣泛。由于伺服系統(tǒng)在矢量控制的基礎(chǔ)上，通過電動機(jī)上的轉(zhuǎn)子位置檢測元件，對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，使得整個(gè)系統(tǒng)具有非常高的動態(tài)響應(yīng)特性，其調(diào)速范圍、輸出力矩等均大大優(yōu)于普通變頻系統(tǒng)。交流伺服調(diào)速方式是當(dāng)今最為先進(jìn)的無級變速技術(shù)，其公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)使其必將成為日后調(diào)速控制的主要手段。隨著其控制性能的日益完善，特別是信息技術(shù)等諸多功能的開發(fā)順應(yīng)了傳動系統(tǒng)控制自動化的歷史潮流，因此它必將成為未來調(diào)速技術(shù)的主流。在不斷追求更先進(jìn)、更高效的新型調(diào)速技術(shù)的同時(shí)，需要注意其性能價(jià)格比問題。因此，機(jī)械調(diào)速技術(shù)在一些簡單的、要求不高的單機(jī)、手動調(diào)速工況中仍占有一席之地。所以未來的機(jī)械式無級變速器要求能夠高效地傳遞功率，有較大的變速范圍，調(diào)速性能穩(wěn)定且運(yùn)行平穩(wěn)。采用齒輪嚙合或桿件組合實(shí)現(xiàn)無級變速是機(jī)械式無級變速器今后發(fā)展的一個(gè)方向，因?yàn)檫@種類型的無級變速器可以實(shí)現(xiàn)無摩擦，高效地傳遞大功率，變速平穩(wěn)，壽命長，變速范圍大且結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。設(shè)計(jì)要求：輸入功率 P=2kw，輸入轉(zhuǎn)速 n=1500rpm，調(diào)速范圍 R=10；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使制造成本盡可能低；安裝拆卸要方便；外觀要勻稱，美觀；調(diào)速要靈活，調(diào)速過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)動態(tài)無級調(diào)速；關(guān)鍵部件滿足強(qiáng)度和壽命要求；畫零件圖和裝配圖。5第二章 無級變速器總體方案§2.1 菱錐錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基本結(jié)構(gòu)1.傳動原理 如上圖所示，主要傳動元件為 3～8 個(gè)沿周向均布的菱錐 4，各菱錐兩端有心軸 9 插入支架 11 的相應(yīng)孔中并可繞支架轉(zhuǎn)動，菱錐內(nèi)、外兩側(cè)分別與主從動輪 3 和從動環(huán) 8 壓緊進(jìn)行傳動。主動輪 3 和從動環(huán) 8 分別通過鋼球 v 形槽自動加壓裝置 2 和 7 與輸入軸 1、輸出軸 5 聯(lián)接。6工作時(shí)，輸入軸 1 經(jīng)自動加壓裝置 2 帶動套在軸 1 上的主動輪 3，通過壓緊產(chǎn)生的摩擦力傳動菱錐 4 和從動環(huán) 8，再經(jīng)自動加壓裝置 7 傳到輸出軸 5.在主、從動兩側(cè)采用兩套自動加壓裝置是為了適應(yīng)輸入、輸出進(jìn)行反向傳動，保證傳動件免受過大的壓緊力，提高傳動效率和壽命，而且加壓動作靈敏。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）Kopp-k 變速器的輸入軸與輸出軸位于同一軸線上，采用了中間體并列分流的傳動結(jié)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、單位體積的承載能力大。調(diào)速機(jī)構(gòu)是螺桿 10 及固接于支架 11 的螺母。調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)動螺桿，通過螺母支架 11 帶著菱錐 4 作水平移動，從而改變了菱錐內(nèi)、外側(cè)與主動輪 3 和從動環(huán)8 的接觸位置及工作半徑，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：Kopp-k 變速器的輸入軸與輸出軸位于同一軸線上，采用了中間體并列分流的傳動結(jié)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、單位體積的承載能力大。菱錐的形狀是對稱的，兩側(cè)錐體的接觸母線 A 和 B 平行，而且相對與輸入和輸出的傾斜安裝。因?yàn)榱忮F與主動輪和外環(huán)接觸點(diǎn)連線 ab 在變速過程及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中始終與母線 A、B 垂直，所以主動輪上和外環(huán)作用在菱錐上的壓緊力 Q1.Q2 互相抵消，菱錐及其心軸不受彎曲力矩的作用。這樣菱錐的心軸和菱錐之間的滾針軸承幾乎沒有摩擦力消失。菱錐母線與水平軸線的交角很小，通常取 因輸入和輸出軸的軸承上受到,7???的力軸向力很小，僅為法向總壓緊力的 1/8（ ）因此，傳遞大功2.8sin11Qa率時(shí)軸承負(fù)載不嚴(yán)重。采用了兩套鋼球 v 形槽自動加壓裝置，保證了傳動件不會受到不必要的、過大的預(yù)壓緊力，對提高傳動效率與壽命有利.由于槽升角較大，而摩擦副處所需要的軸向壓緊力又較小，因此加壓裝置的動作特別靈敏，抗沖擊能力也較強(qiáng)。由于結(jié)構(gòu)對稱，變速器可以正反使用。目前，國外生產(chǎn)的中小型 Kopp-k 無級變速器是與電動機(jī)直接連接的，傳動部靠飛濺潤滑；而較大功率者則有風(fēng)扇冷卻，并用油泵進(jìn)行強(qiáng)迫潤滑。油泵的排油端裝有高靈敏度的流量開關(guān)，當(dāng)排油量下降時(shí)，他立即使主電機(jī)停止。為了適應(yīng)廣大起動轉(zhuǎn)矩和沖擊負(fù)載的條件。在電機(jī)與變速器之間裝有磁粉離合器。主要零件的材料和精度。殼體和端蓋用高級鑄鐵完成，支架和從動輪則用球鑄墨鐵完成，它們均需在粗加工后進(jìn)行退火處理，以防因溫度變化和年久而引起的精度下降?！?.2 菱錐錐輪式機(jī)械特性、傳動效率73. 機(jī)械特性 由于 Kopp-k 變速器輸出側(cè)加壓裝置的有效工作直徑 dp2 很大，而且外環(huán)與菱錐內(nèi)接觸，因此可滿足低速大轉(zhuǎn)矩的工作要求，能用于恒功率的傳動場合。其典型的輸出特性曲線如上圖所示。對于同一臺 Kopp-k 變速器而言，選取不同的輸出轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，其所對應(yīng)的傳動功率和轉(zhuǎn)矩也不相同。4.傳動效率 由于輸入和輸出軸的軸承所受的軸向力很小個(gè)傳動的部分能夠進(jìn)行充分潤滑。固其傳動效率可高達(dá) 80～93%。其典型的效率曲線如上圖所示由圖可見：在中間輸出轉(zhuǎn)速比輸入轉(zhuǎn)速（0.3~1.25）具有較高的傳動效率。使用性能 由于變速器采用了兩套自動加壓裝置，避免了傳動間過大的預(yù)緊力。在額定功率時(shí)，傳動間的接觸應(yīng)力一般不超過 16000kg/cm2，小于材料的許用接觸應(yīng)力，而且傳動件均采用高硬度的軸承制成，疲勞的破壞可能性很小。因而使用壽命很高。這種變速器靠支架水平移動來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，調(diào)速機(jī)構(gòu)簡單、操作方便、手輪操作8力矩很小，一般為 1.5～4.4kgf-cm。輸出轉(zhuǎn)速可用刻度盤直接讀出。4 采用了分冷裝置和油封等保護(hù)的環(huán)節(jié)，因此無需特別留心防塵，出補(bǔ)充指定的潤滑油和定期換油外，機(jī)械部分無需調(diào)整。§2.3 方案的與比較剛錐錐輪式式無級變速器結(jié)構(gòu)很簡單，且使用參數(shù)更符合我們此次設(shè)計(jì)的要求，但由于在調(diào)速過程中，怎樣使鋼環(huán)移動有很大的難度，需要精密的裝置，顯得不合理。而鋼球外錐式無級變速器的結(jié)構(gòu)也比較簡單，原理清晰，各項(xiàng)參數(shù)也比較符合設(shè)計(jì)要求，故選擇此變速器。只是字選用此變速器的同時(shí)須對該裝置進(jìn)行部分更改。須更改的部分是蝸輪蝸桿調(diào)速裝置部分。因?yàn)槲沂沁x用了 8 個(gè)鋼球，曲線槽設(shè)計(jì)見第三章，一個(gè)曲線槽跨度是 900，也就是說從最大傳動比調(diào)到最小傳動比，需要使其轉(zhuǎn)過 900，而普通蝸輪蝸桿傳動比是 1/8，那么其結(jié)構(gòu)和尺寸將完全不符合我們設(shè)計(jì)的要求。為此，我想到了將它們改為兩斜齒輪傳動，以用來調(diào)速。選用斜齒輪是因?yàn)樾饼X輪傳動比較平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)過程中，將主動斜齒輪的直徑設(shè)計(jì)成從動斜齒輪的 3/4，這樣只要主動輪轉(zhuǎn)動 1200，那么從動輪就會轉(zhuǎn)動 900，符合設(shè)計(jì)要求。9第三章 鋼錐錐輪式無級變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算§3.1 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1) 已知輸入功率 P=2kw,Rb=10 輸入轉(zhuǎn)速 n=1500r/min所以 1maxin5.7.,i?輸出轉(zhuǎn)速： 12max 2min5.7.506/,026.r/minr????（2） 所以應(yīng)選用 K4 型：菱錐的工作高度 h=55mm 菱錐個(gè)數(shù) z=6主動輪的工作直徑 D2=115mm 外環(huán)的工作直徑 D2=224.2 接觸線長度 b=2mm 調(diào)速手輪操作力矩 M=1.9 kgfcm?傳動件有關(guān)尺寸的計(jì)算菱錐心軸傾斜角 =45??錐定半角 7?菱錐母線與水平軸線的交角 -?菱錐長度 L2hsin6.2 m菱錐最大直徑 M`dec970??菱錐最小直徑 so1.85N?菱錐最小與最大工作直徑 、 由于表 3-13 所推薦之及， minaxd max12cosbhiDR???2bmaxcoshRDi???故 、 應(yīng)按下式計(jì)算indmin2ax1cos9.478hD???max2in1cos64.hdmD???菱錐的母線有效工作長度 axi3.57sS??10菱錐沿心軸方向的移動量 sin6.2935aSm???支架水平移動量 17iJ?支架凸緣間距 84aaHLC??菱錐的孔徑 4?按所算的尺寸校核運(yùn)動參數(shù)；12min2inax519.4785023/min6Ddr??12max2axin64.15024/in978dr???菱錐的轉(zhuǎn)速1maxin56/ingDrd?1inax27/ig計(jì)算加壓裝置的有關(guān)尺寸輸入側(cè)加壓裝置： 鼓形滾子中心圓直徑 11(0.6~7),=80mppdDd?取鼓形滾子的直徑 qq=5～ 取鼓形滾子的個(gè)數(shù) 1z槽傾角 11 1pfD0.45=arctg()279'53",=25dsin8sinarctg? ???????實(shí) 際 上輸出側(cè)加壓裝置 鋼球中心圓直徑 p22 p2d=(1.5),=46.280.5md=50D～ ～ ， 取鋼球直徑 與個(gè)數(shù) q2zqmz，槽傾角 22pf.4.arctg()183'",dsin50sin7=15arctg???????實(shí) 際 取11接觸強(qiáng)度計(jì)算 菱錐與主動盤的接觸點(diǎn) min1de=2.359cos?菱錐與外環(huán)的接觸點(diǎn) ax2h-14當(dāng)量曲率半徑 11ep0.86cos+D?max2d=h-4.?正壓力 411950p Q=93.Nztansi2d???g41d2min25ztasip??接觸應(yīng)力菱錐與主動盤的接觸處 =13000.1Nmax1Q92bp?g菱錐與外環(huán)接觸處 ax2d=639.NP§3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算鋼球式自動加壓裝置它由加壓盤 4，加壓鋼球 3，保持架 2，調(diào)整墊圈 7，蝶形彈簧 6 和摩擦輪與加壓盤相對端面上各有的幾條均布的 V 行槽。每個(gè)槽內(nèi)有一個(gè)鋼球，中間以保持架 2 保持鋼球的相對位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預(yù)壓碟行彈簧并襯以調(diào)整墊圈。改變調(diào)整墊圈的厚度，即可調(diào)整彈簧的變形量及預(yù)壓力。如下圖下圖 3-1 所示12圖 2-1 鋼球 V 行槽式加壓裝置2.加壓裝置的主要參數(shù)確定加壓盤作用直徑 pd1(0.5~6)Dcm?式中 D1——錐輪直徑。加壓盤 V 行槽的槽傾角 ?1sinpftgd??式中 ——錐輪錐頂半角；f—— 錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)。應(yīng)此10.57.pdDm?加壓盤 V 行槽傾角 1.451()0.1276'sinsinpfarctgarctgarctgm???????13取 =?630'?加壓鋼球按經(jīng)驗(yàn)公式取得=pyd1(),8qdm??驗(yàn)算接觸強(qiáng)度均不足，故改用腰型滾子 8 個(gè)，取滾子軸向截面內(nèi)圓弧半徑 =8cm，橫向中1r間截面半徑 r=0.8cm。現(xiàn)驗(yàn)其強(qiáng)度：每個(gè)加壓滾子上法向壓緊力 yQ1min9480ssincocfy kNzQmD?????1.253.s458s60' .3?????=288.85kgf曲率系數(shù)1.8cos012r?????由表得 =0.8182，查得 ，帶入公式得加壓盤處的最大接觸應(yīng)力為().786???2324081j ykQrh?????231.76.8()0.?=24583 2/kgfcm工作應(yīng)力在許用接觸應(yīng)力范圍之內(nèi)并有富裕，可以考慮用 6 個(gè)加壓滾子，應(yīng)此，我用 6 個(gè)加壓滾子。§3.3 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向東相對運(yùn)動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置所以我采用定位軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和螺母等來保證。由設(shè)計(jì)要求知道，輸入功率 p=2kw， 3150/minnr?14初步確定軸的最小軸徑先按公式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 號鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，取 ，于是得：0126A?33957.PTNmn輸入軸 3in02dA?聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩 .考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小3CATK1.3AK?31.27165CATKNm????輸出軸 3min0.9.8Pd應(yīng)此，我取輸入，輸出軸端最小軸徑相同，同為 25mm，根據(jù)最小軸徑根據(jù)公式 ，計(jì)算出應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T5014——2003，選取了彈性柱caATK?銷聯(lián)軸器初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，選取了深溝球軸承，深溝球軸承 GB/T276-1944大軸承的尺寸：d=32mm ， D=55mm ， B=13mm ， =38.4mm，2d球數(shù)=11 ，球徑=7.144 ， =47.7mm 。2D小軸承的尺寸：d=30mm ， D=42mm ，B=7mm ， =33.2mm2球徑=3.5mm ， 球數(shù)=18 =47.7mm215§3.4 端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算端蓋的寬度由變速器及軸承的結(jié)構(gòu)來決定，使其適合拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，及兩端的端蓋相同。§3.5 Kopp-k 變速器的調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)Kopp-k 變速器是通過將菱錐支架作為水平移動來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的，因此，其調(diào)速結(jié)構(gòu)十分簡單。通常采用齒輪-齒條或螺旋機(jī)構(gòu)，并可用手動、或自電動、液動和氣動或自動控制等方式來進(jìn)行調(diào)速。輸出轉(zhuǎn)速可以有刻度盤或操縱手柄上的計(jì)數(shù)器直接讀出。16第四章 主要零件的校核§4.1 求軸上載荷中間軸的載荷分析圖如下圖 14 所示從軸的結(jié)構(gòu)以及彎矩和扭矩圖可以看出 D 是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)計(jì)算出各受力截面的 MH、M V 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1=2839.6N , FNH2=721.6N FNV1=1033N , FNV2=258N 彎矩M MH1=71604.2N.mm MH2=321725N.mm MV1=25707.3N.mm MV2=108235.95N.mm 總彎矩 M1 = = 74567.4N.mm 2271804.57.3?M2= = 328326.4N.mm399扭矩T T2=227950N.mm從軸的結(jié)構(gòu)以及彎矩和扭矩圖可以看出 D 是軸的危險(xiǎn)截面。圖 14 中間軸的載荷分析175、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 D）的強(qiáng)度。軸的計(jì)算應(yīng)力按公式 計(jì)算。??223caMTW????取 =0.6，?= =57.6MPa??223caMTW?????2230.67954.1?軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 =60MPa，因此 ，故安??1????1ca???全。1.如圖上的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出截面處的 及 M 的值如下表,HV彎矩扭合成應(yīng)力校核軸端強(qiáng)度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMTW???????前已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表查得 。1[]6Pa???所以 ，故安全。ca?1[]?疲勞強(qiáng)度的校核查表得：2.0,.3????材料靈敏性系數(shù)為.82,0.5q???有效應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()1.6k???????尺寸系數(shù) ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。07?.82??按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為：0.9????1q得綜合系數(shù)為12.8.6kK???????又由表得碳鋼的特性系數(shù)取 =0.101~.,?????18取 =0.050.5~.1,?????于是，計(jì)算安全系數(shù) 按公式得caS值 ，-12=2K.69.401.5mcaSS????????????故可知安全。§4.2 軸承的校核按手冊選擇 C=61800N 的軸承應(yīng)此軸承的基本額定靜載荷 =38000N。驗(yàn)算如下：0C求相對軸向載荷對應(yīng)的 e 值與 Y 值。相對軸向載荷為 ，在表中介于027.01538aFC?0.07～0.13 之間，相對應(yīng)的 e 值為 0.27～0.31，Y 為 1.6～ 1.4。用線性插值法求 Y 值。(1.64)(0.135)1.977????X=0.56，Y=1.5973） 求當(dāng)量動載荷 01.2(5601.9720)87.2P?????4） 驗(yàn)算軸承的壽命：6 3)(459.108.hCLhhn? ?所以安全。19參 考 文 獻(xiàn)1、周有強(qiáng)主編 . 機(jī)械無級變速器 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001（4）2、阮忠唐主編 . 機(jī)械無級變速器 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19883、饒振綱 . 行星齒輪傳動設(shè)計(jì) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003（7）4、成大先主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第四版.第 2 卷 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002(1)5、唐保寧，高學(xué)滿主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 . 同濟(jì)大學(xué)出版社6、花家壽主編 . 新型聯(lián)軸器與離合器 . 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19897、濮良貴，紀(jì)名剛主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì).第七版 . 北京：高等教育出版社，20018、席偉光，楊光，李波主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) . 北京：高等教育出版社，20039、西安重型機(jī)械研究所編 . 中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編.減速器和變速器卷.上 . 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社10、段廣漢，舒森茂，王傳賢，莫兆其主編 . 離合器結(jié)構(gòu)圖 . 國防工業(yè)出版社11、阮忠唐主編 . 機(jī)械無級變速器設(shè)計(jì)與選用指南 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，199912、孫桓，陳作模主編 . 機(jī)械原理 . 北京：高等教育出版社，200113、成大先主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.機(jī)械傳動 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004（1）14、徐灝主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第 3 卷 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992（4） .15、張劍澄等，Solid Edge 基礎(chǔ)教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.616、齒輪無級變速器，科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2000.1，P59~6220機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo) ,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展, 人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化, 要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。在設(shè)計(jì)過程中，解決各種技術(shù)問題的時(shí)候，設(shè)計(jì)可以是持續(xù)不斷的，也可以是一次終結(jié)的。在設(shè)計(jì)時(shí)間有限的情況下，所設(shè)計(jì)的計(jì)器或課題的復(fù)雜程度及勞動用量近年來顯著增大了。因此廣泛應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代應(yīng)當(dāng)以良好的方法為支柱。它在某種條件下可以分為下列主要階段：（1）提出課題；（2）選擇并優(yōu)化解決的問題的方案；（3）草圖設(shè)計(jì)；（4）技術(shù)設(shè)計(jì)，編制工作文件；（5）對試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（6）修改技術(shù)文件并送交最終設(shè)計(jì)。隨著畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在我不斷的努力下，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢是業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，使我感觸良多：需要學(xué)習(xí)的地方還有很多，不僅僅在學(xué)習(xí)上，在生活中做事也如此，更要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。在此要感謝我的導(dǎo)師和專業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 21致謝終于在我的不懈的努力下，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。從開始直到設(shè)計(jì)基本完成，我有許多感想。這是我們比較獨(dú)立的在自己的努力下做一個(gè)與課程相關(guān)的設(shè)計(jì)。首先要多謝老師給我們的這個(gè)機(jī)會，還要感謝諸多同學(xué)的幫助。我深切的感覺到，在這次設(shè)計(jì)中也暴露出我們的許多薄弱環(huán)節(jié)，很多學(xué)過的知識不能靈活應(yīng)用，在這次作業(yè)后才漸漸掌握，以前學(xué)過的東西自己并不是都掌握了，很多知識都已很模糊，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)又回憶起來了。盡管這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了離心泵的工作原理以及的設(shè)計(jì)步驟和機(jī)械密封;也不僅僅對制圖有了更進(jìn)一步的掌握;Auto CAD ,Word 這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個(gè)過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒有感性的認(rèn)識,空有理論知識,有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的設(shè)計(jì)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時(shí)候,一個(gè)人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美。最后，向在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程提供指導(dǎo)和幫助的老師其他相關(guān)人員表示崇高的敬意，謝謝你們！