【正文】 表 渦輪、蝸桿參數(shù)的匹配（ GB 1008588） 中心距 a mm 傳動比 i 模數(shù) m (mm) 蝸桿分度圓直 1d (mm) 蝸桿頭數(shù)1z 渦輪齒數(shù)2z 渦輪變位系數(shù) 2x 24 8 42 1 41 傳動鋼球小軸擺角 ? 與手輪轉(zhuǎn)角 ? 的關(guān)系為： 221 1 1 132 2 2 21a r c s i n s i n c o s ( s i n c o sz z z za b R e a b Rl z z z z? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ? ????????? 在制造時，蝸輪上的 z條槽要保證其圓周不等分性不超過 39。主要用于兩滾動體之一的母線為圓弧的情況。 一般滾動體均是以直線或圓弧為母線的旋轉(zhuǎn)體；因此，調(diào)速時使?jié)L動體沿另一滾動體表面作相對運動的方式，只有直線移動和旋轉(zhuǎn) (擺動 )兩種力式。圓整取 1 155D mm? 。1 m a x 4 5 2 1 8 2 6 6o oa a r c c t g i a r c c t g? ? ? ? ? ?（增速范圍） 39。 （ 2）預(yù)選有關(guān)參數(shù)：錐輪錐頂半 角 a=45o，傳動鋼球個數(shù) z=6，加壓鋼球個數(shù) m=8，錐輪于鋼球的直徑比 c1= 1qDd =、 kf=、 η=。本方案采用圓弧槽線，變速槽中心線必須通過 A、 B、 C三個點，它們的極坐標(biāo)（以 o點為極點）分別為： A： 039。 曲率系數(shù)： 118 0 .8c o s 0 .8 1 8 28 0 .8rrrr? ? ?? ? ??? 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 10 由表 12 按 cos ? ? 查得 ? ? 1ab ? ? ，代入式得加壓盤處的最大接觸應(yīng)力為：2 2 233 214 0 0 8 1 1 1 1( ) 4 0 0 8 0 . 7 8 6 1 . 1 5 0 3 . 0 8 6 ( ) 3 1 9 8 0 . 9 9 /a b 0 . 8 8jy k Q k g f c mrr? ? ? ? ? ? ? ? ? 由于 工作應(yīng)力在許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，故可以采用。 39。 凸緣式軸承蓋調(diào)整軸承間隙方便，密封性能好，應(yīng)用廣泛，故選取此端蓋。結(jié)構(gòu)形式分凸緣式和嵌入式兩種。 圖 輸出軸 輸入、輸出軸上軸承的選擇與計算 因為軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，只需挑選合適的參數(shù)的軸承即可，主、從動軸軸 III 段由于軸承到徑向力與周向力的作用，所以選用角接觸球軸承 7006AC GB/T2921994。 圖 輸入軸 3） 由于主、從動錐輪一致，軸上零件布置也相同。軸 Ⅶ 段由計算得 30 , 84d m m L m m??Ⅷ Ⅷ ,至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 III 軸段對軸 II 上的軸承內(nèi)圈起定位作用并作為軸承座，取 30 , 17IV IVd m m L m m??。由于錐輪與軸是過渡配合，且錐輪工作直徑為 95mm，為了保證錐輪與軸配合有良好的對中性，采用錐輪標(biāo)準(zhǔn)的推薦直徑為 20mm。輸入轉(zhuǎn)速 n1=1460 r/min。 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 5 圖 鋼球外錐式無級變速器 圖 鋼球錐輪無級變速器的變速 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 6 3 主要零件的計算與設(shè)計 鋼球外錐式無級變速器零件的設(shè)計與計算包括主﹑從動錐齒輪，加壓盤，調(diào)速齒輪上變速曲線槽，輸入軸，輸出軸，輸入﹑輸出軸上軸承，輸入﹑輸出軸上端蓋，調(diào)速機構(gòu)等部分的設(shè)計與計算。主、從動錐輪 3和 8 分別裝在軸 10 上，鋼球 5 被壓緊在兩錐輪的工作錐面上，并可在軸 4上自由轉(zhuǎn)動。 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。自行車無級變速方式多種多樣，根據(jù)相關(guān)資料可知 鋼球外錐式 (KoopB型 )無級變速器的結(jié)構(gòu)比較簡單，原理清晰，各項參數(shù)也比較符合設(shè)計要求，故選擇此變速器。我們把連接自 行車后輪和車架的軸叫從動軸。這種無級變速自行車通過帶傳動來實現(xiàn)自行車的無級變速，傳動平穩(wěn)、噪音低、調(diào)速操作方便、變速范圍大；同時該無級變速自行車的結(jié)構(gòu)簡單、易于加工，可以實現(xiàn)大規(guī)模成批生產(chǎn)。其原理是采用杠桿式曲柄無級傳動裝置以適應(yīng)人體功能的 要求。 自行車的發(fā)展現(xiàn)狀 自行車發(fā)明至今已歷經(jīng)兩百年的歲月，其所扮演的角色也隨著時代的變化而不同，功能從早期單純的交通或載貨工具演變?yōu)槿藗儸F(xiàn)今日常 生活中運動、娛樂、休閑以及其它各種特殊用途器材。 （ 2） 行星式：行星無級變速器是具有作行星作用的中間滾動體、依靠滾動副間的牽引（磨擦）力來傳遞力，通過改變太陽輪或行星輪的工作半徑來實現(xiàn)變速的無級變速 器。主要有如下應(yīng)用： （ 1） 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，如：化工行業(yè)中的攪拌機械，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； （ 2） 根據(jù)工況要求需要調(diào)節(jié)速度， 如：起重運輸機械要求隨物料及運行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變提升或運行速度、食品機械中的烤干機或制藥機械要求隨著溫度變化而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移速度； （ 3） 為獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度，如：斷面切削機床加工時需保持恒定的切削線速度、電工機械中的繞線機需保持恒定的卷繞速度、紡織機械中的漿紗機及輕工機械中的薄膜機皆需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保證恒定的張力等； （ 4） 為適應(yīng)整個系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)速度以配合自動控制，如：各種各樣半自動或自動的生產(chǎn)、操作或裝配流水線； （ 5） 為探求最佳效果而需變換速度，如：試驗機械或離 心機需調(diào)速以獲得最佳分離效果； 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 3 機械無級變速器研究現(xiàn)狀 最早出現(xiàn)的無級變速器是 戴姆勒 和 奔馳 在 1886 年設(shè)計的皮帶式無級變速器，采用Ｖ型帶和錐面皮帶輪，該類型的無級變速器原理直到今天都沒有大的改變。與普通的機械傳動 —樣，機械無級變速具有恒功率、高效率、可靠性高等優(yōu)點，因此也是投入研究最多的傳動技術(shù)。 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 2 1 機械無級變速器的發(fā)展概況 早在 1490 年， 萊昂納多本設(shè)計為恒功率輸出特性，輸出轉(zhuǎn)速恒低于輸入轉(zhuǎn)速，運用于低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩傳動。故無極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、機床、電工、起重運輸?shù)V山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗等 本文簡要介紹了摩擦式鋼球無極變速器的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計計算、材質(zhì)及潤滑等方面的知識，并以此作為本次無級變速器設(shè)計的理論基礎(chǔ)。 transmission device。研究表明：無級變速器被用于自行車方面可以大大改善自行車的使用性能，方便廣大消費者使用。采用無級變速器，尤其是配合減速傳動時進一步擴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，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化等各方面皆具有顯著的效果。因本 畢業(yè)論文（設(shè)計）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。對本論文 （設(shè)計） 的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者專業(yè) ： 機械設(shè)計制造及自動化 作者學(xué)號 ： 093004010305 作者簽名 ： 2020 年 5 月 15 日 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 自行車變速器設(shè)計 黃山 Bicycle Speed Controller Design Huang,Shan 2020 年 5 月 15 日 武昌工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 1 摘 要 機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，以滿足機器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求；其結(jié)構(gòu)特征主要是：由變速傳動機構(gòu)、調(diào)速機構(gòu)及加壓裝置或輸出機構(gòu)三部分組成。該裝置通過八個鋼球利用摩擦力將動力進行輸入輸出，用一對斜齒輪進行分度調(diào)速，從而使自行車在～ 之間進行無級調(diào)速。 transmission。適應(yīng)產(chǎn)品更換需要，節(jié)約能源，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化等各方面皆具有顯著的效果。動力由輸入軸輸入，帶動主動錐輪同速轉(zhuǎn)動，經(jīng)鋼球利用摩擦力驅(qū)動內(nèi)環(huán)和從動錐輪，再經(jīng)從動錐輪，Ｖ形槽自動加壓裝置驅(qū)動輸出軸將動力輸出，調(diào)整鋼球軸心的傾斜角β就可達到變速的目的。本文根據(jù)傳動錐輪的工作應(yīng)力和材料疲勞強度，建立起錐面?zhèn)鲃庸β?、錐輪直徑與材料疲勞壽命及可靠度等因素之間的關(guān)系。同時在其它領(lǐng)域，機械無級變速器也得到了快速的發(fā)展．無級變速傳動是傳動領(lǐng)域所追求的理想目標(biāo)，實用化的 無級變速傳動也是傳動領(lǐng)域的研究熱點．機械無級變速是無級變速傳動領(lǐng)域最重要的分支，其從原理上具備得天獨厚的優(yōu)勢。機械無級變速器分類主要是從機構(gòu)的角度出發(fā)的，目前能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速的機構(gòu)比較多，概括來講可以分為幾大類：剛性定軸式、行星式、變節(jié)距式、牽引式和脈動式，每個分類下面都有較多的實現(xiàn)方案，各種機構(gòu)之間原理可能有部分交叉。它分為有中間滾輪和沒有中間滾輪兩大類。變節(jié)距式無級變速傳動是通過改變傳動副元件之間的工作半徑，從而達到無級變速的目的，其中的傳動“帶”可以采用不同的傳動介質(zhì)，主要有皮帶、木板帶、金屬ｖ型帶、金屬鏈幾種。 自行車發(fā)展到現(xiàn)在已由傳統(tǒng)的自行車演變成無級變速自行車，現(xiàn)代的無級變速自行車可謂是形式多樣，五花八門，歸納總結(jié)主要有以下一些種類： （ 1） 低座無級變速自行車：由低矮形車架把一個作驅(qū)動的前輪和一個作導(dǎo)向的后輪連接在一塊的自行車。 （ 3） 帶傳動無級變速自行車：一種無級變速自行車，改進了現(xiàn)有自行車的動力傳動機構(gòu)。非變速自行車就是靠我們?nèi)斯じ淖冎鲃虞S的轉(zhuǎn)速來走各種路段的。根據(jù)男式自行車的特點選擇傳動比范圍 ～ ，變速器尺寸要盡可能小，輕便，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(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、能實現(xiàn)動態(tài)無級調(diào)速、關(guān)鍵部件滿足強度和壽命要求。由于曲線槽 (相當(dāng)于一個控制凸輪 )的作用，使鋼球軸心線的傾斜角發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸的轉(zhuǎn)速便得到調(diào)節(jié)。 鋼球外錐式無級變速器變速如圖 所示： 主要由兩個錐輪 8 和一組鋼球 5（通常為 6 個）組成。調(diào)整支承軸 4 的傾斜角與傾斜方向，即可改變鋼球 5的傳動半徑 r1和 r2，從而實現(xiàn)無級變速。 N=15KW， n=1460r/min、 η=。 （ 1）初步計算按軸的最小軸徑：由式 31估算，取 m in 2 20 .3 5 40d mm mm??，于是得： 33m i n 0 1