【正文】 圖 錐體結(jié)構(gòu) 3) 花鍵軸 通過(guò)花鍵軸，錐體可以在其軸向方 向上左右移動(dòng)，從而可以改變分體帶輪的工作半徑大小。雖然這樣的無(wú)級(jí)變速器己成為技術(shù)成熟的應(yīng)用產(chǎn)品正在生產(chǎn)，但它存在的問(wèn)題是不容忽視的，那就是在改變兩半帶輪之間的距離時(shí)，帶與帶輪之間存在嚴(yán)重 的摩擦，壽命很低，所以目前很多課題都在致力于提高帶傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的壽命上。不難看出，這種調(diào)速方式直接導(dǎo)致了帶與帶輪之間的劇烈摩擦，從而減少了帶的使用壽命，而且這樣調(diào)速不能保證兩個(gè)帶輪的中心始終在一條中心線上，可能發(fā)生一些偏心，會(huì)對(duì)傳動(dòng)效率產(chǎn)生影響。這種變速方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，但其變速范圍較大，所以應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)主動(dòng) 工作 輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用張緊的 金屬 帶與錐輪之間的摩擦力，將 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力從主動(dòng)輪傳遞到從動(dòng)輪上，并可通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)改變帶在錐形帶輪上的工作位置，使主、從動(dòng)錐輪的工作直徑能連續(xù)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。目前汽車(chē)行業(yè)多采用國(guó)外專(zhuān)利技術(shù)的金屬帶式無(wú)級(jí)變速器 。由專(zhuān)業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，品種規(guī)格不多，產(chǎn)量也不大。有的是根據(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 )。 4) 帶式無(wú)級(jí)變 速器 與鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器相似，它的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由作為主動(dòng)帶輪的兩對(duì)錐盤(pán)及張緊在其上的傳動(dòng)帶組成。這是因?yàn)?CVT將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)曲線上的每一點(diǎn)都轉(zhuǎn)化成了它本身運(yùn)轉(zhuǎn)曲線上的相應(yīng)點(diǎn)。除此之外，還應(yīng)該保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換的需要，節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化等各方面都有顯著的效果。想象一下，您駕駛著一輛只有一檔或三檔的汽車(chē)，只有一檔的汽車(chē)從完全停止?fàn)顟B(tài)正常加速，并且可以攀爬陡峭的坡地，但它的最高速度將限制在每小時(shí)幾公里。 It proves to reduce the wear of belt and avoid misalignment of pulleys to a large extent by adopting the parted pulleys and unique mood to vary speed. The study work has been pleted as follows： 1. It proves that this new type of CVT can meet the driving requirement by analyzing the working principle of CVT with parted pulleys and main functions of each ponent. 2. The dimension of main ponents of CVT with parted pulleys has been designed in fully pliance with the requirement of design parameters. 3. The design plan has been optimized and the best parameters of construction of CVT with parte pulleys has been determined by the stress analysis, with the result that the parted block can change the working diameter by means of moving radially. The following achievement has been made： 1. The parted pulley construction has been designed in the new way. 2. The construction is simple, the cost is low and the application is wide. 3. The pressing force acting on the side of transmission belt is eliminated when regulating speed, hereby, the wear is greatly reduced. 4. Summarized split CVT Vbelt drive of the effective Circumference force method of calculating. 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXV Key words: belttype transmission。their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX摘 要 目前機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)用的帶式無(wú)級(jí)變速器主要是帶傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器。 continuously variable transmission (CVT)。 另一種情況下，只有三檔的汽車(chē)將以 130公里 /小時(shí)的速度在公路上飛馳，但在起動(dòng)后，幾乎沒(méi)有加速度，而且不能爬坡。 隨著全球能源危機(jī)的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國(guó)政府及汽 車(chē)企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到節(jié)能和減排是未來(lái)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主攻方向，發(fā)展小排量 汽車(chē) （如圖 所示） 將是解決這技術(shù)難點(diǎn)的最佳途 徑 。因此，車(chē)輛無(wú)級(jí)變速器具有節(jié)油、操縱方便、行駛舒適等特點(diǎn)。 CVT 在爬山時(shí)同樣高效。其工作原理也是利用傳動(dòng)左右兩側(cè)與錐盤(pán)接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，并通過(guò)改變兩錐盤(pán)的軸向距離以調(diào)整他們與傳動(dòng)帶的接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速 .其中需要格外敘述的是在汽車(chē)行業(yè)中應(yīng)用廣泛的金屬帶無(wú)級(jí)變速器。有的是為獲得恒定的工作速度或張力，需要調(diào)節(jié)速度者 (如端面切削機(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)需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持有恒定的張力等 )。直到 80年代中期以后，大量引進(jìn)國(guó)外各種先進(jìn)設(shè)備，隨著工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化以及自動(dòng)流水線的迅速發(fā)展，對(duì)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器品種、規(guī)格和數(shù)量方面 的需求都有了大幅度增加。 帶式無(wú)級(jí)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、不需潤(rùn)滑及可以緩沖吸振等特點(diǎn)，是機(jī)械無(wú)級(jí)變速器中應(yīng)用最廣泛的一種變速器。 圖 帶式無(wú)級(jí)變速器原理圖 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX8 帶式傳動(dòng)根據(jù)傳動(dòng)帶的形狀不同可以分為平帶無(wú)級(jí)變速器和 V帶無(wú)級(jí)變速器兩種類(lèi)型 .在平帶的無(wú)級(jí)變速器中，帶輪為圓錐狀，利用平帶沿帶輪的軸向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速，這種變速方式調(diào)速范圍較小，傳遞功率不大，變速器外形尺寸較大。 3) 中間帶輪變速方式 在原動(dòng)機(jī)和從動(dòng)機(jī)上分別安裝的主、從動(dòng)帶輪均為普通帶傳動(dòng)中的固定帶輪，在主從動(dòng)帶輪之間設(shè)一中間變速帶輪裝置。 由于帶式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)性能很接近于汽車(chē)所需要的理想的恒功率特性，所以多年來(lái)一直吸引著人們?nèi)ふ议_(kāi)發(fā)新型的汽車(chē)用帶式無(wú)級(jí)變 速器。然而，改變 V帶的工作直徑方式，除改變兩 個(gè)半輪之間的軸向位置外，還可以利用分體式帶輪的分體徑向移動(dòng)。 同時(shí)錐體通過(guò)花鍵軸作用實(shí)現(xiàn)輸入或輸出扭矩，進(jìn)行動(dòng)力傳輸 。如圖 ，當(dāng)帶輪分體在錐體 的最右端時(shí)，變 速比為 。 又 dP =12KW,選取有效寬度制窄 V帶帶型為 SPA 型 ，由于窄 V帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定了其具 有較高的承載能力，較長(zhǎng)的使用壽命，適應(yīng)載荷變化大，變化頻率高等特點(diǎn)。圖中的槽尺寸按燕尾槽選取，槽口尺寸為 8mm，槽底尺寸為 15mm，角度為方便計(jì)算取 060 (標(biāo)準(zhǔn)值為 ?55 )，槽 高 度為 7mm，分體個(gè)數(shù)為 5個(gè)，同樣槽的個(gè)數(shù)也為 5個(gè)，這樣得到錐體小端的最小直徑為 50mm。 5) 單根 V帶的基本額定功率 用傳動(dòng)比為 的小帶輪進(jìn)行選取 :d=130mm， v=5000rpm ，根據(jù)選取帶河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX23 查表 159i[2]得 0 KW? ,傳動(dòng)比不為 1， 0 KW?? 。 帶輪分體具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)帶輪零件圖 。在推力軸承的選型表里選取標(biāo)準(zhǔn)值。 先分析上面部分 : 豎直方向受力平衡 ： sin co sQF F N???? （ ） 且摩擦力 : F fN? () f 為摩擦系數(shù)，錐體材料、分體材料為鋼，查表 110[6]取 f =。 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度 畫(huà)出軸的力學(xué)模型 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX30 圖 軸的力學(xué)模型 求軸扭矩、支反力 扭矩 : T=9550 310Pn? （ ） 式中 P— 傳遞功率， 10KW。 靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核 該校核的目的在于檢驗(yàn)軸對(duì)塑性變形的抵抗能力，軸的靜強(qiáng)度是根據(jù)軸所承受的最大瞬時(shí)載荷 (包括動(dòng)載荷和沖擊載荷 )來(lái)計(jì)算的。 ） /m。 參照?qǐng)D ， ? 、 ? 、 ? 分別代入上面兩式（ ）、（ ） ? ?6A Fab l bEIl? ?? = ? ?32223 27Fa l ay EIl?? = 223lax ??= 滿(mǎn)足 y ? ?maxy 、 ? ??? 。 將各參數(shù)代人式（ ），最后求得： 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX39 32 10p Tkld? ??= aMP 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。12 0TTdF fdF ? ???? 39。12fT eT ?? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX41 39。 圖 為分體式 V 帶無(wú)級(jí)變速器的拉力計(jì)算模型，該計(jì)算模型 主要參照?qǐng)D 55 帶拉力分析圖，結(jié)合本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，建立的力學(xué)模型。 參照 GB/T11442021選擇矩形花鍵基本尺寸輕系列6 32 28 7? ? ? 。參照 (附錄 )各軸段長(zhǎng)度及直徑如下： d=22， L=36； d=25， L=55； d=，L=10； d=28， L=91； d=30（為平均直徑） ， L=128。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX34 本設(shè)計(jì)中，校核受彎矩和扭矩最大處的靜強(qiáng)度完全系數(shù)，其中：maxM =? 、 A = 2mm 、 maxT =38200Nmm? 、QF =，代人式（ ）計(jì)算得： 22355 382021 SS ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?= S ? ?SS? ，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 39 5 5 0 1 0 3 8 2 0 0PT N m mn? ? ? ? ? 支反力 : 列豎直方向平衡方程 : 12QF F F?? （ ） 所有力對(duì) QF 的作用點(diǎn)取矩 : 122 3 8 .1 2 5 2 3 8 .1 2 5FF? 解得： 1F = 2F = 畫(huà)出剪力、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖 ： 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX31 圖 剪力、彎矩 、轉(zhuǎn)矩圖 因?yàn)檩S的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，所以當(dāng)分體處于小端時(shí)的剪力、彎矩圖與圖 一致。C68 1 1 .7 8 6 0 5 0 0 0 3 0 0 0 01 1 0? ???? 為保證 39。CC? （ ） 式中 C 一為軸承的基本額定載荷，查表可得 ； 39。 軸的初設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中軸傳遞小功率，選用 45鋼調(diào)質(zhì)處理，其主要力學(xué)性能 由 表151[5]：抗拉強(qiáng)度極限 B? =640 aMP ，屈服強(qiáng)度極限 s? =355 aMP ，彎曲疲勞極限 1?? =275 aMP ，剪切疲勞極限 1?? =155 aMP ，許用彎曲應(yīng)力? ?1?? =60 aMP 。 7) 單根 V帶的預(yù)緊力 0F (N)(在傳動(dòng)比為 處帶最緊，所以在此處計(jì)算 ) ? ? 20 2 .5500 a caaKPF q vK zv?? ? ? （ ） 式中： q —— V帶 每米長(zhǎng)的質(zhì)量 ( /kgm )，查表 1511[2]取 /kgm 根據(jù)（ ）得： ? ? 20 12500 2 ??? ? ? ??? = 8) 壓軸力 (在傳動(dòng)