【正文】 比為 處帶最緊，所以在此處產(chǎn)生最大壓軸力 ) 102 sin 2Q aF F z? （ ） maxQF = QF （ ） 據(jù)式 ()與（ ） 計(jì)算得：QF 1 6 0 .8 32 2 8 2 .7 6 2 sin 2? ? ? ?= their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX24 maxQF = QF = N 帶輪結(jié)構(gòu) 根據(jù)前面計(jì)算的尺寸確定帶輪分體、錐體的結(jié)構(gòu)，分體輪輻采用矩形截面如下圖 : 圖 分體輪輻結(jié)構(gòu) 由六輪幅帶輪輪輻尺寸公式得 : 3290aph nz? 3 122 9 0 2 2 .75 0 0 0 5 mm??? （調(diào)整為 20mm） 0 .4 0 .4 2 7 .8 1 1a h m m? ? ? ?，而在本結(jié)構(gòu)中，輪輻需要與推力軸承相互定位，所以調(diào)整與輪緣尺寸相等，為 32mm。 i = 時(shí) : 122 6 0 , 1 3 0d m m d m m?? ? ?0 273 780a ? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX19 i = 時(shí)： 122 0 0 , 1 6 0d m m d m m?? ? ?0 252 720a ? 中心距應(yīng)在上述兩個(gè)取值范圍的交集內(nèi)，根據(jù)初始中心距條件，所以選取 600mm。 窄 v帶 ： smV /4035m a x ?? （ ） 為充分發(fā)揮 v帶的傳動(dòng)能力， 應(yīng)使 v =40 ms以內(nèi)， 可得帶輪的最大極限尺寸。由圖 ，帶輪的變速范圍和 錐體的軸向移動(dòng)量有關(guān)，如果要擴(kuò)大變速范圍，可以增加或減小帶輪在最大端或最小端的直徑。 3. V 帶 : 嵌在帶輪分體的 V槽內(nèi)，當(dāng)主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用張緊的帶與帶輪分體之間的摩擦力， 將動(dòng)力從主動(dòng)帶輪傳遞到從動(dòng)帶輪上，起到傳遞動(dòng)力的作用。 結(jié)構(gòu)組成 分體帶輪無級變速器由分體帶輪、調(diào)速裝置、操縱機(jī)構(gòu)、 V 帶以及箱體等部分構(gòu)成，見 圖 。我們結(jié)合汽車無級變速器技術(shù)研究，通過調(diào)研分析及資料查新，提出了新型帶傳動(dòng)無級變速技術(shù)研究課題。變速帶輪一個(gè) V形槽的傳動(dòng)帶連接原動(dòng)機(jī)的主動(dòng)帶輪，另一個(gè) V形槽中的傳動(dòng)帶連接工作機(jī)上的從動(dòng)帶輪。 主要有以下幾種變速方式： 1) 調(diào)節(jié)中心距變速方式 這種方式的一個(gè)帶輪是由夾緊帶傳動(dòng)的兩對圓錐盤組成，其錐盤可作軸向移動(dòng)，其上設(shè)有彈簧壓緊裝置，此帶輪稱為可變速帶輪 (或稱為變速帶輪 )，另一個(gè)為普通的固定工作直徑的帶輪?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得帶傳動(dòng)的工作能力顯著增強(qiáng)。與此同時(shí)，學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)及情報(bào)網(wǎng)組織的相繼建立，并先后制定了一系列的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使機(jī)械無級變速器發(fā)展成為機(jī)械領(lǐng)域中的一個(gè)新興的行業(yè)。有的是為節(jié) 約能源而需進(jìn)行調(diào)速者 (如風(fēng)機(jī)、水泵等 )； 此外，還有的是按照各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化要求，而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制的 等 。這種 V 型金屬帶無級變速傳動(dòng)比 V 形膠帶無級河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX5 變速傳動(dòng)效率要高，有傳遞 功率大、工作壽命長等優(yōu)點(diǎn)，近一些年來已成為汽車變速器研究的重點(diǎn)。而傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器要來回?fù)Q檔，以嘗試找出合適的檔位，這樣就非常低效了。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX3 當(dāng)踩下帶有無級變速器汽車的加速踏板時(shí)，您就會(huì)立即感覺到差異。 如果能夠在微型 汽車的基礎(chǔ)上應(yīng)用無級變速技術(shù)，會(huì)大大 提高汽車的使用性能。 無級變速器與傳統(tǒng)的 自動(dòng)變速器不同，它不帶一組齒輪組成的齒輪箱，這意味著它沒有聯(lián)鎖齒輪。但無級變速器 (CVT)的概念卻是萊昂納多?達(dá)?芬奇 (Leonardo da Vinci)早在 500多年前就已經(jīng)提出了，現(xiàn)在，無級變速器在一些汽車中將取代行星齒輪自動(dòng)變速器，從這個(gè)意義上講，年老守舊的人卻已經(jīng)走在了前面。機(jī)械、石油行業(yè)多采用橡膠寬 V帶式，自動(dòng)檔汽車采用金屬帶式無級變速器。 畢業(yè)課題論文研究主要完成了以下工作 : 對分體帶輪帶傳動(dòng)無級變速器的工作原理以及各部分的主要功能分析，說明了新型 V 帶無級變速器可以滿足傳動(dòng)要求； 結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，完成了分體帶輪帶傳動(dòng)無級變速器主要零件 (錐體軸和帶輪分體等 )的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)； 研究工作取得以下成果 : 創(chuàng)新提出分 體帶輪結(jié)構(gòu)，通過調(diào)速控制機(jī)構(gòu)可以改變主從動(dòng)帶輪的工作直徑，實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級變速； 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適用性強(qiáng)〔可適應(yīng)普通 V帶、平帶、圓帶、楔型帶無級變速 )； 調(diào)速時(shí)消除了作用在傳動(dòng)帶側(cè)面的擠壓力，減小由此產(chǎn)生的傳動(dòng)帶的過大磨損等問題； their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAXII 總結(jié)出 分體式 V帶傳動(dòng)無級變速器的有效圓周力計(jì)算方法。 讀過有關(guān)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)和功能的內(nèi)容，就會(huì)知道變速器 的作用是改變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間的速比。機(jī)械無級變速器是一種傳動(dòng)裝置，其功能特征是 :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) their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX2 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。 無級變速器目前已經(jīng)成為一種基本的通用傳動(dòng)型式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運(yùn)輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗(yàn)等各類機(jī)械，已被開發(fā)成各種類型，并已系列化生產(chǎn)。過一會(huì)兒，變速器開始工作，對汽車進(jìn)行緩慢、穩(wěn)定的加速，而無需任何換檔。 2) 鏈?zhǔn)綗o級變速器 變速動(dòng)機(jī)構(gòu)是由主、從動(dòng)鏈輪及套于其上的剛質(zhì)撓性鏈組成，用鏈條左右兩側(cè)面與作為鏈輪的兩錐盤接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，并通過改變兩錐盤的軸向距離以調(diào)整它們與鏈的接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。 V 形鋼帶傳動(dòng)是由金屬環(huán)帶的張緊力產(chǎn)生摩擦力，不靠帶的拉力來傳遞動(dòng)力，而是通過楔形金屬帶塊的推力來傳遞動(dòng) 力 。直到 20世紀(jì) 50年代以后，一方面隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，材質(zhì)、工藝和潤滑方面的 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX6 限制因素相繼得到解決，另一方面隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需求的迅速增加，相應(yīng)地促進(jìn)了機(jī)械無級變速器的研制和生產(chǎn)，使各種 類型的系列產(chǎn)品快速增長并獲得了廣泛的應(yīng)用。全球科技的迅猛發(fā)展，使得新的電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)不斷被采用到了無級變速技術(shù)中。s Tansmissie (VDT)公司開發(fā)的，現(xiàn)在己經(jīng)廣泛使用于多種汽車變速器中，并結(jié)合電、液自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制機(jī)械無級變速傳動(dòng)，使得汽車的行駛和操作特性大大改善，顯示出了廣闊的應(yīng)用前 景 。它是通過調(diào)節(jié)調(diào)速帶輪的 V帶槽寬度，并利用傳動(dòng)帶的張緊力和彈簧的壓緊力使變速帶輪的帶槽寬度作相應(yīng)的改變。調(diào)節(jié)帶輪軸向位置一般采用彈簧或螺桿與調(diào)速手輪，也可采用各種形式的杠桿機(jī)構(gòu)，還可以采用液壓裝置等其他方式。 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 1) 新型帶傳動(dòng)無級變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定小功率 帶傳動(dòng)無級變速器的結(jié)構(gòu)，結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，完成小功率微型 轎車 帶傳動(dòng) 式 無級變速器主要零件 (錐體 和帶輪分體等 )的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ； 2) 針對本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，推算出分體式帶輪無級變速器的有效拉力計(jì)算模型； 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX11 2 小功率微型電動(dòng)轎車無級變速器工作原理 方案分析 在帶式無級變速器中，若要實(shí)現(xiàn)變速即輸出轉(zhuǎn)速變化，必須改變其傳動(dòng)比，而傳動(dòng)比的改變需要通過改變帶輪工作直徑來實(shí)現(xiàn)。 2) 錐體 錐體上開有五個(gè)燕尾槽，帶輪分體的下端能正好安裝在燕尾槽中，并且能沿錐體的燕尾槽自由滑動(dòng)改變帶輪的直徑大小。此時(shí)由于傳動(dòng)帶的長度是固定不變的，傳動(dòng)帶具有一定的彈性，因此減小了從動(dòng)輪的工作 直徑，從而改變主、從動(dòng)帶輪的工作直徑的比值，如此實(shí)現(xiàn) 無級調(diào)速的目的。為了保證帶式無級變速器正常工作并延長壽命，應(yīng)盡 量減少滑動(dòng)和避免打滑。在錐體小端各個(gè)分體的距離比較近，為防止錐 體損壞， 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX17 圖 錐體 應(yīng)該保證各槽之間的距離 L選取一個(gè)合適的值。 但是，此時(shí)大帶輪處于分開狀態(tài)，由于各分體之間存在距離，所以大帶輪的實(shí)際包角要小于理論包角，此處計(jì)算大帶輪的實(shí)際包角是否大于 120度。錐體上槽的尺寸河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX25 在前面己定 ，錐體具體結(jié)構(gòu) 見花鍵錐體零件圖 。 主要 軸承 選用與 校核 由于變速器在工作過程中必須由錐體的軸向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，軸向的推力通過推力軸承作用在軸上。66010 ht nLPC f ?? （ ） 式中 P 一為當(dāng)量動(dòng)載荷， N； tf — 為溫度系數(shù)，查表 134[5]取 1； n — 軸承轉(zhuǎn)速 ,r/min； 39。 軸的校核 本設(shè)計(jì)中兩根軸的尺寸和結(jié)構(gòu)是相同的，而且傳遞的功率和受力情況都相同，只須校核其中一根就可以了。 按疲勞強(qiáng)度計(jì)算危險(xiǎn)截面的安全系數(shù) 軸徑的初步計(jì)算是一種粗略的估算方法，按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸徑，也不能反映出應(yīng)力集中的真實(shí)情況，因它沒有考慮尺寸因素、軸表面狀態(tài)等對軸的疲勞強(qiáng)度的影響 .因此，對重要的軸除用上述方法進(jìn)行計(jì)算外，還必須對軸的危險(xiǎn)截面進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的校核計(jì)算 . 計(jì)算彎矩與受力較大處。 4115 .7 3 1 0 z iii piTlL G I???? ? （ ） 式中 T— 軸所傳遞的扭矩， Nmm? ； G — 軸的材料的剪切彈性模量， aMP ，對于鋼材， G = 410? aMP ； pI — 軸截面的極慣性矩， 4mm ，對于圓軸， 432p dI ?? ； L — 階梯軸手扭矩作用的長度， mm； iT 、 il 、 piI — 分別代表階梯軸第 i 段上所受的扭矩、長度、極慣性矩，單位同前； z — 階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。本設(shè)計(jì)要求 y ? ?maxy ,圓錐滾子軸承處 ? ??? .其中 ? ?maxy =（ — ） l ,??? = ,而且在計(jì)算過程中，把軸等效為當(dāng)量直徑 d的光軸近似計(jì)算 ： 441v zii iLdld?? ? （ ） 式中 il —— 階梯軸第 i 段的長度， mm； their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX36 id —— 階梯軸第 i 段的直徑， mm； L —— 階梯軸的計(jì)算長度， mm； z —— 階梯軸計(jì)算長度內(nèi)的軸段數(shù)。 輸入輸出 平 鍵 強(qiáng)度校核 由于輸出軸的扭矩最大，所以此處注意校核輸出軸的平鍵強(qiáng)度校核。 取 一段微元 dl 長的帶進(jìn)行分析， 該微段的包角為 d? ， 微段在該位置的水平方向和豎直方向的平衡方程為： ? ?s in s in22xN ddF d F F F d F??? ? ? ?? （ ） ? ?c o s c o s22yN ddF fd F F F d F??? ? ? ?? （ ） 因?yàn)?d? 的值 很小，取 cos 12d?? ， sin 22dd??? ，略去二階微分sin2ddF ? ，將（ ）代人式（ ）， 則 dF fdF ?? （ ） their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqthCzjSAX40 圖 分體式 V 帶的拉力分析圖 按圖 ， F的取值區(qū)間依次為 ? ?11,TF、 39。2TT? () 并且 1 2 02F F F?? （ ） 12eF F F?? （ ） 聯(lián)立（ ）～（ ）式 303112