汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)說(shuō)明(編輯修改稿)
2025-05-06 02:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 銷(xiāo)和位于可軸向移動(dòng)的帶輪后部的銷(xiāo)的導(dǎo)槽曲面接觸。接觸力的周向力取決于帶輪所傳遞的力矩，而軸向力緊緊地將帶輪和V—帶壓向另一帶輪以產(chǎn)生必需的摩擦。于是，轉(zhuǎn)動(dòng)和功率就可以通過(guò)壓緊的摩擦副和V—帶傳遞到輸出軸。三個(gè)銷(xiāo)導(dǎo)槽斜面的傾斜度在這里： ——摩擦副的摩擦系數(shù) ——帶的工作直徑 ——帶輪的軸向移動(dòng)量 ——銷(xiāo)的工作直徑 ——帶輪的楔角這個(gè)斜率函數(shù)的意圖是當(dāng)可動(dòng)帶輪被傳動(dòng)比控制裝置移動(dòng)到不同位置時(shí)，接觸力的軸向分力相應(yīng)不同的傳動(dòng)比能產(chǎn)生不同的比例系數(shù)來(lái)適配輸入軸轉(zhuǎn)矩以使壓緊力等于或稍大于臨界力，這樣，摩擦工作副就不會(huì)有相對(duì)的滑動(dòng)。在特例演變下，這種自壓緊裝置允許=24mm的軸向相對(duì)位移，同時(shí)傳動(dòng)比范圍可達(dá)R≈6。樣機(jī)測(cè)試結(jié)果顯示：這種裝置基本滿足實(shí)際需要，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。我們堅(jiān)信：經(jīng)過(guò)發(fā)展和完善，這種裝置是有真正有應(yīng)用價(jià)值的。其關(guān)鍵問(wèn)題是曲面的確定，以下就是有關(guān)計(jì)算：1） 帶輪與皮帶接觸處要求軸向壓緊力為： （1）式中，——工況系數(shù)。壓緊力隨X的不同（實(shí)際是工作直徑的不同）而變化。2） 自動(dòng)壓緊裝置產(chǎn)生的軸向壓緊力的表示： （2）式中，——平均工作直徑。即中徑； ——曲面的升角； ——是滾柱銷(xiāo)和曲面接觸處的等效摩擦角，即，是等效摩擦系數(shù)，一般≤3） 平橫條件：若不計(jì)入附加彈簧的輔助壓緊力，有，為系統(tǒng)不打滑的工作條件， （3）由（1），（2）關(guān)系式可得到。4） 皮帶工作直徑與軸向位移的關(guān)系式中，——最小工作直徑將上式代入（3）式中，即確認(rèn)。5） 確定由關(guān)系式，并利用正切和角切以及（3）式，可以推出： （4）若設(shè)計(jì)中CVT傳遞的最大扭矩，最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速已知，可以確定和及和；再根據(jù)，和等可以利用（4）式求得。代入各已知量后得到：式子中，，均為常數(shù)。 加壓彈簧的設(shè)計(jì)加壓裝置的主要作用是在汽車(chē)起步時(shí)，使金屬帶與錐輪彼此壓緊，產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮?足夠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸向壓緊力A. 輸入軸上的加壓彈簧當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速最低時(shí)，彈簧工作高度最小，軸向壓緊力最大當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最高時(shí)，彈簧工作高度最大，軸向壓緊力最小 根據(jù)幾何關(guān)系，彈簧剛度彈簧設(shè)計(jì)：1） 根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力因彈簧在交變作用力下工作，按1類(lèi)彈簧考慮。現(xiàn)選用硅錳合金彈簧鋼絲，估取彈簧中徑=90mm，=18mm。查表知【】=4712） 根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑選取旋繞比C=5，則補(bǔ)償系數(shù)試算彈簧直徑上值與原估去值相近，且為標(biāo)準(zhǔn)值。則3） 根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧全圈數(shù) 取=3圈。4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入軸彈簧參數(shù)見(jiàn)下表中徑90mm有效圈數(shù)3內(nèi)徑72mm總?cè)?shù)5108mm5自由長(zhǎng)度100mm工作長(zhǎng) 62mm；80mm5） 驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比b=＜，穩(wěn)定B. 中間周上的加壓彈簧當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最低時(shí)，彈簧工作高度最大，軸向壓緊力最小當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最高時(shí)，彈簧工作高度最大，軸向壓緊力最大根據(jù)幾何關(guān)系，彈簧剛度 彈簧設(shè)計(jì)：1） 根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力因彈簧在交變作用力下工作，按1類(lèi)彈簧考慮。現(xiàn)選用硅錳合金彈簧鋼絲，估取彈簧中徑。查表知。2） 根據(jù)強(qiáng)度條件算彈簧鋼絲直徑直徑旋繞比,則補(bǔ)償系數(shù)試算彈簧鋼絲直徑原估取值安全，且為標(biāo)準(zhǔn)值。則3） 根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)取圈4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序同輸入軸，結(jié)果如下表：中徑90mm有效圈數(shù)5內(nèi)徑74mm總?cè)?shù)7106mm自由長(zhǎng)度95mm工作長(zhǎng) ；75mm5） 驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比，穩(wěn)定。 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 前進(jìn)檔減速齒輪1) 減速比2） 選擇齒輪類(lèi)型，材料，精度及參數(shù)A. 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)B. 選擇齒輪材料：選取大小齒輪材料均為，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC.C. 選擇齒輪為7級(jí)精度D. 選小齒輪齒數(shù), 大齒輪齒數(shù)3) 齒面的接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)A. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a) 選擇載荷系數(shù) b） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 c） 選取齒寬系數(shù) d） 材料的彈性影響系數(shù) e） 按齒面硬度中間值52HRC查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 f） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) g） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) h） 計(jì)算疲勞許用應(yīng)力 取失效效率為1%，安全系數(shù),B. 計(jì)算 a） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 b） 計(jì)算圓周速度V c） 計(jì)算齒寬 d） 計(jì)算齒寬和齒高之比模數(shù) 齒高 e） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪，假設(shè)查得，使用系數(shù) f） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得g） 計(jì)算模數(shù)4) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)A) 確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值a） 按齒面硬度中間值52HRC查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 b） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) c） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) d） 計(jì)算載荷系數(shù) e） 查取齒輪系數(shù) f） 查取應(yīng)力校正系數(shù) g） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 h） 計(jì)算模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸的疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪的直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù)，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑5) 幾何尺寸計(jì)算A) 計(jì)算分度圓直徑mmmmB) 計(jì)算中心距C) 計(jì)算齒輪寬度圓整： D) 驗(yàn)算 2. 4. 2 倒檔減速齒輪 取倒檔小齒輪與惰輪的減速比 取倒檔惰輪與大齒輪的減速比1） 計(jì)算各齒輪參數(shù)由于結(jié)構(gòu)的原因，倒檔大，小齒輪要有一定的間隙。故取倒檔小齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)與前進(jìn)檔小齒輪
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