【正文】 1) 則 maxmax minDNDRRi R? minmin maxDNDRRi R? (32) 通常 min ? max ? 帶輪工作半徑與速比的關系可用圖 35 表示 圖 35帶輪工作半徑與速比的關系 速比范圍是指主動輪最大角速度和從動輪最小角速度的比值，變速范圍越寬，發(fā)動機最經(jīng)濟油耗區(qū)的使用范圍越寬，變速器就能在更大范圍內(nèi)實現(xiàn) 發(fā)動機與外界載荷的最佳匹配，實現(xiàn)車輛最佳的經(jīng)濟性或動力性。速比范圍用公式表示是： 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXX 頁 m a x m a x m a x m a xm a x m in m in m inD R D N D RcD N D R D Ni R RR i R R??? ? ? ? (33) 可以看出速比范圍的大小取決于主、從動輪工作的最大半徑和最小半徑。最大半徑又受兩錐輪中心距的限制，最小半徑則受主、從動軸的軸徑尺寸的限制。 當主、從動輪的結構尺寸相同時，采用對稱結構，即 m a x m a x m a x m a xm a x m in m in m inD R D N D RcD N D R D Ni R RR i R R??? ? ? ? 2 2m ax m axm incRRiR???????? (34) max ciR? , (35) min 1ci R? (36) 通常 cR 一般在 5左右，本文 CVT 采用等尺寸的主、從動輪，速比在 金屬帶參考速比范圍約在 ～ 。根據(jù)此式，在給定帶輪工作最小半徑后，即可求出帶輪節(jié)圓的最大半徑： max mincR R R? (37) 變速范圍決定了無級變速器主要元件封閉容積的大小，如果將 cR 調(diào)大，其代價是增大了變速器的整體尺寸，因此 minR 的取值要兼顧受力和結構尺寸的要求，一般 minR =30mm。 各運動區(qū)段的劃分及其之間的幾何關系 金屬帶在運動過程中，其有效作用線是金屬塊的搖擺棱（節(jié)圓線見圖 36），在運轉平面內(nèi)投影點的連線，金屬帶的運行部分沿此線方向是連續(xù)的，線速度即為帶速。由于金屬塊很薄，在帶輪部分連接搖擺棱的線近視于圓弧。根據(jù)金屬帶的運動狀態(tài)，可將 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXI 頁 整條帶劃分為四個不同的區(qū)段（圖 36），即主動帶輪部分 ab、主動帶輪至從動帶輪直線部分 bc、從動輪部分 cd 和從動輪直線至主動輪直線部分 da。由于金屬帶的長度 L（一般指搖擺棱上的長度，也即節(jié)圓上的長度）和主、從動輪的 中心距為定值，根據(jù)圖 36 可建立如下幾何關系： 圖 36金屬帶式 CVT 運動區(qū)段及幾何關系圖 222 ( )D R D R D N D N D N D RL R R A R R??? ? ? ? ? ? ? 2 c osD R D R D N D NR R A? ? ?? ? ? ? (38) 式中： DR? , DN? 分別為主、從動輪包角； ? ：斜向角，且 DR? = 2π γ ， DN? =π +2γ ； RDR、 RDN：分別為主、從動輪的節(jié)圓半徑； A：軸距。 在速比為最大或最小的極限速比位置時： m a x m i nm a x 1s in s in ccRRRa r c a r cA R? ? ???? (39) m a x m inm a xs in RRA? ???1ccRR? ? (310) 由 DR? =π 2γ ， DN? =π +2γ 可得： 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXII 頁 m a x m i nm i n m a xc o s s in2 RRA? ? ???= 1ccRR? ? (311) 式中： max/AR?? ， cR 為速比變化范圍 由于 A maxR ， 顯然 λ 1，可見 max? 隨著速比范圍的增大而增大，隨著 A 的增大而減小 . 考慮結構方面的限制， min? 不能太小，一般限定min 56???,所以 max? ? 512? , CVT 主要部件設計結構設計和金屬帶的選型 鋼球滑道結構設計 ,滑道結構和滑道截面形狀 CVT 主動輪 ,從動輪中的可動輪都是通過鋼球與相應軸連接的 ,可動半輪在相應軸上可滑動 ,同時通過鋼球進行轉矩的傳遞 .滑道鋼球和球槽間根據(jù)工作狀況必須滿足下列要求 : 向滑動帶輪平穩(wěn)傳遞轉矩 . 滑動帶輪平滑滑動 .為了確保這樣的特性 ,鋼球直徑要滿足相反的要求 : 為了滑動帶輪平穩(wěn)地傳遞扭矩 ,球和球槽間 不能有間隙 ,必須安裝直徑較大的鋼球 . 為了隨滑動帶輪平滑移動 ,必須安裝直徑較小的鋼球 . 上述分析表明 ,鋼球和球槽間的配合間隙至關重要 .要合理的選擇配合精度和滾道界面形狀 . 本文采用目前 較常使用的弧形截面 ,截面上有三排滑道 ,主動帶輪和從動帶輪上的鋼球數(shù)目 Z球 是一樣的 ,都是 3個 ,如圖 37 所示 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXIII 頁 圖 37 鋼球 滑道結構 滑道的尺寸設計 主動輪 ,滑動輪上有內(nèi)卡環(huán) ,固定軸上有卡環(huán) ,鋼球位于兩卡環(huán)之間 : (1)最大速比狀態(tài)時 ,兩卡環(huán)距離 : minL Z d c? ? ?球 (312) 式中 : Z 鋼球數(shù)目 d 鋼球直徑 c鋼球與卡環(huán)的間隙值 (2) 最小速比狀態(tài)時兩卡環(huán)之間的距離 : m a x m a xL Z d c X? ? ? ?球 (313) 式中 : maxX 可動輪的最大位移量 ,由公式 ? ?m a x m a x m in /X R R tg ???計算 . 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXIV 頁 圖 38鋼球 滑道最大速比狀態(tài)時尺寸圖 圖 39鋼球 滑道最小速比狀態(tài)時尺寸圖 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXV 頁 因此 ,設計時滑動輪最大滑移處應 有限位結構 ,有效滑道長度至少大于 maxL ,同時兩卡環(huán)的設計應滿足鋼球的運動要求 ,通常把兩卡環(huán)分別設計在固定輪軸和滑動輪上 min?對應于最小運轉半徑?？紤]結構方面的限制， min? 不能太小，一般限定min 56???。 金屬帶的選型 金屬帶是由幾百個金屬塊及兩束多層金屬鋼環(huán)組組成，金屬帶式 CVT 在傳動過程中，金屬塊與金屬環(huán)在 工作中受力及的作用是不一樣，因而對其要求也不一樣。如果由于某個金屬塊或某層金屬環(huán)損壞將影響金屬帶的傳動，甚至導致使金屬帶的徹底報廢。所以有必要對其強度進行分析，掌握其應力分布情況 ,便于正確合理設計。 由式 311 知 CVT 的性 轉速范圍 約 為 ～ 時 , 即 cR 約為 ,為了滿足max? ? 512? ,我們可 以達到軸距允許的范圍 170A? ,根據(jù)耦合器輸出功率 P 和轉速 n,最終 采用 了 VDT— CVT 公司的 901050 型金屬帶，其主要的結構參數(shù)及技術參數(shù)： 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXVI 頁 表 3: 901050 型 CVT金屬帶的主要參數(shù)表 可動主動 錐輪的設計 該零件一般采用類比法設計 ,但要滿足 : mindd?內(nèi) 徑 min2dR?內(nèi) 徑 dd?外 油 缸 max2dR?外 (314) 式中 mind 為保證扭轉強度的最小軸徑 , d油 缸 為主動帶輪油缸與錐輪固定點處螺釘中心孔徑向位置 .以上式子計算結果為 : 60 17m m d m m??內(nèi) 徑 。 165d mm?外 徑 , 最后 : 144d mm?外 徑 . d內(nèi) 徑 =44mm 所設計的可動主動錐輪外形尺寸如下圖 : 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 XXXVII 頁 圖 310 主動可動錐輪的結構圖 主動錐輪 軸 的結構設計 軸的結構設計就是確定軸的外形和全部結構尺寸。但軸的結構設計原則上應滿足如下要求： 1)軸上零件有準確的位置和可靠的相對固定； 2)良好