【正文】 200 1500 90 8 37 25 8 37 28 CKA10034 22 315 1250 100 105 32 22 8 34 29 CKA10034 28 315 1250 100 105 32 28 8 34 30 CKA10034 32 315 1250 100 105 32 32 10 34 31 CKA8 CKA10034 32 315 1250 100 105 32 35 10 34 32 CKA10034 35 315 1250 100 105 32 38 10 34 33 CKA10034 40 315 1250 100 105 L=28 32 40 10 34 注： 長度單位： mm 通過上表的標準，經(jīng)過計算，我們選用 CKA100 3440型 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 由于二軸是一個心軸，其不承受扭矩，承受扭矩是兩個有一定角度的齒輪，這兩個齒輪的角速度要求一致，故需要將它們連接在一起，齒嵌式連接裝置 ，有 12個齒，可以滿足 6組非圓齒輪的角度調(diào)整。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 第八章 箱體設(shè)計 [9] 表 名稱 代號 尺寸計算式 名稱 代號 尺寸計算式 下箱體壁厚 A） 軟齒面 B） 硬齒面 ? +6≥ 8（灰鑄鐵） +4≥ 8（球墨鑄鐵） +6≥ 8（灰鑄鐵） +4≥ 8（球墨鑄鐵） 軸承座凸緣外徑 d外為軸承外徑 箱蓋壁厚 ?1 ? （承載式） ? （非承載式） 凸緣螺栓直徑 d1? ? 下箱體凸緣厚度 ?2 ? 軸承螺栓直徑 d2? 2? 上箱體凸緣厚度 ?3 （ ） ?1 凸緣螺栓間距 （ 610） d1? 凸緣寬度 3? +10 齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁最小間隙 sb 4mn ≥ 15 mn 為低速齒輪模數(shù) 底座凸緣厚度 ?4 ? 齒輪端面與箱體內(nèi)壁最小間隙 2mn ≥ 10 底座凸緣寬度 ? +15 齒輪與齒輪端面間隙 mn ≥ 5 該無級變速裝置的箱體結(jié)構(gòu)尺寸，基本參照上表進行設(shè)計。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 第九章 非圓齒輪傳動的運動仿真 運動學(xué)仿真這一術(shù)語是指使用計算機仿真軟件包反復(fù)求解機構(gòu)在所計時間域內(nèi)的運動學(xué)方程，以此確定機構(gòu)在連續(xù)運動過程中各個構(gòu)件的 位置和速度，或者是各個構(gòu)件的轉(zhuǎn)過的角度和角速度。 在進行運動學(xué)仿真之前，要預(yù)先知道構(gòu)件的幾何特性，即各個構(gòu)件的幾何尺寸。 由式（ ）、（ ） 得到單級非圓齒輪傳動的傳動比方程為： 兩級非圓齒輪傳動比方程為： ??? 112133223 ??? iii 以及非圓齒輪 2的轉(zhuǎn)角關(guān)系為： 其中非圓齒輪傳動的各個非圓齒輪的分布情況為下圖： )( 1 ?? ??)( 1???????????????????7 4 2 )]1 0 4 (8 2 2 i n [3 3 7 ) n (7 5 3 1112 1??i????????????????]) a n ( r c t a n [)1(12 1???)( 1???)( 1 ?? ??湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 圖 從圖中可以看出，在運動過程中， 共有四個運動的非圓齒輪，其中非圓齒輪 4的運動情況是相同的，它們具有相同的轉(zhuǎn)角和角速度，即 ??41?， ??41?，所以本設(shè)計只考慮三個可聯(lián)動的非圓齒輪的運動。 仿真以非圓齒輪 2為輸入，通過非圓齒輪 4的傳動關(guān)系來計算非圓齒輪 3的角速度。當非圓齒輪 2以 ?2的轉(zhuǎn)速輸入時，則非圓齒輪 2的轉(zhuǎn)角 ?2與時間 t的關(guān)系為： t?? 22 ?? （ ） 而整個非圓齒輪傳動系統(tǒng)的傳動比為式（ ），則非圓齒輪 3轉(zhuǎn)動時的角速度為： ii 3222323 ??? ??? （ ） 而非圓齒輪 2的轉(zhuǎn)角 ?整個非圓齒輪傳動系統(tǒng)的傳動比 i23 都是關(guān)于非圓齒輪 1的轉(zhuǎn)角 ?1的函數(shù)，則可令： ??? ?? )( )(12312 ??? gfi （ ） 根據(jù)式（ ），可以將整個非圓齒輪傳動的傳動比方程 i23 轉(zhuǎn)化成與非圓齒輪 2的轉(zhuǎn)角 ?2關(guān)系，可；令 )(12 ?? f?的反函數(shù)為 )(21 ?? F?，將其代入式（ ）可以得到： 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 ))(())(()( 2222123 tFgFgg ???? ??????? （ ） 如果非圓齒輪 2的輸入角速度 ?2已知，就可以得到非圓齒輪 3的角速度（轉(zhuǎn)速）。 兩級非圓齒輪傳動的運動分析 當非圓齒輪 2的角速度 ?2已知時，可利用式（ ）來求解非圓齒輪 3的角速度 ?3。如果把非圓齒輪 2的角速度 ?2作為仿真的輸入，可以用數(shù)值積分從角速度中計算出非圓齒輪 2的轉(zhuǎn)角 ? ?1。 根據(jù)關(guān)系式（ ）、（ ）及（ ），在軟件 MATLAB中建立仿真程序，以非圓齒輪 2的角速度 ?2作為仿真的輸入，進行非圓齒輪傳動的運動仿真。當非圓齒輪 2以???2 的角速度輸入時，非圓齒輪 3的角速度 3? 在不同的級間相位角 0? 下運動，其運動結(jié)果如下： 圖 相位角 00?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 圖 ?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 圖 ?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 圖 ?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 ?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 圖 ?? 時非圓齒輪 3的角速度 3? 的情況 本 非圓齒輪傳動裝置采用 6組非圓齒輪定軸輪系進行無級變速傳動，每組非圓齒輪定 軸輪系主動輪的相位角相差 60176。，均布在輸入軸上。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 當主動軸以角速度 ???2 輸入時，在級間相位角 ? 值確定時，輸出軸就以恒定的角速度輸出。本設(shè)計先以級間相位角 ?? 為例，介紹從 1組 非圓齒輪定軸輪系機構(gòu)到 6組，其運動仿真情況的運動曲線圖。 圖 1組非圓齒輪機構(gòu)在級間相位角 ?? 時運動輸出曲線圖 圖 2組 非圓齒輪機構(gòu)在級間相位角 ?? 時運動輸出曲線圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 圖 3組非圓齒輪機構(gòu)在級間相位角 ?? 時運動輸出曲線圖 圖 4組非圓齒輪機構(gòu)在級間相位角 ?? 時運動輸出曲線圖 圖 ?? 時運動輸出曲線圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 圖 6組非圓齒輪機構(gòu)在級間相位角 ?? 時運動輸出曲線圖 下圖為兩級非圓齒輪定軸輪系在不同級間相位角下輸出軸的角速度： 圖 00?? 時傳動裝置輸出的情況 圖 ?? 時傳動裝置輸出的情況 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 圖 ?? 時傳動裝置輸出的情況 圖 ?? 時傳動裝置輸 出的情況 圖 ?? 時傳動裝置輸出的情況 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 經(jīng) MATLAB軟件對該無級變速裝置的運動分析，得到了其無級變速傳動的運動曲線圖，與預(yù)期的結(jié)果完全相符，進一步驗證了 本 非圓齒輪無級變速裝置的可行性。這說明了 本設(shè)計在理論上是可行的，是一個相對成功的設(shè)計。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 第十章 技術(shù)經(jīng)濟意義分析及改進意見 本設(shè)計與傳統(tǒng)的應(yīng)用型 CVT相比有以下幾大 優(yōu)點： 在理論上進一步證實了非圓齒輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)無 級 變速傳 動技術(shù)可行性，為非圓齒輪傳動實現(xiàn)無級變速打下了理論基礎(chǔ)和一定的實踐基礎(chǔ)。 在實現(xiàn)無 級 變速傳動過程中，采用非圓齒輪定軸輪系 — 超越離合器 — 圓柱齒輪變擋傳動，擴大了傳動比，與國外的非圓齒輪無級變速傳動裝置相比，消除了封閉功率，提高了效率。 該非圓齒輪傳動裝置具有脈動式無級變速器的特點，但在傳動過程中消除了脈動式無級變速器的脈動度（即該非圓齒輪無級變速裝置的脈動度為 0），具有金屬帶式無級變速器的無級變速特點。 采用非圓齒輪傳動實現(xiàn)無級變速，屬于共軛嚙合傳動，可以大大提高承載能力，真正的實現(xiàn)了齒輪型無級變速傳 動。 通過相關(guān)方案的選定，對非圓齒輪無級變速裝置實行了可行化設(shè)計，通過反復(fù)計算校核，設(shè)計出該裝置，并 附 有詳細的計算說明書和相關(guān)圖紙。 本文只是在他人研究理論的基礎(chǔ)上，進一步展開可行化設(shè)計，而在實際應(yīng)用中的效果，需要將本文的設(shè)計投入樣機制造，并裝車試驗，因此，該非圓齒輪無級變速裝置距離應(yīng)用于實際還有一段過程，還需要相關(guān)的專家學(xué)者進一步深入研究。 由于國內(nèi)外涉及到齒輪型 CVT的實用性研究尚處于起步階段，故本設(shè)計幾乎沒有什么公開的參考材料，加之本人水平有限， 在本設(shè)計完成之際，本人有若干不妥之處，希望今后 有更多的專家學(xué)者加以完善改進。如： 可以采用電控方式來調(diào)整級間相位角，這樣既靈敏精度也高； 將變速箱進一步優(yōu)化設(shè)計，使其更加趨于完善； 解決整個變速裝置的動平衡問題。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 46 第十一章 結(jié)論 本文針對目前汽車行業(yè)中摩擦式無級變速裝置傳遞扭矩的限制，在指導(dǎo)老師研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)非圓齒輪傳動所具有的變速比特性，對非圓齒輪機構(gòu)實現(xiàn)無級變速傳動技術(shù)在理論上進行了研究，建立了非圓齒輪機構(gòu)實現(xiàn)無級變速傳動的數(shù)學(xué)模型，對非圓齒輪的節(jié)曲線和齒廓形狀進行了研究，設(shè)計了非圓齒輪機構(gòu)實現(xiàn)無 級 變速傳動的傳動裝置 示意圖，并通過計算機運動仿真對其傳動裝置進行了運動分析，主要結(jié)論如下： 非圓齒輪無級變速裝置的整體布局大體有星型布局方式和并列布局方式兩種，但從應(yīng)用方面講，并列布局方式較為可行。 非圓齒輪無級變速裝置中非圓齒的齒廓形狀取決于數(shù)控插齒 機 中齒輪插刀的齒型參數(shù)，因為本設(shè)計中的非圓齒輪節(jié)曲線存在凹點，只能采用插齒加工。 由于非圓齒輪的研究發(fā)展較慢，目前并沒有太多的非圓齒輪強度計算公式，故在強度設(shè)計中需將非圓齒輪建立成圓齒輪模型。 經(jīng) MATLAB軟件對該無級變速裝置的運動分析，得到了其無級變速傳動的運 動曲線圖，與預(yù)期的結(jié)果完全相符，進一步驗證了該非圓齒輪無級變速裝置的可行性。這說明了該設(shè)計在理論上基本是可行的，是一個相對成功的設(shè)計。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 47 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計是在 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個畢業(yè)設(shè)計中，兩位老師提出了許多很好的建議并及時指出系統(tǒng)設(shè)計中的錯誤和不妥之處，這些都非常有助于 本 設(shè)計的順利完成。同時， 老 師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高深的學(xué)術(shù)水平也使我受益匪淺，他對學(xué)術(shù)的不倦追求與奉獻精神著實令我感動。在畢業(yè)設(shè)計完成之際，謹以此向 老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。此外，在 設(shè)計中參考了許多專家學(xué)者的文章和著作，還有一些沒有在參考文獻中列出。在此向這些對畢業(yè)設(shè)計提供參