【正文】 、主動(dòng)錐輪、從動(dòng)錐輪和內(nèi)環(huán)所組成。 15 本文簡(jiǎn)要介紹了摩擦式鋼球無極變速器的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)計(jì)算、材質(zhì)及潤(rùn)滑等方面的知識(shí)，并以此作為本次無級(jí)變速器設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。如需要完整說明書和 設(shè)計(jì) 圖紙等 .請(qǐng)聯(lián)系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！ 該論文已經(jīng)通過答辯 鍵的校核達(dá)到要求。鍵的主要失效形式是工作表面被壓潰（平鍵）或工 作表面過渡磨損（動(dòng)連接 ） ，在此方案中花鍵進(jìn)行靜連接的校核。軸承采用標(biāo)準(zhǔn)件，由于蝸桿是用于調(diào)速，其軸承主要起支撐作用，受力時(shí)間短，故在此不進(jìn)行校核，對(duì)軸上軸承進(jìn)行強(qiáng)度與壽命計(jì)算。在 節(jié)對(duì)變速器的承加壓裝置及鋼球與主、從動(dòng)錐輪之間的接觸強(qiáng)度進(jìn)行校核，鋼球的強(qiáng)度校核在設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)符合要求。齒的嚙合痕跡應(yīng)大于全齒工作面積的三分之一。 2）軸的軸向間隙一般為 ，可在軸承蓋內(nèi)增減墊片進(jìn)行調(diào)整。 5）各緊固螺栓應(yīng)按規(guī)定鎖止方法進(jìn)行鎖止。也可將軸承在 機(jī)械油中加熱到 60100℃后裝入。 2）各軸承及鍵槽在安裝前，應(yīng)涂以齒輪油或機(jī)械油。支承軸與曲線槽的側(cè)隙約為 左右，過大會(huì)在開車時(shí)引起沖擊現(xiàn)象，易導(dǎo)致鋼球支承軸彎曲甚至折斷。2 。 根據(jù)整體設(shè)計(jì)，蝸桿傳動(dòng)的基本尺寸及參數(shù)匹配如下： 表 33 蝸桿的基本尺寸 （ GB 1008588） 模數(shù) m mm 軸向齒距 xp mm 分度 圓直徑 1d mm 頭數(shù) 1z 直徑系數(shù) q mm 齒頂圓直徑1nd mm 齒根圓直徑1fd mm 21md值 21md 3mm 分度圓柱導(dǎo)程角 r 8 42 1 46 38 3120 39。 鋼球外錐輪式無級(jí)變速器是采用第二種調(diào)速類型，通過渦輪 凸輪組合機(jī)構(gòu)，經(jīng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)再經(jīng)槽凸輪而使鋼球心軸繞其圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)鋼球主、從動(dòng)側(cè)工作半徑的改變。 2．通過使?jié)L動(dòng)體的軸線偏轉(zhuǎn)來改變工作半徑的。這樣可將調(diào)速機(jī)構(gòu)分為下列兩大類： 12 1．通過使?jié)L動(dòng)體移動(dòng)來改變工作半徑的。 （ 5）計(jì)算有關(guān)尺寸： 鋼球中心圓直徑 3D 31( c o s ) ( 1 . 4 9 6 9 6 3 c o s 4 5 ) 6 . 3 51 1 . 9 5 0oqD c a dcm? ? ? ?? 鋼球側(cè)隙 ? 1 c os ) si n 1 ] [ ( 606 3 c os 45 ) si n 30 1 ] ooqc a dzcm?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 外環(huán)內(nèi)徑 rD 3 2 0 .9 6 7 5 6 .3 5 2 7 .3 1 7 5rqD D D c m? ? ? ? ? 外環(huán)軸向截面圓弧半徑 R ( ~ )qRd? 取 cm? 錐輪工作圓之間的軸向距離 B sin 6 .3 5 sin 4 5 4 .4 9oqB d a c m? ? ? ? 調(diào)速操縱的基本原理都是將其個(gè)某一個(gè)滾動(dòng)體沿另一個(gè) (或幾個(gè) )滾動(dòng)體母線移動(dòng)的方式來進(jìn)行調(diào)速。1 m a x 4 5 2 .1 2 6 4 2o oa rc c tg i a rc c tg? ? ? ? ? ?α （增速范圍） 39。 （ 2）預(yù)選有關(guān)參數(shù)：錐輪錐頂半角α =45o，傳動(dòng)鋼球個(gè)數(shù) z=6，加壓鋼球個(gè)數(shù) m=8，錐輪于鋼球的直徑比 c1= 1qDd =,kf=、 η =。3 m a x0 .5 sin 0 .5 sin 2 6 4 2 1 0 5 .9 0oCR D l ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mm 定出 A、 B、 C三點(diǎn)，采用做圖畫做出弧形槽，槽寬 10mm。本方案采用圓弧槽線，變速槽中心線必須通過 A、 B、 C三個(gè)點(diǎn)，它們的極坐標(biāo)（以 o點(diǎn)為極點(diǎn)）分別為： A： 039。整個(gè)調(diào)速過程通常在渦輪轉(zhuǎn)角 ~ 120o????? 的范圍內(nèi)完成，大多數(shù)取 ????? 。故可以采用。經(jīng)驗(yàn)算接觸強(qiáng)度均不足，故改用腰鼓形滾子 8 個(gè)，取滾子軸向截面圓弧半徑 1 8r cm? ，橫向中間截面半徑 cm? 。1 0 . 0 4 1 5 . 5( ) 6 2 7 1 8s in 7 . 7 5 s in 4 5 oopfDa r c tg a r c tgda? ?? ? ?? 取 39。 39。 加壓裝置采用鋼球 V形槽式加壓盤，此加壓盤動(dòng)作靈敏，工藝要求高，承載能力符 9 合要求。 表 31 角接觸球軸承 7006AC GB/T 2921994 軸承代號(hào) 基本尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 70000AC 25oa? 極限轉(zhuǎn)速 (r/min) 原軸承代號(hào) d D B r min d min D r a (mm) 基本額定 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 max 動(dòng)載荷 靜載荷 rC 0rC (KN) 7006AC 30 55 13 1 36 49 1 9500 14000 36106 8 表 32 角接觸球軸承 7008C GB/T 2921994 軸承代號(hào) 基本尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 70000AC 25oa? 極限轉(zhuǎn)速 (r/min) 原軸承代號(hào) d D B r min d min D r a (mm) 基本額定 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 max 動(dòng)載荷 靜載荷 rC 0rC (KN) 7008AC 40 68 15 1 46 62 1 8000 11000 36108 、輸出軸上端蓋的計(jì)算與設(shè)計(jì) 圖 32 端蓋 由于輸入、輸出軸與端蓋是間隙配合，確定孔徑為φ 30，與箱體蓋連接確定外徑φ112。 、輸出軸上軸承的選擇與計(jì)算 因?yàn)檩S承為標(biāo)準(zhǔn)件，只需挑選合適的參數(shù)的軸承即可，主、從動(dòng)軸軸 III 段由于軸承到徑向力與周向力的作用，所以選用角接觸球軸承 7006AC GB/T2921994。為了節(jié)省工藝及成本。 圖 31 輸出軸 3）由于主、從動(dòng)錐輪一致，軸上零件布置也相同。按各段軸徑查得平鍵截面Ⅶ : 8bh? ? ?? ， 40l? .為保證Ⅶ帶輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇Ⅶ帶輪輪轂與軸的配合為 76Hn；同樣，密封擋圈與軸的配合為 76Hk。軸Ⅶ段由計(jì)算得 3 0 , 8 4d m m L m m??Ⅷ Ⅷ ,至此，已初步確 7 定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 V 軸段根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑劑的要求，采用迷宮式密封，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 50 , 6VVd mm L mm??。 III 軸段對(duì)軸 II 上的軸承內(nèi)圈起定位作用并作為軸承座，取 30 , 17I V I Vd m m L m m??。 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 I軸段安裝錐輪及加壓盤保持架，保證與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，取 20Id mm? ， 27IL? mm。由于錐輪與軸是過渡配合，且錐輪工作直徑為 95mm，為了保證錐輪與軸配合有良好的對(duì)中性，采用錐輪標(biāo)準(zhǔn)的推薦直徑為20mm。故選用 45 號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì) 220～ 260HBS， 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。輸入轉(zhuǎn)速 n1=1430 r/min。由以上數(shù)據(jù)查表，故選用 Y100L14型電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 而鋼球外錐式 (KoopB型 )無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，原理清晰，各項(xiàng)參數(shù)也比較符合設(shè)計(jì)要求，故選擇此變速器。一般用于機(jī)床和紡織機(jī)械等 。RC型變速器屬升、降速型，其機(jī)械特性如下圖 25所示。由于采用兩軸線平行的長(zhǎng)錐替代了兩對(duì)分離輪，并且通過移動(dòng)鋼環(huán)來進(jìn)行變速，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。主、從動(dòng)輪的軸線在一直線上，調(diào)速時(shí)主、從動(dòng)輪工 圖 23 鋼球錐輪無級(jí)變速器的變速 作半徑不變，而是通過改變中間輪的回轉(zhuǎn)軸線的傾斜角 θ 籍以改變其兩側(cè)的工作半徑來實(shí)現(xiàn)變速。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪 6使從動(dòng)齒輪 5 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)齒輪的曲線槽迫使傳動(dòng)鋼球軸 8繞鋼球 4的軸心線擺動(dòng)，傳動(dòng)輪 3以及從動(dòng)輪 9與鋼球 4的接觸半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 從動(dòng)調(diào)速齒輪 5的端面分布一組曲線槽，曲線槽數(shù)目與鋼球數(shù)相同。由于曲線槽 (相當(dāng)于一個(gè)控制凸輪 )的作用，使鋼球軸心線的傾斜角發(fā) 生變化，導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸的轉(zhuǎn)速便得到調(diào)節(jié)。動(dòng)力由軸 1 輸入，通過自動(dòng)加壓裝置 2，帶動(dòng)主動(dòng)輪 3同速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)一組 (3～ 8個(gè) )鋼球 4 利用摩擦力驅(qū)動(dòng)外環(huán) 7和從動(dòng)錐輪 9；再經(jīng)錐輪輪 自動(dòng)加壓裝置 10 驅(qū)動(dòng)輸出軸 11，最后將動(dòng)力輸出。該兩種方案分別是鋼球 外錐式（ KoppB型） 無級(jí)變速器 和鋼球內(nèi)錐式無級(jí)變速，分別描述如下。 設(shè)計(jì)要求：輸入功率 P=，輸入轉(zhuǎn)速 n=1500rpm，調(diào)速范圍 R=10；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)室應(yīng)使制造成本盡可能低 ；安裝拆卸要方便；外觀要?jiǎng)蚍Q，美觀；調(diào)速要靈活，調(diào)速過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無級(jí)調(diào)速；關(guān)鍵部件滿足強(qiáng)度和壽命要求；畫零件圖和裝配圖。因此無級(jí)變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)。 進(jìn)入九十年代 ,日產(chǎn) 公司開發(fā)了一種為中型轎車設(shè)計(jì)的包含一個(gè)手動(dòng)換檔模式的 CV T。日本本田汽車公司和 VDT 變速器公司共同研制的新型無級(jí)變速器已裝備在了本田公司的轎車上。由最初的日本、歐洲 , 已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)。另外 , 日本三菱、 富士重工也都在不斷改進(jìn)無級(jí)變速器 , 從而實(shí)現(xiàn)汽車從有級(jí)變速階段向無級(jí)變速階段的飛躍。 通過采用這些先進(jìn)的技術(shù)來獲得較大的轉(zhuǎn)矩能力 , 日產(chǎn)公司研究開發(fā) CV T 的電子控制技術(shù) , 傳動(dòng)比的改變實(shí)行全檔電子控制 , 汽車在下坡時(shí)可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng) , 而且在濕滑路面上能夠平順地增加速比來防止打滑。 國外： CVT 技術(shù)的發(fā)展 , 可以追溯到十九世紀(jì)末 , 德國 Daimler Benz 公司在 1896 年就將 V 型橡膠帶式無級(jí)變速技術(shù)用于該公司生產(chǎn)的汽車上 , 但材料較差、 傳遞力矩小 , 沒有什么實(shí)用價(jià)值。 在 CVT 方面的研究我國尚處于起步階段 , 自 “九?五” 期間開始 , 轎車金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入國家的重大科技攻關(guān)計(jì)劃 , 由吉林工業(yè)大學(xué)、 東北大學(xué)、 東風(fēng)汽車公司合作 , 共同承擔(dān)并完成了這個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目 , 對(duì) CVT 技術(shù)進(jìn)行實(shí)用化研究 , 在 CVT 傳動(dòng)機(jī)理、 CVT 控制策略、 CVT 數(shù)字建模與仿真等方面 , 取得了一些突破性成果并成功試制出國內(nèi)首臺(tái) CV T 產(chǎn)品 , 進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和道路實(shí)驗(yàn) , 取得了一些寶貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn) , 目前該課題組仍在進(jìn)行 CVT 的開發(fā)研究工作。 國內(nèi)：我國最早是在一汽生產(chǎn)的 CA770 紅旗轎車上裝備了自動(dòng)變速器。適應(yīng)產(chǎn)品更換需要，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化等各方面皆具有顯著的效果。有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度者（如斷面切削機(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)皆需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保證恒定的張力等）；有為適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)中的各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及需要配合自動(dòng)控制者（如各種各樣半自動(dòng)或自動(dòng)的生產(chǎn)、操作 或裝配流水線）；有為探求最佳效果而需變換速度者（如試驗(yàn)機(jī)械或李心機(jī)需調(diào)速以獲得最佳分離效果）；有為節(jié)約能源而需要進(jìn)行的調(diào)速者（如風(fēng)機(jī)、水泵等）：此外還有各種規(guī)律的不規(guī)律的變化而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制等。 關(guān)鍵詞： 無級(jí)變速器、摩擦式、鋼球錐輪式、設(shè)計(jì) III Design of balltype CVT Abstract: This paper briefly describes the basic structure, design calculations, materials and lubrication knowledge of friction ball CVT, and theoretically bases on this as a continuously variable transmission design. This design adopts the method of steel ball as an intermediate drive ponent, and changing the working radius o