【正文】 fficiency, it can help meet the requirements of various mechanical conditions and product needs change, the whole system is easy to realize the mechanization, automation, and it is simple in structure, and convenient to revise and the costs is low. Widely used in textile, light industry, machine tools, metallurgy, mining, petroleum, chemical industry, chemical fiber, plastic materials, pharmaceuticals, electronics / materials, and, this year has already begun to apply the mechanical variable speed auto. Since the vast majority of mechanical transmission rely on mechanical friction CVT to transmit power, so it is of poor quality to withstand the impact of overload, and can not fulfill the foot strict transmission ratio. Key word：CVT change revise costs low 第一章 緒論 廣泛應(yīng)用于紡織、輕工、機床、冶金、礦山、石油、化工、化纖、塑料、制藥、電子/造紙等領(lǐng)域，今年來已經(jīng)開始應(yīng)用于汽車的機械無級調(diào)速。 軸承的校核 20畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 22致 謝 23參考文獻(xiàn) 24附錄：外文翻譯 25小功率機械無級變速器摘要機械無級變速器是在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的一種運動和動力傳遞裝置，由變速傳動機構(gòu)、調(diào)速機構(gòu)及加壓裝置或輸出機構(gòu)組成。 調(diào)速機構(gòu)的設(shè)計與計算 17第四章 主要零件的校核 19167。 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計與計算 14167。 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設(shè)計與計算 10167。 鋼球外錐式無級變速器 8167。 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和要求 6第二章 無級變速器總體方案 7167。 機械無級變速器的特征和應(yīng)用 4167。目錄 摘要 1第一章 緒論 3167。 機械無級變速器的發(fā)展概況 3167。 無級變速研究現(xiàn)狀 4167。 鋼球長錐式(RC型)無級變速器 7167。 兩方案的比較與選擇 9第三章 鋼球外錐式無級變速器部分零件的設(shè)計與計算 10167。 加壓盤的設(shè)計與計算 12167。 輸入軸的設(shè)計與計算 15167。 輸出，輸入軸的校核 19167。 機械無級變速器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、滑動率小、具有恒動率機械特性、傳動效率較高，能更好地適應(yīng)各種機械的工況要求及產(chǎn)品變換需要，易于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化、且結(jié)構(gòu)簡單，維修方便、價格相對便宜。 由于機械無級變速器絕大多數(shù)是依靠摩擦傳遞動力，故承受過載和沖擊的能力差，且不能滿足嚴(yán)格的傳動比要求。167。機械無級變速器最初是在19世紀(jì)90年代出現(xiàn)的，至20世紀(jì)30年代以后才開始發(fā)展，但當(dāng)時由于受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進(jìn)展緩慢。因此在這種形式下，機械無級變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式和脈動式四大類約三十多種結(jié)構(gòu)形式。直到80年代中期以后，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類型機械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠才開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。與此同時，無級變速器專業(yè)協(xié)會、行業(yè)協(xié)會及情報網(wǎng)等組織相繼建立。自90年代以來，我國先后制定的機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共14個：JB/T 598492《寬V帶無級變速裝置基本參數(shù)》JB/T 695093《行星錐盤無級變速器》JB/T 695193《三相并聯(lián)連桿脈動無級變速器》JB/T 695293《齒鏈?zhǔn)綗o級變速器》JB/T 701093《環(huán)錐行星無級變速器》JB/T 725494《無級變速擺線針輪減速機》JB/T 734694《機械無級變速器試驗方法》JB/T 751594《四相并列連桿脈動無級變速器》JB/T 766895《多盤式無級變速器》JB/T 768395《機械無級變速器 分類及型號編制方法》167。機械無級變速器的適用范圍廣，有在驅(qū)動功率不變的情況下，因工作阻力變化而需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩者（如化工行業(yè)中的攪拌機械，即需要隨著攪拌物料的粘度、阻力增大而能相應(yīng)減慢攪拌速度）；有根據(jù)工況要求需要調(diào)節(jié)速度者（如起重運輸機械要求隨物料及運行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變提升或運行速度，食品機械中的烤干機或制藥機械要求隨著溫度變化而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移速度）；有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度者（如斷面切削機床加工時需保持恒定的切削線速度，電工機械中的繞線機需保持恒定的卷繞速度，紡織機械中的漿紗機及輕工機械中的薄膜機皆需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保證恒定的張力等）；有為適應(yīng)整個系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)速度以及需要配合自動控制者（如各種各樣半自動或自動的生產(chǎn)、操作或裝配流水線）；有為探求最佳效果而需變換速度者（如試驗機械或李心機需調(diào)速以獲得最佳分離效果）；有為節(jié)約能源而需進(jìn)行調(diào)速者（如風(fēng)機、水泵等）；此外，還有按各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實現(xiàn)自動或程序控制等?？梢钥闯霾捎脽o級變速器，尤其是配合減速傳動時進(jìn)一步擴大其變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩，能更好的適應(yīng)各種工況要求，使之效能最佳，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化等各方面皆具有顯著的效果。167。由于目前在汽車上廣泛使用的自動變速技術(shù)是將液力變矩器和行星齒輪系組合的自動變速器,而他們的技術(shù)零部件數(shù)量過多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保養(yǎng)和維護不便. 所以汽車行業(yè)早就開始研究其它新型變速技術(shù)，無級變速(CVT)技術(shù)就是其中最有前景的一種。1958年， Doorne博士研制成功了名為Variomatic的雙V型橡膠帶式CVT，并裝備于DAF公司制造的Daffodil轎車上，其銷量超過了100萬輛。 隨著科技的不斷進(jìn)步，CVT技術(shù)的不斷成熟，汽車變速箱最終會由CVT替代手動變速箱（MT）和有級自動變速箱（AT），無級變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢,但是, 中國還沒有掌握全套的汽車自動變速箱技術(shù)，也就還沒有形成市場所需成熟的汽車自動變速箱產(chǎn)品。 重型汽車變速器是指與重型商用車和大型客車匹配的變速器, 盡管在行業(yè)中對變速器的容量劃分沒有明確的界限, 但我們通常將額定輸入扭矩在100kgm以上的變速器稱為重型變速器。作為汽車高級技術(shù)領(lǐng)域的重型汽車變速器在國內(nèi)通過漫長的引進(jìn)消化過程,如今已有長足的進(jìn)步,能夠在原有引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過改型或在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品,每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個新產(chǎn)品推向市場。 從國內(nèi)重型變速器市場容量來看, 有三分之一的產(chǎn)品來自進(jìn)口, 而另外三分之二的產(chǎn)品中有80 %以上的產(chǎn)品均源自國外的技術(shù),國內(nèi)自主開發(fā)的重型變速器產(chǎn)品銷量很小。2004 年年初我國出臺城市車輛重點發(fā)展13. 8m客車上使用的變速器, 目前只有ZF 一家能向國內(nèi)企業(yè)供應(yīng)。國內(nèi)重型汽車變速器幾乎由陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司、綦江齒輪傳動有限公司、山西大同齒輪集團有限責(zé)任公司及一汽哈爾濱變速箱廠等幾大家包攬。 綦江齒輪傳動有限公司主要為安凱、西沃、亞星奔馳、桂林大宇及廈門金龍等企業(yè)的7～12m高檔大、中型客車以及總質(zhì)量在14～50t 重型載貨車、鞍式牽引車、自卸車及各式專用車、特種車配套。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時, 要充分認(rèn)識到加入WTO 后良好的合作開發(fā)機遇,取長補短,同時更應(yīng)認(rèn)識到供方、買方、替代者、潛在入侵者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。167。設(shè)計要求：輸入功率P=3kw，輸入轉(zhuǎn)速n=1000rpm，調(diào)速范圍R=9；結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)使制造成本盡可能低；安裝拆卸要方便；外觀要勻稱，美觀；調(diào)速要靈活，調(diào)速過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實現(xiàn)隨時無級調(diào)速；關(guān)鍵部件滿足強度和壽命要求；三維建模，畫零件圖和裝配圖。 鋼球長錐式(RC型)無級變速器 圖 21 鋼球長推式無級變速器結(jié)構(gòu)簡圖 1. 鋼球長錐式(RC型)無級變速器如上圖21所示，為一種早期生產(chǎn)的鋼球長推錐式無級變速器結(jié)構(gòu)簡圖，是利用鋼環(huán)的彈性楔緊作用自動加壓而無需加壓裝置。但由于長錐的錐度較小，故變速范圍受限制。技術(shù)參數(shù)為：傳動比 i21 = n2/n1 =2～,變速比Rb = 4,輸入功率P1=（～） kw ，輸入轉(zhuǎn)速 n1=1500 r/min ,傳動效率η＜85% 。 鋼球外錐式無級變速器 圖22 鋼球外推式無級變速器1,11輸入，輸出軸 2，10加壓裝置 3，9主，從動錐輪 4傳動鋼球5調(diào)速蝸輪 6調(diào)速蝸桿 7外環(huán) 8傳動鋼球軸 12，13端蓋圖22 鋼球外錐式無級變速器如圖所示，動力由軸1輸入，通過自動加壓裝置2，帶動主動輪3同速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一組（3～8）鋼球4利用摩擦力驅(qū)動輸出軸11，最后將運動輸出。其動力范圍為：Rn=9，Imax=1/Imin，P≤11 kw ，ε≤4% ，η＝～ 。 從動調(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。當(dāng)轉(zhuǎn)動主動齒輪6使從動齒輪5轉(zhuǎn)動時，從動齒輪的曲線槽迫使傳動鋼球軸8繞鋼球4的軸心線擺動，傳動輪3以及從動輪9與鋼球4的接觸半徑發(fā)生變化，實現(xiàn)無級調(diào)速。 兩方案的比較與選擇鋼球長錐式(RC型)無級變速器結(jié)構(gòu)很簡單，且使用參數(shù)更符合我們此次設(shè)計的要求，但由于在調(diào)速過程中，怎樣使鋼環(huán)移動有很大的難度，需要精密的裝置，顯得不合理。（2） 具有傳動效率高、滑動率下以及恒功率輸出特性；（3）變速范圍大（4）有自動加壓裝置（5）能在運轉(zhuǎn)過程中調(diào)速；（6）目前最大傳動功率為11kW；因此各項參數(shù)也比較符合設(shè)計要求，故選擇此結(jié)構(gòu)的變速器為最終設(shè)計的結(jié)構(gòu)。 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設(shè)計與計算 試確定傳動件的主要尺寸 1. 選材料：鋼球，錐輪，外環(huán)及加壓盤均用GCr15，表面硬度HR61，摩擦系數(shù)f=，許用接觸應(yīng)力，傳動件加壓元件。 由，所以。5. 計算尺寸 鋼球中心圓直徑Ds = 鋼球側(cè)隙 = 外環(huán)內(nèi)徑Dr 由公式 外環(huán)軸向截面圓弧半徑R 應(yīng)此，取R= 錐輪工作圓之間的軸向距離B 經(jīng)過查手冊我設(shè)計了錐輪的齒數(shù)為30 167。每個槽內(nèi)有一個鋼球，中間以保持架2保持鋼球的相對位置。改變調(diào)整墊圈的厚度，即可調(diào)整彈簧的變形量及預(yù)壓力。 加壓盤V行槽的槽傾角 式中 ——錐輪錐頂半角； f—— 錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)?，F(xiàn)驗其強度：每個加壓滾子上法向壓緊力 = 曲率系數(shù) 由表得=，查得，帶入公式得加壓盤處的最大接觸應(yīng)力為 =24583工作應(yīng)力在許用接觸應(yīng)力范圍之內(nèi)并有富裕，可以考慮用6個加壓滾子，應(yīng)此，我用6個加壓滾子。 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計與計算1. 調(diào)速渦輪槽型曲線及傳動鋼球的尺寸如下圖32所示： 圖32 調(diào)速渦輪的槽型曲線整個調(diào)速過程通常在渦輪轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)完成，大多數(shù)取。在制造時，渦輪上的z條槽要保證其圓周不等分性不超過。 167。 由設(shè)計要求知道，輸入功率n=1000rpm。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)制處理。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，選取了深溝球軸承， 深溝球軸承GB/T2761944 大軸承的尺寸：d=30mm ， D=55mm ， B=13mm ，=，球數(shù)=11 ，球徑=， = 。6. 端蓋的設(shè)計 端蓋的寬度由變速器及軸承的結(jié)構(gòu)來決定，使其適合拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，及兩端的端蓋相同。 調(diào)速機構(gòu)的設(shè)計與計算 1. 我采用的是渦輪，蝸桿調(diào)速機構(gòu)，簡圖如下圖33： 圖 33 KoppB型變速器調(diào)速機構(gòu)計算用簡圖設(shè)調(diào)速機構(gòu)調(diào)速槽是半徑為R的圓弧，由圖可以得出其下幾何關(guān)系： 其中 應(yīng)此 考慮到 ；解得 舍去根號前的“—”號，有 在上式中，升速傳動時。 變速器的輸出轉(zhuǎn)速 一般： =， 則 則算出 通過前面算出的一系列數(shù)據(jù)取蝸桿的頭數(shù)=1，渦輪的齒