機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì)【全套圖紙SW三維】

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1、編編 號號 無錫太湖學(xué)院無錫太湖學(xué)院 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文） 題目：題目： 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 信機(jī) 系系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專專 業(yè)業(yè) 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年年 5 月月 25 I 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三角帶無級變速裝置 設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除 了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含

2、任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機(jī)械 92 學(xué) 號： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無無錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 信信 機(jī)機(jī) 系系 機(jī)機(jī)械械工工程程及及自自動(dòng)動(dòng)化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)論論 文文 任任 務(wù)務(wù) 書書 一、題目及專題：一、題目及專題： 1、題目 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) 包裝機(jī)應(yīng)用中，因待包裝產(chǎn)品的長度、大小不同，導(dǎo)致包裝機(jī)的使用局限 性較大。往往，一臺包裝機(jī)僅適合某特定產(chǎn)品，從而加大了投資成本。故而，設(shè) 計(jì)一臺能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)包裝紙輸送長度的包裝機(jī)成為一種需要。紙長調(diào)節(jié)無級 變速器

3、即是用于能夠包裝多種長度的物品的包裝機(jī)上。由于包裝紙的輸送長 度是根據(jù)被包裝物決定的，因此，每當(dāng)變換被包裝物時(shí)，必須相應(yīng)調(diào)節(jié)包裝紙 的輸送長度。 無級變速器在紙長調(diào)節(jié)包裝機(jī)中是主導(dǎo)性的部件，無級變速器的研究幾 乎成為包裝機(jī)改進(jìn)的全部。能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)變速比，即調(diào)節(jié)包裝紙的輸送速度 的變速器成為目前的主流。由速比計(jì)算公式可知，需要改變包裝紙的輸送長 度時(shí)，僅需在主動(dòng)輪直徑保持固定時(shí)，改變從動(dòng)輪的直徑即可，所以本設(shè)計(jì)的 主要設(shè)計(jì)皆是基于改變從動(dòng)輪的直徑進(jìn)行的。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 熟悉無級變速器的發(fā)展歷程，特別是近年來，由于材料、潤滑油、微機(jī)控

4、 II 制及加工技術(shù)的進(jìn)步，給無級變速器所促成的發(fā)展； 熟練掌握變速器的工作原理以及調(diào)節(jié)過程； 熟練掌握 CAD 的圖紙繪制； Solidworks 的學(xué)習(xí)，并掌握基本操作； 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，并按要求排版。 四、接受任務(wù)學(xué)生：四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班班 姓名姓名 胡建義 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 7 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）：六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學(xué)科組組長研究所所長學(xué)科組組長研究所所長 簽名簽

5、名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 7 日日 III 摘摘 要要 無級變速技術(shù)，它采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來傳遞動(dòng)力，可 以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配。常見的無級變速 器有液力機(jī)械式無級變速器和金屬帶式無級變速器。 自動(dòng)變速器，按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式，它可以分為液控液壓自動(dòng)變速器和電控 液壓自動(dòng)變速器；按傳動(dòng)比的變化方式又可分為有級式自動(dòng)變速器和無級式自動(dòng)變速器。 因此，無級變速器實(shí)際上是自動(dòng)變速器的一種，但它比常見的自動(dòng)變速器要復(fù)雜得多， 技術(shù)上也更為先進(jìn)。 無級變速器與常見的液壓自動(dòng)變速器最大的不同是在結(jié)構(gòu)上，后者是由

6、液壓控制的 齒輪變速系統(tǒng)構(gòu)成，還是有擋位的，它所能實(shí)現(xiàn)的是在兩擋之間的無級變速，而無級變 速器則是兩組變速輪盤和一條傳動(dòng)帶組成的，比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡單，體積更小。 另外，它可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無級變速，使車速變化更為平穩(wěn)，沒有傳 統(tǒng)變速器換擋時(shí)那種“頓”的感覺。 關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：無級變速器；自動(dòng)變速器；齒輪變速 IV AbstractAbstract Stepless speed technology USES belt and the work of the Lord diameters driven pulley, cooperated with the power to

7、deliver, can realize the TRANSMISSION ratio of the continuous change, and get the TRANSMISSION and engine condition the best match between. Common step-less transmission have hydraulic mechanical step-less transmission and belt type step-less transmission , the current domestic market of the vehicle

8、s already more and more. Editor this section step-less transmission and the origin of the automatic transmission. Automatic transmission is easy to operate, reduce fatigue driving, born of the gear drive system, the control method, it can be divided into the hydraulic controlled hydraulic and electr

9、ic automatic transmission hydraulic automatic transmission; According to the change of the transmission way and can be divided into have levels of automatic transmission and no levels of automatic transmission. Therefore, step-less transmission is actually a kind of automatic transmission, but it th

10、an common automatic transmission is much more complex, more advanced technologies. Step-less transmission and common hydraulic automatic transmission of the biggest differences is on the structure, the latter is by hydraulic control gear drive system structure, still have the gears, it can be realiz

11、ed in between the two block is continuously variable transmission , and is two groups plate and a belt speed of than traditional automatic transmission, simple structure, smaller. In addition, it is free to change gear ratios, so as to realize the full speed stepless speed change, make more smoothly

12、, without the traditional transmission shift at the “ feeling. Editor this section step-less transmission classification. Key words:Stepless speed technology；Automatic transmission；reduce fatigue driving 三角帶無級變速裝置設(shè)計(jì) V 目目 錄錄 摘 要 III Abstract .IV 目 錄 V 1 緒論 1 1.1 無極變速器的發(fā)展 .1 1.1.1 國外無極變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀 .1 1.1

13、.2 國內(nèi)無級變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀 .2 2 紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理 4 2.1 紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu) .44 2.2 傳動(dòng)原理 .4 2.3 調(diào)節(jié)過程 .5 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 7 4 傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) 8 4.1 概述： .8 4.2 齒輪設(shè)計(jì) .8 4.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) .8 4.2.2 初步設(shè)計(jì) .9 4.2.3 幾何計(jì)算 .9 4.2.4 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11 4.2.5 齒根彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算 12 5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .14 5.1 概述 14 5.2 軸的設(shè)計(jì) 14 5.2.1 求輸入軸上的功率,轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩14 p1 T1 5.2.2 求作用在齒輪上的

14、力 14 5.2.3 初步確定軸的最小直徑 14 5.2.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 15 5.2.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 15 6 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 .17 6.1 根據(jù)耐磨性計(jì)算螺桿直徑 17 6.2 牙型、材料和許用應(yīng)力 18 6.3 按耐磨性設(shè)計(jì) 19 6.4 驗(yàn)算耐磨性 19 6.5 螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 20 7 軸承的校核 .21 7.1 概述 21 7.2 軸承的校核 22 7.2.1 求兩軸承收到的徑向載荷.23 21rr FF 和 7.2.3 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和25 1 p 2 p 7.2.4 驗(yàn)算軸承壽命 25 8 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .26 VI 8.1 概述 26 8.

15、2 鏈設(shè)計(jì)計(jì)算 26 8.2.1 選擇鏈輪齒數(shù) 26 8.2.3 選擇鏈條型號和節(jié)距 26 8.2.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 26 總 結(jié) 28 致 謝 .29 參考文獻(xiàn) .30 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 1 1 緒論緒論 機(jī)械無級變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)以及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成 的一種傳動(dòng)裝置。其功能特征主要是:在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下,能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一 定范圍內(nèi)連續(xù)變化,以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求。它在配合 減速器傳動(dòng)時(shí)可進(jìn)一步擴(kuò)大變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩,對提高產(chǎn)品的產(chǎn)量,適應(yīng)產(chǎn)品變換需要,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

16、果。故無級變速器目前 已成為一種通用的傳動(dòng)元件,在各工業(yè)部門已獲得廣泛應(yīng)用。 紙長調(diào)節(jié)無極變速器用于能包裝多種長度的物品的包裝機(jī)上。傳動(dòng)器的主、被動(dòng)工 作輪的固定和可動(dòng)部分形成V形槽，與金屬傳送帶嚙合。當(dāng)主、被動(dòng)工作輪可動(dòng)部分作軸 向移動(dòng)時(shí)，改變了傳送帶的回轉(zhuǎn)半徑，從而改變傳動(dòng)比?？蓜?dòng)輪的軸間移動(dòng)是根據(jù)包裝 物品的長度要求通過控制系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)地調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)無極變速。 1.1 無極變速器的發(fā)展無極變速器的發(fā)展 1.1.1 國外無極變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀國外無極變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀 早在1490年，Leonardo da Vinic 勾畫了機(jī)械無級變速器（無級變速器, Continuous Varia

17、ble transmission）的草圖，并簡要描述了它的潛在優(yōu)勢。但是，機(jī)械無級變速器的真 正發(fā)展是在19世紀(jì)后半葉開始的發(fā)展的，但由于當(dāng)時(shí)受材質(zhì)與工藝方面的條件限制,發(fā)展 緩慢。直到20世紀(jì)70年代以后,一方面隨著先進(jìn)的冶煉和熱處理技術(shù),精密加工和數(shù)控機(jī)床 以及牽引傳動(dòng)理論與油品的出現(xiàn)和發(fā)展,解決了研制和生產(chǎn)無級變速器的限制因素;另一方 面,隨著生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化以及要求改進(jìn)機(jī)械工作性能,需要大量采用無級 變速器。因此這種形勢下,機(jī)械無級變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國 家有日本、德國、意大利、美國和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式及脈動(dòng)式四大類 約30多種結(jié)構(gòu)型

18、式。輸入功率一般為N=(0.09-30)kW,個(gè)別類型可達(dá)到N=(150-175)kW,輸入 轉(zhuǎn)速一般為n1=(750、1500、3000)r/min;輸出轉(zhuǎn)速可以正、反轉(zhuǎn),增速或降速,最低轉(zhuǎn)速可降 低至零。自20世紀(jì)80年代以后,機(jī)械無級變速器的主要展趨向是美、日等國進(jìn)行用于汽車 的高速、高效、大轉(zhuǎn)矩機(jī)械無級變速器的研制開發(fā)。 無級變速器在汽車工業(yè)上的應(yīng)用： 在汽車早期發(fā)展的歷史中，人們就已認(rèn)識到在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系之間實(shí)現(xiàn)無級變速調(diào) 節(jié)才能使汽車達(dá)到理想的行駛工況。長期以來，人們一直進(jìn)行著能傳遞大功率、維持高 效率、高壽命的機(jī)械式無級變速器的研究工作。近年來，由于材料、潤滑油、微機(jī)控制 及加工

19、技術(shù)的進(jìn)步，無級變速器有了很大發(fā)展。最早應(yīng)用于汽車的無級變速傳動(dòng)是V型橡 膠帶式無級自動(dòng)變速傳動(dòng)，它出現(xiàn)在1886年由德國Daimlar一Benz公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車 上。而后，荷蘭DAF公司H.Vandoom。博士于1958年研制成功了雙V型橡膠帶式無級自動(dòng) 變速器，并裝備于DAF公司的小型轎車上。無級變速器取得里程碑式的成績是在本世紀(jì) 六十年代中期，VDT公司的研究人員在荷蘭研制出能傳遞功率容量大，效率高，結(jié)構(gòu)緊 湊的無級自動(dòng)變速器無級變速器，使金屬帶式無級變速器取得突破性進(jìn)展。1987年， VDT公司的金屬帶式無級變速器進(jìn)人商品化階段，這年，福特汽車公司首次在市場上推 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)

20、位論文 2 出裝用這種金屬帶的 無級變速器。日本富士重工也于同年研制成功裝備于Juste車上(排量11.ZIJ)電子控制 無級變速器。之后，菲亞特，福特日產(chǎn)等汽車公司都在公司生產(chǎn)的一些1.21.6IJ排量轎車 上裝備這種變速器。 九十年代，在總結(jié)八十年代產(chǎn)品開發(fā)和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，VDT公司研制成功了傳 動(dòng)轉(zhuǎn)距大，性能更佳的第二代無級變速器傳動(dòng)器。到1995年，裝有無級變速器的汽車產(chǎn) 量已達(dá)到100萬多輛。目前主要有以下的無級變速器生產(chǎn)廠商: FHISubaruJusty、Ford、Fiat、Nissan等。其中歐洲Ford公司無級變速器產(chǎn)量為15萬/年， FHI無級變速器產(chǎn)量為20萬/年。特

21、別指出的是:美國福特公司在1997年有了歷史性的突破， 生產(chǎn)出可用于大轉(zhuǎn)矩、排放量高達(dá)3.81，(轉(zhuǎn)矩為3o5Nm)V6發(fā)動(dòng)機(jī)的無級變速器，并成 功安裝于Winstarminivan汽車上。這就結(jié)束了無級變速器只能應(yīng)用于中型汽車上的歷史， 為大規(guī)模應(yīng)用無級變速器于汽車上開辟了道路。而且，無級變速器已與當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算 機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)成高性能的無級自動(dòng)變速器，性能更加完善。世界上的主要汽車生 產(chǎn)國都在積極開發(fā)無級變速器系統(tǒng)，已經(jīng)出現(xiàn)了很好的實(shí)用化發(fā)展勢頭。 1.1.2 國內(nèi)無級變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀國內(nèi)無級變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀 國內(nèi)機(jī)械無級變速器基本上是在20世紀(jì)60年代前后起步,到80年代中期以后

22、,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(dòng)流水線的迅速發(fā)展,對各種類型機(jī)械無級變速 器的需求大幅度增加,專業(yè)廠開始建立并進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn),一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的 研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展,現(xiàn)在,國內(nèi)機(jī)械無級變速器行業(yè)從研制、生產(chǎn)、到情報(bào)信息各 方面已組成一較完整的體系,發(fā)展為機(jī)械領(lǐng)域中一個(gè)新興行業(yè)。 目前,國內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)械無級變速器大都是在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要 系列產(chǎn)品類型有： （1）摩擦式無級變速器:行星錐盤式(DISCO型);行星環(huán)錐式(RX型);錐盤 環(huán)盤式(干式、濕式);多盤式(Beier型)等。(2)齒鏈?zhǔn)綗o級變速器:滑片鏈?zhǔn)?滾柱鏈?zhǔn)? 鏈?zhǔn)骄砝@式。(

23、3)帶式無級變速器:普通V帶;寬V帶;(4)脈動(dòng)式無級變速器:三相并列 連桿式(GUSA型)與四相并開連桿式(Zero-Max型)。其中行星錐盤式無級變速器通用性較 強(qiáng),結(jié)構(gòu)和工藝較簡單,工作可靠,綜合性能優(yōu)良,尤其是能適應(yīng)各種生產(chǎn)流水線需要,故應(yīng)用 最廣,產(chǎn)量最大,其年產(chǎn)量約占機(jī)械無級變速器總產(chǎn)量的50%以上。大部分無級變速器產(chǎn)品 的輸入功率為(0.18-7.5)kW,少數(shù)類型可以達(dá)到(2230)kW左右。 通過一定時(shí)期的實(shí)踐,并掌握了現(xiàn)有技術(shù)之后,近年來國內(nèi)機(jī)械無級變速器的研制生產(chǎn) 出現(xiàn)了新的發(fā)展趨向,主要是： (1)對原有產(chǎn)品創(chuàng)新改進(jìn)：在原來行星錐盤式無級變速器的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新開發(fā)出恒功

24、率行星摩擦式無級變速器及無物理心軸行星輪無級變速器,后者的變速比由原來的 56增大到20或更大,輸出轉(zhuǎn)矩也提高了一倍以上,而且其他性能指標(biāo)優(yōu)良,目前已有系列產(chǎn) 品。 (2)研制開發(fā)汽車用無級變速器：汽車用無級變速器屬高新技術(shù)產(chǎn)品,目前國內(nèi)已開出 金屬帶式無級變速器,通過試驗(yàn),現(xiàn)正準(zhǔn)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);而其中靠進(jìn)口的關(guān)鍵零件金屬 鋼帶也將自行生產(chǎn)。另外,新型的車用無級變速器及復(fù)合帶也在探討之中。(3)創(chuàng)新研制 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 3 新型(車用和通用)無級變速器。近年來不斷提出有創(chuàng)新型無級變速器,這些無級變速器的特 點(diǎn)主 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 要是不用摩擦式變速傳動(dòng)而多半以連桿脈動(dòng)式無

25、級變速器傳動(dòng)為主或采取鏈?zhǔn)絺?動(dòng);要求實(shí)現(xiàn)大功率、恒功率或者高速;力爭結(jié)構(gòu)簡單緊湊,并獲得優(yōu)良的性能。上述情 況可以說明,國內(nèi)無級變速器的研制生產(chǎn)已由過去的仿造階段進(jìn)入到創(chuàng)新階段,由小功率往 大功率方向發(fā)展,由一般技術(shù)往高新技術(shù)發(fā)展,故今后有可能出現(xiàn)一些性能優(yōu)良的新一代機(jī) 械無級變速器。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,自20世紀(jì)80年代以來,出現(xiàn)多種通過交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的 方式。其中作為先進(jìn)的變速裝置,交流變頻器及其派生的控制器獲得迅速的發(fā)展和推廣應(yīng) 用,對機(jī)械無級變速器產(chǎn)生了一定的沖擊。其優(yōu)點(diǎn)主要是調(diào)速性能好、范圍大、效率高、 自控性好、功率范圍寬等。近年來,又出現(xiàn)一種新型的開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)(

26、Switched Reluctance Drive-SRD),性能有進(jìn)一步提高;而它們的缺點(diǎn)在于低于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí),僅具有 恒轉(zhuǎn)矩特性,低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率較低且不夠穩(wěn)定,起動(dòng)過載性能較差等。與上述電力調(diào)速方式 相比較,機(jī)械無級變速器的特點(diǎn)主要是:具有恒功率機(jī)械特性,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,工作可靠,傳動(dòng)效率 較高,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,而且類型多,適用范圍廣。因此,在今后的發(fā)展中,依然有著廣闊的 前景。 無級變速器在我國汽車工業(yè)上的應(yīng)用： 在我國六十年代，“紅旗”770轎車上就使用了具有兩個(gè)前進(jìn)檔的液力自動(dòng)變速器， 之后又研究了有三個(gè)前進(jìn)檔的CA774。1998年，一汽大眾公司生產(chǎn)的“捷達(dá)王”，已將自 動(dòng)變速器列

27、為選裝件。神龍汽車公司也在其“富康”1.6IJ的車型上推出了電控式液力自動(dòng) 變速器。至于無級變速器，早在十年前，國內(nèi)就有高校購買過國外樣機(jī)進(jìn)行分析研究。 目前，重慶大學(xué)正在對無級變速器的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)研究;東風(fēng)汽車公司和吉林 工業(yè)大學(xué)、東北工業(yè)大學(xué)、湖北汽車工業(yè)學(xué)院合作，承擔(dān)了國家科技部九五重大攻關(guān)項(xiàng) 目，對無級變速器技術(shù)進(jìn)行實(shí)用化研究。 3）無級變速器的發(fā)展前景 隨著電子技術(shù)、材料及加工技術(shù)的發(fā)展，無級變速器正朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展: 向3升以上排量的汽車上發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用; 更加優(yōu)越的控制及快捷的反應(yīng); 更低廉的價(jià)格。 由于采用機(jī)械無級變速器可以得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最好匹

28、配，提高整車的燃 油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，并可以提高操縱方便性和舒適性，有效地降低了排放污染，且綜合 性能優(yōu)于T、AMT系統(tǒng)。一些主要的汽車廠開始液力機(jī)械自動(dòng)變速器過渡到無級變速器系 統(tǒng);或者直接發(fā)展無級變速器系統(tǒng);或兩者兼有之。 近幾年來，隨著高科技的發(fā)展及市場需要，無級變速器的機(jī)一液式控制系統(tǒng)已逐步 被電一液式控制系統(tǒng)所取代，從而實(shí)現(xiàn)無級變速傳動(dòng)裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)的靈活匹配，以滿足 多種控制模式的要求。對各種工況的控制策略也正在作更加深入的研究，以使無級變速 器的優(yōu)越性更大限度地發(fā)揮出來。目前，無級變速器的電子控制又進(jìn)一步向智能化方向 發(fā)展，如對濕式離合器的接合采用模糊控制來改善汽車的起動(dòng)性能等。同時(shí)

29、無級變速器 的結(jié)構(gòu)也越來越小巧和緊湊，加上對前輪驅(qū)動(dòng)的無級變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的修改，使其可 用于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，進(jìn)一步增強(qiáng)了無級變速器的應(yīng)用范圍。 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 5 2 紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理 2.1 紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu)紙長調(diào)節(jié)無極變速器的結(jié)構(gòu) 圖 2.1 總體裝配圖 2.2 傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理 紙長調(diào)節(jié)無級變速器用于能包裝多種長度的物品的包裝機(jī)上。由于包裝紙的輸送長 度是根據(jù)被包裝物決定的，因此，每當(dāng)變換被包裝物時(shí)，必須相應(yīng)調(diào)節(jié)包裝紙的輸送長 度。 包裝紙輸送長度的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)滑輪的位置，改變變速器的速比，即輸紙滾筒的 送紙速度來

30、實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)需要改變變速器的速比時(shí)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度， 通過錐齒輪將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)到17軸上，又經(jīng)鏈傳動(dòng)，降低速比，將動(dòng)力傳動(dòng)到20 軸上。通過錐齒輪將動(dòng)力傳至螺桿，因螺桿與滑座為螺紋配合，螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使得滑座上 下移動(dòng)，從而導(dǎo)致滑輪上下移動(dòng)。又上下對稱布置的兩個(gè)皮帶輪是固定在軸套上的，故 滑輪的移動(dòng)使得主動(dòng)輪的直徑發(fā)生變化，從而使速比得以改變，也就改變了輸送滾筒的 送紙速度，使得包裝紙輸送長度得到了調(diào)節(jié)。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 2.3 調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)過程 1螺桿； 2皮帶輪； 3軸； 4滑座； 5軸套； 6滑輪； 7減速器；8刻度盤； 9減速器； 10電動(dòng)機(jī) 圖 2.2

31、紙長調(diào)節(jié)無級變速器 當(dāng)需要調(diào)節(jié)包裝紙輸送長度時(shí)，可用手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)，使紙長調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī) 10 進(jìn)行順 時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，經(jīng)減速器 10 進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，經(jīng)減速器 9（速比）和齒輪、鏈輪傳動(dòng)后，螺桿 1 帶動(dòng)滑座 4 左右移動(dòng)，因滑輪 6 是固定， 121i 而對稱布置的皮帶輪 2 將沿豎直方向上下移動(dòng)，從而，滑輪 6 兩側(cè)三角帶的傳動(dòng)中心距 發(fā)生的改變，和滑輪 6 依靠交代的張力自動(dòng)進(jìn)行的前后移動(dòng)，使變速器的速比隨即得到 了調(diào)整，也就改變了輸送滾筒的送紙速度，使得包裝紙輸送長度得到了調(diào)節(jié)。紙長的變 動(dòng)由刻度盤 8 的指針指示出。由于螺桿 1 是傾斜設(shè)置的，因此在變速過程中三角

32、帶始終 是保持平直的。 紙長調(diào)節(jié)必須在包裝機(jī)開動(dòng)情況下進(jìn)行。 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 7 圖 2.3 滑輪裝配圖 無級變速器調(diào)速時(shí)，滑座上下移動(dòng)，使得滑輪同時(shí)上下移動(dòng)，又因?qū)ΨQ布置的兩個(gè) 皮帶輪是固定于軸套上的，從而使滑輪與皮帶輪間的間隙發(fā)生變化。由可知，在 2 1 d d i 固定不變的情況下，的大小變化使得傳動(dòng)速比發(fā)生變化。 護(hù)套的作用，固定皮帶輪 1 d 2 d 位置，防止無級變速器調(diào)速時(shí)，皮帶輪掉落。 無級變速器的調(diào)速范圍： 當(dāng)滑座位置處于螺桿的最上端位置時(shí)，上面皮帶輪與滑輪的，下面皮帶輪mmd58 1 與滑輪的。mmd70 1 又主動(dòng)輪mmd100 2 所以變速器的速比范圍為 10

33、7 50 29 100 70 100 58 i 又主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為 min 20r 故變速器的調(diào)速范圍為 nin r v14 6 . 11) 10 7 50 29 (20 結(jié)論：無級變速器的調(diào)速范圍：。 min 14 6 . 11 r 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 3 電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)選擇 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源， 因此，無特殊要求時(shí)，應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中以三相交流異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛。 所以選擇使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其型號為 JW4524。 由資料可知，JW4524 型三相交流異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)如下： 額定功率：wPN25 額定電壓：VUN3

34、80 額定電流：AIN18 . 0 額定轉(zhuǎn)速： n=1400r/min 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 9 4 傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) 4.1 概述：概述： 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用非常廣泛 的機(jī)構(gòu)。其主要優(yōu)點(diǎn)是：1）適用的圓周速度和功率范圍廣；2)傳動(dòng)比準(zhǔn)確；3）傳遞的機(jī) 械效率高；4）工作可靠;6)可實(shí)現(xiàn)平行軸，相交軸，交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng);7)結(jié)構(gòu)緊湊。但制 造及安裝要求較高，且需專門的加工，測量設(shè)備，因而成本較高。 錐齒輪是圓錐齒輪的簡稱，它用來實(shí)現(xiàn)兩相交軸之間的傳動(dòng),兩軸交角 S 稱為軸角， 其值可根據(jù)傳動(dòng)需要確定，一般多采用 90。錐齒輪的輪齒排列在截

35、圓錐體上，輪齒由 齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，如下圖所示。由于這一特點(diǎn)，對應(yīng)于圓柱齒輪中的各 有關(guān)“圓柱“在錐齒輪中就變成了“圓錐“，如分度錐、節(jié)錐、基錐、齒頂錐等。錐齒輪的 輪齒有直齒、斜齒和曲線齒等形式。直齒和斜齒錐齒輪設(shè)計(jì)、制造及安裝均較簡單，但 噪聲較大，用于低速傳動(dòng)（5m/s）；曲線齒錐齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小及承載能力 大等特點(diǎn)，用于高速重載的場合。本節(jié)只討論 S=90的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)。 4.2 齒輪設(shè)計(jì)：齒輪設(shè)計(jì)： 4.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 根據(jù)使用要求，選用錐齒輪傳動(dòng)； 無極變速器為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7

36、 級精度（GB10095-88)； 材料選擇： 由表 10-1 選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS；大齒輪材料為 45 鋼（調(diào) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 質(zhì)） ，硬度為 240HBS。二者材料硬度差為 40HBS。 選小齒輪齒數(shù)為。13 1 Z 4.2.2 初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì) Zb0.85, Z=1.735，KA=1.5, K=1.5, u=3.77, Hlim=1500 N/ mm, e=1100, =90。 DH1 e Zb Z KAKT11/3 （4.1） 2 Hlim )u( sim =11000.851.735（1.51.5220）1/3 2 150077

37、 . 3 sim =33.42 1）選定齒數(shù) Z 和模數(shù) m: 選 Z1=13, 則 Z2=u Z1 =49.01, 取 Z2=49 m =DH1/ Z1 = 33.42/ 13 =2.5708 2）選變位系數(shù)： 螺旋角=5.5接近零度曲齒錐齒輪，取 x1=0.8, x2=0.3 X=x1+x2=0.8+0.3=1.1 切向變位系數(shù)： X1=0.8 使小齒輪齒頂變尖，取 xt1=0.2 根據(jù)保持標(biāo)準(zhǔn)齒全高 =0 xt2=xt- xt1=0.0312-0.2=-0.1688 4.2.3 幾何計(jì)算幾何計(jì)算 軸交角 =90 齒數(shù)比 u u=Z2/Z1=49/13=3.769 節(jié)錐角 1 =arc t

38、an =14.8667 COSU sin 2=90-14.8667=75.1333 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 11 分度圓大端端面模數(shù) m m=2.5708 齒形角 0=20 齒頂高系數(shù)=1 a h 頂隙系數(shù) c*=0.2 齒寬 b=R/4R/3=50 徑向變位系數(shù) x1=0.8 x2=0.3 齒高變動(dòng)系數(shù) =0 平均當(dāng)量齒輪 Zvm =0.5 2 1 coscos ZZ （4.2） =102.266 節(jié)錐與分錐的比值 Ka=(X/ Zvm)+1 =1.01076 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪分度圓壓力角 m=arc tan0 /cosm=20.085 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪齒合角 m=arc cos (cosm /Ka

39、)=21.6913 切向變位系數(shù)之和 Xt=2Zvminv m-inv m -2X tan m=0.0312 切向變位系數(shù) xt 按 =0 及補(bǔ)償小齒輪尖頂： xt1=0.2 , xt2=-0.1688 分度圓直徑 d1=mz1=86.688 d2=mz2=326.747 節(jié)錐距 R=0.5Kad1/ sin 2=170.850 中點(diǎn)錐距 Rm=R-0.5b=145.850 齒全高 h=(2h*+c*-)m=14.67 分圓齒頂高 ha=( h*+x- ) m ha1=12 ha2=8.669 分圓齒根高 hf=h-ha hf1=2.677 hf2=6.001 節(jié)圓齒根高 hf=0.5( Ka

40、-1 ) d/cos hf1=3.149 hf2=12.854 節(jié)圓齒頂高 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 ha=h-hf ha1=11.521 ha2=1.816 節(jié)錐齒根角 f= arc tan(hf-R) f1 =1.056f2=4.303 根錐角 f= f1 f1=13.8f2=70.833 頂錐角 a=+f a1=19.17 a2=76.2 頂圓直徑 da=Kd+2ha cos da1=109.89, da2=331.19 冠頂距 Aa=R cos- ha sin Aa1=162.176 Aa2=42.055 安裝距 A A1=168 A2=80 輪冠距 Ha=A-Aa Ha1 =5

41、.824 Ha2=37.945 4.2.4 強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按國標(biāo) GB/ T =10062-1988 公式驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力 H=ZHZE ZZ Z 1 mbeH / ) 1( uuuuFKKKK tmHHVA （1）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH ZH= （4.3） t b w tan cos cos 2cos tt 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 13 b=arc sin sin m cos 0=5.1674 t=20.085 w1=21.6913 ZH=2.382 (2) 查表，彈性系數(shù) ZE=189.3 N/mm2 (3) 重合度系數(shù) Z Z=+ =0.926 （4.4） 3 )1)(4( mm=mRm

42、/ R =5.625 mm = beH tan m/(mm)=5.6925 mm ramv1=Rm d a1 / (2R COS1) =48.529 mm ramv2 =Rmda2/ (2R cos2)=550.975mm rbmv1=Rmd1cos m/ ( 2RCOS1)=35.955mm rbmv2=Rmd2cos m/ (2Rcos2)=510.525mm gam=+ -(rbmv1+rbmv2)tanm 2 1 2 1amvmv rbra 2 2 2 2mvmv rbra =22.4mm pm=mmcos m=16.8mm = gm/ pm=1.33 (4) 螺旋角系數(shù) Z= =0.

43、998 m cos (5)有效寬度 beH=0.85b=42.5mm （6）錐齒輪系數(shù) Zk=0.85 （7)使用系數(shù) KA=1.5 (8)齒寬中點(diǎn)分錐的圓周力： dm1= Rm d1/R=74mm Ftm=2000T1/dm1=15459.5N (9)動(dòng)載系數(shù) Kv=NK+1 N=0.0273 K=K1beH/ (KAFtm) + cv3=0.499 Kv=1.013 （10）齒向載荷分布系數(shù) KH=1.65 （11）齒間載荷分配系數(shù) KH= 1.4 （12）輪滑劑系數(shù) ZL=0.95 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 (13)速度系數(shù) Zv=0.97 (14)粗糙度系數(shù) ZR=0.98 (1

44、5)溫度系數(shù) ZT=1 (16)尺寸系數(shù) Zx=1 (17)SHmin=1 (18)查表，Hlim=1500 N/mm2 H=1496.8 N/ mm2 許用接觸應(yīng)力 Hp=ZLZvZRZXHlim/ZTSHmin =1355 N/mm2h 用變位類型影響系數(shù) Zb=0.85 修正 H=0.85H=1272 N/mm2 故安全 4.2.5 齒根彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算 f1。2=KAKvKFKFFtmYsa1.2YYYFa1.2Yk/ beFmnm KF=1.4 KF=1.65 beF= 42.5 Sfmin= 1 YST=2 Yk=1 Mnm=5.6666 Yfa1=2.03 Yfa2=

45、2.09 Ysa1=2.03 Ysa2=2.14 Y=0.805 Y=0.99 Yre1T=1.02 Yrre1T=1.02 Yx=0.995 Flim=470 N/mm 2(MQ ) 320 N/mm2 (ML) 小輪計(jì)算應(yīng)力 F1=740N/mm2 大輪計(jì)算應(yīng)力 F2=803N/mm2 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 15 小輪許用齒根應(yīng)力 Fp1=824N/mm2 大輪許用齒根應(yīng)力 Fp2=828N/mm2 故安全 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 概述概述 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件如齒輪、帶輪、鏈輪等都 要安裝在軸上才能實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)

46、動(dòng)。軸的主要功能在于支持傳動(dòng)零件，使其具有確定的 工作位置，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 5.2 軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì) 5.2.1 求輸入軸上的功率求輸入軸上的功率,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩 p1 T1 若取每級齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)），則97. 0 wp p 52.2325 97 . 0 2 2 1 又min/57.11 121 1 1400 1 1 r i n n 于是 mmN n p T 66.19413 57.11 52.23 95500009550000 10 3 1 1 1 （5.1） 5.2.2 求作用在齒輪上的力求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑為 mm Zmd 9

47、7.125 212 N T d Ft 23.308 97.125 66.1941322 2 而 N n trFF 5 . 112 17 . 5 cos 20tan 23.308 cos tan N FFta 89.2717 . 5 tan23.308tan 5.2.3 初步確定軸的最小直徑初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 15- 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 17 3，取,于是得112 0 A mm n p Ad 2 .14 57.11 52.23 112 3 3 3 1 1 0min 10 （5.2） 取mmd17 5.2.4

48、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭轉(zhuǎn)的截面的強(qiáng)度，根據(jù)式（15-5）及 上表中的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)玄幻變應(yīng)力，取。6 . 0 彎矩 M： 水平面彎矩 MH mmNr FMrH 25.9562/175 .112 垂直面彎矩 MV mmN lFM tV 11404537023.308 11 mmN lFM aV 1031937089.27 12 總彎矩：mmNM114017 1 . 114045 2 . 956 22 2 mmNM10363 3 . 1031925.956 22 2 軸的計(jì)算應(yīng)力： Mpa W TM c

49、a 21.23 171 . 0 )194136 . 0(114017)( 3 222 1 2 1 （5.3） 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 15-1 查得。因此 Mpa60 1 ，故安全。 1 ca 5.2.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 抗彎截面系數(shù) 333 3 . 491171 . 01 . 0mmdW 抗扭截面系數(shù) 333 6 . 982172 . 02 . 0mmdWT 截面左側(cè)的彎矩 M mmNM 34420 530 370530 11407 截面上的扭矩 1 TmmNT66.19413 1 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 截面上的彎曲應(yīng)力 Mpa W

50、M b 02.68 3 .491 34420 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 Mpa W T T T 76.19 6 . 982 66.19413 1 （5.4） 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表 15-1 查得.155,275,640 11 MpaMpaMpa B 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表 3-2 查取。 因。經(jīng)插值后可查得： 8 . 1 17 20 ,118 . 0 17 2 d D d r 65 . 1 3 . 1 又由附圖 3-1 可得軸的材料敏性系數(shù)為： 82 . 0 q85 . 0 q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)（附表 3-4）為： 533 . 1 ) 165. 1 (82.

51、 01) 1(1 qk 255 . 1 ) 13 . 1 (85 . 0 1) 1(1 qk 由附圖 3-2 的尺寸系數(shù)；由附圖 3-3 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)67 . 0 82 . 0 軸按磨削加工，由附圖 3-4 得表面質(zhì)量系數(shù)為92 . 0 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為1 q 38. 21 92. 0 1 67. 0 533 . 1 1 1 k K 617 . 1 1 92 . 0 1 82. 0 255 . 1 1 1 k K 又由3-1 及3-2 得碳鋼的特性系數(shù) 05 . 0 , 1 . 005 . 0 1 . 0, 2 . 01 . 0 取 取

52、 于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式（15-6）（15-8）得 ca s 7 . 1 01 . 002.6838. 2 275 1 ma k s 89.12 2 76.19 05 . 0 2 76.19 255 . 1 155 1 ma K s 故安全。5 . 169 . 1 89.127 . 1 89.127 . 1 2222 ss ss sca 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 19 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 6 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 概述概述 螺桿：外表面切有螺旋槽的圓柱或者切有錐面螺旋槽的圓錐。由擠出過程可知， 螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩下工作的，因此，螺桿必須： 1

53、）耐高溫，高溫下不變形； 2）耐磨損，壽命長； 3）耐腐蝕，物料具有腐蝕性； 4）高強(qiáng)度，可承受大扭矩，高轉(zhuǎn)速； 5）具有良好的切削加工性能； 6）熱處理后殘余應(yīng)力小，熱變形小等。 6.1 根據(jù)耐磨性計(jì)算螺桿直徑根據(jù)耐磨性計(jì)算螺桿直徑 螺母所用的材料一般比螺桿的材料軟，所以磨損主要發(fā)生在螺母的螺紋表面。影響 螺紋磨損的因素很多，目前尚缺乏完善的計(jì)算方法，故常用限制螺紋表面的壓強(qiáng)不超過 材料的許用壓強(qiáng)來進(jìn)行計(jì)算，即。螺桿直徑可按下式計(jì)算： pp （6.1）)(8 . 0 2 mm P F d p 式中: d2 為螺紋中徑（mm） ；PP 為許用壓強(qiáng)（N/） ，查表 4-6；h 為螺紋的工作 2

54、mm 高度(mm)，對矩形、梯形螺紋 h=0.5P，鋸齒螺紋 h=0.75P，P 為螺矩（mm） ； 為螺母 高度系數(shù)，對整體螺母取 =1.52.5，剖分式螺母或受載較大的取 =2.53.5；傳動(dòng)精 度較高、載荷較大、要求壽命較長時(shí)取 = 4。根據(jù)公式算得螺紋中徑后，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選 2 d 取相應(yīng)的公稱直徑 d 及螺距 P。由于圈數(shù)愈多各圈受力愈不均勻，所以螺紋圈數(shù)一般不宜 超過 10 圈 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 21 圖6.1 螺桿 表表61 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng) P P 螺紋副材料 滑動(dòng)速度 （m/min） 許用壓強(qiáng) （N/mm2） 螺紋材料 滑動(dòng)速度 （m/min）

55、許用壓強(qiáng) （N/mm2） 鋼對鑄鐵 2.4 6 12 13 18 4 7 銅對青銅 低速 3.0 612 15 1825 1118 710 12 鋼對鋼低速7.5 13 鋼對耐磨鑄 鐵 61268 淬火鋼對 青銅 6 1210 13 6.2 牙型、材料和許用應(yīng)力牙型、材料和許用應(yīng)力 采用梯形螺紋，單線n=1 螺桿45鋼，螺母ZCuSn5Pb5Zn5 滑動(dòng)速度Vs3m/s,許用壓強(qiáng) 2218p,2518 mm N b mm N b p取 螺桿的許用應(yīng)力： 45剛屈服點(diǎn) 取 2340 mm N x 2)684 .113( 53 340 53 mm N s p 290 mm N p 取 2)1089

56、0()2 . 10 . 1 ( mm N pb 299 mm N b 254906 . 06 . 0 mm N p 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 螺母的許用應(yīng)力： 取 2)6040( mm N b 250 mm N b 取 2)4030( mm N 235 mm N 6.3 按耐磨性設(shè)計(jì)按耐磨性設(shè)計(jì) 采取整體螺母式，取8 . 1 = 2 d P P .80 F mm8 . 2 188 . 1 5 . 405 8 . 0 取 mmd20mmd16 2 mmd5 .13 1 螺母高度 mmdH 8 . 28168 . 1 2 螺紋旋合圈數(shù) 96 . 0 30 8 .28 P H Z 螺紋的工作高

57、度 mmph15305 . 05 . 0 6.4 驗(yàn)算耐磨性驗(yàn)算耐磨性 單線螺紋導(dǎo)程與螺距相等，即mms30 導(dǎo)程角 84.30 16 30 arctanarctan 2 d s 牙面滑動(dòng)速度 (6.2) s m ss m x s v s vd v4 . 2027 . 0 84.30cos30 014 . 0 16 cos 2 小于許用比壓下的牙面滑動(dòng)速度，符合要求。 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 螺紋摩擦轉(zhuǎn)矩 (6.3)mmNdT v 2371 5 . 405)3232. 584.30tan(16 2 1 )tan( 2 1 21 (6.4) 22 .11) 5 .132 . 0 19413 (3) 5

58、. 13 5 .4054 () 2 . 0 (3) 4 ( 2 3 2 2 2 3 1 2 2 1 mm N ca d T d F =25.2 N/mm2 =50N/mm2，滿足強(qiáng)度要求 ca b 三角帶無極變速裝置設(shè)計(jì) 23 6.5 螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 鋼制螺桿螺牙強(qiáng)度高于青銅質(zhì)螺母，只計(jì)算螺母的螺牙強(qiáng)度 壓根寬度 mmpb5 .193065 . 0 65. 0 234 . 0 96. 0 5 . 1920 5 . 405 mm N dbz F 28 . 0 96. 0 5 . 1920 155 .40533 22mm N b zdb Fh ，牙根剪貼滿足強(qiáng)度要求 223534

59、. 0 mm N mm N ，牙根彎曲滿足強(qiáng)度要求 22508 . 0 mm N b mm N b 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 7 軸承的校核軸承的校核 7.1 概述概述 滾動(dòng)軸承是應(yīng)用很廣的一種基礎(chǔ)部件，已標(biāo)準(zhǔn)化，并由軸承廠大量生產(chǎn)。它有多 種類型規(guī)格以適應(yīng)不同的工況需要。所以，在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，只需要根據(jù)具體工作條件， 選用適合類型和尺寸的滾動(dòng)軸承即可。 滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便，工作可靠，起動(dòng)性能好，在中等速度下承載能力較高。與 滑動(dòng)軸承 圖2.16滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時(shí)壽命低，聲響較大。滾動(dòng)軸承中 的向心軸承（主要承受徑向力）通常由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體

60、保持架4部分組成。 內(nèi)圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈裝在軸承座孔中。在內(nèi)圈的外周和外圈的內(nèi)周 上均制有滾道。當(dāng)內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體即在內(nèi)外圈的滾道上滾動(dòng)，它們由保持架 隔開，避免相互摩擦。推力軸承分緊圈和活圈兩部分。緊圈與軸套緊，活圈支承在軸承 座上。套圈和滾動(dòng)體通常采用強(qiáng)度高、耐磨性好的滾動(dòng)軸承鋼制造，淬火后表面硬度應(yīng) 達(dá)到HRC6065。保持架多用軟鋼沖壓制成，也可以采用銅合金夾布膠木或塑料等制造。 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別首先表象在結(jié)構(gòu)上，滾動(dòng)軸承是靠滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)來支撐 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是一個(gè)點(diǎn)，滾動(dòng)體越多，接觸點(diǎn)就越多；滑動(dòng)軸承是靠平滑的 面來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是

61、一個(gè)面。其次是運(yùn)動(dòng)方式不同，滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方 式是滾動(dòng)；滑動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滑動(dòng)，因而摩擦形式上也就完全不相同。 滾動(dòng)軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的 一種精密的機(jī)械元件。滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成，內(nèi)圈 的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)；外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動(dòng) 體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響 著滾動(dòng)軸承的使用性能和壽命；保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)體脫落，引導(dǎo)滾 動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤滑作用。主要作用是支承轉(zhuǎn)動(dòng)的軸及軸上零件，并保持軸的正常工作位置 和旋轉(zhuǎn)精度，滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便，工作可靠，起動(dòng)性能好，在中等速度下承載