60鋼錐錐輪式的無級(jí)變速器的傳動(dòng)與設(shè)計(jì)

60鋼錐錐輪式的無級(jí)變速器的傳動(dòng)與設(shè)計(jì),60,鋼錐錐,輪式,無級(jí),變速器,傳動(dòng),設(shè)計(jì) 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目： 鋼錐式無級(jí)變速器設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 興 湘 學(xué) 院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2006183920 姓 名： 許 勇 指導(dǎo)教師： 聶 松 輝 完成日期： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 小功率機(jī)械無級(jí)變速器 學(xué)號(hào)： 2006183912 姓名： 萬 強(qiáng) 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 聶 松 輝 系主任： 周 友 行 一、主要內(nèi)容及基本要求1、鋼球式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2、輸入功率 P=3kw，輸入轉(zhuǎn)速 n=1000rpm，調(diào)速范圍 R=9； 3、以 UG 或 SolidEdge 三維 CAD 軟件為平臺(tái)，建立整機(jī)的數(shù)字化模型；4、一張 A0 裝配圖紙及其零件圖，共計(jì) 2 張 A0 圖量； 5、設(shè)計(jì)說明書一份（附光盤） ； 6、英文文獻(xiàn)一份。 二、重點(diǎn)研究的問題1、鋼球式無級(jí)變速器原理及其結(jié)構(gòu)； 2、變速原理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。 三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 熟悉課題及基礎(chǔ)資料 第一周2 調(diào)研及收集資料 第二周3 方案設(shè)計(jì)與討論 第三四周4 無級(jí)變速器各零件三維模型設(shè)計(jì) 第五八周5 無級(jí)變速器總裝配圖設(shè)計(jì) 第九周6 無級(jí)變速器工程圖設(shè)計(jì) 第十周7 撰寫說明書 第十一周8 英文文獻(xiàn)翻譯，答辯 第十二周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 周有強(qiáng) . 機(jī)械無級(jí)變速器M. 成都:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. 2 阮忠唐.機(jī)械無級(jí)變速器設(shè)計(jì)與選用指南 M.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，1999. 3 濮良貴，繼名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)M.第 7 版.北京: 高等教育出版社，2001 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號(hào)： 2006183912 姓名： 萬強(qiáng) 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 頁 圖 表 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 小功率機(jī)械無級(jí)變速器 內(nèi)容提要：機(jī)械式無級(jí)變速是現(xiàn)今社會(huì)人們正在積極研發(fā)設(shè)計(jì)的一種新型的變速器。本文首先介紹機(jī)械無級(jí)變速器的發(fā)展概況及其特征和應(yīng)用，然后歸納了現(xiàn)今幾種機(jī)械式無級(jí)變速器發(fā)展概況，在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，提出了兩種可行的方案，經(jīng)過仔細(xì)的分析與比較，選出了浮動(dòng)行鋼球式無級(jí)變速器為最佳方案，并對(duì)該裝置的部分調(diào)速部分進(jìn)行改進(jìn)，以滿足該設(shè)計(jì)裝置能在現(xiàn)實(shí)上使用的要求；對(duì)該變速器的部分零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸計(jì)算，另外其中一部分零件還要進(jìn)行壽命計(jì)算和強(qiáng)度校核，以保證該無級(jí)變速器最后能夠滿足正常使用的要求；最后對(duì)部分零件進(jìn)行選型，并用 CAD 繪圖軟件繪制出該裝置的裝配圖以及所有非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) 2006183912 姓名 萬強(qiáng) 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 小功率機(jī)械無級(jí)變速器 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)評(píng)閱人： 2010 年 5 月日目錄摘要Abstract第一章 緒論1.1 機(jī)械無級(jí)變速器的發(fā)展概況1.2 機(jī)械無級(jí)變速器的特征和應(yīng)用1.3 無級(jí)變速研究現(xiàn)狀1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 第二章 無級(jí)變速器總體方案2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級(jí)變速器2.2 鋼球外錐式無級(jí)變速器2.3 兩方案的比較與選擇第三章 鋼球外錐式無級(jí)變速器部分零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 鋼球與主從動(dòng)錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.3 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.4 輸入、出軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.6 輸入輸出軸上軸承的選擇與計(jì)算3.7 輸入輸出軸上端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.8 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算第四章 主要零件的校核4.1 輸出，輸入軸的校核4.2 軸承的校核參考文獻(xiàn)總結(jié)致謝文獻(xiàn)翻譯圖紙摘要機(jī)械無級(jí)變速器是在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的一種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞裝置，由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)組成。機(jī)械無級(jí)變速器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、滑動(dòng)率小、具有恒動(dòng)率機(jī)械特性、傳動(dòng)效率較高，能更好地適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求及產(chǎn)品變換需要，易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化、且結(jié)構(gòu)簡單，維修方便、價(jià)格相對(duì)便宜。廣泛應(yīng)用于紡織、輕工、機(jī)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(jī)械無級(jí)調(diào)速。由于機(jī)械無級(jí)變速器絕大多數(shù)是依靠摩擦傳遞動(dòng)力，故承受過載和沖擊的能力差，且不能滿足嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求。關(guān)鍵字：連續(xù)變化 方便 便宜AbstractMechanical transmission is a device what input speed in certain circumstances to achieve a certain range of output speed of a movement and continuous change,it consists of a variable speed transmission, speed control agencies and pressure device or output institutions. Mechanical transmission is of stable speed, small sliding rate,and has a fixed rate with constant mechanical properties, high transmission efficiency,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 fullfil the foot strict transmission ratio. Key word： change revise costs low 第一章 緒論1.1 機(jī)械無級(jí)變速器的發(fā)展概況無級(jí)變速器分為機(jī)械無級(jí)變速器，液壓傳動(dòng)無級(jí)變速器，電力傳動(dòng)無級(jí)變速器三種，但本設(shè)計(jì)任務(wù)要求把無級(jí)變速器安裝在自行車上，所以一般只能用機(jī)械無級(jí)變速器，所以以下重點(diǎn)介紹機(jī)械無級(jí)變速器。機(jī)械無級(jí)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(shí)由于受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進(jìn)展緩慢。直到 20 世紀(jì)50 年代，尤其是 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(jí)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)化以及機(jī)械要改進(jìn)工作性能，都需要大量采用無級(jí)變速器。因此在這種形式下，機(jī)械無級(jí)變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國家有美國、日本、德國、意大利和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)健胶兔}動(dòng)式四大類約三十多種結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)無級(jí)變速器是在 20 世紀(jì) 60 年代前后起步的，當(dāng)時(shí)主要是作為專業(yè)機(jī)械配套零部件，由于專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)?，化工機(jī)械的多盤式以及切削機(jī)床的 Kopp 型無級(jí)變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺(tái)。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(dòng)流水線的迅速發(fā)展，對(duì)各種類型機(jī)械無級(jí)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。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國外現(xiàn)有的幾種主要類型結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器，在國內(nèi)皆有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10 萬臺(tái)左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無級(jí)變速器專業(yè)協(xié)會(huì)、行業(yè)協(xié)會(huì)及情報(bào)網(wǎng)等組織相繼建立。定期出版網(wǎng)訊及召開學(xué)術(shù)信息會(huì)議進(jìn)行交流。自 90 年代以來，我國先后制定的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共 14 個(gè)：JB/T 5984-92 寬 V 帶無級(jí)變速裝置基本參數(shù)JB/T 6950-93 行星錐盤無級(jí)變速器JB/T 6951-93 三相并聯(lián)連桿脈動(dòng)無級(jí)變速器JB/T 6952-93 齒鏈?zhǔn)綗o級(jí)變速器JB/T 7010-93 環(huán)錐行星無級(jí)變速器JB/T 7254-94 無級(jí)變速擺線針輪減速機(jī)JB/T 7346-94 機(jī)械無級(jí)變速器試驗(yàn)方法JB/T 7515-94 四相并列連桿脈動(dòng)無級(jí)變速器JB/T 7668-95 多盤式無級(jí)變速器JB/T 7683-95 機(jī)械無級(jí)變速器 分類及型號(hào)編制方法 1.2 機(jī)械無級(jí)變速器的特征和應(yīng)用機(jī)械無級(jí)變速器是一種傳動(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；其結(jié)構(gòu)特征主要是：需由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成。機(jī)械無級(jí)變速器的適用范圍廣，有在驅(qū)動(dòng)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(dòng)力矩者（如化工行業(yè)中的攪拌機(jī)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(yùn)輸機(jī)械要求隨物料及運(yùn)行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變提升或運(yùn)行速度，食品機(jī)械中的烤干機(jī)或制藥機(jī)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(jī)床加工時(shí)需保持恒定的切削線速度，電工機(jī)械中的繞線機(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)約能源而需進(jìn)行調(diào)速者（如風(fēng)機(jī)、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(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制等。綜上所述?？梢钥闯霾捎脽o級(jí)變速器，尤其是配合減速傳動(dòng)時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)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(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。故無級(jí)變速器目前已成為一種基本的通用傳動(dòng)形式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運(yùn)輸?shù)V山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗(yàn)等各類機(jī)械。1.3 無級(jí)變速研究現(xiàn)狀隨著我國在基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目上的投入加大，重型載貨車在市場(chǎng)上的需求量急劇上升，重型變速箱的需求也隨之增加,近年來，重型汽車變速器在向多極化、大型化的方向發(fā)展. 現(xiàn)在，我國已經(jīng)對(duì)變速箱的設(shè)計(jì)，從整機(jī)匹配到構(gòu)件的干涉判別和整個(gè)方案的模糊綜合判別，直到齒輪、離合器等校核都開發(fā)了許多計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，但是，大都沒形成工業(yè)化設(shè)計(jì)和制造，因此，還需要進(jìn)一步加強(qiáng).我過的汽車技術(shù)還需要進(jìn)一步發(fā)展.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(huì)由 CVT替代手動(dòng)變速箱（MT）和有級(jí)自動(dòng)變速箱（AT），無級(jí)變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢(shì),但是, 中國還沒有掌握全套的汽車自動(dòng)變速箱技術(shù)，也就還沒有形成市場(chǎng)所需成熟的汽車自動(dòng)變速箱產(chǎn)品。有人主張直接從國外引進(jìn)先進(jìn)的汽車自動(dòng)變速箱技術(shù)，不料國外所有相關(guān)公司都想直接從國外把汽車自動(dòng)變速箱產(chǎn)品銷售到中國市場(chǎng)或者在中國建立獨(dú)資企業(yè)就地生產(chǎn)銷售產(chǎn)品，不愿與中國的企業(yè)合作開發(fā)生產(chǎn)獲取高額壟斷利潤。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(duì)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。國內(nèi)重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國、德國、日本等幾個(gè)國家,引進(jìn)技術(shù)多為國外 8090 年代的產(chǎn)品。作為汽車高級(jí)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(gè)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。但從當(dāng)今重型車變速器的發(fā)展情況來看,在新產(chǎn)品開發(fā)上國內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開發(fā)過程,沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品; 從國內(nèi)重型變速器市場(chǎng)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。這說明國內(nèi)重型變速器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱,應(yīng)對(duì)整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2004 年年初我國出臺(tái)城市車輛重點(diǎn)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)。這足以說明國內(nèi)的重型車變速器企業(yè)仍然很渺小,在技術(shù)方面仍然有很長的路要走。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(dòng)有限公司、山西大同齒輪集團(tuán)有限責(zé)任公司及一汽哈爾濱變速箱廠等幾大家包攬。這些企業(yè)大多數(shù)變速器產(chǎn)品針對(duì)的市場(chǎng)各有側(cè)重, 像陜西法士特在 8t 以上重型車市場(chǎng)占有率達(dá)到 40 %以上, 并且在15t 以上重卡市場(chǎng)占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì), 擁有 85 %以上的市場(chǎng)份額; 綦江齒輪傳動(dòng)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 712m高檔大、中型客車以及總質(zhì)量在 1450t 重型載貨車、鞍式牽引車、自卸車及各式專用車、特種車配套;山西大同齒輪集團(tuán)配套市場(chǎng)主要在 810t 級(jí)的低噸位重型載貨車方面.隨著國內(nèi)汽車市場(chǎng)的發(fā)育成長, 變速器產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化,產(chǎn)品的針對(duì)性越來越強(qiáng)。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí), 要充分認(rèn)識(shí)到加入WTO 后良好的合作開發(fā)機(jī)遇,取長補(bǔ)短,同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識(shí)到供方、買方、替代者、潛在入侵者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì), 緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?；?、城市公交大型化的發(fā)展方向,開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的重型汽車變速器。1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求畢業(yè)設(shè)計(jì)類容：小功率機(jī)械無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；比較和選擇合適的方案，無級(jí)變速器變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算；對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度和壽命校核設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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。第二章 無級(jí)變速器總體方案2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級(jí)變速器鋼球長推式無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡圖鋼球長錐式(RC 型)無級(jí)變速器如上圖所示，為一種早期生產(chǎn)的鋼球長推錐式無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡圖，是利用鋼環(huán)的彈性楔緊作用自動(dòng)加壓而無需加壓裝置。由于采用兩軸線平行的長錐替代了兩對(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)特別簡單。但由于長錐的錐度較小，故變速范圍受限制。RC 型變速器屬升、降速型，其機(jī)械特性如下圖所示。技術(shù)參數(shù)為：傳動(dòng)比 i21 = n2/n1 =20.5, 變速比 Rb = 4,輸入功率 P1=（0.12.2） kw ，輸入轉(zhuǎn)速 n1=1500 r/min ,傳動(dòng)效率 85% 。一般用于機(jī)床和紡織機(jī)械等 .下圖是 RC 型變速器的機(jī)械特性：2.2 鋼球外錐式無級(jí)變速器 圖 2-1 鋼球外推式無級(jí)變速器1,11-輸入，輸出軸 2，10-加壓裝置 3，9-主，從動(dòng)錐輪 4-傳動(dòng)鋼球5-調(diào)速蝸輪 6-調(diào)速蝸桿 7-外環(huán) 8-傳動(dòng)鋼球軸 12，13-端蓋 圖 2-1 鋼球外錐式無級(jí)變速器如圖所示，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)過一組（38）鋼球 4 利用摩擦力驅(qū)動(dòng)輸出軸 11，最后將運(yùn)動(dòng)輸出。傳動(dòng)鋼球的支承軸 8 的兩端，嵌裝在殼體兩端蓋 12 和 13 的徑向弧行倒槽內(nèi)，并穿過調(diào)速渦輪 5 的曲線槽；調(diào)速時(shí)，通過蝸桿 6 和蝸輪 5 轉(zhuǎn)動(dòng)，由于曲線槽的作用使鋼球軸線的傾斜角發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)。其動(dòng)力范圍為：Rn=9，Imax=1/Imin，P 11 kw ，4% ，0.800.92 。此種變速器應(yīng)用廣泛。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。曲線槽可用阿基米德螺旋線，也可用圓弧。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。下圖為其特性曲線2.3 兩方案的比較與選擇鋼球長錐式(RC 型)無級(jí)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(jì)的要求，但由于在調(diào)速過程中，怎樣使鋼環(huán)移動(dòng)有很大的難度，需要精密的裝置，顯得不合理。而鋼球外錐式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)也比較簡單，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。只是字選用此變速器的同時(shí)須對(duì)該裝置進(jìn)行部分更改。須更改的部分是蝸輪蝸桿調(diào)速裝置部分。因?yàn)槲沂沁x用了 8個(gè)鋼球，曲線槽設(shè)計(jì)見第三章，一個(gè)曲線槽跨度是 900，也就是說從最大傳動(dòng)比調(diào)到最小傳動(dòng)比，需要使其轉(zhuǎn)過 900，而普通蝸輪蝸桿傳動(dòng)比是 1/8，那么其結(jié)構(gòu)和尺寸將完全不符合我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。為此，我想到了將它們改為兩斜齒輪傳動(dòng)，以用來調(diào)速。選用斜齒輪是因?yàn)樾饼X輪傳動(dòng)比較平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)過程中，將主動(dòng)斜齒輪的直徑設(shè)計(jì)成從動(dòng)斜齒輪的 3/4，這樣只要主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1200，那么從動(dòng)輪就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) 900，符合設(shè)計(jì)要求。第三章 鋼球外錐式無級(jí)變速器部分零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 鋼球與主從動(dòng)錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算試確定傳動(dòng)件的主要尺寸1. 選材料：鋼球，錐輪，外環(huán)及加壓盤均用 Gr15，表面硬度HR61，摩擦系數(shù) f=0.04，許用接觸應(yīng)力，傳動(dòng)件加壓元件 。2205/j kgcm 2405/j kgcm2. 預(yù)選有關(guān)參數(shù)為：錐輪錐頂半角 ，傳動(dòng)鋼球個(gè)數(shù)為 Z=6 加壓鋼球數(shù) m=8，錐輪與鋼球 ， 。1.5qDCd1.2,0.8fK3.有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算由 ，所以 。9bRmaxin3,i鋼球支撐軸承的極限轉(zhuǎn)角：（增速方向）1ax454518.326.5rctgirctg（減速方向）2min 7.3tt2maxax100niimin134. 計(jì)算確定傳動(dòng)鋼球的直徑 qd1coscos45s 0.19723C按手冊(cè)由 查得 ，帶入公式0.971().8213mincos68qjKfNdz2340.98.50.8(3cos45)8.67.(2.5)461 按鋼球規(guī)格圓整取 8.9qdm錐輪直徑 1513.5DC圓整取 3則 1.518609qd驗(yàn)算接觸應(yīng)力 j2131min(cos)68fjqKNCdz230.98.50.8(3cs45).527661=2316.23kgf/c應(yīng)此在許用接觸應(yīng)力范圍內(nèi)，故可用。5. 計(jì)算尺寸鋼球中心圓直徑 Ds31(cos)(1.5098632cos45)8.9qDCd=19.7862鋼球側(cè)隙 1(cos)in301(.50918632cos45)in3017.62qCd =1.027cm外環(huán)內(nèi)徑 Dr由公式 39.72.7rqD外環(huán)軸向截面圓弧半徑 R(0.78)qRd應(yīng)此，取 R=6.5cm錐輪工作圓之間的軸向距離 Bsin.9sin456.28qBcm經(jīng)過查手冊(cè)我設(shè)計(jì)了錐輪的齒數(shù)為 303.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 鋼球式自動(dòng)加壓裝置它由加壓盤 4，加壓鋼球 3，保持架 2，調(diào)整墊圈7，蝶形彈簧 6 和摩擦輪與加壓盤相對(duì)端面上各有的幾條均布的 V行槽。每個(gè)槽內(nèi)有一個(gè)鋼球，中間以保持架 2 保持鋼球的相對(duì)位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預(yù)壓碟行彈簧并襯以調(diào)整墊圈。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。如下圖下圖 3-1 所示 圖 2-1 鋼球 V 行槽式加壓裝置2. 加壓裝置的主要參數(shù)確定加壓盤作用直徑 pd1(0.56)Dcm式中 D1錐輪直徑。加壓盤 V 行槽的槽傾角 1sinpftgd式中 錐輪錐頂半角；f 錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)。應(yīng)此10.530.567pdDcm加壓盤 V 行槽傾角 1.413.5()0.12367sinsinpfarctgartgarctg取 =630 加壓鋼球按經(jīng)驗(yàn)公式取得=pyd1(),860qdm驗(yàn)算接觸強(qiáng)度均不足，故改用腰型滾子 8 個(gè)，取滾子軸向截面內(nèi)圓弧半徑=8cm，橫向中間截面半徑 r=0.8cm?，F(xiàn)驗(yàn)其強(qiáng)度：1r每個(gè)加壓滾子上法向壓緊力 yQ1min9480ssincocfy kNzQmD1.253.s458s60 .3=288.85kgf曲率系數(shù)1.8cos012r由表得 =0.8182，查得 ，帶入公式得加壓盤處的最大接觸().786應(yīng)力為2324081()j ykQrh231.76.8()0.=24583 2/kgfcm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(gè)加壓滾子，應(yīng)此，我用 6 個(gè)加壓滾子。3.3 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 調(diào)速渦輪槽型曲線及傳動(dòng)鋼球的尺寸如下圖所示調(diào)速渦輪的槽型曲線整個(gè)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 。8012 90槽型曲線可以為阿基米德螺旋線，也可以用圓弧代替，我選圓弧方法，變速槽中心線必須通過 A,B,C 三點(diǎn)，它們的極坐標(biāo)分別為：max3maxax3min, 3max,0,.5sin1,.,0.5sinABcciRDliiRl定出 A,B,C 三點(diǎn)后，用作圖法作出 A,B，C 三點(diǎn)的圓弧半徑 R 及圓心 o傳動(dòng)比 與渦輪轉(zhuǎn)角 呈線性變化，則槽型曲線為：xi與 呈線性變化，故有()xiFmc邊界條件有max0;()0Fci即 （A ）axi（B）;()1BBc（C）minF聯(lián)立解式（A）和（C）得 maxin故 axminxi我設(shè)計(jì)的是對(duì)稱調(diào)速， ， =3maxin1iax所以 34B即調(diào)速渦輪轉(zhuǎn)角 3/4 用于升速調(diào)速，而 1/4 用于降速調(diào)速，所以我采用單頭蝸桿，以增強(qiáng)自索性，避免自動(dòng)變速。在制造時(shí)，渦輪上的 z 條槽要保證其圓周不等分性不超過 。否則會(huì)造成鋼球的轉(zhuǎn)速不一，支撐軸與曲線槽的側(cè)隙為20.03mm。3.1 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向東相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置所以我采用定位軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和螺母等來保證。由設(shè)計(jì)要求知道，輸入功率 n=1000rpm。1. 初步確定軸的最小軸徑先按公式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，取 ，于是得：012A輸入軸 33min0126.150PdAm輸出軸 33min0.81221.60d應(yīng)此，我取輸入，輸出軸端最小軸徑相同，同為 25mm，根據(jù)最小軸徑根據(jù)公式 ，計(jì)算出應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)caATK準(zhǔn) GB/T50142003，選取了彈性柱銷聯(lián)軸器2. 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)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/T276-1944大軸承的尺寸：d=30mm ， D=55mm ， B=13mm ， =38.4mm，2d球數(shù)=11 ，球徑 =7.144， =47.7mm 。2D小軸承的尺寸：d=30mm ， D=42mm ，B=7mm ， =33.2mm2d球徑=3.5mm ， 球數(shù)=18 =47.7mm23. 軸的尺寸：4. 輸出軸的設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的輸出軸與輸入軸的設(shè)計(jì)相同。5 端蓋的設(shè)計(jì)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(duì)軸承添加潤滑脂的要求，及兩端的端蓋相同。3.8 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算我采用的是渦輪，蝸桿調(diào)速機(jī)構(gòu)，簡圖如下： 設(shè)調(diào)速機(jī)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：221cosyeR其中 109()應(yīng)此 220sinyee考慮到 ；解得0co,ab2 2sis(sincos)yReab舍去根號(hào)前的“”號(hào)，有3iyl在上式中，升速傳動(dòng)時(shí)， 。0,引入調(diào)速時(shí)渦輪轉(zhuǎn)角 與蝸桿轉(zhuǎn)角 的關(guān)系12z式中 ， 分別為渦輪的齒數(shù)和蝸桿的頭數(shù)。1z2變速器的輸出轉(zhuǎn)速 21cos()n一般： = ， 則4521()nctg則算出 36通過前面算出的一系列數(shù)據(jù)取蝸桿的頭數(shù) =1，渦輪的齒數(shù) =31，模數(shù)1z2z取 m=6.3第四章 主要零件的校核4.1 輸出，輸入軸的校核53. 30.5 1.5 10.5 20.5 24.1危 險(xiǎn)截 面1.如圖上的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出截面處的 及 M 的值如下表,HV載荷水平面 H 垂直面 V支反力 F 1237,1675NNF12869,30NNF彎矩 6HMm3,41VVMmMNm總彎矩22137697082224135N扭矩 3960TNm2. 彎矩扭合成應(yīng)力校核軸端強(qiáng)度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMTW前已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表查得 。160MPa所以 ，故安全。ca13. 疲勞強(qiáng)度的校核查表得：2.0,.3材料靈敏性系數(shù)為.82,0.5q有效應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()1.6k尺寸系數(shù) ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。0.70.82按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為：.91q得綜合系數(shù)為12.80.6kK又由表得碳鋼的特性系數(shù)取 =0.10.12,取 =0.055于是，計(jì)算安全系數(shù) 按公式得caS值 ，-12=20.K.69.401.5amcaSS故可知安全。4.2 軸承的校核1. 按手冊(cè)選擇 C=61800N 的軸承應(yīng)此軸承的基本額定靜載荷 =38000N。驗(yàn)算如下：0C1) 求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的 e 值與 Y 值。相對(duì)軸向載荷為，在表中介于 0.070.13 之間，相對(duì)應(yīng)的 e 值027.1538aFC為 0.270.31，Y 為 1.61.4。2) 用線性插值法求 Y 值。(1.64)(0.1375)1.9X=0.56，Y=1.5973） 求當(dāng)量動(dòng)載荷 01.2(5601.9720)87.2P4） 驗(yàn)算軸承的壽命：6638()()45.1012507.hCLhhn 所以安全。參考文獻(xiàn)1 周有強(qiáng). 機(jī)械無級(jí)變速器M. 成都: 機(jī)械工業(yè)出版社,2001. 2 阮忠唐.機(jī)械無級(jí)變速器設(shè)計(jì)與選用指南M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，1999.3 濮良貴，繼名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)M. 第 7 版.北京: 高等教育出版社，2001.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)?？傊?，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。致 謝 近三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中忙碌而又充實(shí)一段時(shí)光。這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而又親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍。短短的時(shí)間里，我學(xué)到了很多的東西。不僅學(xué)到就更多的理論知識(shí)，擴(kuò)展了知識(shí)面，提高了自己的實(shí)際操作能力；而且學(xué)會(huì)了如何去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，學(xué)會(huì)了面對(duì)困難和挑戰(zhàn)，學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學(xué)，表達(dá)我最真誠的謝意。首先感謝指導(dǎo)老師。本論文是在老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對(duì)她們的耐心指導(dǎo)和幫助表達(dá)我最真誠的謝意，感謝她們?cè)谶@幾個(gè)月來所付出的努力。在這段時(shí)間里，我從她們身上，不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，她們們的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。在此，請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。