鋼環無級變速器結構設計(完整版)

　　

【正文】 而定位，這種調節工作在開始調整時進行。 變速傳動所需的加壓特性取決于摩擦傳動的形式及其機械特性。 n 2 maxM 2n 2 minn 2N 2 N 2 =N (n 2 )N 2 =N (n 2 )M 2=M (n 2)M 2=M (n 2)圖2 2 恒 功率與恒轉矩 機械特性 表示恒轉矩機械特性 表 示恒功率機械特性 19 1. 通過使滾動體移動來改變工作半徑的。 3. 變功率、變轉矩特性．變速其的輸出轉速隨其負載轉矩和功率的變化而變化，其變化規律復雜多樣，通常以試驗方法來確定。這種機械特性相對來說就較“硬”。 設計要求：安裝拆卸要方便；外觀要勻稱，美觀；調速要靈活，調速過程中不能出現卡死現象，能實現動態無級調速；關鍵部件滿足強度和壽命要求。對于開式傳動或只傳遞運動而受力極小的無級變速裝置來說，密封裝置的主要作用是保護軸承。但在啟動前必須檢查油位，停車時必須保證油位在標準線上。如果某種無級變速器從功率特性和轉速范圍考慮是適用的，但不能滿足清潔要求，則仍不可用，如開式帶式無級變速器由于帶的磨損將會污染環境。 （ 2）運動平穩性：脈動式和齒鏈式無級變速器的輸出角速度有一定的不均勻性，因而不適用于運動平穩性要求的場合，如磨 床主傳動系統。 ① .對于機械特性 選擇變速器的類型時，應首先明確機械本身在整個變速器范圍內對功率或轉矩的要求。傳動元件之間為點接觸或線接觸，接觸點的位置在不斷地 變化，因此，在這些接觸，通常發生與齒輪傳動相似的點上應力是屬于交變的接觸應力（通常高達 1000~2500MPa） 疲勞點蝕破壞和磨損，帶來的后果是傳動出現振動、沖擊和噪聲，最終導致不能工作。 摩擦式無級變速器 ， 它靠旋轉體間的接觸摩擦力來傳遞動力 ,通過改變輸入、輸出的作用半徑，連續地改變了傳動比。 機械無級變速器傳動具有結構簡單、操縱方便、傳動效率高、恒功率特性好、噪聲低等優點，因此，能適應變工況工作、簡化傳動方案，節約能源和減少環境污染等要求，在工業界受到越來越多的重視和采用。 近年來摩擦式無級變速器在國外獲得了較快的發展，其傳動功率從幾十到幾千瓦，并可在接近于0~10000 轉 /分的輸出速度下工作，效率約為 75%到 95%，與傳統的齒輪傳動、鏈傳動及皮帶傳動相比， 不僅可實現無級變速而且傳動零件的形狀比較簡單無需很高的精度因此加工費用較低，現已獲得人們普遍地重視。Lubrication。當對主、從動軸的聯系關系進行控制時，則兩軸間的傳動比發生變化（在兩極值范圍內連續而任意地變化）。 摩擦無級變速器的特點 ............................................................ 21 167。 建議成績評定為： 指導教師： 年 月 日 答辯簡要情況及評語 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任： 年 月 日 8 目 錄 摘要 .................................................................................................. 9 Abstract: ............................................................................................... 10 第一章 緒論 ........................................................................................ 11 167。比較和選擇合適的方案并進行摩擦式無級變速器的計算與結構設計； 設計參數輸入功率 P=5kw，輸入轉速 n=1400rpm，調速范圍 R=6。 能力 獻、綜合歸納資料的能力； ； 、研究方法和手段的運用能力； ； 。 論文 （設計）質量 ，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規范； ，有無觀點提煉，綜合概括能力如何； ，有無創新之處。對關鍵部件進行強度 和壽命校核；用 CAD 繪圖軟件繪制裝配圖及零件圖。 機械無級變速器的特征和應用 .................................................. 12 167。 錐輪的設計與計算 ................................................................... 21 167。用機械構件作為中間介質的為機械無級變速器，其包括摩擦式和脈動式。 11 第一章 緒論 167。目前國內使用的摩擦 12 式無級變速裝置大多屬于直接傳動式、中間元件式、行星傳動式三種類型 ：主、從動摩擦元件直接接觸傳動的直接傳動式，主、從動元件通過中間元件進行傳動的中間元件式，以及中間元件作行星運動的行星傳動式。目前已經較多地應用于車輛、拖拉機和工程機械、船舶、機床、輕紡化工業機械、起重機械和試驗設備中。摩擦式機械無級 變速器 主要由壓緊的主動裝置、摩擦傳動機構、調速控制機構組成。加壓元件上的接觸應力屬于靜應力或脈動應力，但由于結構尺寸的限制，其接觸應力值更高于傳動元件，因而其失效形式是表面壓潰（或塑性流動）和疲勞點蝕。然后結合各種無級變速器的功率（或轉矩）特性曲線進行選用。 ③ .對于 安裝場地要求 （ 1）由于各種機械無級變速器的結構和工作原理不同，因此，在相同的傳動功率情況下，其體積將有很大差異。 ④ .對于 操作要求 （ 1）調速：少數無級變速器既可在停車時變速，也可在運轉過程中調速，而大多數無級變速器則只能在運轉過程中才能調速，在使用時，必須按操作要求進行工作。如果油量過多，則在運轉過程中會引起空載功率增大、油溫升高以至傳動力矩不足等現象。閉式金屬摩擦型無級變速器的密封裝置，除用來防止外界塵埃等浸入軸承外，更重要的是，防止油液外漏。 對關鍵部件進行強度和壽命校核； 用 CAD 繪圖軟件繪制裝配圖及零件圖。相反地，如果特性曲線上各點的剛度系數很小。 （二）容許輸出特性 無級變速器的傳動能力受結構強度條件等因素的限制。主要用于兩滾動體的母線均為直線的情況，且兩輪的回轉軸線平行或相交，移動的方向是兩輪的接觸線方向。通常，它與輸出軸的轉矩，功率，轉速和工作半徑等有關。 167。 (4)錐輪最大工作直徑 Dmax 的確定 . Dmax= minRbD = ?? (5)錐輪錐頂角 2α =的確定 . 取 2α =120 度 (6)主，從動錐輪之間中心距 a 的確定 . a=（ ~） Dmax=*=9 (7)錐輪與鋼環之間工作長度 b 的確定 . b= min2 sinD??=060s32 in??= 圓整為 (8)錐輪小端直徑 Di 的確定 . Di=Dminbsin? =. 5*sin60= 圓整為 (9)錐輪大端直徑 De 的確定 . De=Dmax+bsin? =+0. 5*sin60= 圓整為 (10)錐輪的零件圖 . 25 圖 32 固定錐輪零件圖 167。 聯軸器的計算轉矩 Tca=KA T，查表 141，考慮到轉矩變化很小，故取 KA = 則： Tca=*10232=13302 N 按照計算轉矩 Tca 應小于連軸器公稱轉矩的條件，查標準 GB/T50142020 或手冊選用 HL4 型彈性柱銷聯軸器。 IVVd =26mm 30 圖 35 軸的零件圖 31 第四章 主要零件的校核 167。驗算如下： 1）求相對軸向載荷對應的 e 值與 Y 值。 畢業設計 一天一天面臨尾聲， 在不斷的努力 和老師同學的幫助 下我的畢業設計終于完成了。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 在這里首先要感謝我的導師 聶松輝 。也就是在這里，給我的大學生涯設計點上了第一個逗號。從機床的角度使用 ,實時振動控制理論應用于控制刀架之間的相對位移和軸抑制特定的相對振動模式。在車床的情況下 ,這種結構允許的變化大小根據主軸單元和軸表 ,設計成標準化的單位。 可以得到 10,000分， 1最大主軸轉速。這個運動可通過測量主軸和刀具之間的相對振動進行評 37 價。 在 45赫茲的頻率峰可以觀察到，并且它可以被認為是一個自由度的簡單系統。假設 XD且 x ? d表示所需的相對位移和相對速度，相對位移和相對速度被定義為 （ XD X ） ，（ X ? 208。 X ? ） + KD（ XD X ） 其中權重系數 Kd和 Kv值被使用。 然后，模態分析，可用于獲得所述振動的模式，來決定上述目標振動模式，并且確定在何處設 定所述致動器用于振動控制。圖 2示出了主軸頭和代表幀連接的塊之間的典型的遵從傳遞函數。機床重量只有 525公斤（包括封面）和 440的空間內適合寬 1450長 1050?立方毫米，這是足夠緊湊。 在這份報告中，我們專注于振動問題。這些結構適合于機 床的動態特性的觀點。從某種意義上可以說，今日的畢業設計其實從大一時已經開始了。 雖然 我的設計較為 簡單 ，但是 聶松輝 老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同 樣巨大。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。 2）用線性插值法求 Y 值。 所以 ca?? 1[]?? ，故安全。 軸的結構設計 為了滿足本聯軸器的軸向定位要求 ， 從左至右一次編段為 Ⅰ — Ⅱ 軸段右端需制出一軸肩，故取 Ⅱ — Ⅲ 段的直徑 dⅡ Ⅲ =17mm；左端用軸端擋圈定位，接軸端直徑取擋圈直徑 D=19mm ， Ⅰ — Ⅱ段長度取 lⅠ Ⅱ =150mm。 1） 鋼環內周的正壓力 100 . 1 8 22 ( 1 )cioiRhQrA y R? ?? 28 NfnDPkQr f 05min5 ??? ???????? ? 于是得 2/2 1 9 7 4) 8 (126 5 9 5 12 cmNi ?? ?????? 2）鋼環外周的正應力 202/7 6 5) 8 (126 3 9 5 12)1 8 (2cmNRyhRAQroece??????????? 3）鋼環接觸外剖面內的最大應力 202m a x/17286cmNRAyhQ rRoec????????? 4）鋼環許用應力 [σ ]= []sS? 式中：σ s—— 材料屈服限，鋼環材料同樣選用 GCr15 鋼 ? s=380~420N/mm2 [S]—— 許用安全系數，取 [S]=2 于是算得： [σ ]=200N/mm2 可見鋼環剖面內各處的工作應力均小于許用應力，故強度足夠。 167。對效率和壽命等均不利。主要用于兩滾動體之一的母線為圓弧的情況。通常是對變速器的薄弱傳動元件，取其工作應力等于許用應力，按不同位置逐點計算出其所能傳遞的最大轉矩和功率，便可畫出容許輸出特性曲線 [M2]=[M](n2)或 [N2](n2)。 機械無級變速器的機械特性，大致上可以歸納為下列三種： ．如圖 22 中的實線所示，其特性是傳動中輸出功率保持不變，即 N2=cM2 n2=常量 式中 c —— 有關常數。 （一）機械特性及其類型 無極變速器在輸入轉速一定的情況下，其輸出軸上的轉矩 M2 或功率 N2 與轉速 n2 的關系稱為機械特性。此外，油液的外漏也影響工作場所的清潔衛生。若用普通機油代替，則將不能使無級變速器充分發揮作用，甚至會降低使用壽命，因此，必須十分重視機械無級變速器使用的油液。 （ 3）手輪轉動圈數與轉速變 化之間的關系等。 （ 2）各種無級變速器的輸出軸與輸入軸線的相對位置有所不同。對于機床的進給系統，則要求在相當寬的變速范圍內傳遞恒 定轉矩，而不要求恒功率特性；這時可考慮采用 OM、 NS和 RC 型等變速器。無級變速器目前已成為一種基本的通用傳動形式，應用于紡織