鋼環(huán)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(更新版)

　　

【正文】 、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、 14 農(nóng)業(yè)、國(guó)防及試驗(yàn)等各類機(jī)械。一組帶錐度的行星摩擦輪內(nèi)側(cè)夾在壓緊的主動(dòng)輪和壓盤之間，外側(cè)夾在帶錐度的固定環(huán)和調(diào)速凸輪之間，而組成摩擦副；當(dāng)壓緊的主動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦輪就做純滾動(dòng)，由于固定環(huán)和調(diào)速凸輪不動(dòng)，因此，摩擦輪在自轉(zhuǎn)的同時(shí)作公轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)行星摩擦輪的中心軸及滑塊軸承而帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)。但 CVT 的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在 一 升排量左右的低功率和低扭矩汽車，因此在自動(dòng)變速器占有率約 4%以下。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和形式是提高傳動(dòng)構(gòu)件受力的均勻性和傳動(dòng)平穩(wěn)性及效率的關(guān)鍵 ，其速比的變換則通過(guò)改變主動(dòng)輪從動(dòng)輪和中間構(gòu)件 三者的相對(duì)位置來(lái)獲得，這些摩擦式無(wú)級(jí)變速器的缺點(diǎn)主要是傳動(dòng)效率低、運(yùn)行中難以保持穩(wěn)定的速比、變速操作困難在高速運(yùn)行時(shí)變速易使傳動(dòng)零件過(guò)早的磨損以及對(duì)于低速大扭矩傳動(dòng)傳動(dòng)裝置的體積與重量較大。本設(shè)計(jì)任務(wù)要求把無(wú)級(jí)變速器安裝在自行車上，采用機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，本文主要介紹機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展概況。本文通過(guò)查閱相關(guān)的諸多文獻(xiàn)和書籍手冊(cè)等進(jìn)行鋼環(huán)式無(wú)級(jí)變速器原理及其結(jié)構(gòu)、變速原理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)的研究，并對(duì)摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可直接作為設(shè)計(jì)文件或指導(dǎo)文件進(jìn)行生產(chǎn)加工。 軸系的設(shè)計(jì) ............................................................................. 28 167。 本文的主要內(nèi)容及要求 .............................................................. 16 第二章 摩擦無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械特性加壓裝置和調(diào)速機(jī)構(gòu) .............. 17 167。計(jì) 算機(jī)操作較熟練。論文作者具有較強(qiáng)的查閱文獻(xiàn)和綜合 歸納資料的能力，綜合應(yīng)用本學(xué)科所學(xué)只是能力較強(qiáng)。 3 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 鋼環(huán)式無(wú)級(jí)變速器原理及其結(jié)構(gòu)； 變速原理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。 同意進(jìn)行答辯 評(píng)閱人： 2020 年 5 月 日 6 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2020963035 姓名： 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(shuō)明書） 頁(yè) 圖 表 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼環(huán)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 機(jī)械無(wú)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(guò)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。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫較認(rèn)真，具有一定的專業(yè)英文文獻(xiàn)閱讀與翻譯能力。 加壓裝置 ................................................................................ 19 第三章 摩擦式無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)說(shuō)明和計(jì)算過(guò)程 .............................. 20 167。 . 軸承的校核 ........................................................................... 32 總 結(jié) ..................................................................................................... 33 致 謝 ..................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn)資料 ........................................................................................ 35 附 錄： 文獻(xiàn)翻譯 ………………………………………………………29 9 摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 在某種控制的作用下，使機(jī)器的輸出軸轉(zhuǎn)速可在兩個(gè)極值范圍內(nèi)連續(xù)變化的無(wú)級(jí)變速 器傳動(dòng)隨著機(jī)械、材質(zhì)及加工工藝的高速發(fā)展和其需求量日益增多而得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。Friction type。直 至八十 年代中期以后，隨著國(guó)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(wú)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)模化生產(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作 ，又 經(jīng)過(guò) 二三十 年的發(fā)展 ，由于真空冶煉技術(shù)的應(yīng)用、超精密工藝的日臻完善以及潤(rùn)滑油料摩擦特性方面的改進(jìn)，使得機(jī)械無(wú)級(jí)變速器已經(jīng)系列化生產(chǎn)，并以 通過(guò)部件的形式供應(yīng)于市場(chǎng)，近十年來(lái)，由于能源危機(jī)的出現(xiàn)，人們對(duì)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在交通運(yùn)輸工具上應(yīng)用又進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成效。 167。機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)主要是：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，滑動(dòng)率小，工作可靠，具有恒功率機(jī)械特性，傳動(dòng)效率較高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格相對(duì)便宜；但零部件加工及潤(rùn)滑要求較高，承載能力較低，抗過(guò)載及耐沖擊性較差，故一般適合于中、小功率傳動(dòng)。 摩擦式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)的工作能力主要取決于傳動(dòng)元件和壓緊裝置的工作能力，其失效形式主要是傳動(dòng)元件和加壓元件的疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損及壓潰。使用條件包括：工作機(jī)械的變速范圍；最高速時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩和功率；最常使用的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；負(fù)載變動(dòng)情況；使用時(shí)間（時(shí) /日）；升速與降速情況；啟、制動(dòng)頻繁程度；有無(wú)正 反向使用要求及其頻繁程度；換算到變速器輸出軸上的工作機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。 ② .對(duì)于 轉(zhuǎn)速特性 （ 1）轉(zhuǎn)速范圍：機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速范圍也是選擇無(wú)級(jí)變速器類型的重要依據(jù)。如齒鏈?zhǔn)健捜菐綗o(wú)級(jí)變速器就不適合在軸線與地面呈垂直狀態(tài)下使用。 二、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的潤(rùn)滑與密封 ① .潤(rùn)滑方式與潤(rùn)滑油 一般的金屬摩擦式無(wú)級(jí)變速器靠浸油飛濺潤(rùn)滑。 對(duì)無(wú)級(jí)變速器專用油的要求 :1）摩擦特性好； 2）適當(dāng)?shù)恼扯群驼扯戎笖?shù)； 3）剪切、氧化安定性好； 4）抗泡性好； 5）油膜強(qiáng)度高。 167。反之 n2 上升時(shí)， M2 值下降也愈快。工作中有很高的穩(wěn)定性，能充分利用原動(dòng)機(jī)的全部功 率。 （一）常用操縱機(jī)構(gòu)的型式 調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的作用是：根據(jù)工作要求以手動(dòng)或自動(dòng)控制方式，改變滾動(dòng)體間的尺寸比例關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 （一）、壓緊力的確定 加壓裝置的任務(wù)是使?jié)L動(dòng)體彼此相互壓緊，并在接觸區(qū)產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮Γ? F=fQ=kfP，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 這種變速器的典型結(jié)構(gòu)如圖 ，從動(dòng)軸 1 和 4 上分別裝著兩對(duì)可分離錐輪 和 2， 3；一個(gè)沒(méi)有支承的鋼環(huán) 9 緊套在兩對(duì)錐輪之間（當(dāng)兩軸線在同一水平面上時(shí)，環(huán)在重力作用下貼附于兩對(duì)錐輪上，而當(dāng)兩軸線在同一鉛垂平面內(nèi)時(shí)，則應(yīng)使環(huán)與兩對(duì)錐輪間有一定的過(guò)盈 ，以保證一定的預(yù)緊力），錐輪 2， 8 與軸 4， 1 用花鍵相聯(lián)，并可在軸上作軸向移動(dòng)；錐輪 3， 10 則用平鍵固聯(lián)于軸 4， 1 上；依靠鋼環(huán)與錐輪之間的摩擦力將軸 1 的動(dòng)力傳給軸 4 而輸出。 22 表 31 閉式傳動(dòng)中許用接觸應(yīng)力 [σ j]值 查《機(jī)械無(wú)級(jí)變速器》書，預(yù)選有關(guān)參數(shù)如下： Cr=， c=,Ψ =，錐頂角 =120 度。 得 dmin = npA 20=12mm，所以取軸的最小直徑為 12m 設(shè)計(jì)時(shí)小端直徑選 14mm， 29 按 12mm 直徑校核滿足。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。 按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為： ?????? 1q?? 得綜合系數(shù)為： 1 1 2 .8 01 1 .6 21kKkK????????????? ? ? ?? ? ?? 又由表得碳鋼的特性系數(shù) ~ ,?? ? 取 ?? = 32 ~ ,?? ? 取 ?? = 于是，計(jì)算安全系數(shù) caS值， 按公式得 1122= 2 0 .2 1K1 0 .6 29 .4 0 1 .5amamcaSSKSSSSSS???????????? ? ??? ? ???????? ? ? ?? 故可知安全。 同時(shí)在查找資料的過(guò)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(lái)機(jī)械的發(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。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí) 是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)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)。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)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 懂得只有平靜下來(lái)，認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)習(xí)才能逐漸進(jìn)步。如果沒(méi)有 他 的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 35 參考文獻(xiàn)資料 [1]《機(jī)械工程手冊(cè)》第 6卷 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 [2]阮忠唐等 .《機(jī)械無(wú)級(jí)變速器》 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 1983 [3]第五設(shè)計(jì)院編 .《機(jī)械結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 [M].國(guó)防工業(yè)出版社， 1974 [4]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M].冶金工業(yè)出版社， 1982 [5]《機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)課題及指南》 [M].上海交通大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)教研室 [6]北京機(jī)床研究所 .機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（參考資料） ,1975 [7]陜西機(jī)械學(xué)院 .《機(jī)械工 程手冊(cè)》 .“摩擦輪傳動(dòng)及機(jī)械無(wú)級(jí)變速器”章 [J]. 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