Koop-B型鋼球式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【帶UG或SolidEdge三維】【含全套CAD圖紙】

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目： 鋼球 式 無(wú)級(jí)變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼球 式 無(wú)級(jí)變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 1、以鋼球、加壓盤為傳動(dòng)件，設(shè)計(jì)一種機(jī)械摩擦式無(wú)級(jí)變速器； 2、輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=1500速范圍 R=10； 3、以 維 件為平臺(tái)，建立整機(jī)的數(shù)字化模型； 4、完成 配圖紙 1 張，零件圖總量不少于 紙 1 張； 5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份； 6、英文文獻(xiàn)一份。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1、鋼球式無(wú)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 1 周 2 調(diào)研及收集資料 第 2 周 3 方案設(shè)計(jì)與討論 第 3 4 周 4 無(wú)級(jí)變速器各零件三維模型設(shè)計(jì) 第 5 8 周 5 無(wú)級(jí)變速器總裝配圖設(shè)計(jì) 第 9 周 6 無(wú)級(jí)變速器工程圖設(shè)計(jì) 第 10 周 7 撰寫說(shuō)明書 第 11 周 8 英文文獻(xiàn)翻譯，答辯 第 12 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(wú)級(jí)變速器 M. 成都 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001. 2 阮忠唐 M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 版 高等教育出版社， 2001 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼球式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 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； 量是否適當(dāng)； 研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運(yùn)用能力； 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 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(yǔ)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； 無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 無(wú)創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 論文選題綜合性強(qiáng)，基本符合機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求，題目難度適 中，與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合較為緊密。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)。 論文理論基本正確，論述比較充分，整體結(jié)構(gòu)尚可；設(shè)計(jì)計(jì)算比較科 學(xué)，技術(shù)用語(yǔ)比較準(zhǔn)確，引文比較規(guī)范。文字通順，綜合概括能力較強(qiáng)； 論文具有一定的參考價(jià)值。 同意進(jìn)行答辯 評(píng)閱人： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 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： 鋼球 式 無(wú)級(jí)變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 鋼球式 無(wú)級(jí)變速器，動(dòng)力由輸入軸輸入，經(jīng)自動(dòng)加壓裝置帶動(dòng)主 動(dòng) 輪 同 速轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)一組鋼球利用牽引力驅(qū)動(dòng)外環(huán)和從動(dòng) 輪 ，最后經(jīng)錐輪、自動(dòng)加 壓 裝置驅(qū)動(dòng)輸出 軸 將動(dòng)力輸出。 傳動(dòng) 鋼球的支撐軸的兩端嵌裝在端蓋 的 徑向弧形導(dǎo) 槽 內(nèi)，軸通過(guò)調(diào)速 蝸輪 上的凸輪槽 ;調(diào)速時(shí) ，通過(guò)蝸桿 使 蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于凸輪槽的作用， 使 鋼球 軸心線 的傾角發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼球與 主 、從動(dòng)輪的工作直徑改變，輸出軸的轉(zhuǎn)速 得到 調(diào)節(jié) ， 從而達(dá)到變速的作用。 在 設(shè)計(jì)、 制造 與安裝時(shí)，一組鋼球直徑要一致、球孔 軸線 與直徑 要 一致 、 端蓋經(jīng)向 圓弧槽 的等 分 性及其圓弧中心和 球心要 一致、調(diào)速蝸輪上 凸輪槽 的等分性，以及鋼球、錐輪、加壓盤的 制造 精度和表面粗糙度 應(yīng) 注意。 在 設(shè)計(jì) 時(shí) 根據(jù) 已知數(shù)據(jù)算出鋼球直徑 ， 鋼球的 軸 心線傾斜角度 范圍 ， 鋼球 中心圓直徑 ， 鋼球 傾隙， 外環(huán) 尺寸。 隨后 加壓 盤的 計(jì)算與設(shè)計(jì)， 以及 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的計(jì)算與設(shè)計(jì)， 輸入、 輸出 軸 的 設(shè)計(jì)與計(jì)算， 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，無(wú)級(jí)變速器的裝配， 最后 是 主要零件的 校核， 符合設(shè)計(jì)要求后 ，根據(jù)所 算出的數(shù)據(jù)利用 件 畫出三維 零件圖 、裝 配 圖，完成整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出基礎(chǔ)知識(shí)較扎實(shí)、獨(dú)立工作能力較強(qiáng)。計(jì)算機(jī)操作較熟練。勞動(dòng)紀(jì)律性較強(qiáng)，工作較認(rèn)真。能如期完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)方案基本正確， 圖面質(zhì)量較好，結(jié)構(gòu)尚合理。 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。同意其參加答辯。 建議成績(jī)?cè)u(píng)定為： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 目 錄 摘要 一章 引言（ 1） 械無(wú)級(jí)變速的發(fā)展概況（ 1） 械無(wú)級(jí)變速器的特征及應(yīng)用（ 1） 內(nèi)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的研究現(xiàn)狀（ 2） 球外錐式無(wú)級(jí)變速器簡(jiǎn)介（ 3） 業(yè)論文設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（ 4） 第二章 主要 零件的 計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 5） 鋼球與主、從動(dòng)錐輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 5） 加壓盤的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 8） 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 9） 輸入、輸出軸的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 10） 輸入、輸出軸上軸承的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 11） 輸入、輸出軸上端蓋的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 11） 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)（ 11） 無(wú)級(jí)變速器的裝配（ 13） 第三章 主要零件的校核（ 14） 輸入、輸出軸的校核（ 14） 軸承的校核（ 16） 總結(jié)（ 18） 參考文獻(xiàn)（ 19） 鋼球錐輪式無(wú)級(jí)變速器的設(shè)計(jì) 摘要： 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器能夠適應(yīng)不斷變化的工藝要求，工藝開發(fā)和機(jī)械化的一般驅(qū)動(dòng)器提高了設(shè)備的機(jī)械性能和自動(dòng)化。本文描述的機(jī)械摩擦無(wú)級(jí)變速器，設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，材料和潤(rùn)滑等的知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)，以及作為該無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。 這種設(shè)計(jì)是通過(guò)改變球的半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)球錐輪無(wú)級(jí)變速器的輸出軸速度的連續(xù)變化用作中間球錐形輪驅(qū)動(dòng)部件，工作。本文分析了主，從動(dòng)輪，球和外工程和在傳輸過(guò)程中的傳力之間的關(guān)系 ;實(shí)際錐輪設(shè)計(jì)公式的詳細(xì)推導(dǎo) ;和選擇用于計(jì)算具體的設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì) ;繪制的零件圖計(jì)算出的錐輪裝配圖和主傳動(dòng)組件，此傳輸技術(shù)的結(jié)構(gòu)和要求的其它方面表現(xiàn)更清晰。 該無(wú)級(jí)變速器具有良好的結(jié)構(gòu)和性能上的優(yōu)勢(shì)，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，可作為大規(guī)模生產(chǎn)的無(wú)級(jí)變速器。其主要特點(diǎn)是： 1、調(diào)速范圍寬 ; 2、良好的恒功率特性 ; 3、可以上升，減速，正，反轉(zhuǎn) 。4、光滑，耐沖擊性強(qiáng) ; 5、輸出功率較大 ; 6、壽命長(zhǎng) ; 7、速簡(jiǎn)單，可靠 ; 8、維護(hù)方便。 關(guān)鍵詞： 無(wú)級(jí)變速器、摩擦式、鋼球錐輪式、設(shè)計(jì) ll to to to of VT of of as as VT is by of to VT of as an of VT of to VT of of VT a a be as 2 3 4 . 6 , 7is 8 , 第一章 引言 械無(wú)級(jí)變速的發(fā)展概況 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是一個(gè)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，其主要功能特點(diǎn)是：在恒定的輸入速度，輸出軸速度可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化，從而滿足該機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)所需要操作過(guò)程中的各種不同的條件要求。 它配合減速器傳動(dòng)時(shí)具有顯著作用，可進(jìn)一步擴(kuò)大變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩，以提高產(chǎn)物的產(chǎn)率，滿足產(chǎn)品改造，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化的整個(gè)系統(tǒng)的各方面的需要。因此 且已被廣泛使用。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器最初出現(xiàn)在 19 世紀(jì) 70 年代，但是當(dāng)時(shí)受材質(zhì)與工藝的 條件限制 ,發(fā)展十分緩慢。直到 20世紀(jì) 70年代以后，一方面是與冶煉，熱處理，精密加工及數(shù)控機(jī)床和牽引傳動(dòng)理論和油的產(chǎn)生和發(fā)展，解決 一方面，隨著生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化和提高性能所需的機(jī)械的工作需要大量使用 此，在這種情況下，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器獲得了快速而廣泛的發(fā)展。主要開發(fā)和生產(chǎn)的國(guó)家有日本，德國(guó)，意大利，美國(guó)和俄羅斯等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式及脈動(dòng)式四大類約 30 多種不同的結(jié)構(gòu)類型。輸入功率一般為 N=(瓦，個(gè)別類型可達(dá)到N=(150W ，輸 入轉(zhuǎn)速一般是 750、 1500、 3000)轉(zhuǎn) /分 ;輸出轉(zhuǎn)速可以是正，反轉(zhuǎn)，增速或者減速，最小速率可以降低到零。 80 年代以來(lái)，機(jī)械無(wú)級(jí)變速趨勢(shì)是向美國(guó)，日本等國(guó)家進(jìn)行用于汽車高速，高效，高扭矩的 。 械無(wú)級(jí)變速器的特征及應(yīng)用 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是一種傳動(dòng)裝置，其功能主要特點(diǎn)是：在恒定的輸入速度下，輸出軸速度可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，以滿足各種操作過(guò)程中不同的應(yīng)用要求的機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng) ;其主要結(jié)構(gòu)特征是：需要由可變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，調(diào)速機(jī)構(gòu)和加壓裝置或輸出裝置由三個(gè)部分組成。 機(jī)械 無(wú)級(jí)變速器的適用范圍廣 ，有在驅(qū)動(dòng)功率保持不變時(shí)，由于工作阻力的變化，需要調(diào)整驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的速度以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)?驅(qū)動(dòng)力矩者 （例如， 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 ）；還有需要根據(jù)情況進(jìn)行 2 調(diào)整所需的速度者（ 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 或 提升運(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 ）；有為了獲得恒定的運(yùn)行速度或張力需要調(diào)節(jié)速度者（如需要切割導(dǎo)線截面切割加工時(shí)保持恒定的速度，電氣機(jī)械絡(luò)筒機(jī)需要保持一個(gè)恒定的卷繞速度，紡織機(jī)械，輕工機(jī)械漿紗機(jī)膜機(jī)都必須調(diào)整速度，以保證恒張力等）；有在整個(gè)系統(tǒng)中為適應(yīng)各種條件，需要協(xié)調(diào)各種工況、工位、工序或單元的不同要求 ，并具有自動(dòng)速度控制者（如生產(chǎn)各種半自動(dòng)或自動(dòng)操作或流水線操作）；有為了改變所要求的速度去探索最佳效果者（如試驗(yàn)機(jī)械或者離心機(jī)需要調(diào)速，以獲得最佳的分離）；有為了節(jié)能減排 而需進(jìn)行調(diào)速者 （如風(fēng)機(jī)，水泵等）；此外，根據(jù) 各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化 ， 進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整速度或 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制等 。 總之，采用無(wú)級(jí)變速器，特別是 配合減速傳動(dòng)時(shí) ，進(jìn)一步擴(kuò)大其轉(zhuǎn)速范圍和輸出轉(zhuǎn)矩，能夠更好地適應(yīng)于提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，以滿足變換的最佳性能所需的各種條件，可以看出對(duì)產(chǎn)品的需求，節(jié)約能源，機(jī)械化和自動(dòng)化的整個(gè)系統(tǒng)的所有方面都具有顯著作用。因此， 紡織，輕工，食品，包裝，化工，機(jī)床，電機(jī)，材料處理采礦和冶金，工程，農(nóng)業(yè)，國(guó)防和測(cè)試等各類機(jī)械使用。 內(nèi)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器基本上是圍繞 20 世紀(jì) 60 年代開始到 80 年 代中期，隨著大量引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代自動(dòng)化流水線的快速發(fā)展，為各類機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的專業(yè)廠家需求顯著增加啟動(dòng)建設(shè)和規(guī)?；a(chǎn)，一些大學(xué)已經(jīng)開展了研究工作在外地。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，現(xiàn)在，從機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器的研發(fā)，生產(chǎn)，以情報(bào)信息的各個(gè)方面在國(guó)內(nèi)同行業(yè)組成了一個(gè)較完整的體系，一個(gè)新興的行業(yè)，在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器的大多是模仿國(guó)外產(chǎn)品，主要產(chǎn)品類型： (1)摩擦式無(wú)級(jí)變速器 : 1、行星錐盤式 (； 2、行星環(huán)錐式 (； 3、錐盤環(huán)盤式 (干式、濕式 )； 4、多盤式 ( )等。 (2)齒鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器 : 1、滑片鏈?zhǔn)剑?2、滾柱鏈?zhǔn)剑?3、鏈?zhǔn)骄砝@式。 (3)帶式無(wú)級(jí)變速器 : 1、普通 2、寬 (4)脈動(dòng)式無(wú)級(jí)變速器 : 1、三相并列連桿式； 2、四相并開連桿式。 其中行星錐無(wú)級(jí)變速器高度靈活的光盤，結(jié)構(gòu)和工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠，綜合性能好，尤其是需要適應(yīng)各種生產(chǎn)線，使用最廣泛，產(chǎn)量最大，其年度賬目機(jī)械 50超過(guò)無(wú)級(jí)變 3 速器的總輸出。輸入功率為廣大的 瓦，少數(shù)種類可以達(dá)到（ 22 30）千瓦左右。經(jīng)過(guò)前一階段通過(guò)實(shí)踐，掌握本領(lǐng)域近幾年，國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的生產(chǎn)有一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)，主要是 （ 1）基礎(chǔ)上的“恒功率行星摩擦式無(wú)級(jí)變速機(jī)”和“非物理心軸行星齒輪無(wú)級(jí)變速器”的創(chuàng)新和發(fā)展的原盤無(wú)級(jí)變速行星錐原有產(chǎn)品的創(chuàng)新和改進(jìn)，后者的傳動(dòng)比由 5個(gè)增至 6至 20個(gè)或更多，輸出扭矩也增加了一倍多，等優(yōu)良性能，還有一系列的產(chǎn)品。 （ 2）與 級(jí)變速器汽車的研究和開發(fā)是一種高科技產(chǎn)品，目前已開通了金屬帶式無(wú)級(jí)變速器，經(jīng)過(guò)測(cè)試，現(xiàn)在準(zhǔn)備進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn) ;其中依靠關(guān)鍵部件“金屬條”還將自己生產(chǎn)的進(jìn)口。此外， 新的汽車也被用在 （ 3）開發(fā)新類型的創(chuàng)新的（汽車和通用）無(wú)級(jí)變速器近年來(lái)取得了創(chuàng)新性的無(wú)級(jí)變速器，其中無(wú)級(jí)變速器的特性主要是無(wú)摩擦式傳動(dòng)，大多要鏈接脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的驅(qū)動(dòng)器或采取的主鏈驅(qū)動(dòng) ; 實(shí)現(xiàn)高功率，恒功率或速度要求 ; 力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，并獲得優(yōu)異的性能。這個(gè)計(jì)劃，已經(jīng)多年研究試驗(yàn)，在不久的將來(lái)，可能會(huì)見效。 上述情況可以解釋，從過(guò)去國(guó)內(nèi)的發(fā)展無(wú)級(jí)變速器模擬階段和生產(chǎn)進(jìn)入創(chuàng)新階段，由低功耗的發(fā)展，大功率，高科技發(fā)展的總體技術(shù)方向，所以在未來(lái)可能會(huì)有一些新的一代機(jī)械無(wú)級(jí)變速器 的優(yōu)異性能。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，自 80 年代以來(lái)，許多出現(xiàn)由交流電機(jī)調(diào)速方式進(jìn)行。它作為一種先進(jìn)的變速器，驅(qū)動(dòng)器控制器及其獲得機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的迅速發(fā)展和應(yīng)用衍生品產(chǎn)生了一定的影響。它的主要優(yōu)點(diǎn)是速度快，性能好，規(guī)模大，效率高，良好的自我控制，很寬的功率范圍。近年來(lái)，一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)（ 出現(xiàn)，以進(jìn)一步提高性能 ;然而，缺點(diǎn)在于，它們都小于電機(jī)的額定速度，只在低轉(zhuǎn)速的效率比低并且足夠穩(wěn)定，從過(guò)載性能較差等的恒定轉(zhuǎn)矩特性。 上述功率調(diào)速相比，機(jī) 械無(wú)級(jí)變速器的特性主要是：機(jī)械性能與恒功率，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可靠，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，而且種類很多，范圍廣泛的應(yīng)用。因此，在未來(lái)的發(fā)展，仍具有廣闊的前景。 鋼球外錐無(wú)級(jí)變速器簡(jiǎn)介 鋼球外錐式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)如圖 1力由軸 1輸入，通過(guò)自動(dòng)加壓裝置 2，帶動(dòng)主動(dòng)輪 3同速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)一組 (3 8個(gè) )鋼球 4利用摩擦力驅(qū)動(dòng)外環(huán) 7和從動(dòng)錐輪 9；再經(jīng)錐輪輪 9、自動(dòng)加壓裝置 10驅(qū)動(dòng)輸出軸 11，最后將動(dòng)力輸出。傳動(dòng)鋼球的支承軸 8的兩端嵌裝在殼體兩端蓋 12和 徑間弧形導(dǎo)槽內(nèi)，并穿過(guò)調(diào)速蝸輪 5的曲線槽；調(diào)速時(shí)，通過(guò)蝸桿 6 使蝸輪 5 轉(zhuǎn)動(dòng)。由于曲線槽 (相當(dāng)于一個(gè)控制凸輪 )的作用，使鋼球軸心線的傾斜角發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸的轉(zhuǎn)速便得到調(diào)節(jié)。其動(dòng)力范圍為： ， ， P 11 4% ， 應(yīng)用甚廣。 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(wú)級(jí)調(diào)速。 4 圖 1 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu) 1、 11出軸； 2、 103、 9動(dòng)錐輪； 4567812、 13畢業(yè)論文設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容：鋼球機(jī)械無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：選擇鋼球外錐式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，對(duì)其進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與；對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度校核和壽命校核。 設(shè)計(jì)要求：輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=10；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(guò)程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)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。 5 第二章 主要 零件的 計(jì)算與設(shè)計(jì) 鋼球與主、從動(dòng)錐輪的計(jì)算與設(shè)計(jì) 確定傳動(dòng)件的主要尺寸 1、 選材：鋼球、錐輪、外環(huán)及加壓盤均用 面硬度 擦系數(shù) =用應(yīng)力，屬于點(diǎn)接觸，查文獻(xiàn) 2表 2傳動(dòng)件 =22002500力元件 =44005000 2、 預(yù)選參數(shù)：錐輪錐頂半角 =45，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 1C = = 圖 2鋼球外錐式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 3、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 各尺寸對(duì)應(yīng)圖 2傳動(dòng)比 鋼球支撐軸承的極限轉(zhuǎn)角： （減速方向）r c t . 3 3r c t an 速方向）r c t 45a r c t an 6 4、 計(jì)算確定傳動(dòng)鋼球的直徑 9 0 s 45co s co s 1 C 由 查文獻(xiàn) 2表 2 ）（ ，代入公式 3m i 3 6 1 5 2 4q 3 24 5361524 2按傳遞功率 據(jù)表 2整取 錐輪直徑 取整 D 則 5 2 5 5 9 0 11 5 5d 演算接觸應(yīng)力j3m i co 6 8 8 1 6 2cm/ 在許用接觸應(yīng)力范圍之內(nèi)，故可用。 7 5、 計(jì)算尺寸 鋼球中心圓直徑3d)co s( o ）（ 鋼球側(cè)隙 1s in)c o s( 1 30s 5c o 5 5 9 0 外環(huán)內(nèi)徑 4 外環(huán)軸向弧半徑 R R=輪工作圓之間的軸向距離 B 4 壓盤的計(jì)算與設(shè)計(jì) 8 圖 2 鋼球 1、 鋼球式自動(dòng)加壓裝置如圖 2由加壓盤，加壓鋼球，保持架，調(diào)整墊圈，碟形彈簧和摩擦輪與加壓盤相對(duì)端面上各有的幾條均勻分布的 V 型槽。每個(gè)槽內(nèi)有一個(gè)鋼球，中間以保持架保持鋼球的相對(duì)位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預(yù)壓蝶形彈簧并襯以調(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。 2、 加壓裝置的主要參數(shù)確定 加壓盤作用直徑 其中 1D 為錐輪直徑。 加壓盤 1 18276)45s i ar ct s i ct 取 306 其中 為錐輪錐頂半角， f 為錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)。 加壓鋼球按經(jīng)驗(yàn)公式取 所以軸向壓緊力 k i a x 法向壓緊力 k g o sm a x 1 8 4 3 71 3 7 4 3 2 故接觸強(qiáng)度不足 9 改用腰鼓形滾子 8 個(gè)，取滾子軸向截面圓弧半徑 1 ，橫向中間截面半徑 。 曲率系數(shù) 8 1 8 o s 21 21 rr 文獻(xiàn) 2表 2 ，得 1 帶入3 221)11(853 =作應(yīng)力在許用范圍內(nèi)，故可用。 速齒輪上變速曲線槽的計(jì)算與設(shè)計(jì) 圖 2調(diào)速渦輪的槽型曲線 如圖 2個(gè)調(diào)速過(guò)程通常在渦輪轉(zhuǎn)角 10080 的范圍內(nèi)完成，多數(shù)取90 。槽型曲線可以為阿基米德螺旋線，也可以用圓弧代替。此方案選用圓弧代替， 10 變速槽中心線必須通過(guò) A,B,們的級(jí)坐標(biāo)（以 別為： A： 2 0A B: 1i ， 60902121 4 2 C: 90 c 定出 A、 B、 C 三點(diǎn)，然后采用畫圖做出弧形槽，槽寬為 10 輸入、輸出軸的計(jì)算與設(shè)計(jì) 為了防止當(dāng)軸部分或周向相對(duì)運(yùn)動(dòng)軸部件除了游泳或空轉(zhuǎn)的要求，必須在軸向和周向定位的，以確保其精確的工作位置，從而使該程序使用定位軸肩，套筒上的軸向力，軸圈，軸承端蓋和螺母來(lái)保證。 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。選取 1120 A，于是得出： 30輸出軸的最小直徑為與錐輪連接處，考慮到此處錐輪與軸是過(guò)渡配合，且錐輪工作直徑為 155了保證錐輪與軸配合有良好的對(duì)中性，采用錐輪標(biāo)準(zhǔn)的推薦直徑為 40 圖 2輸入、輸出軸各軸段分布圖 2、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 如圖 2I 軸段安裝錐輪和加壓盤保持架，保證和軸配合的轂孔長(zhǎng)度，取 40 ， 2 ； 軸安裝加壓盤的一側(cè)以及軸承，加壓盤用花鍵移動(dòng)實(shí) 11 現(xiàn)對(duì)錐輪加壓，取花鍵 10911507466 1144承同時(shí)受到徑向力和軸向力作用，初步選擇滾動(dòng)軸承加上退刀槽，取 0 ， 5 ； 段對(duì)軸 軸 的軸承內(nèi)圈起到定位作用，取 0 ， 4 ； 段做為軸承座安裝滾動(dòng)軸承，因?yàn)槭茌S向力大使用角接觸球軸承，取 5， 7；V 軸段根據(jù)軸承端蓋的裝拆和便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑劑的要求，采用迷宮式密封，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 0V ， 0V ；軸 帶 ，采用推薦直徑 5， 50L。以上初步確定了各軸段直徑與長(zhǎng)度，因?yàn)橹鳌膭?dòng)錐輪一致，軸上零件分布也一樣，同時(shí)為了節(jié)約成本和工藝，選擇主、從動(dòng)軸完全一致。 輸入、輸出軸上軸承的計(jì)算與設(shè)計(jì) 軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，只需要根據(jù)參數(shù)選擇合適的軸承就可以了，主、從動(dòng)軸 上因?yàn)檩S承受到軸向力和徑向力的作用，因此選擇深溝球軸承 6010276 軸承為限制軸向右的軸向移動(dòng)，所以選擇角接觸球軸承 7011292個(gè)軸承的基本額定動(dòng)載荷都大于 10此角接觸球軸承采用正裝可滿足使用要求。 輸入、輸出軸上端蓋的計(jì)算與設(shè)計(jì) 端蓋的寬度有變速器外形和軸承的結(jié)構(gòu)來(lái)決定的，使其適合拆裝和便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂，且左右兩個(gè)端蓋相同。 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的作用：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（或脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的桿件）間的尺寸比例關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。同時(shí)通過(guò)速度表表盤上的指針直接指出任一調(diào)速位置時(shí)的輸出速度（或傳動(dòng)比）。 根據(jù)變速器中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)體形狀的不同，對(duì)應(yīng)的調(diào)速機(jī)構(gòu)也不同，但基本原理都是將其中某一個(gè)滾動(dòng)體沿另一個(gè)（或幾個(gè)）滾動(dòng)體母線移動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)速。 一般滾動(dòng)體均是以直線或圓弧為母線的旋轉(zhuǎn)體；因此，調(diào)速時(shí)使?jié)L動(dòng)體沿另一滾動(dòng)體表面做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式，只有直線移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)（擺動(dòng)）兩種方式。這樣可將調(diào)速機(jī)構(gòu)分為下列兩大類： （ 1） 通過(guò)使?jié)L動(dòng)體移動(dòng)來(lái)改變工作半徑的； 主要用于兩滾輪的母線均為直線的情況，且兩輪的回轉(zhuǎn)軸線平行或相交時(shí)，移動(dòng)和方向是兩輪的接觸線方向。 12 （ 2） 通過(guò)使?jié)L輪軸線的偏轉(zhuǎn)來(lái)改變工作半徑的； 主要用于滾輪的母線為圓弧的情況 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器是采用第二種調(diào)速類型，通過(guò)渦輪 渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)再經(jīng)槽凸輪而使鋼球心軸繞其圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)鋼球主 、從動(dòng)側(cè)工作半徑的改變。 調(diào)速渦輪在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證避免與其他零件發(fā)生干涉，同時(shí)采用單頭蝸桿，以增加自鎖性，避免自動(dòng)變速而失穩(wěn)。 根據(jù)整體設(shè)計(jì)，蝸桿傳動(dòng)的基本尺寸及參數(shù)匹配如表 2 2 表 2 蝸桿的基本尺寸 模數(shù) m 向齒距 度圓直徑1數(shù) 1q 頂圓直徑1根圓直徑1 12 1分度圓柱導(dǎo)程角 r 8 0 1 6 120 "5 4238o 表 2 蝸輪蝸桿參數(shù)匹配 中心距 a 動(dòng)比 i 模數(shù) m (蝸桿分度圓直徑1d(蝸桿頭數(shù) 1221 8 80 1 41 無(wú)級(jí)變速器的裝配 1、 變速器的裝配 13 1） 必須徹底的清洗所有的零件，并且用壓縮空氣吹干或者擦干凈； 2） 安裝前，各軸承和鍵槽必須涂上齒輪油或者機(jī)械油； 3） 裝入軸承前，應(yīng)使用銅棒在軸承四周均勻敲入；避免用手錘直接敲擊軸承，防止軸承損傷； 4） 在安裝軸承端蓋之前，殼體上的軸承孔與螺孔應(yīng)涂上密封膠防止漏油； 5） 每個(gè)緊固螺栓應(yīng)該按規(guī)定鎖緊； 2、 變速器在裝配中的調(diào)整 1） 錐輪端面與渦輪之間的間隙，一般應(yīng)為 2） 軸的軸向間隙一般取 通過(guò)軸承蓋內(nèi)墊片的增減來(lái)調(diào)整； 3） 檢查調(diào)速情況和蝸桿傳動(dòng)的嚙合情況，各檔渦輪應(yīng)該具備較好的自鎖性，齒的嚙合痕跡應(yīng)該大于全齒工作面積的三分之一； 第三章 主要零件的校核 本章主要是根據(jù)傳動(dòng)要求對(duì)無(wú)級(jí)變速器做一個(gè)整體的校核。鋼球的強(qiáng)度校核在設(shè)計(jì) 14 過(guò)程中已經(jīng)符合要求，變速器的承載能力主要受加壓裝置及鋼球與主、從動(dòng)錐輪之間的接觸強(qiáng)度的限制，同時(shí)在制造與安裝過(guò)程中應(yīng)保證一組鋼球的直徑的一致性。軸承采用標(biāo)準(zhǔn)件，由于蝸桿是用于調(diào)速，其軸承主要起支撐作用，受力時(shí)間短，故再此不做校核，對(duì)軸上軸承進(jìn)行強(qiáng)度與壽命計(jì)算。 軸的校核 ）判斷危險(xiǎn)截面 截面 B， V 只受扭矩的作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將消弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 較為寬裕地確定的，所以截面B、 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 V 處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面 C 上受力最大。截面 然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面 ）截面 抗彎截面系數(shù) N· 扭矩截面系數(shù) 2 5 0 0 N· 面 為 39274M N· 面 450000N· 面上的彎矩應(yīng)力為 M P 50 03 9 27 b 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MP 0 0 04 5 0 0 0 0軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由軸常用材料性能表查得： M P ， 截面上由于退刀槽而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按文獻(xiàn) 6中查取。 ，經(jīng)插值后可查得 k 又由文獻(xiàn) 6可得軸的材料的敏性系數(shù)為 q，故有應(yīng)力集中系數(shù) (1 ）（ (1 + ）（ 15 由文獻(xiàn) 6得尺寸系數(shù) ；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。 軸按磨削加工，由文獻(xiàn) 6得表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q ，按文獻(xiàn) 6得綜合系數(shù)為 6得材料特性系數(shù) 于是，計(jì)算安全系數(shù) 公式則得 51 51 可知其安全。 3）截面 故該軸在截面 側(cè)的強(qiáng)度也足夠的。本題因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。因此，軸的設(shè)計(jì)校核結(jié)束。 軸承的校核 輸入、輸出軸采用相同的設(shè)計(jì)，在此只要校核輸出軸的軸承是否滿足工程需要。 1）求兩軸承受到的徑向載荷 1 2 16 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)力系。其中：1受力分析可知： 871107 671 N 8 0 1 58718 8 8 612 N 2360376910767107671 F N 1 4 0 92 3 6 03 7 6 912 N 2515212r 1 N 81 3522222 N 2）求兩軸承的計(jì)算軸上力1010C 型軸承，按文獻(xiàn) 6，軸承派生軸向力d，其中， e 為判斷系數(shù)，其值由0大小來(lái)確定，但是現(xiàn)在軸承軸向力 知，故先初取 e=此可估算 2 1 4 03 2 5 48 8 8 621 00612 得： 6確定 e ， e ， 21401 , 0062 。 3）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷，由文獻(xiàn) 6進(jìn)行查表或差值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù) 17 為： 對(duì)軸承 1 X Y 對(duì)軸承 2 11X 01Y 因?yàn)檩S承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按文獻(xiàn) 6查得 .1 5.1 2 4)( 11111 6 8)( 22222 4) 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?21 ,所以按軸承 2 的受力計(jì)算大小來(lái)驗(yàn)算 p 9 89) 5 00(150060 10)(6010 3626 綜上所述可得，該設(shè)計(jì)符合工程要求。 總結(jié) 18 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)半月，在這兩個(gè)半月中，我能按照預(yù)期進(jìn)度安排，按時(shí)按量的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)初期，我復(fù)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、工程圖學(xué)等知識(shí)，查閱了機(jī)械設(shè)計(jì)文獻(xiàn) 6、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)等規(guī)范。在設(shè)計(jì)中期，利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)和外觀的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行三維圖和工程圖繪制。設(shè)計(jì)期間得到了邱老師的指導(dǎo)和幫助，在此深表謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我復(fù)習(xí)了以前在課堂上學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，學(xué)習(xí)和體會(huì)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能和思想。我 深刻的認(rèn)識(shí)到：想成為一名機(jī)械工程師，應(yīng)該具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，本著機(jī)械產(chǎn)品以人為本的思想，力求做到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、耐久、美觀；設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)械設(shè)計(jì)文獻(xiàn) 6的要求，同時(shí)也要考慮各個(gè)零部件的尺寸配合。這就要求設(shè)計(jì)人員具備較高的綜合素質(zhì)，不僅要抓住機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要矛盾，同時(shí)也要考慮一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我深刻認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)的航標(biāo)，必須多思考、多體會(huì)。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，要不斷加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)和理解，只有這樣，才不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 相互學(xué)習(xí)，注重交流。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到了很多問(wèn)題，必須勤學(xué)好問(wèn)，努力發(fā)揮集體的積級(jí)性和創(chuàng)造力，這樣才能提高工作效率。 “養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)?！痹诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中，我為能用上四年所學(xué)而欣慰，同時(shí)我深深的感覺到了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。專業(yè)課學(xué)習(xí)時(shí)，老是感覺所學(xué)知識(shí)與實(shí)際相差太遠(yuǎn)。這種急功近利的思想使自己對(duì)一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)有所放松，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我深深的體會(huì)到了“書到用時(shí)方恨少”的含義。在以后的學(xué)習(xí)生活中切不可急于求成而忽略了夯實(shí)基礎(chǔ)?！叭f(wàn)丈高樓從地起”，切實(shí)做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育非常重要的階段，我初步 掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、方法、步驟。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。在此再次感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)中指導(dǎo)幫助我的老師和同學(xué)。 參考文獻(xiàn) 19 1 周有強(qiáng) . 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器 M. 成都 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001. 2 阮忠唐 M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版 高等教育出版社， 2001 4 趙又紅，周知進(jìn)，機(jī)械設(shè)計(jì) /機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 2012 5 蘇旭平，工程材料 M2011 6 成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)文獻(xiàn) 6M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2001 7 濮良貴，紀(jì)明剛，機(jī)械設(shè)計(jì) M，北京：高等教育出版社， 1 圖紙簡(jiǎn)介 2 3 4 5 6 7