60鋼錐錐輪式的無級變速器的傳動與設計

60鋼錐錐輪式的無級變速器的傳動與設計,60,鋼錐錐,輪式,無級,變速器,傳動,設計 湘潭大學興湘學院畢業(yè)設計說明書題 目： 鋼錐式無級變速器設計 學 院： 興 湘 學 院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學 號： 2006183920 姓 名： 許 勇 指導教師： 聶 松 輝 完成日期： 湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設計）任務書論文（設計）題目： 小功率機械無級變速器 學號： 2006183912 姓名： 萬 強 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 聶 松 輝 系主任： 周 友 行 一、主要內容及基本要求1、鋼球式無級變速器的結構設計； 2、輸入功率 P=3kw，輸入轉速 n=1000rpm，調速范圍 R=9； 3、以 UG 或 SolidEdge 三維 CAD 軟件為平臺，建立整機的數(shù)字化模型；4、一張 A0 裝配圖紙及其零件圖，共計 2 張 A0 圖量； 5、設計說明書一份（附光盤） ； 6、英文文獻一份。 二、重點研究的問題1、鋼球式無級變速器原理及其結構； 2、變速原理的傳動結構的實現(xiàn)。 三、進度安排序號 各階段完成的內容 完成時間1 熟悉課題及基礎資料 第一周2 調研及收集資料 第二周3 方案設計與討論 第三～四周4 無級變速器各零件三維模型設計 第五～八周5 無級變速器總裝配圖設計 第九周6 無級變速器工程圖設計 第十周7 撰寫說明書 第十一周8 英文文獻翻譯，答辯 第十二周四、應收集的資料及主要參考文獻[1] 周有強 . 機械無級變速器[M]. 成都:機械工業(yè)出版社,2001. [2] 阮忠唐.機械無級變速器設計與選用指南 [M].北京: 化學工業(yè)出版社，1999. [3] 濮良貴，繼名剛，機械設計[M].第 7 版.北京: 高等教育出版社，2001 湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設計）鑒定意見學號： 2006183912 姓名： 萬強 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 頁 圖 表 張論文（設計）題目： 小功率機械無級變速器 內容提要：機械式無級變速是現(xiàn)今社會人們正在積極研發(fā)設計的一種新型的變速器。本文首先介紹機械無級變速器的發(fā)展概況及其特征和應用，然后歸納了現(xiàn)今幾種機械式無級變速器發(fā)展概況，在以上內容的基礎上，提出了兩種可行的方案，經(jīng)過仔細的分析與比較，選出了浮動行鋼球式無級變速器為最佳方案，并對該裝置的部分調速部分進行改進，以滿足該設計裝置能在現(xiàn)實上使用的要求；對該變速器的部分零件進行結構設計和尺寸計算，另外其中一部分零件還要進行壽命計算和強度校核，以保證該無級變速器最后能夠滿足正常使用的要求；最后對部分零件進行選型，并用 CAD 繪圖軟件繪制出該裝置的裝配圖以及所有非標準零件的零件圖。湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設計）評閱表學號 2006183912 姓名 萬強 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： 小功率機械無級變速器 評價項目評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，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(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，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價評閱人： 2010 年 5 月日目錄摘要Abstract第一章 緒論§1.1 機械無級變速器的發(fā)展概況§1.2 機械無級變速器的特征和應用§1.3 無級變速研究現(xiàn)狀§1.4 畢業(yè)設計內容和要求 第二章 無級變速器總體方案§2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級變速器§2.2 鋼球外錐式無級變速器§2.3 兩方案的比較與選擇第三章 鋼球外錐式無級變速器部分零件的設計與計算§3.1 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設計與計算§3.2 加壓盤的設計與計算§3.3 調速齒輪上變速曲線槽的設計與計算§3.4 輸入、出軸的設計與計算§3.6 輸入﹑輸出軸上軸承的選擇與計算§3.7 輸入﹑輸出軸上端蓋的設計與計算§3.8 調速機構的設計與計算第四章 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總結致謝文獻翻譯圖紙摘要機械無級變速器是在輸入轉速一定的情況下實現(xiàn)輸出轉速在一定范圍內連續(xù)變化的一種運動和動力傳遞裝置，由變速傳動機構、調速機構及加壓裝置或輸出機構組成。機械無級變速器轉速穩(wěn)定、滑動率小、具有恒動率機械特性、傳動效率較高，能更好地適應各種機械的工況要求及產(chǎn)品變換需要，易于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化、且結構簡單，維修方便、價格相對便宜。廣泛應用于紡織、輕工、機床、冶金、礦山、石油、化工、化纖、塑料、制藥、電子/造紙等領域，今年來已經(jīng)開始應用于汽車的機械無級調速。由于機械無級變速器絕大多數(shù)是依靠摩擦傳遞動力，故承受過載和沖擊的能力差，且不能滿足嚴格的傳動比要求。關鍵字：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 機械無級變速器的發(fā)展概況無級變速器分為機械無級變速器，液壓傳動無級變速器，電力傳動無級變速器三種，但本設計任務要求把無級變速器安裝在自行車上，所以一般只能用機械無級變速器，所以以下重點介紹機械無級變速器。機械無級變速器最初是在 19 世紀 90 年代出現(xiàn)的，至 20 世紀 30 年代以后才開始發(fā)展，但當時由于受材質與工藝方面的條件限制，進展緩慢。直到 20 世紀50 年代，尤其是 70 年代以后，一方面隨著先進的冶煉和熱處理技術，精密加工和數(shù)控機床以及牽引傳動理論與油品的出現(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)工藝流程實現(xiàn)機械化、自動化以及機械要改進工作性能，都需要大量采用無級變速器。因此在這種形式下，機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)的國家有美國、日本、德國、意大利和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈式、帶式和脈動式四大類約三十多種結構形式。國內無級變速器是在 20 世紀 60 年代前后起步的，當時主要是作為專業(yè)機械配套零部件，由于專業(yè)機械廠進行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機械的齒鏈式，化工機械的多盤式以及切削機床的 Kopp 型無級變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺。直到 80 年代中期以后，隨著國外先進設備的大量引進，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類型機械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠才開始建立并進行規(guī)模化生產(chǎn)，一些高等院校也開展了該領域的研究工作。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國外現(xiàn)有的幾種主要類型結構的無級變速器，在國內皆有相應的專業(yè)生產(chǎn)廠及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10 萬臺左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時，無級變速器專業(yè)協(xié)會、行業(yè)協(xié)會及情報網(wǎng)等組織相繼建立。定期出版網(wǎng)訊及召開學術信息會議進行交流。自 90 年代以來，我國先后制定的機械行業(yè)標準共 14 個：JB/T 5984-92 《寬 V 帶無級變速裝置基本參數(shù)》JB/T 6950-93 《行星錐盤無級變速器》JB/T 6951-93 《三相并聯(lián)連桿脈動無級變速器》JB/T 6952-93 《齒鏈式無級變速器》JB/T 7010-93 《環(huán)錐行星無級變速器》JB/T 7254-94 《無級變速擺線針輪減速機》JB/T 7346-94 《機械無級變速器試驗方法》JB/T 7515-94 《四相并列連桿脈動無級變速器》JB/T 7668-95 《多盤式無級變速器》JB/T 7683-95 《機械無級變速器 分類及型號編制方法 》§1.2 機械無級變速器的特征和應用機械無級變速器是一種傳動裝置，其功能特征主要是：在輸入轉速不變的情況下，能實現(xiàn)輸出軸的轉速在一定范圍內連續(xù)變化，以滿足機器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運轉過程中各種不同工況的要求；其結構特征主要是：需由變速傳動機構、調速機構及加壓裝置或輸出機構三部分組成。機械無級變速器的適用范圍廣，有在驅動功率不變的情況下，因工作阻力變化而需要調節(jié)轉速以產(chǎn)生相應的驅動力矩者（如化工行業(yè)中的攪拌機械，即需要隨著攪拌物料的粘度、阻力增大而能相應減慢攪拌速度）；有根據(jù)工況要求需要調節(jié)速度者（如起重運輸機械要求隨物料及運行區(qū)段的變化而能相應改變提升或運行速度，食品機械中的烤干機或制藥機械要求隨著溫度變化而調節(jié)轉移速度）；有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調節(jié)速度者（如斷面切削機床加工時需保持恒定的切削線速度，電工機械中的繞線機需保持恒定的卷繞速度，紡織機械中的漿紗機及輕工機械中的薄膜機皆需調節(jié)轉速以保證恒定的張力等）；有為適應整個系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調運轉速度以及需要配合自動控制者（如各種各樣半自動或自動的生產(chǎn)、操作或裝配流水線）；有為探求最佳效果而需變換速度者（如試驗機械或李心機需調速以獲得最佳分離效果）；有為節(jié)約能源而需進行調速者（如風機、水泵等）；此外，還有按各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化而進行速度調節(jié)以及實現(xiàn)自動或程序控制等。綜上所述。可以看出采用無級變速器，尤其是配合減速傳動時進一步擴大其變速范圍與輸出轉矩，能更好的適應各種工況要求，使之效能最佳，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量，適應產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的機械化、自動化等各方面皆具有顯著的效果。故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、輕工、食品、包裝、化工、機床、電工、起重運輸?shù)V山冶金、工程、農業(yè)、國防及試驗等各類機械?！?.3 無級變速研究現(xiàn)狀隨著我國在基礎設施和重點建設項目上的投入加大，重型載貨車在市場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)對變速箱的設計，從整機匹配到構件的干涉判別和整個方案的模糊綜合判別，直到齒輪、離合器等校核都開發(fā)了許多計算機設計軟件，但是，大都沒形成工業(yè)化設計和制造，因此，還需要進一步加強.我過的汽車技術還需要進一步發(fā)展.隨著科技的不斷進步，CVT 技術的不斷成熟，汽車變速箱最終會由 CVT替代手動變速箱（MT）和有級自動變速箱（AT），無級變速汽車是當今汽車發(fā)展的主要趨勢,但是, 中國還沒有掌握全套的汽車自動變速箱技術，也就還沒有形成市場所需成熟的汽車自動變速箱產(chǎn)品。有人主張直接從國外引進先進的汽車自動變速箱技術，不料國外所有相關公司都想直接從國外把汽車自動變速箱產(chǎn)品銷售到中國市場或者在中國建立獨資企業(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。國內重型車變速器產(chǎn)品的技術多源于美國、德國、日本等幾個國家,引進技術多為國外 80～90 年代的產(chǎn)品。作為汽車高級技術領域的重型汽車變速器在國內通過漫長的引進消化過程,如今已有長足的進步,能夠在原有引進技術的基礎上,通過改型或在引進技術的基礎上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品,每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個新產(chǎn)品推向市場。但從當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產(chǎn)品; 從國內重型變速器市場容量來看, 有三分之一的產(chǎn)品來自進口, 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,國內自主開發(fā)的重型變速器產(chǎn)品銷量很小。這說明國內重型變速器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱,應對整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠遠不夠。2004 年年初我國出臺城市車輛重點發(fā)展 13. 8m客車上使用的變速器, 目前只有 ZF 一家能向國內企業(yè)供應。這足以說明國內的重型車變速器企業(yè)仍然很渺小,在技術方面仍然有很長的路要走。國內重型汽車變速器幾乎由陜西法士特齒輪有限責任公司、綦江齒輪傳動有限公司、山西大同齒輪集團有限責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)品針對的市場各有側重, 像陜西法士特在 8t 以上重型車市場占有率達到 40 %以上, 并且在15t 以上重卡市場占有絕對的優(yōu)勢, 擁有 85 %以上的市場份額; 綦江齒輪傳動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 7～12m高檔大、中型客車以及總質量在 14～50t 重型載貨車、鞍式牽引車、自卸車及各式專用車、特種車配套;山西大同齒輪集團配套市場主要在 8～10t 級的低噸位重型載貨車方面.隨著國內汽車市場的發(fā)育成長, 變速器產(chǎn)品型譜逐步細化,產(chǎn)品的針對性越來越強。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進的同時, 要充分認識到加入WTO 后良好的合作開發(fā)機遇,取長補短,同時更應認識到供方、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、高技術含量和智能化方向發(fā)展的趨勢, 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)具有自主知識產(chǎn)權、適合我國國情的重型汽車變速器?！?.4 畢業(yè)設計內容和要求畢業(yè)設計類容：小功率機械無級變速器結構的設計；比較和選擇合適的方案，無級變速器變速器的結構設計與計算；對關鍵部件進行強度和壽命校核設計要求：輸入功率 P=3kw，輸入轉速 n=1000rpm，調速范圍 R=9；結構設計時應使制造成本盡可能低；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(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實現(xiàn)動態(tài)無級調速；關鍵部件滿足強度和壽命要求；畫零件圖和裝配圖。第二章 無級變速器總體方案§2.1 鋼球長錐式(RC 型)無級變速器鋼球長推式無級變速器結構簡圖鋼球長錐式(RC 型)無級變速器如上圖所示，為一種早期生產(chǎn)的鋼球長推錐式無級變速器結構簡圖，是利用鋼環(huán)的彈性楔緊作用自動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分離輪，并且通過移動鋼環(huán)來進行變速，所以結構特別簡單。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，其機械特性如下圖所示。技術參數(shù)為：傳動比 i21 = n2/n1 =2～0.5, 變速比 Rb = 4,輸入功率 P1=（0.1～2.2） kw ，輸入轉速 n1=1500 r/min ,傳動效率 η＜85% 。一般用于機床和紡織機械等 .下圖是 RC 型變速器的機械特性：§2.2 鋼球外錐式無級變速器 圖 2-1 鋼球外推式無級變速器1,11-輸入，輸出軸 2，10-加壓裝置 3，9-主，從動錐輪 4-傳動鋼球5-調速蝸輪 6-調速蝸桿 7-外環(huán) 8-傳動鋼球軸 12，13-端蓋 圖 2-1 鋼球外錐式無級變速器如圖所示，動力由軸 1 輸入，通過自動加壓裝置 2，帶動主動輪 3 同速轉動，經(jīng)過一組（3～8）鋼球 4 利用摩擦力驅動輸出軸 11，最后將運動輸出。傳動鋼球的支承軸 8 的兩端，嵌裝在殼體兩端蓋 12 和 13 的徑向弧行倒槽內，并穿過調速渦輪 5 的曲線槽；調速時，通過蝸桿 6 和蝸輪 5 轉動，由于曲線槽的作用使鋼球軸線的傾斜角發(fā)生變化，導致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變，輸出軸轉速得到調節(jié)。其動力范圍為：Rn=9，Imax=1/Imin，P ≤11 kw ，ε≤4% ，η＝0.80～0.92 。此種變速器應用廣泛。從動調速齒輪 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。當轉動主動齒輪 6 使從動齒輪 5 轉動時，從動齒輪的曲線槽迫使傳動鋼球軸 8 繞鋼球 4 的軸心線擺動，傳動輪 3 以及從動輪 9 與鋼球 4 的接觸半徑發(fā)生變化，實現(xiàn)無級調速。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)無級變速器結構很簡單，且使用參數(shù)更符合我們此次設計的要求，但由于在調速過程中，怎樣使鋼環(huán)移動有很大的難度，需要精密的裝置，顯得不合理。而鋼球外錐式無級變速器的結構也比較簡單，原理清晰，各項參數(shù)也比較符合設計要求，故選擇此變速器。只是字選用此變速器的同時須對該裝置進行部分更改。須更改的部分是蝸輪蝸桿調速裝置部分。因為我是選用了 8個鋼球，曲線槽設計見第三章，一個曲線槽跨度是 900，也就是說從最大傳動比調到最小傳動比，需要使其轉過 900，而普通蝸輪蝸桿傳動比是 1/8，那么其結構和尺寸將完全不符合我們設計的要求。為此，我想到了將它們改為兩斜齒輪傳動，以用來調速。選用斜齒輪是因為斜齒輪傳動比較平穩(wěn)。在設計過程中，將主動斜齒輪的直徑設計成從動斜齒輪的 3/4，這樣只要主動輪轉動 1200，那么從動輪就會轉動 900，符合設計要求。第三章 鋼球外錐式無級變速器部分零件的設計與計算 §3.1 鋼球與主﹑從動錐齒輪的設計與計算試確定傳動件的主要尺寸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，許用接觸應力，傳動件加壓元件 。220~5/j kgcm?????? 240~5/j kgcm??????2. 預選有關參數(shù)為：錐輪錐頂半角 ，傳動鋼球個數(shù)為 Z=6 加??壓鋼球數(shù) m=8，錐輪與鋼球 ， 。1.5qDCd1.2,0.8fK??3.有關運動參數(shù)的計算由 ，所以 。9bR?maxin3,i?鋼球支撐軸承的極限轉角：（增速方向）1ax454518.326.5rctgirctg??????????（減速方向）2min 7..3tt?????2maxax100ni?imin13??4. 計算確定傳動鋼球的直徑 qd1coscos45s 0.19723C?????按手冊由 查得 ，帶入公式0.97?1().8???213mincos68[]qjKfNdz?????2340.98.50.8(3cos45)8.6~7.(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?驗算接觸應力 j?2131min(cos)68fjqKNCdz??????230.98.50.8(3cs45).527661????=2316.23kgf/c應此在許用接觸應力范圍內，故可用。5. 計算尺寸鋼球中心圓直徑 Ds31(cos)(1.5098632cos45)8.9qDCd???????=19.7862鋼球側隙 ? 1[(cos)in301][(.50918632cos45)in301]7.62qCd?????????? ??=1.027cm外環(huán)內徑 Dr由公式 39.72..7rqD?外環(huán)軸向截面圓弧半徑 R(0.7~8)qRd?應此，取 R=6.5cm錐輪工作圓之間的軸向距離 Bsin.9sin456.28qBcm????經(jīng)過查手冊我設計了錐輪的齒數(shù)為 30§3.2 加壓盤的設計與計算1. 鋼球式自動加壓裝置它由加壓盤 4，加壓鋼球 3，保持架 2，調整墊圈7，蝶形彈簧 6 和摩擦輪與加壓盤相對端面上各有的幾條均布的 V行槽。每個槽內有一個鋼球，中間以保持架 2 保持鋼球的相對位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預壓碟行彈簧并襯以調整墊圈。改變調整墊圈的厚度，即可調整彈簧的變形量及預壓力。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(0.5~6)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)。應此10.530.567pdDcm???加壓盤 V 行槽傾角 ?1.413.5()0.12367'sinsinpfarctgartgarctg?????取 =?630'? 加壓鋼球按經(jīng)驗公式取得=pyd1(),860qdm??驗算接觸強度均不足，故改用腰型滾子 8 個，取滾子軸向截面內圓弧半徑=8cm，橫向中間截面半徑 r=0.8cm?，F(xiàn)驗其強度：1r每個加壓滾子上法向壓緊力 yQ1min9480ssincocfy kNzQmD?????1.253.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???應力為2324081()j ykQrh?????231.76.8()0.?=24583 2/kgfcm工作應力在許用接觸應力范圍之內并有富裕，可以考慮用 6 個加壓滾子，應此，我用 6 個加壓滾子。§3.3 調速齒輪上變速曲線槽的設計與計算1. 調速渦輪槽型曲線及傳動鋼球的尺寸如下圖所示調速渦輪的槽型曲線整個調速過程通常在渦輪轉角 的范圍內完成，大多數(shù)取 。80~12???? 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，它們的極坐標分別為：max3maxax3min, 3max,0,.5sin1,,.,0.5sinABcciRDliiRl???????????定出 A,B,C 三點后，用作圖法作出 A,B，C 三點的圓弧半徑 R 及圓心 'o傳動比 與渦輪轉角 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??我設計的是對稱調速， ， =3maxin1iax所以 34B??即調速渦輪轉角 3/4 用于升速調速，而 1/4 用于降速調速，所以我采用單頭蝸桿，以增強自索性，避免自動變速。在制造時，渦輪上的 z 條槽要保證其圓周不等分性不超過 。否則會造成鋼球的轉速不一，支撐軸與曲線槽的側隙為2?0.03mm?！?.1 輸入軸的設計與計算1. 軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向東相對運動，軸上零件除了有游動或空轉的要求外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準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。由設計要求知道，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 號鋼，調制處理。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 ，計算出應小于聯(lián)軸器公稱轉矩條件，查標caATK?準 GB/T5014——2003，選取了彈性柱銷聯(lián)軸器2. 初步選擇滾動軸承。因軸承同時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. 輸出軸的設計我設計的輸出軸與輸入軸的設計相同。5． 端蓋的設計端蓋的寬度由變速器及軸承的結構來決定，使其適合拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，及兩端的端蓋相同。§3.8 調速機構的設計與計算我采用的是渦輪，蝸桿調速機構，簡圖如下： 設調速機構調速槽是半徑為 R 的圓弧，由圖可以得出其下幾何關系：221cosyeR????其中 109()???應此 220sinyee?考慮到 ；解得0co,ab?2 2sis(sincos)yReab?????舍去根號前的“—”號，有3iyl??在上式中，升速傳動時， 。0,??引入調速時渦輪轉角 與蝸桿轉角 的關系??12z?式中 ， ——分別為渦輪的齒數(shù)和蝸桿的頭數(shù)。1z2變速器的輸出轉速 21cos()n?????一般： = ， 則45?21()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 險截 面1.如圖上的危險截面，計算出截面處的 及 M 的值如下表,HV載荷水平面 H 垂直面 V支反力 F 1237,1675NNF??12869,30NNF???彎矩 6HMm?3,41VVMmMNm??總彎矩2213769708?2224135N???扭矩 3960TNm?2. 彎矩扭合成應力校核軸端強度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMTW???????前已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調制處理，由表查得 。1[]60MPa???所以 ，故安全。ca?1[]?3. 疲勞強度的校核查表得：2.0,.3????材料靈敏性系數(shù)為.82,0.5q???有效應力集中系數(shù)為： 1()1.6k????????尺寸系數(shù) ，扭轉尺寸系數(shù) 。0.7??0.82???按磨削加工，表面質量系數(shù)為：.9???1q?得綜合系數(shù)為12.80.6kK???????又由表得碳鋼的特性系數(shù)取 =0.10.1~2,?????取 =0.055??于是，計算安全系數(shù) 按公式得caS值 ，-12=20.K.69.401.5amcaSS??????????????故可知安全?！?.2 軸承的校核1. 按手冊選擇 C=61800N 的軸承應此軸承的基本額定靜載荷 =38000N。驗算如下：0C1) 求相對軸向載荷對應的 e 值與 Y 值。相對軸向載荷為，在表中介于 0.07～0.13 之間，相對應的 e 值027.1538aFC?為 0.27～0.31，Y 為 1.6～1.4。2) 用線性插值法求 Y 值。(1.64)(0.1375)1.9?????X=0.56，Y=1.5973） 求當量動載荷 01.2(5601.9720)87.2P?????4） 驗算軸承的壽命：6638()()45.1012507.hCLhhn? ? 所以安全。參考文獻[1] 周有強. 機械無級變速器[M]. 成都: 機械工業(yè)出版社,2001. [2] 阮忠唐.機械無級變速器設計與選用指南[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社，1999.[3] 濮良貴，繼名剛，機械設計[M]. 第 7 版.北京: 高等教育出版社，2001.畢業(yè)設計總結通過此次畢業(yè)設計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質的飛躍。畢業(yè)設計是我作為一名學生即將完成學業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設計是我對所學知識理論的檢驗與總結，能夠培養(yǎng)和提高設計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向學校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導做畢業(yè)設計是老師對學生所做的最后一次執(zhí)手訓練。其次，畢業(yè)設計的指導是老師檢驗其教學效果，改進教學方法，提高教學質量的絕好機會。畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的大概總結，但是真的面對畢業(yè)設計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)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。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質?？傊?，不管學會的還是學不會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的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)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。在此要感謝我們的指導老師張老師對我悉心的指導，感謝老師們給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)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(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。致 謝 近三個月時間的畢業(yè)課題設計是我大學生活中忙碌而又充實一段時光。這里有治學嚴謹而又親切的老師，有互相幫助的同學，更有積極、向上、融洽的學習生活氛圍。短短的時間里，我學到了很多的東西。不僅學到就更多的理論知識，擴展了知識面，提高了自己的實際操作能力；而且學會了如何去學習新的知識，學會了面對困難和挑戰(zhàn)，學會了團結合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關心、支持我的老師、朋友同學，表達我最真誠的謝意。首先感謝指導老師。本論文是在老師耐心指導下多次修改完成的。在此，我對她們的耐心指導和幫助表達我最真誠的謝意，感謝她們在這幾個月來所付出的努力。在這段時間里，我從她們身上，不僅學到了許多的專業(yè)知識，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，她們們的嚴謹治學態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學習。在此，請允許我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。