1607-小功率機(jī)械無(wú)級(jí)變速器

1607-小功率機(jī)械無(wú)級(jí)變速器,功率,機(jī)械,無(wú)級(jí),變速器 1目錄摘要 .................................................................................................................................................1第一章 緒論 ............................................................................................................................3§1.1 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展概況 ................................................................................3§1.2 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的特征和應(yīng)用 ............................................................................4§1.3 無(wú)級(jí)變速研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................4§1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 ..............................................................................................6第二章 無(wú)級(jí)變速器總體方案 ........................................................................................7§2.1 鋼球長(zhǎng)錐式(RC 型)無(wú)級(jí)變速器 ..........................................................................7§2.2 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器 .........................................................................................8§2.3 兩方案的比較與選擇 ..............................................................................................9第三章 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器部分零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...........................10§3.1 鋼球與主﹑從動(dòng)錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................10§3.2 加壓盤的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................................................12§3.3 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...........................................................14§3.4 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .......................................................................................15§3.5 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .......................................................................................17第四章 主要零件的校核 ............................................................................................19§4.1 輸出，輸入軸的校核 ............................................................................................19§4.2 軸承的校核 ..............................................................................................................20畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) ..........................................................................................................................22致 謝 .......................................................................................................................................23參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................24附錄：外文翻譯 ....................................................................................................................252小功率機(jī)械無(wú)級(jí)變速器摘要機(jī)械無(wú)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(wú)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(jiǎn)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(lái)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于汽車的機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速。由于機(jī)械無(wú)級(jí)變速器絕大多數(shù)是依靠摩擦傳遞動(dòng)力，故承受過(guò)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：無(wú)級(jí)變速器 連續(xù)變化 方便 便宜3Low power continuously variable transmissionAbstractMechanical 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 fulfill the foot strict transmission ratio. Key word：CVT change revise costs low 4第一章 緒論§1.1 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展概況無(wú)級(jí)變速器分為機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，液壓傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，電力傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器三種，所以以下重點(diǎn)介紹機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。機(jī)械無(wú)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(kāi)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(wú)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(wú)級(jí)變速器。因此在這種形式下，機(jī)械無(wú)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(guó)家有美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利和俄國(guó)等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式和脈動(dòng)式四大類約三十多種結(jié)構(gòu)形式。國(guó)內(nèi)無(wú)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(wú)級(jí)變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量?jī)H數(shù)千臺(tái)。直到 80 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(kāi)始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開(kāi)展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，國(guó)外現(xiàn)有的幾種主要類型結(jié)構(gòu)的無(wú)級(jí)變速器，在國(guó)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(wàn)臺(tái)左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無(wú)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(kāi)學(xué)術(shù)信息會(huì)議進(jìn)行交流。自 90 年代以來(lái)，我國(guó)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(wú)級(jí)變速裝置基本參數(shù)》JB/T 6950-93 《行星錐盤無(wú)級(jí)變速器》JB/T 6951-93 《三相并聯(lián)連桿脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器》JB/T 6952-93 《齒鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器》JB/T 7010-93 《環(huán)錐行星無(wú)級(jí)變速器》JB/T 7254-94 《無(wú)級(jí)變速擺線針輪減速機(jī)》JB/T 7346-94 《機(jī)械無(wú)級(jí)變速器試驗(yàn)方法》JB/T 7515-94 《四相并列連桿脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器》JB/T 7668-95 《多盤式無(wú)級(jí)變速器》5JB/T 7683-95 《機(jī)械無(wú)級(jí)變速器 分類及型號(hào)編制方法 》§1.2 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的特征和應(yīng)用機(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。機(jī)械無(wú)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(wú)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(wú)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(guó)防及試驗(yàn)等各類機(jī)械。§1.3 無(wú)級(jí)變速研究現(xiàn)狀CVT 技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有了一百多年的歷史。由于目前在汽車上廣泛使用的自動(dòng)變速技術(shù)是將液力變矩器和行星齒輪系組合的自動(dòng)變速器,而他們的技術(shù)零部件數(shù)量過(guò)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保養(yǎng)和維護(hù)不便. 所以汽車行業(yè)早就開(kāi)始研究其它新型變速技術(shù)，無(wú)級(jí)變速(CVT)技術(shù)就是其中最有前景的一種。德國(guó)奔馳公司是在汽車上采用 CVT 技術(shù)的鼻祖，早在 1886 年就將 V 型橡膠帶式 CVT 安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。1958 年，荷蘭的 DAF 公司 H.Van Doorne 博士研制成功了名為 Variomatic 的雙 V 型橡膠帶式CVT，并裝備于 DAF 公司制造的 Daffodil 轎車上，其銷量超過(guò)了 100 萬(wàn)輛。6隨著我國(guó)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(lái)，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(guó)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(kāi)發(fā)了許多計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，但是，大都沒(méi)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(guò)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(wú)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(guó)還沒(méi)有掌握全套的汽車自動(dòng)變速箱技術(shù)，也就還沒(méi)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(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的汽車自動(dòng)變速箱技術(shù)，不料國(guó)外所有相關(guān)公司都想直接從國(guó)外把汽車自動(dòng)變速箱產(chǎn)品銷售到中國(guó)市場(chǎng)或者在中國(guó)建立獨(dú)資企業(yè)就地生產(chǎn)銷售產(chǎn)品，不愿與中國(guó)的企業(yè)合作開(kāi)發(fā)生產(chǎn)獲取高額壟斷利潤(rùn)。 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(méi)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(guó)內(nèi)重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國(guó)、德國(guó)、日本等幾個(gè)國(guó)家,引進(jìn)技術(shù)多為國(guó)外 80～90 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(guó)內(nèi)通過(guò)漫長(zhǎng)的引進(jìn)消化過(guò)程,如今已有長(zhǎng)足的進(jìn)步,能夠在原有引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)改型或在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開(kāi)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(lái)看,在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上國(guó)內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開(kāi)發(fā)過(guò)程,沒(méi)有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品; 從國(guó)內(nèi)重型變速器市場(chǎng)容量來(lái)看, 有三分之一的產(chǎn)品來(lái)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(guó)外的技術(shù),國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的重型變速器產(chǎn)品銷量很小。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)重型變速器廠家的自主開(kāi)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(guó)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(guó)內(nèi)企業(yè)供應(yīng)。這足以說(shuō)明國(guó)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(zhǎng)的路要走。國(guó)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 7～12m 高檔大、中型客車以及總質(zhì)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(tuán)配套市場(chǎng)主要在8～10t 級(jí)的低噸位重型載貨車方面.隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的發(fā)育成長(zhǎng), 變速器產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化,產(chǎn)品的針對(duì)性越來(lái)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7分認(rèn)識(shí)到加入 WTO 后良好的合作開(kāi)發(fā)機(jī)遇,取長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)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)?；⒊鞘泄淮笮突陌l(fā)展方向,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)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(wú)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(wú)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(guò)程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)無(wú)級(jí)調(diào)速；關(guān)鍵部件滿足強(qiáng)度和壽命要求；三維建模，畫零件圖和裝配圖。8第二章 無(wú)級(jí)變速器總體方案§2.1 鋼球長(zhǎng)錐式(RC 型)無(wú)級(jí)變速器圖 2-1 鋼球長(zhǎng)推式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1. 鋼球長(zhǎng)錐式(RC 型)無(wú)級(jí)變速器如上圖 2-1 所示，為一種早期生產(chǎn)的鋼球長(zhǎng)推錐式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，是利用鋼環(huán)的彈性楔緊作用自動(dòng)加壓而無(wú)需加壓裝置。由于采用兩軸線平行的長(zhǎng)錐替代了兩對(duì)分離輪，并且通過(guò)移動(dòng)鋼環(huán)來(lái)進(jìn)行變速，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。但由于長(zhǎng)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 =2～0.5, 變速比 Rb = 4,輸入功率 P1=（0.1～2.2） kw ，輸入轉(zhuǎn)速 n1=1500 r/min ,傳動(dòng)效率 η＜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：9§2.2 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器圖 2-2 鋼球外推式無(wú)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 2-2 鋼球外錐式無(wú)級(jí)變速器如圖所示，動(dòng)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)過(guò)一組（3～8）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(guò)調(diào)速渦輪 5 的曲線槽；調(diào)速時(shí)，通過(guò)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 ，ε≤4% ，η＝0.80～0.92 。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10徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。如圖 2-3 為其特性曲線：圖 2-3 無(wú)級(jí)調(diào)速的特性曲線§2.3 兩方案的比較與選擇鋼球長(zhǎng)錐式(RC 型)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)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(guò)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(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，原理清晰，Kopp-B 型無(wú)極變速器有余下特點(diǎn)：（1）輸入軸與輸出軸同軸線，結(jié)構(gòu)緊湊并對(duì)稱，便于制造，輸入輸出端可以互換。 （2） 具有傳動(dòng)效率高、滑動(dòng)率下以及恒功率輸出特性；（3）變速范圍大（4）有自動(dòng)加壓裝置（5）能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中調(diào)速；（6）目前最大傳動(dòng)功率為 11kW；因此各項(xiàng)參數(shù)也比較符合設(shè)計(jì)要求，故選擇此結(jié)構(gòu)的變速器為最終設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。11第三章 鋼球外錐式無(wú)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 GCr15，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220~5/j kgcm??????。240~5/j kgcm??????2. 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4??數(shù) m=8，錐輪與鋼球 ， 。1.5qDCd?1.2,0.8fK?3.有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算由 ，所以 。9bR?maxin3,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 73maxax010n?2iin??4. 計(jì)算確定傳動(dòng)鋼球的直徑 qd1coscos45s 0.1973C?????按手冊(cè)由 查得 ，帶入公式0.97?()8???213mincs68[]qjKfNdz????234.8.50.(3cos45)8.6~7.(2.~5)0461??????12按上表鋼球規(guī)格圓整取 8.9qdm?錐輪直徑 1.5135DC?圓整取 3?我畫圖時(shí)取為 147mm則 1.8609qd驗(yàn)算接觸應(yīng)力 j?2131min(cos)68fjqKNCz??????230.98.50.8(3cs45).52761????=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[(cs)in][(.1cs)in301]7.62q???? ??=1.027cm外環(huán)內(nèi)徑 Dr由公式 319.7862.8.672rqDd????13外環(huán)軸向截面圓弧半徑 R(0.7~8)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(guò)查手冊(cè)我設(shè)計(jì)了錐輪的齒數(shù)為 30§3.2 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3-1 所示：圖 3-1 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??14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 ?.413.5()0.12367'sinsinpfarctgartgarctg?????取 =?630'?加壓鋼球按經(jīng)驗(yàn)公式取得=pyd1(),8qdm??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 kNzQmD?????1.253.45s6' .3?????=288.85kgf曲率系數(shù)180.cos182r?????由表得 =0.8182，查得 ，帶入公式得加壓盤處的最大接觸()0.76???應(yīng)力為232408()j ykQrh????21.76.8()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。15§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 3-2 所示：圖 3-2 調(diào)速渦輪的槽型曲線整個(gè)調(diào)速過(guò)程通常在渦輪轉(zhuǎn)角 的范圍內(nèi)完成，大多數(shù)取 。槽型曲80~12???? 90???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(guò) A,B,C 三點(diǎn)，它們的極坐標(biāo)分別為：max3maxax3min, 3max,0,.5sin1,,.,0.5sinABcciRDliiRl???????????16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xi?()Fmc??邊界條件有：max0;(0i???即 （A ）axi（B）;)1BBc???（C）in(F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， ， =3main1ia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(guò) 。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 0.03mm。2?§3.4 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(lái)保證。由設(shè)計(jì)要求知道，輸入功率 n=1000rpm。2. 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 33min016.150Pdm?17輸出軸 33min0.81221.60PdAm???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)準(zhǔn)caATKGB/T5014——2003，選取了彈性柱銷聯(lián)軸器3. 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=35mm ， D=47mm ，B=7mm ， =38.2mm2球徑=3.5mm ， 球數(shù)=20 =38.2mm24. 軸的尺寸：18軸上采用普通平鍵和花鍵聯(lián)接，普通平鍵的尺寸為： bh 87 28?鍵 寬 鍵 高 鍵 長(zhǎng)花鍵的尺寸為： 外徑 36 內(nèi)徑 325. 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。6. 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(lái)決定，使其適合拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，及兩端的端蓋相同?！?.5 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 我采用的是渦輪，蝸桿調(diào)速機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)圖如下圖 3-3：19圖 3-3 Kopp-B 型變速器調(diào)速機(jī)構(gòu)計(jì)算用簡(jiǎn)圖設(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 220sinye?考慮到 ；解得0co,ab?2 2si (sincos)Rab????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45?21()tg則算出 36'???通過(guò)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) =85，模數(shù)取1z2z20m=6.3。渦輪的線型為 ZA 型。第四章 主要零件的校核§4.1 輸出，輸入軸的校核2153. 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 F1237,1675NNF??12869,30NNF???彎矩6HMm?3,41VVmNm??總彎矩22137169708?2435N???扭矩3960TNm?2. 彎矩扭合成應(yīng)力校核軸端強(qiáng)度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMW???????前已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表查得 。1[]60MPa???所以 ，故安全。ca?1[]?3. 疲勞強(qiáng)度的校核查表得：222.0,1.3????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) 。0.7??0.82???按磨削加工，表面質(zhì)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(jì)算安全系數(shù) 按公式得caS值 ，-12=.K0.629.41.5macSS?????????????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 ，027.01538aFC?在表中介于 0.07～0.13 之間，相對(duì)應(yīng)的 e 值為 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=1.597233） 求當(dāng)量動(dòng)載荷 01.2(5601.9720)87.2P?????4） 驗(yàn)算軸承的壽命：所以安全。6 38)(45.10.hCLhhn? ?畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)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(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)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。24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(kāi)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(wèn)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(lái)說(shuō)，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(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)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(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)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(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)。總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)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(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)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)老師聶老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)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(shù)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(guò)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(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)25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(chéng)的謝意。首先感謝指導(dǎo)老師。本設(shè)計(jì)是在老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對(duì)他的耐心指導(dǎo)和幫助表達(dá)我最真誠(chéng)的謝意，感謝她們?cè)谶@幾個(gè)月來(lái)所付出的努力。在這段時(shí)間里，我從他們身上，不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)，更感受到了他工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，他們的嚴(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(shuō)一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝他們。26參考文獻(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.機(jī)械無(wú)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，2001.27附錄：外文翻譯齒輪和軸的介紹摘　要:在傳統(tǒng)機(jī)械和現(xiàn)代機(jī)械中齒輪和軸的重要地位是不可動(dòng)搖的。齒輪和軸主要安裝在主軸箱來(lái)傳遞力的方向。通過(guò)加工制造它們可以分為許多的型號(hào)，分別用于許多的場(chǎng)合。所以我們對(duì)齒輪和軸的了解和認(rèn)識(shí)必須是多層次多方位的。關(guān)鍵詞: 齒輪 軸在直齒圓柱齒輪的受力分析中，是假定各力作用在單一平面的。我們將研究作用力具有三維坐標(biāo)的齒輪。因此，在斜齒輪的情況下，其齒向是不平行于回轉(zhuǎn)軸線的。而在錐齒輪的情況中各回轉(zhuǎn)軸線互相不平行。像我們要討論的那樣，尚有其他道理需要學(xué)習(xí)，掌握。斜齒輪用于傳遞平行軸之間的運(yùn)動(dòng)。傾斜角度每個(gè)齒輪都一樣，但一個(gè)必須右旋斜齒，而另一個(gè)必須是左旋斜齒。齒的形狀是一濺開(kāi)線螺旋面。如果一張被剪成平行四邊形（矩形）的紙張包圍在齒輪圓柱體上，紙上印出齒的角刃邊就變成斜線。如果我展開(kāi)這張紙，在血角刃邊上的每一個(gè)點(diǎn)就發(fā)生一漸開(kāi)線曲線。直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過(guò)整個(gè)齒面而伸展開(kāi)來(lái)的線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點(diǎn)，當(dāng)齒進(jìn)入更多的嚙合時(shí)，它就變成線。在直齒圓柱齒輪中，接觸是平行于回轉(zhuǎn)軸線的。在斜齒輪中，該先是跨過(guò)齒面的對(duì)角線。它是齒輪逐漸進(jìn)行嚙合并平穩(wěn)的從一個(gè)齒到另一個(gè)齒傳遞運(yùn)動(dòng)，那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運(yùn)動(dòng)的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力。當(dāng)軸向推力變的大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時(shí)，那就可以使用人字齒輪。雙斜齒輪（人字齒輪）是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個(gè)斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了軸向推力。當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)單向齒斜齒輪被在同一軸上時(shí)，齒輪的齒向應(yīng)作選擇，以便產(chǎn)生最小的軸向推力。交錯(cuò)軸斜齒輪或螺旋齒輪，他們是軸中心線既不相交也不平行。交錯(cuò)軸斜齒輪的齒彼此之間發(fā)生點(diǎn)接觸，它隨著齒輪的磨合而變成線接觸。因此他們只能傳遞小的載荷和主要用于儀器設(shè)備中，而且肯定不能推薦在動(dòng)力傳動(dòng)中使用。交錯(cuò)軸斜齒輪與斜齒輪之間在被安裝后互相捏合之前是沒(méi)有任何區(qū)別的。它們是以同樣的方法進(jìn)行制造。一對(duì)相嚙合的交錯(cuò)軸斜齒輪通常具有同樣的齒向，即左旋主動(dòng)齒輪跟右旋從動(dòng)齒輪相嚙合。在交錯(cuò)軸斜齒設(shè)計(jì)中，當(dāng)該齒的斜角相等時(shí)所產(chǎn)生滑移速度最小。然而當(dāng)該齒的斜角不相等時(shí)，如果兩個(gè)齒輪具有相同齒向的話，大斜角齒輪應(yīng)用作主動(dòng)齒輪。蝸輪與交錯(cuò)軸斜齒輪相似。小齒輪即蝸桿具有較小的齒數(shù)，通常是一到四齒，由于它們完全纏繞在節(jié)圓柱上，因此它們被稱為螺紋齒。與其相配的齒輪叫做蝸輪，蝸輪不是真正的斜齒輪。蝸桿和蝸輪通常是用于向垂直相交軸之間的傳動(dòng)提供大的角速度減速比。蝸輪不是斜齒輪，因?yàn)槠潺X頂面做成中凹形狀以適配蝸桿曲率，目的是要形成線接觸而不是點(diǎn)接觸。然而蝸桿蝸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中存在齒間有較大滑移速度的缺點(diǎn)，正像交錯(cuò)軸斜齒輪那樣。28蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)有單包圍和雙包圍機(jī)構(gòu)。單包圍機(jī)構(gòu)就是蝸輪包裹著蝸桿的一種機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，如果每個(gè)構(gòu)件各自局部地包圍著對(duì)方的蝸輪機(jī)構(gòu)就是雙包圍蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。著兩者之間的重要區(qū)別是，在雙包圍蝸輪組的輪齒間有面接觸，而在單包圍的蝸輪組的輪齒間有線接觸。一個(gè)裝置中的蝸桿和蝸輪正像交錯(cuò)軸斜齒輪那樣具有相同的齒向，但是其斜齒齒角的角度是極不相同的。蝸桿上的齒斜角度通常很大，而蝸輪上的則極小，因此習(xí)慣常規(guī)定蝸桿的導(dǎo)角，那就是蝸桿齒斜角的余角；也規(guī)定了蝸輪上的齒斜角，該兩角之和就等于 90 度的軸線交角。當(dāng)齒輪要用來(lái)傳遞相交軸之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就需要某種形式的錐齒輪。雖然錐齒輪通常制造成能構(gòu)成 90 度軸交角，但它們也可產(chǎn)生任何角度的軸交角。輪齒可以鑄出，銑制或滾切加工。僅就滾齒而言就可達(dá)一級(jí)精度。在典型的錐齒輪安裝中，其中一個(gè)錐齒輪常常裝于支承的外側(cè)。這意味著軸的撓曲情況更加明顯而使在輪齒接觸上具有更大的影響。另外一個(gè)難題，發(fā)生在難于預(yù)示錐齒輪輪齒上的應(yīng)力，實(shí)際上是由于齒輪被加工成錐狀造成的。直齒錐齒輪易于設(shè)計(jì)且制造簡(jiǎn)單，如果他們安裝的精密而確定，在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生良好效果。然而在直齒圓柱齒輪情況下，在節(jié)線速度較高時(shí)，他們將發(fā)出噪音。在這些情況下，螺旋錐齒輪比直齒輪能產(chǎn)生平穩(wěn)的多的嚙合作用，因此碰到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合那是很有用的。當(dāng)在汽車的各種不同用途中，有一個(gè)帶偏心軸的類似錐齒輪的機(jī)構(gòu)，那是常常所希望的。這樣的齒輪機(jī)構(gòu)叫做準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗鼈兊墓?jié)面是雙曲回轉(zhuǎn)面。這種齒輪之間的輪齒作用是沿著一根直線上產(chǎn)生滾動(dòng)與滑動(dòng)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)并和蝸輪蝸桿的輪齒作用有著更多的共同之處。軸是一種轉(zhuǎn)動(dòng)或靜止的桿件。通常有圓形橫截面。在軸上安裝像齒輪，皮帶輪，飛輪，曲柄，鏈輪和其他動(dòng)力傳遞零件。軸能夠承受彎曲，拉伸，壓縮或扭轉(zhuǎn)載荷，這些力相結(jié)合時(shí)，人們期望找到靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。因?yàn)閱胃S可以承受靜壓力，變應(yīng)力和交變應(yīng)力，所有的應(yīng)力作用都是同時(shí)發(fā)生的?！拜S”這個(gè)詞包含著多種含義，例如心軸和主軸。心軸也是軸，既可以旋轉(zhuǎn)也可以靜止的軸，但不承受扭轉(zhuǎn)載荷。短的轉(zhuǎn)動(dòng)軸常常被稱為主軸。當(dāng)軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)變形必需被限制于很小的范圍內(nèi)時(shí)，其尺寸應(yīng)根據(jù)變形來(lái)確定，然后進(jìn)行應(yīng)力分析。因此，如若軸要做得有足夠的剛度以致?lián)锨惶?，那么合?yīng)力符合安全要求那是完全可能的。但決不意味著設(shè)計(jì)者要保證；它們是安全的，軸幾乎總是要進(jìn)行計(jì)算的，知道它們是處在可以接受的允許的極限以內(nèi)。因之，設(shè)計(jì)者無(wú)論何時(shí)，動(dòng)力傳遞零件，如齒輪或皮帶輪都應(yīng)該設(shè)置在靠近支持軸承附近。這就減低了彎矩，因而減小變形和彎曲應(yīng)力。雖然來(lái)自 M.H.G 方法在設(shè)計(jì)軸中難于應(yīng)用，但它可能用來(lái)準(zhǔn)確預(yù)示實(shí)際失效。這樣，它是一個(gè)檢驗(yàn)已經(jīng)設(shè)計(jì)好了的軸的或者發(fā)現(xiàn)具體軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生損壞原因的好方法。進(jìn)而有著大量的關(guān)于設(shè)計(jì)的問(wèn)題，其中由于別的考慮例如剛度考慮，尺寸已得到較好的限制。設(shè)計(jì)者去查找關(guān)于圓角尺寸、熱處理、表面光潔度和是否要進(jìn)行噴丸處理等資料，那真正的唯一的需要是實(shí)現(xiàn)所要求的壽命和可靠性。29由于他們的功能相似，將離合器和制動(dòng)器一起處理。簡(jiǎn)化摩擦離合器或制動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式中，各自以角速度 w1 和 w2 運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 I1 和 I2，在制動(dòng)器情況下其中之一可能是零，由于接上離合器或制動(dòng)器而最終要導(dǎo)致同樣的速度。因?yàn)閮蓚€(gè)構(gòu)件開(kāi)始以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)而使打滑發(fā)生了，并且在作用過(guò)程中能量散失，結(jié)果導(dǎo)致溫升。在分析這些裝置的性能時(shí)，我們應(yīng)注意到作用力，傳遞的扭矩，散失的能量和溫升。所傳遞的扭矩關(guān)系到作用力，摩擦系數(shù)和離合器或制動(dòng)器的幾何狀況。這是一個(gè)靜力學(xué)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題將必須對(duì)每個(gè)幾何機(jī)構(gòu)形狀分別進(jìn)行研究。然而溫升與能量損失有關(guān)，研究溫升可能與制動(dòng)器或離合器的類型無(wú)關(guān)。因?yàn)閹缀涡螤畹闹匾允巧岜砻?。各種各樣的離合器和制動(dòng)器可作如下分類：1． 輪緣式內(nèi)膨脹制凍塊；2． 輪緣式外接觸制動(dòng)塊；3． 條帶式；4． 盤型或軸向式；5． 圓錐型；6． 混合式。分析摩擦離合器和制動(dòng)器的各種形式都應(yīng)用一般的同樣的程序，下面的步驟是必需的：1． 假定或確定摩擦表面上壓力分布；2． 找出最大壓力和任一點(diǎn)處壓力之間的關(guān)系；3． 應(yīng)用靜平衡條件去找尋（a）作用力；（b）扭矩；(c)支反力?；旌鲜诫x合器包括幾個(gè)類型，例如強(qiáng)制接觸離合器、超載釋放保護(hù)離合器、超越離合器、磁液離合器等等。強(qiáng)制接觸離合器由一個(gè)變位桿和兩個(gè)夾爪組成。各種強(qiáng)制接觸離合器之間最大的區(qū)別與夾爪的設(shè)計(jì)有關(guān)。為了在結(jié)合過(guò)程中給變換作用予較長(zhǎng)時(shí)間周期，夾爪可以是棘輪式的，螺旋型或齒型的。有時(shí)使用許多齒或夾爪。他們可能在圓周面上加工齒，以便他們以圓柱周向配合來(lái)結(jié)合或者在配合元件的端面上加工齒來(lái)結(jié)合。雖然強(qiáng)制離合器不像摩擦接觸離合器用的那么廣泛，但它們確實(shí)有很重要的運(yùn)用。離合器需要同步操作。有些裝置例如線性驅(qū)動(dòng)裝置或電機(jī)操作螺桿驅(qū)動(dòng)器必須運(yùn)行到一定的限度然后停頓下來(lái)。為著這些用途就需要超載釋放保護(hù)離合器。這些離合器通常用彈簧加載，以使得在達(dá)到預(yù)定的力矩時(shí)釋放。當(dāng)?shù)竭_(dá)超載點(diǎn)時(shí)聽(tīng)到的“喀嚓”聲就被認(rèn)定為是所希望的信號(hào)聲。超越離合器或連軸器允許機(jī)器的被動(dòng)構(gòu)件“空轉(zhuǎn)”或“超越” ，因?yàn)橹鲃?dòng)驅(qū)動(dòng)件停頓了或者因?yàn)榱硪粋€(gè)動(dòng)力源使被動(dòng)構(gòu)件增加了速度。這種離合器通常使用裝在外套筒和內(nèi)軸件之間的滾子或滾珠。該內(nèi)軸件，在它的周邊加工了數(shù)個(gè)平面。驅(qū)動(dòng)作用是靠在套筒和平面之間契入的滾子來(lái)獲得。因此該離合器與具有一定數(shù)量齒的棘輪棘爪機(jī)構(gòu)等效。磁液離合器或制動(dòng)器相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的發(fā)展，它們具有兩平行的磁極板。這些磁極板之間有磁粉30混合物潤(rùn)滑。電磁線圈被裝入磁路中的某處。借助激勵(lì)該線圈，磁液混合物的剪切強(qiáng)度可被精確的控制。這樣從充分滑移到完全鎖住的任何狀態(tài)都可以獲得。GEAR AND SHAFT INTRODUCTIONAbstract: The important position of the wheel gear and shaft can't falter in traditional machine and modern machines.The wheel gear and shafts mainly install the direction that delivers the dint at the principal axis box.The passing to process to make them can is divided into many model numbers, useding for many situations respectively.So we must be the multilayers to the understanding of the wheel gear and shaft in many ways .Key words: Wheel gear ShaftIn the force analysis of spur gears, the forces are assumed to act in a single plane. We shall study gears in which the forces have three dimensions. The reason for this, in the case of helical gears, is that the teeth are not parallel to the axis of rotation. And in the case of bevel gears, the rotational axes are not parallel to each other. There are also other reasons, as we shall learn.Helical gears are used to transmit motion between parallel shafts. The helix angle is the same on each gear, but one gear must have a right-hand helix and the other a left-hand helix. The shape of the tooth is an involute helicoid. If a piece of paper cut in the shape of a parallelogram is wrapped around a cylinder, the angular edge of the paper becomes a helix. If we unwind this paper, each point on the angular edge generates an involute curve. The surface obtained when every point on the edge generates an involute is called an involute helicoid.The initial contact of spur-gear teeth is a line extending all the way across th