目录
第一章绪论 ................................................... 1
§1.1 机械无级变速器的发展 ......................................... 1 §1.2 无极变速的传动意义 ........................................... 1 §1.3 无级变速研究现状 ............................................. 2 §1.4 毕业设计内容和要求 ........................................... 3
第二章 无级变速器总体方案 ................................... 5
§2.1菱锥锥轮式(Kopp-K)无级变速器的基本结构 ...................... 5 §2.2菱锥锥轮式机械特性、传动效率 .................................. 6 §2.3 方案的与比较 ................................................. 8
第三章 钢锥锥轮式无级变速器的设计与计算 ...................... 9
§3.1主要零件的设计与计算 .......................................... 9 §3.2 加压盘的设计与计算 .......................................... 11 §3.3 输入轴的设计与计算 .......................................... 13 §3.4 端盖的设计与计算 ............................................ 15 §3.5 Kopp-k变速器的调速操纵机构 ................................. 15
第四章 主要零件的校核 ..................................... 16
§4.1求轴上载荷 ................................................... 16 §4.2 轴承的校核 .................................................. 18
参 考 文 献 ................................................. 19 机械毕业设计总结 ............................................ 20 致谢 ........................................................ 21
钢锥锥轮式的无级变速器的传动与设计
摘要:钢锥轮式无级变速器的设计是在钢球锥轮式(Kopp-K)无级变速器的基础上发展起来
的,它是由瑞士人J.E.Kopp 发明的。刚锥锥轮式的变速器是一种结构简单的定轴摩擦轮系,而且菱锥的形状是对称的,变速过程中菱锥与主动轮、外环接触点的连线总是与菱锥母线正交的,因而事传动计算大为简化。它具有变速范围宽、传动效率高、噪声低、输出转速低、容量大和功率恒定的等一系列优点。因此,目前已较多地应用于车辆、拖拉机和工程机械、船舶、机床、轻纺化工业机器、起重机械和实验设备中。世界上各先进工业国均已对其系列化生产,并获得了广泛的应用。本文首先介绍了无级变速器的发展概括,然后就刚锥锥轮式无级变速器的结构、传动原理以及变速原理进行了分析与计算。
关键词:刚锥无级变速器 传动原理 计算 校核
Cone cone wheel of the CVT transmission and Design
Abstract:Cone wheel design is CVT ball cone wheel (Kopp-K) on the basis of continuously
variable transmission developed, it was invented by the Swiss JEKopp. Cone Cone wheel of the transmission just a simple friction wheel fixed axis system, and the shape of diamond is symmetrical cone, the cone and speed the process of diamond wheel, outer contact point of the connection always Ling cone distance orthogonal and, therefore, greatly simplified the calculation do drive. It has a speed range, high transmission efficiency, low noise, low output speed, large capacity, and power advantages, such as a constant. So, now used in more vehicles, tractors and construction machinery, ships, machine tools, textile chemical industry, machinery, lifting machinery and laboratory equipment. The advanced industrial countries in the world have its series production, and received a wide range of applications. This paper describes the development of CVT general, and then just tapered cone CVT wheel structure, principle and variable speed drive principle is analyzed and calculated.
Key words: rigid cone CVT principles calculation check
第一章绪论
§1.1 机械无级变速器的发展
机械无级变速传动是使机器的速度连续可调节并使其尽可能以最佳方式工作,满足最佳工作需要的机械调速系统。如今机械无极变速传动不仅常常在纺织、食品造纸、印刷、橡胶、塑料等轻工业部门中应用,而且也用于运输机械、工作母机(车床、磨床等)、化工机械(反应罐、搅拌机、分离机等)、农业机械、建筑机械、工程机械上,就连仪器装置、实验及航空、航天设备上都有所应用。为了节能和简化操纵,国外已将机械无级变速传动应用在汽车变速上。
国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的,当时主要是作为专业机械配套零部件,由于专业机械厂进行仿制和生产,例如用于纺织机械的齿链式,化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等,但品种规格不多,产量不大,年产量仅数千台。直到80年代中期以后,随着国外先进设备的大量引进,工业生产现代化及自动流水线的迅速发展,对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加,专业厂才开始建立并进行规模化生产,一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展,国外现有的几种主要类型结构的无级变速器,在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品,年产量约10万台左右,初步满足了生产发展的需要。与此同时,无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。自90年代以来,我国先后制定的机械行业标准共14个:
我国纺织工业系统自1960年开始对PIV型链式无级变速器进行了仿制,已系列生产多年。1975年开始,国内有关机床研究所及高等院校,研制成功了Kopp-B、Kopp-K、FU等型号无级变速器,曾经在万能铣床和车床上安装使用过。1985年国内生产摆线减速器的有关工厂,自日本一进了多盘式(Beier)无级变速器。1986以来,国内高等院校、研究机关床厂、齿轮厂研制成功了行星无级变速器(XYZW型、RX型、SC型等),并已投入小批量生产。至今,国内各类机械无级变速器年产量已达两万台以上,生产和研究此类产品的工厂、研究所和高等院校已有百余家,逐渐形成了与电动机组成为一个整体不见的新型机械行业。
§1.2 无极变速的传动意义
无极变速传动是指在某种控制作用下,是机器的输出轴转速可在两个极值范围内的连续变化的传动方式。而无级变速器是这样的一种装置,它具有主动和从动两根轴,并通过能传递转矩的中间介质(固体、流体、电磁流)把两根轴直接或间接地联系起来,以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时,即可使两轴间的传动比发生变化(在两极值范围内连续而任意地变化)。用固体作为中间介质的变速器称为机械
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无级变速器。它和定传动比传动及有级变速传动(他只有有限的几种传动比)相比,能够根据工作需要在一定范围内连续变换速度,以适应输出和外界负荷变化的要求;因而在现代机械传动领域内占有重要地位。
无极变速传动主要用于下列场合:
1.工艺参数的多变的机器,例如,通用机床因工件和刀具的材料、尺寸及切削性能的不同,具有变速范围(输出轴的最高与最低速比值)Rb=50~100d的传动,以便按不同的工艺参数合理的工作速度。
2.要求转速连续变化的机器,例如,端面车床、浆纱机、薄膜制造机、连续水洗机和干燥机等,要求以恒定的线速度车削端面或卷退绕线材,以保证良好的表面光洁度或恒张力的机械。
3.探求最佳的工作速。
4.协调几台机器或一台机器的传动系统中几个运动单元之间的运转速度。 5.缓速起动和便于越过共振区等,对于具有大惯性或带负载起动的机器采用无级变速传动后,可以在很低的转速下启动。
6.实现机械的模拟计算,主要用于各种运算机构,如摩擦球式向量分解机构、微分机构及积分机构等。
7.有振动和冲击、带负载起动以及负载条件恶劣的场合。
由上可见:采用无级变速传动有利于简化变速传动方案、提高生产效率和产品质量、合理利用动力和节约能源(根据导在汽车与拖拉机上采用了主、从动轴上分别装有速度反应器和转矩反应器的带式自动调速变速器后,可节约燃料约8.99%)和实现遥控及自动控制。同时也减轻了操作人员的劳动强度。
§1.3 无级变速研究现状
随着我国在基础设施和重点建设项目上的投入加大,重型载货车在市场上的需求量急剧上升,重型变速箱的需求也随之增加,近年来,重型汽车变速器在向多极化、大型化的方向发展. 现在,我国已经对变速箱的设计,从整机匹配到构件的干涉判别和整个方案的模糊综合判别,直到齿轮、离合器等校核都开发了许多计算机设计软件,但是,大都没形成工业化设计和制造,因此,还需要进一步加强.我过的汽车技术还需要进一步发展.
随着科技的不断进步,CVT技术的不断成熟,汽车变速箱最终会由CVT替代手动变速箱(MT)和有级自动变速箱(AT),无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋势,但是, 中国还没有掌握全套的汽车自动变速箱技术,也就还没有形成市场所需成熟的汽车自动变速箱产品。有人主张直接从国外引进先进的汽车自动变速箱技术,不料国外所有相关公司都想直接从国外把汽车自动变速箱产品销售到中国市场或者在中国建立独资企业就地生产销售产品,不愿与中国的企业合作开发生产获取高额垄断利
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