買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 無級(jí)變速傳動(dòng)是一種傳動(dòng)裝置，指在某種控制作用下，使系統(tǒng)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，以適應(yīng)外界負(fù)荷變化的需要。隨著工業(yè)尤其是汽車行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)無級(jí)變速裝置的要求越來越高，因此我們對(duì)無級(jí)變速傳動(dòng)的種類和形式需要進(jìn)行深入研究。但以往傳統(tǒng)的機(jī)械式無級(jí)變速器主要依靠摩擦傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，由于摩擦傳動(dòng)有其固有的難以克服的 缺陷，很難實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)，鑒于此，尋求一種摩擦小，效率高的無級(jí)變速器已成為無級(jí)變速傳動(dòng)研究的主要方向。 本文簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)有無級(jí)變速器的種類及其發(fā)展過程，分析了國(guó)內(nèi)外無級(jí)變速器的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)，尤其強(qiáng)調(diào)了齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。通過對(duì) 星環(huán)錐式無級(jí)變速器的傳動(dòng)及調(diào)速原理進(jìn)行分析，同時(shí)借鑒了齒輪無級(jí)變速傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種新型的機(jī)械式無級(jí)變速器 錐齒輪無級(jí)變速器。 本文在詳細(xì)分析了新型機(jī)械無級(jí)變速器的傳動(dòng)原理的基礎(chǔ)上，闡明了齒輪無級(jí)變速傳動(dòng)的可行性。設(shè)計(jì)了建模方案，用具有強(qiáng)大實(shí)體建模功能的 件對(duì) 其進(jìn)行幾何建模、裝配、并形成虛擬樣機(jī)，同時(shí)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性，修改了部分不合理的參數(shù)，樣機(jī)模型性能得到優(yōu)化。本文最后對(duì)自己所做工作進(jìn)行總結(jié)，探討了設(shè)計(jì)方案中可能存在的問題，并對(duì)下一步的工作進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞： 無級(jí)變速器 圓錐齒輪傳動(dòng) 行星齒輪傳動(dòng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 a of is to in of to of of VT to be In VT VT of VT of of X VT a on of of VT in of VT in A G to to to of to of of as VT G 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 緒 論 .題概述及意義 .械無級(jí)變速傳動(dòng)概述 . 無級(jí)變速傳動(dòng)簡(jiǎn)介 . 各類無級(jí)變速器比較 . 齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì) . 齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的幾種途徑 .內(nèi)外無級(jí)變速器的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì) . 研究動(dòng)態(tài) . 發(fā)展趨勢(shì) .關(guān)軟件簡(jiǎn)介 . 介 .論文研究的主要內(nèi)容 .二章 環(huán)錐行星式無級(jí)變速器 .X 型無級(jí)變速器簡(jiǎn)介 .X 型無級(jí)變速器的傳動(dòng)原理 . 10 星錐齒輪無級(jí)變速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 . 10 星錐齒輪式無級(jí)變速器的調(diào)速原理 . 10 動(dòng)比計(jì)算 . 10 速原理 . 11 第三章 行星錐齒輪無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)參數(shù) . 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 計(jì)方案確定 . 12 本尺寸確定 . 12 第四章 實(shí)物建模 . 14 輪設(shè)計(jì) . 14 入端錐齒輪 . 15 星錐齒輪 . 16 出端錐齒輪 . 17 的設(shè)計(jì) . 19 入軸設(shè)計(jì) . 19 出軸設(shè)計(jì) . 20 星架設(shè)計(jì) . 21 速器機(jī)蓋設(shè)計(jì) . 22 速器機(jī)座設(shè)計(jì) . 23 它零件設(shè)計(jì) . 25 速錐 . 25 蓋 . 26 承 . 27 第五章 變速器裝配 . 30 類組件 . 30 入軸組件 . 30 星架組件 . 32 出軸組件 . 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 體組件 . 33 動(dòng)部分裝配 . 33 體總裝 . 34 第六章 總結(jié)與展望 . 36 參考文獻(xiàn) . 37 致 謝 . 38 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒 論 機(jī)械無級(jí)變速器是為滿足工業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展的需要，改善機(jī)械 工作性能，適應(yīng)生產(chǎn)工藝流程而采用的一種通用傳動(dòng)裝置。對(duì)這一傳動(dòng)裝置的研制在國(guó)外己有百余年的歷史，然而在初始階段由于受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)水平和市場(chǎng)需求等條件的限制，進(jìn)展非常緩慢。直到 20 世紀(jì) 50 年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在材質(zhì)、工藝和潤(rùn)滑方面的限制因素相繼解決，同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，需求迅速增加，促進(jìn)了機(jī)械無級(jí)變速器的研制和生產(chǎn)，使各種類型的系列產(chǎn)品快速增長(zhǎng)并獲得了廣泛的應(yīng) 用。 題概述及意義 機(jī)械 無級(jí)變速器能更好地適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求，使之性能最佳，在提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)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)化等各方面皆有顯著的效果。故無級(jí)變速傳動(dòng)目前己成為一種基本的通用傳動(dòng)型式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運(yùn)輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及試驗(yàn)等各類機(jī)械 1。 近年來，無級(jí)變速傳動(dòng)的研究越來越廣泛，研制出的種類和形式也越來越多，已有許多類型的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)。但以往傳統(tǒng)的機(jī)械式無級(jí)變速器主要依靠摩擦傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，由于摩擦傳動(dòng)有其固有的難以克服的缺陷，很難實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)，鑒于此，尋求一種摩擦小，效率高的無級(jí)變速傳動(dòng)已成為無級(jí)變速傳動(dòng)研究的主要方向。 現(xiàn)有的無 級(jí)變速器，無論基于摩擦、流體靜力學(xué)還是棘輪原理，都有一定的局限性，這種局限性限制了其發(fā)展。當(dāng)前仍有人進(jìn)行改進(jìn)摩擦無級(jí)變速器和棘輪無級(jí)變速器方面的研究，但這些努力要通過昂貴的高技術(shù)材料和精密的制造才能實(shí)現(xiàn)，從而齒輪無級(jí)變速器走入人們的視野。齒輪無級(jí)變速器是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無級(jí)變速傳動(dòng)。我們可以對(duì)原有的無級(jí)變速器進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將其主傳動(dòng)部分的原有摩擦式改為齒輪嚙合式，這樣在減小摩擦損耗的同時(shí)可以大大提高傳動(dòng)的效率，克服摩擦式效率低，易打滑，壽命短，易損壞等缺點(diǎn)。如果能實(shí)現(xiàn)， 將會(huì)使無級(jí)變速器的各項(xiàng)性能更加完善，更大程度的滿足對(duì)無級(jí)變速器的不同需要，尤其是對(duì)應(yīng)用無級(jí)變速器最多的汽車行業(yè)，將會(huì)產(chǎn)生不同凡響的革新效果。同時(shí)，它將為新型機(jī)械式無級(jí)變速器產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)打下良好的基礎(chǔ) 2。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 械無級(jí)變速傳動(dòng)概述 級(jí)變速傳動(dòng)簡(jiǎn)介 無級(jí)變速傳動(dòng)是指在某種控制的作用下，使系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速可在兩個(gè)極限轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)變化的傳動(dòng)方式。而無級(jí)變速器是使機(jī)器的輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足最佳工作需要的調(diào)速裝置。它和定傳動(dòng)比傳動(dòng)以及有級(jí)傳動(dòng)相比，具有能夠根據(jù)工作的需要 在一定范圍內(nèi)連續(xù)變換速度，以適應(yīng)輸出轉(zhuǎn)速和外界負(fù)荷變化的需要等優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)變工況工作，簡(jiǎn)化傳動(dòng)方案，節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等要求。無級(jí)變速器主要適應(yīng)的場(chǎng)合： (1) 適應(yīng)工藝參數(shù)多變或輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的要求，運(yùn)轉(zhuǎn)中需經(jīng)常連續(xù)地改變速度，但是不應(yīng)在某一固定速度下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2) 探求最佳工作速度。 (3) 幾臺(tái)機(jī)器或一臺(tái)機(jī)器的幾個(gè)部分協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (4) 緩速啟動(dòng)以合理利用動(dòng)力，通過調(diào)速以快速越過共振區(qū)。 (5) 車輛變速箱，可節(jié)省燃料，縮短加速時(shí)間，簡(jiǎn)化操作。 類無級(jí)變速器比較 目前，無級(jí)變速 器主要分為三大類： (1) 以電控調(diào)速裝置調(diào)速的電磁式無級(jí)變速器； (2) 以液壓調(diào)速裝置調(diào)速的液壓式無級(jí)變速器； (3) 以機(jī)械調(diào)速裝置調(diào)速的機(jī)械式無級(jí)變速器。其中，液壓調(diào)速裝置雖然調(diào)速范圍大，傳動(dòng)效率較高，但其制造精度要求高，價(jià)格較貴，滑動(dòng)率較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)生泄漏 ； 電控調(diào)速的雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作維護(hù)方便的特點(diǎn)，但其效率低，發(fā)熱嚴(yán)重，不適合長(zhǎng)期負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。與上述兩種相比，機(jī)械無級(jí)變速器具有以下幾大優(yōu)點(diǎn) ： 調(diào)速范圍大，調(diào)速方式多，能實(shí)現(xiàn)恒扭矩工作，傳動(dòng)效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，傳動(dòng)比穩(wěn)定，工 作可靠且維修方便。 機(jī)械式無級(jí)變速器按其基本結(jié)構(gòu)和工作原理可分為摩擦式和非摩擦式。由于摩擦式無級(jí)變速器是利用主、從動(dòng)件在接觸處產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，并通過改變接觸處的工作半徑實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，因此，它通常存在著傳動(dòng)效率低，易打滑，壽命短，易損壞等缺點(diǎn)。非摩擦式無級(jí)變速器則可避免這些問題。 輪式無級(jí)變速傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì) 齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)可以克服以上幾類無級(jí)變速傳動(dòng)存在的缺點(diǎn)和問題，目的是利用齒輪傳動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)效率高、大功率無級(jí)變速傳動(dòng)。我們知道，無級(jí)變速買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 傳動(dòng)種類繁多，各有千秋，但有一點(diǎn)是共同的 ： 摩擦傳動(dòng)有 其難以克服的本質(zhì)缺陷，發(fā)展前途是有限的。只有利用齒輪傳動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)的無級(jí)變速傳動(dòng)才是無級(jí)變速傳動(dòng)的完美結(jié)局。齒輪無級(jí)變速器的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為 ： (l) 傳動(dòng)功率大， 200 (2) 傳動(dòng)效率高， 90%以上的傳動(dòng)效率應(yīng)是很容易達(dá)到的 ； (3) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅度降低成本，相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的 1/5 1/10； (4) 對(duì)汽車而言，提高傳動(dòng)效率，節(jié)油 20%； (5) 發(fā)動(dòng)機(jī)在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染。 輪式無級(jí)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的幾種途徑 目前， 研究人員都在嘗試設(shè)計(jì)齒輪嚙合式無級(jí)變速傳動(dòng)。市場(chǎng)上出現(xiàn)的有 輪式汽車自動(dòng)無級(jí)變速器、齒輪傳動(dòng)無級(jí)變速器、萬能的齒輪無級(jí)變速器、鋼球齒輪無級(jí)變速器和活齒無級(jí)變速器等。 其中鋼球齒輪無級(jí)變速器是由一個(gè)內(nèi)接觸鋼球無級(jí)變速器和一個(gè)差動(dòng)輪系組成，此變速器具有兩條轉(zhuǎn)速輸入路線，一條由變速器輸入，一條由動(dòng)力經(jīng)齒輪直接輸入，兩條傳動(dòng)路線在差動(dòng)輪系中合成后輸出，這種變速器傳遞功率大，能滿足任意大變速比的要求，適用于機(jī)床、紡紗機(jī)、車間空調(diào)等各種要求連續(xù)變速的機(jī)器。它的缺點(diǎn)是 ： 效率低，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，調(diào)速不方便 ，低速輸出力矩小等。 活齒無級(jí)變速器其主動(dòng)輪和從動(dòng)輪都是兩個(gè)一組的圓錐形金屬盤組成，圓錐形金屬盤上面有用于改變活齒嚙合單元體半徑的軌道槽 ； 八個(gè)一組的活齒單元，通過在軌道槽里的同步徑向移動(dòng)，改變主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的傳動(dòng)半徑比。每個(gè)活齒單元上面有兩組活齒，每組活齒由 28片金屬片組成，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由 于離心力的作用，由金屬片組成活齒同步凸起，形成了“凸起狀齒輪 ”。 齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法 主要 如下： 方法一 ， 采用行星齒輪傳動(dòng)。利用行星齒輪質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高等特點(diǎn)，通過改變系桿的長(zhǎng)度，解決好相對(duì)運(yùn)動(dòng)之間 的關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速傳動(dòng)，且變速比范圍也可能增大。 方法二 ， 采用柔性齒輪傳動(dòng)。利用重疊式齒輪構(gòu)成可變點(diǎn)柔性齒輪，也可能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速傳動(dòng) 2 5。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 內(nèi)外無級(jí)變速器的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì) 究動(dòng)態(tài) 機(jī)械無級(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 年代以后才開始發(fā)展，但由于當(dāng)時(shí)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，都需大量采用無級(jí)變速器。因此在這種形勢(shì)下，機(jī)械無級(jí)變速傳動(dòng)獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國(guó)家有日本、德國(guó)、意大利、美國(guó)和俄國(guó)等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)健郊懊}動(dòng)式四大類約 30多種結(jié)構(gòu)型式。 在我國(guó)，液力變速器在汽車行業(yè)中應(yīng)用最廣泛，但是由于液壓式無級(jí)變速器本身有很多缺點(diǎn)，如液壓元件結(jié)構(gòu)本身比較復(fù)雜，造價(jià)高，而且液體的傳動(dòng)效率比較低，功率損失比較大，所以業(yè)內(nèi)人士開始轉(zhuǎn)向青睞機(jī)械式無極變速器。國(guó)內(nèi)無級(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，由專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，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，無級(jí)變速器的生產(chǎn)研制迅速崛起，同時(shí)，我國(guó)的高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展，國(guó)外現(xiàn)有各種類型結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器，在國(guó)內(nèi)都有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠家及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10萬臺(tái)左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無級(jí)變速器專業(yè)學(xué)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)訊及召開學(xué)術(shù)信息會(huì)議進(jìn)行交流。 現(xiàn)在，機(jī)械無級(jí)變速器從研制、生產(chǎn)、組織管理到情報(bào)網(wǎng)信息各方面己組成一批完整的體系，發(fā)展成為機(jī)械領(lǐng)域中一個(gè)新興的行業(yè)。行星環(huán)錐式無級(jí)變速器又稱 級(jí)變速器，是日本在 70 年代研制開發(fā)的一種行星傳動(dòng)式無級(jí)變速器。在我國(guó)，環(huán)錐式無級(jí)變速器已經(jīng)指定了機(jī)械部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ： 70錐行星無級(jí)變速器。 展趨勢(shì) 目前對(duì)無級(jí)變速傳動(dòng)的研究主要沿著以下幾個(gè)方向 ： 液力無級(jí)變速，電機(jī)調(diào)速和機(jī)械式無級(jí)變速。從研究與開發(fā)的領(lǐng)域來講，液力與電機(jī)調(diào)速均可視為對(duì)控制系統(tǒng)的研究，其可開發(fā)領(lǐng)域與機(jī)械式無級(jí)變速器 相比較小，從機(jī)械式無級(jí)變速的發(fā)展歷程來看，摩擦式無級(jí)變速器經(jīng)過了直接傳動(dòng)式、中間元件式、進(jìn)而還演買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 變出了行星式無級(jí)變速器，在這一過程中，每一個(gè)發(fā)展階段，無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，傳動(dòng)元件之間的接觸面由簡(jiǎn)單的接觸方式發(fā)展到為提高傳動(dòng)特性而改成更能相互適應(yīng)的表面形狀，加壓和調(diào)速裝置也在不斷改進(jìn)。后來隨著機(jī)械材料和加工工藝的改進(jìn)使帶式和鏈?zhǔn)綗o級(jí)變速也得以廣泛應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)機(jī)械無級(jí)變速器基本上是在 20世紀(jì) 60年代前后起步，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)械無級(jí)變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展，現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)機(jī)械無級(jí)變速器行業(yè)從研制、生產(chǎn)、到情報(bào)信息各方面已組成較完整的體系，發(fā)展為機(jī)械領(lǐng)域中一個(gè)新興行業(yè)。 近年來國(guó)內(nèi)機(jī)械無級(jí)變速器的研制生產(chǎn)出現(xiàn)了新的發(fā)展趨向，主要是 ： (l) 對(duì)原 有產(chǎn)品創(chuàng)新改進(jìn)在原來行星錐盤式無級(jí)變速器的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新開發(fā)出 “恒功率行星摩擦式無級(jí)變速器”及“無物理心軸行星輪無級(jí)變速器” ， 后者的變速比由原來的 5 6 增大到 20 或更大，輸出轉(zhuǎn)矩也提高了一倍以上，而且其他性能 指標(biāo)優(yōu)良，目前己有系列產(chǎn)品。 (2) 研制開發(fā)的汽車用無級(jí)變速器屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)己開發(fā)出金屬帶式無級(jí)變速器，通過試驗(yàn)，現(xiàn)正準(zhǔn)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) ； 而其中靠進(jìn)口的關(guān)鍵零件 “ 金屬鋼帶 ” 也將自行生產(chǎn)。另外，新型的車用無級(jí)變速器及復(fù)合帶也在探討之中。 (3) 近年來不斷提出有創(chuàng)新型無級(jí)變速器，這些無級(jí)變速器的特點(diǎn)主要是 ： 不 用摩擦式變速傳動(dòng)而多半以連桿脈動(dòng)式無級(jí)變速器傳動(dòng)為主或采取鏈?zhǔn)絺鲃?dòng) ； 要求實(shí)現(xiàn)大功率、恒功率或者高速 ； 力爭(zhēng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，并獲得優(yōu)良的性能。其中有此方案已經(jīng)過多年的研究試驗(yàn)，可能在 不久的將來即有成果。上述情況可以說明，國(guó)內(nèi)無級(jí)變速器的研制生產(chǎn)已由過去的仿造階段進(jìn)入到創(chuàng)新階段，由小功率往大功率方向發(fā)展，由一般技術(shù)往高新技術(shù)發(fā)展，故今后有可能出現(xiàn)一些性能優(yōu)良的新一代機(jī)械無級(jí)變速器。 與電力調(diào)速方式相比較，機(jī)械無級(jí)變速器的特點(diǎn)主要是 ： 具有恒功率機(jī)械特性，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，工作可靠，傳動(dòng)效率較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，而且類型多，適用范圍廣。因此，在今后的發(fā)展中，依然有著廣闊的前景 6 9。 關(guān)軟件簡(jiǎn)介 本課題主要應(yīng)用的軟件有建模軟件 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 G 簡(jiǎn)介 進(jìn)入 21世紀(jì)，傳統(tǒng)的 進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)涌現(xiàn)出許多新的制造理念和制造模式，產(chǎn)品的全生命周期管理、并行工程的實(shí)施、虛擬企業(yè)、敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)和方法為企業(yè)的快速發(fā)展注進(jìn)了新的活力。先進(jìn)制造技術(shù)正朝著集中化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化及虛擬化的方向發(fā)展，而這些發(fā)展需要功能強(qiáng)大的集成化軟件平臺(tái)的支持。 稱 當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的維參數(shù)化的高端軟件，它是目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的大型集成化軟件之一，它為制造行業(yè)產(chǎn)品 開發(fā)的全過程提供解決方案，功能強(qiáng)大、內(nèi)容豐富，涵蓋了從設(shè)計(jì)、分析、加工、管理等各個(gè)領(lǐng)域，包括 ： 概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、性能分析和制造。 統(tǒng)，是一個(gè)完全的三維、雙精度系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確描述任意的幾何形狀，使得用戶能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和創(chuàng)建工程圖，為制造業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的全過程提供解決方案。 空航天、機(jī)械、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等行業(yè)。它的功能覆蓋了從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過程，它提供了強(qiáng)大的實(shí)體建模功能，能夠完成復(fù)雜的造型設(shè)計(jì)，除此之外，裝配功能、 2D 出圖功能、模具加工功 能及與 間的緊密結(jié)合，使得 統(tǒng)。除了通用模塊之外， 只是驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識(shí)工程的組合，顯著地改進(jìn)了如汽車、航天航空、機(jī)械、消費(fèi)產(chǎn)品、醫(yī)療儀器和工具等工業(yè)的生產(chǎn)率。 各種規(guī)模企業(yè)的產(chǎn)品更快地投入到市場(chǎng) ， 使復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化 ，減少產(chǎn)品成本和增加其余的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。它已成為世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，今天 990年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來，發(fā) 展迅速，已經(jīng)成為中國(guó)航天航空、汽車、機(jī)械、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、家用電器等部門首選軟件。 戶可以對(duì)幾乎所有的機(jī)會(huì)形狀進(jìn)行精確描述。通過將這些形狀結(jié)合，用戶可以設(shè)計(jì)、分析和創(chuàng)建出產(chǎn)品的工程圖紙。 應(yīng)用 以快速進(jìn)行概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，交互建立和編輯各種復(fù)雜的零部件模型。根據(jù)己建立的三維零件模型， 建二維工程圖，也可對(duì)模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力分析和有限元分析，進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估和優(yōu)化 ； 同時(shí)，還可根據(jù)模型設(shè)計(jì)工裝卡具、進(jìn)行加工處理，直接生成數(shù)控 程序，用于產(chǎn)品的加工制造。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 其功能特點(diǎn)如下 ： (1) 用 造型來設(shè)計(jì)零部件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)思想的直接描述 ； (2) 充分的設(shè)計(jì)柔性，使概念設(shè)計(jì)成為可能 ； (3) 提供了輔助設(shè)計(jì)與輔助分析的完整解決方案 ； (4) 圖形和數(shù)據(jù)的絕對(duì)一致及工程數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新 ； (5) 提供了輸入輸出接口與二次開發(fā)工具。 件各個(gè)模塊功能的實(shí)現(xiàn)是以建立三維模型為基礎(chǔ)的，在建模的操作、管理開發(fā)和適用性等方面， 下 優(yōu)勢(shì) ： (l) 簡(jiǎn)潔的主模型表達(dá) 件建模不同于其他三維軟件的體素建模，它具有幾何特征建模功能，攜帶的信息量 大、質(zhì)量高，而且表達(dá)簡(jiǎn)單。 (2) 靈活的桌面管理方式 件用“層”管理，管理的對(duì)象可以是實(shí)體，也可以是幾何特征，這種管理方式只是對(duì)顯示對(duì)象的一種過濾選擇，不是從庫里調(diào)進(jìn)調(diào)出，管理方便、速度快，系統(tǒng)不易出錯(cuò)。 (3) 容錯(cuò)性 好的軟件應(yīng)該有很好的容錯(cuò)性，會(huì)自動(dòng)拒絕一些超過范圍的變量值并進(jìn)行提示，不理會(huì)一些誤操作，不會(huì)因?yàn)閮?nèi)容太多而潛伏一些錯(cuò)誤。 (4) 強(qiáng)大的裝配功能 將大量零件同時(shí)調(diào)到工作面上，進(jìn)行大裝配 9。 論文研究的主要內(nèi)容 由于無級(jí)變速器有其特殊的功能和作 用以及廣闊的市場(chǎng)需求，無級(jí)變速傳動(dòng)是值得去研究和探索的領(lǐng)域。探索一種理想的無級(jí)變速方式是為了改善現(xiàn)有多種傳動(dòng)裝置的性能，節(jié)約能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本文認(rèn)為齒輪無級(jí)變速器這種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無級(jí)變速傳動(dòng)，由于它與其它類型無級(jí)變速器相比所具有的種種優(yōu)點(diǎn)，將成為無級(jí)變速器研究與發(fā)展的主要方向。 本課題從減少傳動(dòng)中摩擦副數(shù)量的原則出發(fā)，提出在主傳動(dòng)中采用錐齒輪的方案，并對(duì)所設(shè)計(jì)的無級(jí)變速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案進(jìn)行了研究與探索，期間曾查閱過大量的有關(guān)無級(jí)變速傳動(dòng)的書籍、期刊和論文，概括起來 ，主要做了以下幾個(gè)方面的工作 ： (1) 介紹本課題的提出及研究意義，通過對(duì)文獻(xiàn)的分析，論述國(guó)內(nèi)外機(jī)械無買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 級(jí)變速器的研究現(xiàn)狀以及在實(shí)際中的應(yīng)用 ； (2) 通過對(duì) 動(dòng)學(xué)關(guān)系進(jìn)行分析，提出了一種新型的行星無級(jí)變速器 錐齒輪無級(jí)變速器，理論上證明了齒輪無級(jí)變速傳動(dòng)的可行性 ； (3) 應(yīng)用 幾何尺寸己基本確定的基礎(chǔ)上，形成自己的建模設(shè)計(jì)方案，并用 配，形成虛擬樣機(jī)，可以觀察方案的合理性，對(duì)不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，優(yōu)化樣機(jī)模型 ； (4) 觀察 改變調(diào)速環(huán)位置時(shí)傳動(dòng)比的變化情況，可以得到傳動(dòng)比范圍 ； (5) 結(jié)論與展望。對(duì)自己所做工作進(jìn)行總結(jié)，分析設(shè)計(jì)存在的問題，并對(duì)下一步的工作進(jìn)行了展望。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第二章 環(huán)錐行星式無級(jí)變速器 環(huán)錐行星式無級(jí)變速器是行星式牽引無級(jí)變速器的一種。行星式牽引無級(jí)變速器是由作行星運(yùn)動(dòng)的中間滾動(dòng)體、依靠滾動(dòng)副間的牽引力 (摩擦 )來傳遞動(dòng)力，通過改變太陽輪或行星輪的工作半徑來實(shí)現(xiàn)變速的無級(jí)變速器。其傳動(dòng)原理與一般錐齒輪行星輪系很相似，由于是錐面摩擦因而工作半徑在運(yùn)行過程中可以調(diào)整。環(huán)錐行星式無級(jí)變速器是其中應(yīng)用最為廣泛的一種。 X 型無級(jí)變速器簡(jiǎn)介 環(huán)錐行星式無級(jí)變速器的基本結(jié)構(gòu)如圖 力由軸 鍵傳動(dòng)給主動(dòng)輪 2，再借滾動(dòng)副處的牽引力，經(jīng) 上的行星錐輪 3、外錐環(huán) 5 驅(qū)動(dòng)太陽輪 10，最后經(jīng)鋼球 V 形槽自動(dòng)加壓裝置 n 傳給花鍵 12 而將動(dòng)力輸出。調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪經(jīng)蝸桿 6、蝸輪 7、齒輪 8驅(qū)動(dòng)齒條 9帶著外環(huán) 5作軸向移動(dòng)，以改變外環(huán) 5和行星錐正錐的接觸半徑實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。 這種變速器是在內(nèi)錐輪輸出行星無級(jí)變速器 (轉(zhuǎn)臂輸出式行星無級(jí)變速器 (基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于 易實(shí)現(xiàn)均載且行星錐小軸上不受附加力矩，不會(huì)出現(xiàn)小軸折斷現(xiàn)象。各滾動(dòng)副為凹凸或凸平接觸，減小了當(dāng)量曲率，從而提高了承載能力。 7010 93 標(biāo)準(zhǔn)中所列的變速器的功率為 P=出轉(zhuǎn)矩 T=550N m、公稱傳動(dòng)比 i=0動(dòng)效率為 : =0.7(i= i= 圖 錐行星無級(jí)變速器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 X 型無級(jí)變速器的傳動(dòng)原理 動(dòng)力從 輸入傳給太陽輪，再借滾動(dòng)副處的牽引力，經(jīng) z 個(gè)均布裝在浮動(dòng)轉(zhuǎn)臂上的行星錐、外環(huán)驅(qū)動(dòng)太陽輪，最后經(jīng)加壓裝置傳給輸出軸輸出。調(diào)速時(shí)，改變外環(huán)和行星錐正錐的接觸半徑；由于力平衡的條件同時(shí)也改變了主動(dòng)輪和弧錐部分的接觸半徑 R 和 r，達(dá)到了無級(jí)變速的目的。無論在調(diào)速還是運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外環(huán)都不轉(zhuǎn)動(dòng)。 星錐齒輪無級(jí)變速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 本文提出了一種新型的主傳動(dòng)為錐齒輪傳動(dòng)的行星無級(jí)變速傳 動(dòng)，將 將兩中心輪與行星輪之間的摩擦傳動(dòng)改為錐齒輪的嚙合傳動(dòng)，如圖 示 ，行星輪由兩部分組成，其一為錐齒輪 2 與兩中心輪 1、 3 嚙合，其二為圓錐體 2，用于調(diào)速， 4 為調(diào)速環(huán)，調(diào)速環(huán)與行星錐輪的接觸點(diǎn) e 處仍保留原先的摩擦傳動(dòng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)，只作軸向移動(dòng)，用于改變行星輪圓錐體的接觸半徑，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 型無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 星錐齒輪式無級(jí)變速器的調(diào)速原理 動(dòng)比計(jì)算 由行星齒輪傳動(dòng)的分類可知，行星錐齒輪式無級(jí)變速器相當(dāng)于一個(gè) 3即主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和外環(huán)可視為三個(gè)中心輪，浮動(dòng)裝于轉(zhuǎn)臂上的錐輪可視為行星輪。它的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，可根據(jù)行星輪系的原理，將圓錐體與調(diào)速環(huán)每一瞬時(shí)的接觸看為齒輪的嚙合，對(duì)于變速器中各輪軸線均平行的變速器，其各齒輪轉(zhuǎn)速可用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念和公式來求解，其基本公式為 : 1133i 13H 13 路 線 中 從 動(dòng) 輪 的 乘 積路 線 中 主 動(dòng) 輪 的 乘 積(2買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 式中 13輪系中任意兩輪 1， 3 對(duì)構(gòu)件 (一般為行星架 )的相對(duì)傳動(dòng)比。 1n ，3n ， 別為構(gòu)件 1， 3， H 的轉(zhuǎn)速， 13體表達(dá)式有具體輪系來定，轉(zhuǎn)化輪系中，輸與輸出的方向可通過畫箭頭的方法確定。 由 1轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比公式為 ： 131331i H n Rn n R(2由 1轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比公式為 ： 1 2 413 ,31 2i H n R Rn n R R (2其中，調(diào)速環(huán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，故 4n =0，圓錐體 2與調(diào)速環(huán) 4的接觸點(diǎn) 聯(lián)立上兩式 (2 (2解得 : ,3 1 2 41213 ,3 1 3 2 42()i R R R R R R R R(2或 ： ,1 3 2 43231 ,1 3 1 2 42()i R R R R R R R R(2速原理 前面己經(jīng)簡(jiǎn)單介紹了變速器的調(diào)速過程，因?yàn)樾行清F是裝于浮動(dòng)轉(zhuǎn)臂上的，因而會(huì)使行星錐在位置發(fā)生改變能夠?qū)崿F(xiàn)新的平衡，此時(shí)行星錐與主、從動(dòng)輪的接觸位置也會(huì)發(fā)生改變，從而改變變速器的傳動(dòng)比。下面我們結(jié)合上面的傳動(dòng)比公式來具 體分析一下該變速器的調(diào)速原理。由傳動(dòng)比公式 (2以看出，傳動(dòng)比主要與 1R 、 2R 、 ,2R 、 3R 及 4R 這些幾何參數(shù)有關(guān)，由上面介紹的調(diào)速過程可知，外環(huán)作軸向移動(dòng)時(shí)，半徑 ,2R 將會(huì)隨之改變，由傳動(dòng)比公式可以看出， ,2R 的改變將會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)比 i 也會(huì)隨之改變。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 第 三章 行星錐齒輪無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)參數(shù) 行星錐齒輪無級(jí)變速器的主傳動(dòng)部分在基本結(jié)構(gòu)的布置形式上仍然沿用原環(huán)錐行星無級(jí)變速器的基本結(jié)構(gòu)形式，而輸入端、行星輪、輸出端由原來的錐輪改為圓錐齒輪，即輸入端齒輪與輸出端齒輪的回轉(zhuǎn)軸線在同一直線上，行星齒輪的布置方式為其回轉(zhuǎn)軸線與輸入端齒輪的回轉(zhuǎn)軸線所成夾角為一般角，行星錐齒輪裝在保持架上，且其能繞保持架轉(zhuǎn)動(dòng)。在主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪之間通過嚙合傳動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。行星錐齒輪上固連一個(gè)調(diào)速錐，調(diào)速錐一側(cè)母線要保持與輸入輸出齒輪軸線平行，調(diào)速錐與調(diào)速環(huán)之間的接觸狀態(tài)保持點(diǎn)接 觸，它們之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍為摩擦傳動(dòng)。 計(jì)方案確定 圓錐齒輪傳動(dòng)是用來傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，其輪齒是分布在一個(gè)圓錐面上的，與圓柱齒輪相對(duì)應(yīng)，在圓錐齒輪上有齒頂圓錐、分度圓錐和齒根圓錐等等。圓錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒及曲齒等多種形式。由于直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)、制造和安裝均較為簡(jiǎn)便，故應(yīng)用最為廣泛，所以這里我們采用的圓錐齒輪為直齒圓錐齒輪。 本尺寸確定 圓錐齒輪是一個(gè)錐體，故有大端和小端之分，為了計(jì)算和測(cè)量的方便，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定取圓錐齒輪大端的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件的要求， 兩圓錐齒輪的大端模數(shù)和大端壓力角分別相等，且均為標(biāo)準(zhǔn)值。 行星錐齒輪無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及各部分尺寸如圖 3 1所示，無級(jí)變速器工作時(shí)，調(diào)速環(huán)沿其與調(diào)速錐的接觸面做平移運(yùn)動(dòng)，通過改變接觸點(diǎn)從而改變調(diào)速錐的工作半徑，以實(shí)現(xiàn)輸出端速度的連續(xù)變化。 在此，設(shè)輸入端錐齒輪 z ，分度圓錐角為 1 ； 行星錐齒輪 2的齒數(shù)為 2z ，分度圓錐角為 2 ； 輸出端錐齒輪 3 的齒數(shù)為 3z ，分度圓錐角為 3 ；行星錐齒輪與輸入端錐齒輪的軸線夾角為 ，調(diào)速環(huán) e 半徑為 R，調(diào)速錐工作半徑 r，如圖 3 1中所示 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 圖 3 1 新型無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖 由文獻(xiàn)得基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度確定了傳動(dòng)方案中各部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)，本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各零部件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及裝配。 表 本結(jié)構(gòu)參數(shù) 分析 :因?yàn)?1 與 2 為銳角，所以輸入端齒輪及行星齒輪為外圓錐齒輪，而 3為鈍角，故輸出端齒輪就為內(nèi)圓錐齒輪的形式。其他的參數(shù)如調(diào)速環(huán)、調(diào)速錐、齒輪軸、鍵及軸承等均是在此基本尺寸的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的，有關(guān)尺寸的設(shè)計(jì)過程將在下章詳細(xì)說明。 上面確定了三個(gè)錐齒輪的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，齒寬的設(shè)計(jì)方法為 :由于標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪齒寬 B (錐距， 2 z ，其中 d=計(jì)算得 : m 2 1 911 2 s i n 6 s i 8R m 2 2 122 1423 3 2 s i n 6 s i 0R m 2 4 13