带式无极变速器的设计

毕业设计（论文）设计(论文)题目：带式无级变速器的设计学生姓名：潘冬指导教师：王珺二级学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：11机械（2）班学号：1104101046提交日期：2015年5月11日答辩日期：2015年5月15日金陵科技学院学士学位论文目录Ⅰ目录摘要..................................................ⅢAbstract...............................................Ⅳ1绪论.................................................11.1引言.............................................11.2机械无级变速器的介绍.............................11.3机械无级变速器的发展与应用.......................21.4计息无级变速器的分类.............................21.5设计任务.........................................32带式无级变速器的介绍..................................42.1基本组成和工作原理...............................42.2基本类型和调速方式...............................42.3机械特性.........................................53带传动无级变速器的结构设计............................63.1调速方式的选择...................................63.2结构组成.........................................63.3工作原理.........................................74带轮与锥体的设计......................................84.1带传动的参数设计.................................84.2锥体以及分体的设计...............................94.3带传动的相关计算.................................94.4带轮结构........................................125轴和轴承的设计.......................................135.1轴的设计........................................135.2轴承的设计与校核................................135.3轴向尺寸的确定..................................155.4轴的校核........................................15金陵科技学院学士学位论文目录II结论..................................................19参考文献..............................................20致谢..................................................21金陵科技学院学士学位论文摘要III带式无级变速器的设计摘要从上个世纪90年代开始，有关无级变速技术的钻研和开发在汽车行业领域愈发的受到重视，特别是在小型汽车中，其关键技术就是无级变速。它是利用主、从动带轮直径的变化相互配合从而改变传动带在其带轮的工作直径，来实现传功比的连续变化，进而得到发动机通过传动系统的连续变速。即使无级变速技术在汽车行业上的发展与应用的时间并不是很长，但是其相比较于其他传统的手动或自动变速器更具优势。机械行业中常用的机械摩擦无级变速器，一般都是通过应用带传动来实现无级变速的，也就是我们所说的带式无级变速器。如今，随着机械电气技术一体化的使用和发展，带式无级变速器其简单优化的结构能够满足机械性获得很大提高的要求。关键词：带式传动；无级变速器金陵科技学院学士学位论文AbstractIVThedesignofthebelttypesteplesstransmissionAbstractIntothe90s,theautomotiveindustryforCVTtechnologyresearchanddevelopmentmoreandmoreattention,especiallyinsmallcars,itskeytechnologyissteplessvariablespeed.Itistheuseofthemain,drivenbeltwheeldiameterchangetocooperatewitheachotherandtransformtheworkofthebeltonthepulleydiameter,toimplementtheworkthancontinuouschange,thecontinuousvariablespeedenginethroughthetransmissionsystemisobtained.Eveniftheinfinitelyvariablespeedtechnologyintheautomotiveindustrydevelopmentandtheapplicationoftimeisnotlong,butcomparedwithothertraditionalmanualorautomatictransmission.Mechanicalfrictionsteplesstransmissioniscommonlyusedinmachineryindustry,aregenerallythroughtheapplicationofbelttransmissiontorealizethesteplessspeedchange,alsoiswhatwecallbelttypestepless.Keywords:Beltdrive;Steplesstransmissi金陵科技学院学士学位论文第1章绪论11绪论1.1引言源于无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)可以满足机器在运转过程中即工作情况经常改变或运转速度连续变化的要求,所以它可以广泛的应用于各类行业当中，例如服装、食品、造纸、橡胶等轻工行业,而且还应用于工作机床、船舶运输、石油化工等一些重工业的各种机械设备中,尤其是这些年来人们成功的将无级变速器应用于汽车上的变速，更让人觉得很有前景。带式无级变速器在汽车上的应用大大的提高了其经济性，优化汽车的动力性能意味着无级变速器具有可观的发展方向，其主要部件是金属带。由于我国无级变速器起步与发展较晚，所以在机械无级变速器传动行业上，我们与国外在生产和技术等方面存在着比较大的差距，使得我国目前生产的主要是胶带式无级变速器，为此了解金属带式无级变速器的构造原理以及对其现状的研究，让我们对带式无级变速器的设计具有很大的实践意义。当工作系统在某种操作装置的作用下，让其输出的转速能够在两个极限的转速范围内满足速度发生连续改变的传动方式，即为无级变速传动。无级变速器是可以连续改变工作机器的输出转速，来使工作机器在获得最佳工作情况下所需要的调速装置，也就是所谓的无级变速传动。它与普通用的固定传动比传动以及有级传动相比较，能够按照工作情况的需要使速度在一定范围内发生连续的变化，以满足输出的转速与外界负载变化的需求等优点，同时还可以满足工作情况变化的工作，而且传动方案较简单优越，还能够减少能源的消耗和降低环境污染等。1.2机械无级变速器的介绍机械无级变速器是有变速传动机构、调速机构以及输出机构组成的一种传动装置。它主要作用是:在不改变输入转速的情况下,能够在一定范围内实现输出轴的转速发生连续变化,来解决在各种不同工作情况下机器或生产系统能够完成运转的要求。由于它是通过小量改变主动轮和从动轮的工作半径，让输出轴的转速可以再一定范围内获得无级的变化，所以一般的机械无级变速器的变速范围不大。机械无级变速器的承载能力与输入转速有着很大的关系。当输入转速低于变速器的额定转速时，变速器的承载能力就会下降；而当输入转速超过额定转速时，变速器的承载能力就会增加。但是由于受到许用速度、轴承、振动等一些因素的限制，不允许输入的转速过高。当传动系统要求恒定功率传动时，为了充分发挥变速器的承载能力，应该把它安排在传动链的高速段部分；但当要求恒扭矩传动金陵科技学院学士学位论文第3章带式无级变速器的结构设计2时，变速器的位置不受限制。它可以与减速器传动配合提高变速范围与输出转矩,对提升产品的产量以及顺应产品变换需要,降低能源消耗,实现整个系统的机械化、自动化等方面具备明显的优势。因此无级变速器如今已成为一种常用的传动元件,在一些工业行业已经得到普遍的使用。早在1870年左右就有了机械无级变速器,但因局限于那时的材料与工艺条件,所以从上个世纪七十年代后才开始有了较快的发展。一方面是因为发达的工业冶炼和热处理技术,并涌现出精加工技术和数控机床以及牵引传动理论,解决了开发和生产无级变速器的局限因素;另外方面是因为,生产工艺实现了机械化、自动化的流程以及对机械工作性能改进的要求,是的无级变速器得到了大量的应用。所以在这些趋势下,机械无级变速器得到了迅猛和有效的发展。1.3机械无级变速器的发展与应用机械无级变速器是对于如今的生产工艺机械化、自动化流程的发展以及改进机械运转性能的一种常用的传动装置。它的研制在国外已经有一百多年的历史了，刚开始阶段由于一些条件的限制，发展较缓慢。但是从上世纪50年代之后开始有着较快的发展，一方面是由于科学技术的迅猛发展，局限于材质、工艺和润滑方面的因素获得了较好的处理，另外方面是由于飞快增长的经济，使用的大量增加，从而有效的增加了机械无级变速器的开发和生产，进而让各种类型的产品得到了很好的发展和应用。机械无级变速器相比较来说有着广阔的使用空间，有的在牵引功率不发生改变的情况下，因其变化的工作阻力而需要调整转速来产生所需的驱动力矩的（例如，化学工业中的搅拌机械，即要求根据搅拌物料的粘度、阻力变大而需要减缓搅拌速度）：有的由于工作情况的要求需要调整速度的（例如，食品以及制药机械中的烤干机要能够满足随温度变化来进行运行速度的调节）；有的是为了满足所有体系中各种工况、工位、加工程序或单元的各种要求而必须改变运转速度和配合自动控制的（例如，所有半自动或自动类型的生产、操作和装配流水线）；还有的就是为了节约能源而需要进行调速的（例如，风机、水泵等）；除此之外，就是按照各种有规律或无规律的变化要求，从而进行速度调节来实现自动或程序控制的。1.4机械无级变速器的分类机械无级变速器主要有带式、链式、脉动式以及摩擦式四种类型。1）摩擦式无级变速器金陵科技学院学士学位论文第3章带式无级变速器的结构设计3变速传动的机制主要是由主、从动件在接触的位置产生的摩擦力来进行传动的，并通过改变接触位置的工作直径来完成无级变速的。2）脉动式无级变速器变速传动装置主要是有3～5个连杆机构组成，或者是连杆与凸轮、齿轮等机构组成的，其工作机制和连杆机构一样，这里需要配置输出机构是为了让输出轴可以获得连续的旋转运动。3）链式无级变速器变速传功装置主要是由主、从动链轮以及套在上面的刚质挠性链所组成，让链左右两侧面与作为链轮的两锥盘接触部分所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘在轴向的间距来调整它们与链的接触位置和工作半径，从而完成无级变速。4）带式无级变速器和链