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 目錄第一章緒論 ...................................................1§1.1 機械無級變速器的發(fā)展 .........................................1§1.2 無極變速的傳動意義 ...........................................1§1.3 無級變速研究現(xiàn)狀 .............................................2§1.4 畢業(yè)設計內容和要求 ...........................................3第二章 無級變速器總體方案 ....................................5§2.1 菱錐錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基本結構 .......................5§2.2 菱錐錐輪式機械特性、傳動效率 ...................................6§2.3 方案的與比較 .................................................8第三章 鋼錐錐輪式無級變速器的設計與計算 ......................9§3.1 主要零件的設計與計算 ...........................................9§3.2 加壓盤的設計與計算 ..........................................11§3.3 輸入軸的設計與計算 ..........................................13§3.4 端蓋的設計與計算 ............................................15§3.5 Kopp-k 變速器的調速操縱機構 ..................................15第四章 主要零件的校核 .....................................16§4.1 求軸上載荷 ....................................................16§4.2 軸承的校核 ..................................................18參 考 文 獻 .................................................19機械畢業(yè)設計總結 ............................................20致謝 ........................................................21鋼錐錐輪式的無級變速器的傳動與設計摘要:鋼錐輪式無級變速器的設計是在鋼球錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基礎上發(fā)展起來的，它是由瑞士人 J.E.Kopp 發(fā)明的。剛錐錐輪式的變速器是一種結構簡單的定軸摩擦輪系，而且菱錐的形狀是對稱的，變速過程中菱錐與主動輪、外環(huán)接觸點的連線總是與菱錐母線正交的，因而事傳動計算大為簡化。它具有變速范圍寬、傳動效率高、噪聲低、輸出轉速低、容量大和功率恒定的等一系列優(yōu)點。因此，目前已較多地應用于車輛、拖拉機和工程機械、船舶、機床、輕紡化工業(yè)機器、起重機械和實驗設備中。世界上各先進工業(yè)國均已對其系列化生產，并獲得了廣泛的應用。本文首先介紹了無級變速器的發(fā)展概括，然后就剛錐錐輪式無級變速器的結構、傳動原理以及變速原理進行了分析與計算。關鍵詞：剛錐無級變速器 傳動原理 計算 校核 Cone cone wheel of the CVT transmission and DesignAbstract：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 1第一章緒論§1.1 機械無級變速器的發(fā)展機械無級變速傳動是使機器的速度連續(xù)可調節(jié)并使其盡可能以最佳方式工作，滿足最佳工作需要的機械調速系統(tǒng)。如今機械無極變速傳動不僅常常在紡織、食品造紙、印刷、橡膠、塑料等輕工業(yè)部門中應用，而且也用于運輸機械、工作母機（車床、磨床等） 、化工機械（反應罐、攪拌機、分離機等） 、農業(yè)機械、建筑機械、工程機械上，就連儀器裝置、實驗及航空、航天設備上都有所應用。為了節(jié)能和簡化操縱，國外已將機械無級變速傳動應用在汽車變速上。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，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，產量不大，年產量僅數千臺。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)?；a，一些高等院校也開展了該領域的研究工作。經過十幾年的發(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)生產廠及系列產品，年產量約 10 萬臺左右，初步滿足了生產發(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)會及情報網等組織相繼建立。定期出版網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：我國紡織工業(yè)系統(tǒng)自 1960 年開始對 PIV 型鏈式無級變速器進行了仿制，已系列生產多年。1975 年開始，國內有關機床研究所及高等院校，研制成功了 Kopp-B、Kopp-K、FU 等型號無級變速器，曾經在萬能銑床和車床上安裝使用過。1985 年國內生產擺線減速器的有關工廠，自日本一進了多盤式（Beier）無級變速器。1986以來，國內高等院校、研究機關床廠、齒輪廠研制成功了行星無級變速器（XYZW 型、RX 型、SC 型等） ，并已投入小批量生產。至今，國內各類機械無級變速器年產量已達兩萬臺以上，生產和研究此類產品的工廠、研究所和高等院校已有百余家，逐漸形成了與電動機組成為一個整體不見的新型機械行業(yè)。§1.2 無極變速的傳動意義無極變速傳動是指在某種控制作用下，是機器的輸出軸轉速可在兩個極值范圍內的連續(xù)變化的傳動方式。而無級變速器是這樣的一種裝置，它具有主動和從動兩根軸，并通過能傳遞轉矩的中間介質（固體、流體、電磁流）把兩根軸直接或間接地聯(lián)系起來，以傳遞動力。當對主、從動軸的聯(lián)系關系進行控制時，即可使兩軸間2的傳動比發(fā)生變化(在兩極值范圍內連續(xù)而任意地變化)。用固體作為中間介質的變速器稱為機械無級變速器。它和定傳動比傳動及有級變速傳動（他只有有限的幾種傳動比）相比，能夠根據工作需要在一定范圍內連續(xù)變換速度，以適應輸出和外界負荷變化的要求；因而在現(xiàn)代機械傳動領域內占有重要地位。無極變速傳動主要用于下列場合:1.工藝參數的多變的機器，例如，通用機床因工件和刀具的材料、尺寸及切削性能的不同，具有變速范圍（輸出軸的最高與最低速比值）Rb=50~100d 的傳動，以便按不同的工藝參數合理的工作速度。2.要求轉速連續(xù)變化的機器，例如，端面車床、漿紗機、薄膜制造機、連續(xù)水洗機和干燥機等，要求以恒定的線速度車削端面或卷退繞線材，以保證良好的表面光潔度或恒張力的機械。3.探求最佳的工作速。4.協(xié)調幾臺機器或一臺機器的傳動系統(tǒng)中幾個運動單元之間的運轉速度。5.緩速起動和便于越過共振區(qū)等，對于具有大慣性或帶負載起動的機器采用無級變速傳動后，可以在很低的轉速下啟動。6.實現(xiàn)機械的模擬計算，主要用于各種運算機構，如摩擦球式向量分解機構、微分機構及積分機構等。7.有振動和沖擊、帶負載起動以及負載條件惡劣的場合。由上可見：采用無級變速傳動有利于簡化變速傳動方案、提高生產效率和產品質量、合理利用動力和節(jié)約能源（根據導在汽車與拖拉機上采用了主、從動軸上分別裝有速度反應器和轉矩反應器的帶式自動調速變速器后，可節(jié)約燃料約 8.99%）和實現(xiàn)遙控及自動控制。同時也減輕了操作人員的勞動強度。§1.3 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品銷售到中國市場或者3在中國建立獨資企業(yè)就地生產銷售產品，不愿與中國的企業(yè)合作開發(fā)生產獲取高額壟斷利潤。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品,每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個新產品推向市場。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品; 從國內重型變速器市場容量來看 , 有三分之一的產品來自進口, 而另外三分之二的產品中有 80 %以上的產品均源自國外的技術,國內自主開發(fā)的重型變速器產品銷量很小。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)大多數變速器產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, 變速器產品型譜逐步細化,產品的針對性越來越強。因此,在保證現(xiàn)有變速器生產和改進的同時, 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)?；⒊鞘泄淮笮突陌l(fā)展方向,開發(fā)和生產具有自主知識產權、適合我國國情的重型汽車變速器。§1.4 畢業(yè)設計內容和要求由于機械無級變速器自身的特點已不能完全適應各種機械的工況要求，隨著科學技術的飛速發(fā)展，又出現(xiàn)了電力調速技術和液壓調速技術。在電力調速技術中，由于直流調速技術的設備復雜，成本高，維護困難等不足，促使人們尋求一種更為先進的調速方式，即交流調速技術的研發(fā)已逐步取代了直流調速技術的使用。交流4電動機雖然有很多優(yōu)點，但其最大的缺點是調速困難。隨著社會化大生產的發(fā)展，生產制造技術的日益復雜，對生產工藝的要求進一步提高，這就要求生產機械能夠在工作速度、定位精度、快速啟動和制動、控制靈活性和自動化水平等方面達到更高水平，力求既能夠具有良好的驅動性能，使執(zhí)行機構工作最優(yōu)化，同時也能夠把人們從繁重的體力勞動中解放出來。因此，人們努力尋找解決交流電動機調速難的問題，從而出現(xiàn)了更先進的變頻調速、伺服控制調速等新技術。交流變頻調速的理論基礎是壓頻比一定的變頻調速方法。目前變頻調速控制器主要采用以下控制結構:交一交變頻和交一直一交變頻，變頻控制可分為兩類:脈沖幅值調節(jié)方式(PAM)和脈寬調制方式(PWN) ，后一種是目前變頻控制中應用最多的一種方式。這兩種控制方式基本上是基于異步電動機靜態(tài)數學模型的基礎，其運行動態(tài)性能指標不高，只能適用于一般工況，對于動態(tài)性能要求提高的應用場合又出現(xiàn)了交流矢量控制技術。近十年來，除交流變頻調速外，交流伺服控制異軍突起，其應用已日益廣泛。由于伺服系統(tǒng)在矢量控制的基礎上，通過電動機上的轉子位置檢測元件，對轉子位置進行動態(tài)監(jiān)控，使得整個系統(tǒng)具有非常高的動態(tài)響應特性，其調速范圍、輸出力矩等均大大優(yōu)于普通變頻系統(tǒng)。交流伺服調速方式是當今最為先進的無級變速技術，其公認的優(yōu)點使其必將成為日后調速控制的主要手段。隨著其控制性能的日益完善，特別是信息技術等諸多功能的開發(fā)順應了傳動系統(tǒng)控制自動化的歷史潮流，因此它必將成為未來調速技術的主流。在不斷追求更先進、更高效的新型調速技術的同時，需要注意其性能價格比問題。因此，機械調速技術在一些簡單的、要求不高的單機、手動調速工況中仍占有一席之地。所以未來的機械式無級變速器要求能夠高效地傳遞功率，有較大的變速范圍，調速性能穩(wěn)定且運行平穩(wěn)。采用齒輪嚙合或桿件組合實現(xiàn)無級變速是機械式無級變速器今后發(fā)展的一個方向，因為這種類型的無級變速器可以實現(xiàn)無摩擦，高效地傳遞大功率，變速平穩(wěn)，壽命長，變速范圍大且結構簡單，制造容易。設計要求：輸入功率 P=2kw，輸入轉速 n=1500rpm，調速范圍 R=10；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。5第二章 無級變速器總體方案§2.1 菱錐錐輪式（Kopp-K）無級變速器的基本結構1.傳動原理 如上圖所示，主要傳動元件為 3～8 個沿周向均布的菱錐 4，各菱錐兩端有心軸 9 插入支架 11 的相應孔中并可繞支架轉動，菱錐內、外兩側分別與主從動輪 3 和從動環(huán) 8 壓緊進行傳動。主動輪 3 和從動環(huán) 8 分別通過鋼球 v 形槽自動加壓裝置 2 和 7 與輸入軸 1、輸出軸 5 聯(lián)接。6工作時，輸入軸 1 經自動加壓裝置 2 帶動套在軸 1 上的主動輪 3，通過壓緊產生的摩擦力傳動菱錐 4 和從動環(huán) 8，再經自動加壓裝置 7 傳到輸出軸 5.在主、從動兩側采用兩套自動加壓裝置是為了適應輸入、輸出進行反向傳動，保證傳動件免受過大的壓緊力，提高傳動效率和壽命，而且加壓動作靈敏。結構特點：（1）Kopp-k 變速器的輸入軸與輸出軸位于同一軸線上，采用了中間體并列分流的傳動結構，因而結構緊湊、體積小、單位體積的承載能力大。調速機構是螺桿 10 及固接于支架 11 的螺母。調速時，轉動螺桿，通過螺母支架 11 帶著菱錐 4 作水平移動，從而改變了菱錐內、外側與主動輪 3 和從動環(huán)8 的接觸位置及工作半徑，實現(xiàn)無級調速。2.結構特點：Kopp-k 變速器的輸入軸與輸出軸位于同一軸線上，采用了中間體并列分流的傳動結構，因而結構緊湊、體積小、單位體積的承載能力大。菱錐的形狀是對稱的，兩側錐體的接觸母線 A 和 B 平行，而且相對與輸入和輸出的傾斜安裝。因為菱錐與主動輪和外環(huán)接觸點連線 ab 在變速過程及運轉過程中始終與母線 A、B 垂直，所以主動輪上和外環(huán)作用在菱錐上的壓緊力 Q1.Q2 互相抵消，菱錐及其心軸不受彎曲力矩的作用。這樣菱錐的心軸和菱錐之間的滾針軸承幾乎沒有摩擦力消失。菱錐母線與水平軸線的交角很小，通常取 因輸入和輸出軸的軸承上受到,7???的力軸向力很小，僅為法向總壓緊力的 1/8（ ）因此，傳遞大功2.8sin11Qa率時軸承負載不嚴重。采用了兩套鋼球 v 形槽自動加壓裝置，保證了傳動件不會受到不必要的、過大的預壓緊力，對提高傳動效率與壽命有利.由于槽升角較大，而摩擦副處所需要的軸向壓緊力又較小，因此加壓裝置的動作特別靈敏，抗沖擊能力也較強。由于結構對稱，變速器可以正反使用。目前，國外生產的中小型 Kopp-k 無級變速器是與電動機直接連接的，傳動部靠飛濺潤滑；而較大功率者則有風扇冷卻，并用油泵進行強迫潤滑。油泵的排油端裝有高靈敏度的流量開關，當排油量下降時，他立即使主電機停止。為了適應廣大起動轉矩和沖擊負載的條件。在電機與變速器之間裝有磁粉離合器。主要零件的材料和精度。殼體和端蓋用高級鑄鐵完成，支架和從動輪則用球鑄墨鐵完成，它們均需在粗加工后進行退火處理，以防因溫度變化和年久而引起的精度下降。§2.2 菱錐錐輪式機械特性、傳動效率73. 機械特性 由于 Kopp-k 變速器輸出側加壓裝置的有效工作直徑 dp2 很大，而且外環(huán)與菱錐內接觸，因此可滿足低速大轉矩的工作要求，能用于恒功率的傳動場合。其典型的輸出特性曲線如上圖所示。對于同一臺 Kopp-k 變速器而言，選取不同的輸出轉速范圍時，其所對應的傳動功率和轉矩也不相同。4.傳動效率 由于輸入和輸出軸的軸承所受的軸向力很小個傳動的部分能夠進行充分潤滑。固其傳動效率可高達 80～93%。其典型的效率曲線如上圖所示由圖可見：在中間輸出轉速比輸入轉速（0.3~1.25）具有較高的傳動效率。使用性能 由于變速器采用了兩套自動加壓裝置，避免了傳動間過大的預緊力。在額定功率時，傳動間的接觸應力一般不超過 16000kg/cm2，小于材料的許用接觸應力，而且傳動件均采用高硬度的軸承制成，疲勞的破壞可能性很小。因而使用壽命很高。這種變速器靠支架水平移動來實現(xiàn)調速，調速機構簡單、操作方便、手輪操作8力矩很小，一般為 1.5～4.4kgf-cm。輸出轉速可用刻度盤直接讀出。4 采用了分冷裝置和油封等保護的環(huán)節(jié)，因此無需特別留心防塵，出補充指定的潤滑油和定期換油外，機械部分無需調整?！?.3 方案的與比較剛錐錐輪式式無級變速器結構很簡單，且使用參數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。9第三章 鋼錐錐輪式無級變速器的設計與計算§3.1 主要零件的設計與計算(1) 已知輸入功率 P=2kw,Rb=10 輸入轉速 n=1500r/min所以 1maxin5.7.,i?輸出轉速： 12max 2min5.7.506/,026.r/minr????（2） 所以應選用 K4 型：菱錐的工作高度 h=55mm 菱錐個數 z=6主動輪的工作直徑 D2=115mm 外環(huán)的工作直徑 D2=224.2 接觸線長度 b=2mm 調速手輪操作力矩 M=1.9 kgfcm?傳動件有關尺寸的計算菱錐心軸傾斜角 =45??錐定半角 7?菱錐母線與水平軸線的交角 -?菱錐長度 L2hsin6.2 m菱錐最大直徑 M`dec970??菱錐最小直徑 so1.85N?菱錐最小與最大工作直徑 、 由于表 3-13 所推薦之及， minaxd max12cosbhiDR???2bmaxcoshRDi???故 、 應按下式計算indmin2ax1cos9.478hD???max2in1cos64.hdmD???菱錐的母線有效工作長度 axi3.57sS??10菱錐沿心軸方向的移動量 sin6.2935aSm???支架水平移動量 17iJ?支架凸緣間距 84aaHLC??菱錐的孔徑 4?按所算的尺寸校核運動參數；12min2inax519.4785023/min6Ddr??12max2axin64.15024/in978dr???菱錐的轉速1maxin56/ingDrd?1inax27/ig計算加壓裝置的有關尺寸輸入側加壓裝置： 鼓形滾子中心圓直徑 11(0.6~7),=80mppdDd?取鼓形滾子的直徑 qq=5～ 取鼓形滾子的個數 1z槽傾角 11 1pfD0.45=arctg()279'53",=25dsin8sinarctg? ???????實 際 上輸出側加壓裝置 鋼球中心圓直徑 p22 p2d=(1.5),=46.280.5md=50D～ ～ ， 取鋼球直徑 與個數 q2zqmz，槽傾角 22pf.4.arctg()183'",dsin50sin7=15arctg???????實 際 取11接觸強度計算 菱錐與主動盤的接觸點 min1de=2.359cos?菱錐與外環(huán)的接觸點 ax2h-14當量曲率半徑 11ep0.86cos+D?max2d=h-4.?正壓力 411950p Q=93.Nztansi2d???g41d2min25ztasip??接觸應力菱錐與主動盤的接觸處 =13000.1Nmax1Q92bp?g菱錐與外環(huán)接觸處 ax2d=639.NP§3.2 加壓盤的設計與計算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12圖 2-1 鋼球 V 行槽式加壓裝置2.加壓裝置的主要參數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。應此10.57.pdDm?加壓盤 V 行槽傾角 1.451()0.1276'sinsinpfarctgarctgarctgm???????13取 =?630'?加壓鋼球按經驗公式取得=pyd1(),8qdm??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1r間截面半徑 r=0.8cm?，F(xiàn)驗其強度：每個加壓滾子上法向壓緊力 yQ1min9480ssincocfy kNzQmD?????1.253.s458s60' .3?????=288.85kgf曲率系數1.8cos012r?????由表得 =0.8182，查得 ，帶入公式得加壓盤處的最大接觸應力為().786???2324081j 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 輸入軸的設計與計算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 p=2kw， 3150/minnr?14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。根據表中數據，取 ，于是得：0126A?33957.PTNmn輸入軸 3in02dA?聯(lián)軸器計算轉矩 .考慮到轉矩變化較小3CATK1.3AK?31.27165CATKNm????輸出軸 3min0.9.8Pd應此，我取輸入，輸出軸端最小軸徑相同，同為 25mm，根據最小軸徑根據公式 ，計算出應小于聯(lián)軸器公稱轉矩條件，查標準 GB/T5014——2003，選取了彈性柱caATK?銷聯(lián)軸器初步選擇滾動軸承。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=32mm ， D=55mm ， B=13mm ， =38.4mm，2d球數=11 ，球徑=7.144 ， =47.7mm 。2D小軸承的尺寸：d=30mm ， D=42mm ，B=7mm ， =33.2mm2球徑=3.5mm ， 球數=18 =47.7mm215§3.4 端蓋的設計與計算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。§3.5 Kopp-k 變速器的調速操縱機構Kopp-k 變速器是通過將菱錐支架作為水平移動來實現(xiàn)無級調速的，因此，其調速結構十分簡單。通常采用齒輪-齒條或螺旋機構，并可用手動、或自電動、液動和氣動或自動控制等方式來進行調速。輸出轉速可以有刻度盤或操縱手柄上的計數器直接讀出。16第四章 主要零件的校核§4.1 求軸上載荷中間軸的載荷分析圖如下圖 14 所示從軸的結構以及彎矩和扭矩圖可以看出 D 是軸的危險截面。現(xiàn)計算出各受力截面的 MH、M V 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1=2839.6N , FNH2=721.6N FNV1=1033N , FNV2=258N 彎矩M MH1=71604.2N.mm MH2=321725N.mm MV1=25707.3N.mm MV2=108235.95N.mm 總彎矩 M1 = = 74567.4N.mm 2271804.57.3?M2= = 328326.4N.mm399扭矩T T2=227950N.mm從軸的結構以及彎矩和扭矩圖可以看出 D 是軸的危險截面。圖 14 中間軸的載荷分析175、按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 D）的強度。軸的計算應力按公式 計算。??223caMTW????取 =0.6，?= =57.6MPa??223caMTW?????2230.67954.1?軸的材料為 45 鋼，調質處理，查得 =60MPa，因此 ，故安??1????1ca???全。1.如圖上的危險截面，計算出截面處的 及 M 的值如下表,HV彎矩扭合成應力校核軸端強度=18.6MPa22213) 3(7098(.60)1caMTW???????前已經選定軸的材料為 45 鋼，調制處理，由表查得 。1[]6Pa???所以 ，故安全。ca?1[]?疲勞強度的校核查表得：2.0,.3????材料靈敏性系數為.82,0.5q???有效應力集中系數為： 1()1.6k???????尺寸系數 ，扭轉尺寸系數 。07?.82??按磨削加工，表面質量系數為：0.9????1q得綜合系數為12.8.6kK???????又由表得碳鋼的特性系數取 =0.101~.,?????18取 =0.050.5~.1,?????于是，計算安全系數 按公式得caS值 ，-12=2K.69.401.5mcaSS????????????故可知安全?！?.2 軸承的校核按手冊選擇 C=61800N 的軸承應此軸承的基本額定靜載荷 =38000N。驗算如下：0C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027.01538aFC?0.07～0.13 之間，相對應的 e 值為 0.27～0.31，Y 為 1.6～ 1.4。用線性插值法求 Y 值。(1.64)(0.135)1.977????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：6 3)(459.108.hCLhhn? ?所以安全。19參 考 文 獻1、周有強主編 . 機械無級變速器 . 北京：機械工業(yè)出版社，2001（4）2、阮忠唐主編 . 機械無級變速器 . 北京：機械工業(yè)出版社，19883、饒振綱 . 行星齒輪傳動設計 . 北京：化學工業(yè)出版社，2003（7）4、成大先主編 . 機械設計手冊.第四版.第 2 卷 . 北京：化學工業(yè)出版社，2002(1)5、唐保寧，高學滿主編 . 機械設計與制造簡明手冊 . 同濟大學出版社6、花家壽主編 . 新型聯(lián)軸器與離合器 . 上海：上海科學技術出版社，19897、濮良貴，紀名剛主編 . 機械設計.第七版 . 北京：高等教育出版社，20018、席偉光，楊光，李波主編 . 機械設計課程設計 . 北京：高等教育出版社，20039、西安重型機械研究所編 . 中國機械工業(yè)標準匯編.減速器和變速器卷.上 . 中國標準出版社10、段廣漢，舒森茂，王傳賢，莫兆其主編 . 離合器結構圖 . 國防工業(yè)出版社11、阮忠唐主編 . 機械無級變速器設計與選用指南 . 北京：化學工業(yè)出版社，199912、孫桓，陳作模主編 . 機械原理 . 北京：高等教育出版社，200113、成大先主編 . 機械設計手冊.單行本.機械傳動 . 北京：化學工業(yè)出版社，2004（1）14、徐灝主編 . 機械設計手冊.第 3 卷 . 北京：機械工業(yè)出版社，1992（4） .15、張劍澄等，Solid Edge 基礎教程，北京：機械工業(yè)出版社，2003.616、齒輪無級變速器，科技情報開發(fā)與經濟，2000.1，P59~6220機械畢業(yè)設計總結機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標 ,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展, 人們對產品的要求也發(fā)生了很大變化, 要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。在設計過程中，解決各種技術問題的時候，設計可以是持續(xù)不斷的，也可以是一次終結的。在設計時間有限的情況下，所設計的計器或課題的復雜程度及勞動用量近年來顯著增大了。因此廣泛應用于電子計算機的現(xiàn)代應當以良好的方法為支柱。它在某種條件下可以分為下列主要階段：（1）提出課題；（2）選擇并優(yōu)化解決的問題的方案；（3）草圖設計；（4）技術設計，編制工作文件；（5）對試驗機進行實驗：（6）修改技術文件并送交最終設計。隨著畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設計也接近了尾聲。在我不斷的努力下，畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢是業(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。在這次畢業(yè)設計中，使我感觸良多：需要學習的地方還有很多，不僅僅在學習上，在生活中做事也如此，更要注重理論與實踐的結合。在此要感謝我的導師和專業(yè)老師，是你們的細心指導和關懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 21致謝終于在我的不懈的努力下，畢業(yè)設計完成了。從開始直到設計基本完成，我有許多感想。這是我們比較獨立的在自己的努力下做一個與課程相關的設計。首先要多謝老師給我們的這個機會，還要感謝諸多同學的幫助。我深切的感覺到，在這次設計中也暴露出我們的許多薄弱環(huán)節(jié)，很多學過的知識不能靈活應用，在這次作業(yè)后才漸漸掌握，以前學過的東西自己并不是都掌握了，很多知識都已很模糊，經過這次設計又回憶起來了。盡管這次畢業(yè)設計的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了離心泵的工作原理以及的設計步驟和機械密封;也不僅僅對制圖有了更進一步的掌握;Auto CAD ,Word 這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的設計對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學過的相關知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進.有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美。最后，向在此次畢業(yè)設計過程提供指導和幫助的老師其他相關人員表示崇高的敬意，謝謝你們！