毕业设计（论文）-带式无级变速器的设计和研究.docx

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1、毕业设计题目：带式无级变速器的设计和研究学院：应用技术学院专业：机械设计制造及其自动化班级:一学号:学生姓名：导师姓名：完成日期：20XX年5月30月诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名:日期:年 月日海击N科挈鼠毕业设计（论文）任务书题目:带式无级变速器的设计和研宏姓名唐跃辉学院应用技术专业机械设计制造及自动化班

2、级机设学号指导老师职称讲师教研室主任一、基本任务及要求：、已知原始数据：输入功率P=L5kN,输入转速nl=960rmin,输出转速n2=5002200r/min,载荷性质中等，每天工作时间8小时。2、 根据上述原始数据，设计径向移动带式无级变速器；3、查阅带式无级变速器文献15篇以上，并写出文献综述，开题报告：编写设计计算说明书份，内容包括：带式无级变速器的发展状况，总体设计方案的比较论证及拟定，调速机构的设计、选择与制图表达，几何计算、材料选择、参数选择、强度校核、轴承选择和安装等。并对其整机建模，总装配图1张，箱体类零件图1张，轴类零件图1张，其他零件图任选3张二、进度安排及完成时间：L

3、第1周布置任务，下达设计任务书，熟悉课题与基础资料2 .第23周查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告3 .第48周对变速器总体方案设计与论证，总装配图设计和绘制、零部件图绘制4 .第911周对其进行三维建模，并进行动态特性分析5 .第1215周撰写毕业设计说明书（论文）6 .第16周论文评阅，毕业设计答辩摘要：OVAbstract:VI第1章绪论11.1 引言11.2 径向带式无极变速器技术概念及特点11.3 国内外无极变速器的发展21.4 径向带式无极变速器的工作原理31.5 径向带式无级变速器发展现状及展望31.6 无级变速器计算准则6第2章运动关系和几何关系72.1 运动关系72. Ll

4、无级变速器的传动比73. 1.2调速幅度82.2 几何关系92.2.1带的中性层长度（节线长度）LP92.2.2带的最小中性层宽度bpmin102.2.3锥轮的圆弧曲面10第3章宽V带的选择123.1 确定计算功率PC123.2 宽V带型号的选取123.3 选取带轮直径123.4 确定中心距及带长133.5 计算V带线速度133.6 6验算宽V带的传递功率143.7 确定弹簧压紧力Q14第4章锥轮的尺寸设计及弹簧的选择154.1锥轮的尺寸设计1542弹簧的选择15第5章轴及轴承165.1 输入轴的设计165.1.1 1.1初步估算轴的最小直径165.1.2 轴上各段直径的初步确定165.1.3

5、 轴上各段所对应的长度165.1.4 输入轴的强度校核165.2 输出轴的设计215.3 轴承的选择27第6章变速器的运动仿真286.1 运动仿真软件介绍286.2 运动仿真模型的建立286.3 传动机构的建模及其运动仿真296.3.1 带式无极变速器的建模29参考文献31总结体会32带式无极变速器的设计和研究摘要：本说明书介绍了一种无级变速器，它是以宽三角带作为中间元件，通过皮带轮的径向移动，即改变主、从动锥轮的工作直径来实现无级变速的。带式无级变速器是机械摩擦无级变速器中应用甚广的一种型式，其特点是：结构简单，精度要求不高，制造方便，成本低廉；带具有挠性，能吸震缓冲，运转平稳；但带的寿命较

6、低，传动效率不高。本说明书详细阐述了径向移动带式无级变速器的工作原理和设计过程，并附以图纸。关键词：无级调速，变速器，径向移动，宽三角带。Designandstudyofbelttypenon-polartransmissionAbstract：Thismanualintroducesonekindofvariablev-beltdrivers,whichusethev-beltasamedi-element,becauseoftheradialmotionofthev-beltannulus,thatistosaychangingtheworkingdiameteroftheinitiati

7、veannulusandpassiveannulustoacquirevariabletiming.Thevariablev-beltdriversisaprevalentkindofthefrictionalvariabledrivers,andtheircharacteristicsare:simpleconfiguration,precisionneednttoostrict,easytomanufacture,andcheapcost.V-beltcanabsorbshakeandbalancemovement,becauseofitsflexibility.Butthev-belta

8、ndtheefficiencyoftransmissionisnothigh.Inthismanual,workingelementsanddesigningcourseoftheradialmovingvariablev-beltdrivershavebeendiscussedindetail,andtherearesomedrawingsinthetailofthismanual.KeyWords:variabletiming,drivers，radial,movingv-belt.第1章绪论1.1 引言目前,无级变速器已成为一种基本的通用传动型式,尤其是配合减速传动时能进一步扩大其变速范

9、围与输出转矩,能更好地适应各种机械的工作要求,广泛应用于纺织、轻工、食品、包装、化工、机床、电工、起重运输、矿山冶金、工程、农业、国防及试验等各类设备。无级变速器通常由动力源、传动机构与执行机构组成。传动系统的调速一般有两种方式:一种是动力源速度恒定,调节传动机构的传动比,即所谓的机械无级变速传动；一种是传动机构的传动比恒定,调节动力源速度,即所谓的电力无级变速传动。机械无级变速器最初在19世纪70年代出现，由于当时受材质与工艺方面的条件限制，发展缓慢。直达20世纪70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的

10、限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及要求改进机械工作性能，需要大量采用无级变速器。因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。主要研制和生产的国家有日本、德国、意大利、美国和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式、及脉动式四大类约有30多种结构型式。输入功率为N=(0.09-30)kw,个别类型可达到N=(150-175)kw,输入转速一般为n=(750、1500、3000)r/min；输出转速可以正、反转、增速或降速，最低转速可降低至零。自20世纪80年代后，机械无极变速器的主要趋向是美、日等国进行用于汽车的高速、高效、大转矩机械无级变速器的研制开发。一般的带传动设

11、计是实现一种定传动比;如果将主动轮及从动轮设计为阶梯轮,则可以实现有限的几种传动比值,而在机械摩擦无级变速器中广泛应用带传动实现无级变速，即称带式无级变速器,这种变速器在设计时比实现定传动比的带传动机构复杂得多,但是,只要对以下几个基本问题作了认真分析,其设计问题也就迎刃而解了1。1.2 径向带式无极变速器技术概念及特点径向带式无极变速器其变速传动机构是由作为主、从动轮的两对锥盘及张紧在其上的传动带组成，其工作原理是利用传动带左右两侧面与锥盘接触所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调节它们与传动带的接触位置和工作半径，从而实现无极变速。径向带式无极变速器结构简单，容易进行无极变

12、速，又具有工作平稳，能吸收振动和具有过载保护作用，虽然传动带容易磨损，但其更换方便，价格低廉。带式无极变速器的主要缺点是外形尺寸较大，变速范围相对较小。另外传动多用于金属切削机床、纺织机械、造纸机械、印刷机械上以及化工、食品等行业。CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械变速器（MT）和自动变速器（AT）。CvT的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工作，从而改善

13、了燃烧过程，降低了废气的排放量。ZF公司将自己生产的CvT装车进行测试，其废气排放量比安装4-AT的汽车减少了大约10%。CVT系统结构简单，零部件数目比AT（约500个）少（约300个），一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT零部件（如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵）的生产成本，将降低20%-30%t3-17,o1.3 国内外无极变速器的发展早在19世纪80年代，当生产第一批采用汽油机的汽车时，德国就开始探讨采用V型胶带式无级变速器。通过研究和改进，在荷兰开发出一种双V型胶带式无极变速器，并于20

14、世纪70年代应用在轻型汽车上，功率只达到满足1.4升发动机的要求。直到20世纪80年代，荷兰VDT公司推出结构紧凑、传递功率大、性能优良的金属带（推块）式无级变速器，在日、美、德、意等各国汽车公司相继成功的采用之后，掀起了积极开发应用的高潮。国内无极变速器基本上是20世纪60年代前后起步，到80世纪中期以后，随着国内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，对各种类型机械无极变速器的需求大幅增加，专业厂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，现在国内的机械无极变速器行业从研制、生产、到情报信息各方面已组成一个较完整的体系，发展为机械领

15、域中的一个新兴行业。目前，国内生产的机械无极变速器大多是仿制国外的产品，主要系列产品类型有（1）摩擦式无极变速器：1、行星锥盘式（DISCo型）；2、行星环锥式（RX型）；3、锥盘环盘式（干式、湿式）；4、多盘式（Beier型）等。（2）齿链式无极变速器：1、滑片链式；2、滚柱链式；3、链式卷绕式。（3）带式无极变速器：1、普通V带；2、宽V带；（4）脉动式无极变速器：1、三相并列连杆式（CUSA型）与四相并开连杆式（ZenO-MaX型）。研制开发汽车用无极变速器，汽车无极变速器属于高新技术产品，目前国内已开发出金属带式无极变速器，通过试验，现在正准备进行产业化生产，而其中靠进口的关键零件“金属钢带”也将自行生产。另外，新型的车用无极变速器及复合带也在探讨之中。1.4 径向带式无极变速器的工作原理无极变速器系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵的基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面形成V槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出功力首先到达无级变速器的主动轮，然后通过V型传送带传递到从动轮，最后