菱锥式无级变速器
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目
录
第一章 概论 ............................................. 1
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 无级变速器的特征和应用 ............................................................................... 1 无级变速器类型 ............................................................................................... 1 机械无级变速器的性能参数 ........................................................................... 4 机械无级变速器的研究现状 ........................................................................... 5 课题的研究内容和要求 ................................................................................... 8
关键词：机械无级变速器；摩擦式；菱锥锥轮式
II
Friction mechanical structure design
Abstract: The mechanical variable speed drives is a general purpose gearing which can accommodate the variable requirements of the process planning, mechanization of the schedule drawing ,the development of automation and the improvement of the mechanical working capabilities. The article briefly introduce the basic structure, the way of design and calculation, material and lubricate of the pyramid type variable speed drives, and taking them as the theory basis of the design of mechanical variable speed drives. This design uses the pyramid wheel as the middle transmission component, by changing its’ working radius to realize the continuous change of the output axis.
第三章 菱锥无级变速器部分零件的设计与计算 错误!未定义书签。
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 电动机的选择 .................................................................... 错误!未定义书签。 变速器基本型号的确定 .................................................... 错误!未定义书签。 菱锥与主动轮结构尺寸的计算 ........................................ 错误!未定义书签。 输入侧加压装置 ................................................................ 错误!未定义书签。 输出侧加压装置 ................................................................ 错误!未定义书签。 强度校核计算 .................................................................... 错误!未定义书签。 输入、输出轴的结构设计 ................................................ 错误!未定义书签。 输入、输出轴上轴承的选用 ............................................ 错误!未定义书签。
This article analyzes the working theory and the working forces of the drive wheel, pyramid wheel and outer ring during the transmission process. It also deduces the practical calculation formula of the pyramid wheel type variable speed drives, it also goes on the material calculation aim at the selection parameter. It protracts the assemble-drawing of the pyramid wheel type variable speed drives and the accessory-drawing of the mostly drive component. So it can express more clearly of the structure and process planning of the variable speed drives. Since the vast majority of mechanical transmission rely on mechanical friction CVT to transmit power, so it is of poor quality to withstand the impact of overload, and can not fullfil the foot strict transmission ratio. The variable speed drives has good structure and properties, and it can use as batch production. The most specialties: 1 wide range of variable speed;2 the constant
第二章 菱锥式无级变速器工作原理 ........................ 10
2.1 无级变速器的工作原理 .................................................................................. 10 2.2 菱锥无级变速器的结构特点 .......................................................................... 12 2.3 菱锥无级变速器的变速原理 .......................................................................... 13
I
摩擦式机械无级变速器结构设计
摘
要: 机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机Hale Waihona Puke Baidu化和自动化发展以及
改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了菱锥式机械无级变速器的基本结 构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基 础。 本设计采用的是以菱形锥轮作为中间传动元件， 通过改变锥轮的工作半径来实现输出轴 转速连续变化的菱锥锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主动轮、菱锥、 和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的菱锥锥轮式无级变速器设计的计算公式； 并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算； 绘制了所计算的菱锥锥轮式无级变速器的 装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。 由于机械无级变速器绝大多数是依靠摩擦传递动力， 故承受过载和冲击的能力差， 且不能满 足严格的传动比要求。 这种无级变速器有良好的结构和性能优势， 具有很强的实用价值， 完全可以作为批量生产的 无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反 转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可 靠；8.容易维修。
总 结 ................................... 错误!未定义书签。 致 谢 ................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ................................. 错误!未定义书签。 附 录 1：英文文献翻译及原文............... 错误!未定义书签。 附 录 2：英文文献原文 .................... 错误!未定义书签。
第四章 主要零件的校核 ................... 错误!未定义书签。
4.1 输出、输入轴的校核 ........................................................ 错误!未定义书签。 4.2 轴承的校核 ........................................................................ 错误!未定义书签。
Key Words: mechanical variable speed drives, friction type, pyramid type
III
第一章
1.1 无级变速器的特征和应用
概论
机械无级变速器是一种传动装置，其功能特征主要是：在输入转速不变的情 况下， 能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足及其或生产系统在运 转过程中各种不同工况的要求；其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机 构以及加压装置或输出机构三部分组成。 机械无级变速器的适用范围广，有在驱动功率固定的情况下，因工作阻力变 化而需要调节转速以产生相应驱动力矩者（如化工行业中的搅拌机械，即要求随 着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应的减慢搅拌速度） ；有根据工况要求需要 调节速度者 （如起重运输机械要求随物料及运行去区段的变化而能相应改变提升 或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速 度） ；有为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度者（如端面切削机床加工 时需保持恒定的切削线速度， 电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度，纺织 机械中的浆纱机及轻工机械中的薄膜机皆需要调节转速以保持有恒定的张力 等） ；有为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运 转速度以及需要配合自动控制者（如各种各样半自动的生产、操作或装配流水 线） ；有为探求获得最佳效果而需变换速度者（如试验机械或离心机需调速以获 得最佳效果） ；有为节约能源而需进行调速者（如风机、水泵等） ；此外，还有按 各种规律的或不规律的变化要求而进行速度调节以及实现自动或程序控制等。 综上所述， 可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动是进一步扩大其 变速范围与输出转矩，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳，在提 高产品的产量与质量， 适应产品变换需要节约能源实现整个系统的机械化、自动 化等各个方面皆具有显著的效果。 故无级变速器目前已成为一种基本的通用传动 型式，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、及试验等各类机械，已开发有各种类型并已系列化生产。
output power; 3 it can rotate positively and versedly; 4 stable accuracy of speed; 5 high output power; 6 long life; 7 simply and precise control of speed; 8 easy maintain.
录
第一章 概论 ............................................. 1
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 无级变速器的特征和应用 ............................................................................... 1 无级变速器类型 ............................................................................................... 1 机械无级变速器的性能参数 ........................................................................... 4 机械无级变速器的研究现状 ........................................................................... 5 课题的研究内容和要求 ................................................................................... 8
关键词：机械无级变速器；摩擦式；菱锥锥轮式
II
Friction mechanical structure design
Abstract: The mechanical variable speed drives is a general purpose gearing which can accommodate the variable requirements of the process planning, mechanization of the schedule drawing ,the development of automation and the improvement of the mechanical working capabilities. The article briefly introduce the basic structure, the way of design and calculation, material and lubricate of the pyramid type variable speed drives, and taking them as the theory basis of the design of mechanical variable speed drives. This design uses the pyramid wheel as the middle transmission component, by changing its’ working radius to realize the continuous change of the output axis.
第三章 菱锥无级变速器部分零件的设计与计算 错误!未定义书签。
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 电动机的选择 .................................................................... 错误!未定义书签。 变速器基本型号的确定 .................................................... 错误!未定义书签。 菱锥与主动轮结构尺寸的计算 ........................................ 错误!未定义书签。 输入侧加压装置 ................................................................ 错误!未定义书签。 输出侧加压装置 ................................................................ 错误!未定义书签。 强度校核计算 .................................................................... 错误!未定义书签。 输入、输出轴的结构设计 ................................................ 错误!未定义书签。 输入、输出轴上轴承的选用 ............................................ 错误!未定义书签。
This article analyzes the working theory and the working forces of the drive wheel, pyramid wheel and outer ring during the transmission process. It also deduces the practical calculation formula of the pyramid wheel type variable speed drives, it also goes on the material calculation aim at the selection parameter. It protracts the assemble-drawing of the pyramid wheel type variable speed drives and the accessory-drawing of the mostly drive component. So it can express more clearly of the structure and process planning of the variable speed drives. Since the vast majority of mechanical transmission rely on mechanical friction CVT to transmit power, so it is of poor quality to withstand the impact of overload, and can not fullfil the foot strict transmission ratio. The variable speed drives has good structure and properties, and it can use as batch production. The most specialties: 1 wide range of variable speed;2 the constant
第二章 菱锥式无级变速器工作原理 ........................ 10
2.1 无级变速器的工作原理 .................................................................................. 10 2.2 菱锥无级变速器的结构特点 .......................................................................... 12 2.3 菱锥无级变速器的变速原理 .......................................................................... 13
I
摩擦式机械无级变速器结构设计
摘
要: 机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机Hale Waihona Puke Baidu化和自动化发展以及
改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了菱锥式机械无级变速器的基本结 构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基 础。 本设计采用的是以菱形锥轮作为中间传动元件， 通过改变锥轮的工作半径来实现输出轴 转速连续变化的菱锥锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主动轮、菱锥、 和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的菱锥锥轮式无级变速器设计的计算公式； 并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算； 绘制了所计算的菱锥锥轮式无级变速器的 装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。 由于机械无级变速器绝大多数是依靠摩擦传递动力， 故承受过载和冲击的能力差， 且不能满 足严格的传动比要求。 这种无级变速器有良好的结构和性能优势， 具有很强的实用价值， 完全可以作为批量生产的 无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反 转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可 靠；8.容易维修。
总 结 ................................... 错误!未定义书签。 致 谢 ................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ................................. 错误!未定义书签。 附 录 1：英文文献翻译及原文............... 错误!未定义书签。 附 录 2：英文文献原文 .................... 错误!未定义书签。
第四章 主要零件的校核 ................... 错误!未定义书签。
4.1 输出、输入轴的校核 ........................................................ 错误!未定义书签。 4.2 轴承的校核 ........................................................................ 错误!未定义书签。
Key Words: mechanical variable speed drives, friction type, pyramid type
III
第一章
1.1 无级变速器的特征和应用
概论
机械无级变速器是一种传动装置，其功能特征主要是：在输入转速不变的情 况下， 能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足及其或生产系统在运 转过程中各种不同工况的要求；其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机 构以及加压装置或输出机构三部分组成。 机械无级变速器的适用范围广，有在驱动功率固定的情况下，因工作阻力变 化而需要调节转速以产生相应驱动力矩者（如化工行业中的搅拌机械，即要求随 着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应的减慢搅拌速度） ；有根据工况要求需要 调节速度者 （如起重运输机械要求随物料及运行去区段的变化而能相应改变提升 或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速 度） ；有为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度者（如端面切削机床加工 时需保持恒定的切削线速度， 电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度，纺织 机械中的浆纱机及轻工机械中的薄膜机皆需要调节转速以保持有恒定的张力 等） ；有为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运 转速度以及需要配合自动控制者（如各种各样半自动的生产、操作或装配流水 线） ；有为探求获得最佳效果而需变换速度者（如试验机械或离心机需调速以获 得最佳效果） ；有为节约能源而需进行调速者（如风机、水泵等） ；此外，还有按 各种规律的或不规律的变化要求而进行速度调节以及实现自动或程序控制等。 综上所述， 可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动是进一步扩大其 变速范围与输出转矩，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳，在提 高产品的产量与质量， 适应产品变换需要节约能源实现整个系统的机械化、自动 化等各个方面皆具有显著的效果。 故无级变速器目前已成为一种基本的通用传动 型式，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、及试验等各类机械，已开发有各种类型并已系列化生产。
output power; 3 it can rotate positively and versedly; 4 stable accuracy of speed; 5 high output power; 6 long life; 7 simply and precise control of speed; 8 easy maintain.