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1、目录第一章绪论11.1机械无级变速器的发展11.2无极变速的传动意义11.3无级变速研究现状21.4毕业设计内容和要求3第二章无级变速器总体方案52.1菱锥锥轮式（Kopp-K）无级变速器的基本结构52.2菱锥锥轮式机械特性、传动效率62.3方案的与比较8第三章钢锥锥轮式无级变速器的设计与计算93.1主要零件的设计与计算93.2加压盘的设计与计算113.3输入轴的设计与计算133.4端盖的设计与计算153.5 Kopp-k变速器的调速操纵机构15第四章 主要零件的校核164.1求轴上载荷164.2轴承的校核18参考文献19机械毕业设计总结20致谢21钢锥锥轮式的无级变速器的传动与设计摘要:钢锥
2、轮式无级变速器的设计是在钢球锥轮式(Kopp-K)无级变速器的基础上发展起来 的，它是由瑞士人J.E.Kopp发明的。刚锥锥轮式的变速器是一种结构简单的定轴摩擦轮系，而 且菱锥的形状是对称的，变速过程中菱锥与主动轮、外环接触点的连线总是与菱锥母线正交的， 因而事传动计算大为简化。它具有变速范围宽、传动效率高、噪声低、输出转速低、容量大和功 率恒定的等一系列优点。因此，目前已较多地应用于车辆、拖拉机和工程机械、船舶、机床、轻 纺化工业机器、起重机械和实验设备中。世界上各先进工业国均已对其系列化生产，并获得了广 泛的应用。本文首先介绍了无级变速器的发展概括，然后就刚锥锥轮式无级变速器的结构、传动
3、原理以及变速原理进行了分析与计算。关键词：刚锥无级变速器传动原理计算校核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 frict
4、ion 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
5、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 count
6、ries 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 c
7、alculation check第一章绪论1.1机械无级变速器的发展机械无级变速传动是使机器的速度连续可调节并使其尽可能以最佳方式工作，满 足最佳工作需要的机械调速系统。如今机械无极变速传动不仅常常在纺织、食品造纸、 印刷、橡胶、塑料等轻工业部门中应用，而且也用于运输机械、工作母机（车床、磨 床等）、化工机械（反应罐、搅拌机、分离机等）、农业机械、建筑机械、工程机械上， 就连仪器装置、实验及航空、航天设备上都有所应用。为了节能和简化操纵，国外已 将机械无级变速传动应用在汽车变速上。国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套 零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例
8、如用于纺织机械的齿链式，化工机械的 多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量 仅数千台。直到80年代中期以后，随着国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，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才 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，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂 及系列产品，年产量约10万台左右，初步满足了生产发展的需要。与此同时，无级 变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息 会议进行交流。自90年代以来，
9、我国先后制定的机械行业标准共14个：我国纺织工业系统自1960年开始对PIV型链式无级变速器进行了仿制，已系列 生产多年。1975年开始，国内有关机床研究所及高等院校，研制成功了 Kopp-B、 Kopp-K、FU等型号无级变速器，曾经在万能铣床和车床上安装使用过。1985年国内 生产摆线减速器的有关工厂，自日本一进了多盘式（Beier）无级变速器。1986以来， 国内高等院校、研究机关床厂、齿轮厂研制成功了行星无级变速器（XYZW型、RX型、 SC型等），并已投入小批量生产。至今，国内各类机械无级变速器年产量已达两万台 以上，生产和研究此类产品的工厂、研究所和高等院校已有百余家，逐渐形成了与
10、电 动机组成为一个整体不见的新型机械行业。1.2无极变速的传动意义无极变速传动是指在某种控制作用下，是机器的输出轴转速可在两个极值范围内 的连续变化的传动方式。而无级变速器是这样的一种装置，它具有主动和从动两根轴， 并通过能传递转矩的中间介质（固体、流体、电磁流）把两根轴直接或间接地联系起 来，以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比发 生变化（在两极值范围内连续而任意地变化）。用固体作为中间介质的变速器称为机械 无级变速器。它和定传动比传动及有级变速传动（他只有有限的几种传动比）相比， 能够根据工作需要在一定范围内连续变换速度，以适应输出和外界负荷变化的要求； 因
11、而在现代机械传动领域内占有重要地位。无极变速传动主要用于下列场合：1. 工艺参数的多变的机器，例如，通用机床因工件和刀具的材料、尺寸及切削性 能的不同，具有变速范围（输出轴的最高与最低速比值）Rb=50100d的传动，以便 按不同的工艺参数合理的工作速度。2. 要求转速连续变化的机器，例如，端面车床、浆纱机、薄膜制造机、连续水洗 机和干燥机等，要求以恒定的线速度车削端面或卷退绕线材，以保证良好的表面光洁 度或恒张力的机械。3. 探求最佳的工作速。4. 协调几台机器或一台机器的传动系统中几个运动单元之间的运转速度。5. 缓速起动和便于越过共振区等，对于具有大惯性或带负载起动的机器采用无级 变速传
12、动后，可以在很低的转速下启动。6. 实现机械的模拟计算，主要用于各种运算机构，如摩擦球式向量分解机构、微 分机构及积分机构等。7. 有振动和冲击、带负载起动以及负载条件恶劣的场合。由上可见：采用无级变速传动有利于简化变速传动方案、提高生产效率和产品质 量、合理利用动力和节约能源（根据导在汽车与拖拉机上采用了主、从动轴上分别装 有速度反应器和转矩反应器的带式自动调速变速器后，可节约燃料约8.99%）和实现 遥控及自动控制。同时也减轻了操作人员的劳动强度。1.3无级变速研究现状随着我国在基础设施和重点建设项目上的投入加大，重型载货车在市场上的需求 量急剧上升，重型变速箱的需求也随之增加,近年来，重
13、型汽车变速器在向多极化、 大型化的方向发展.现在，我国已经对变速箱的设计，从整机匹配到构件的干涉判别 和整个方案的模糊综合判别，直到齿轮、离合器等校核都开发了许多计算机设计软件， 但是，大都没形成工业化设计和制造，因此，还需要进一步加强.我过的汽车技术还 需要进一步发展.随着科技的不断进步，CVT技术的不断成熟，汽车变速箱最终会由CVT替代手 动变速箱（MT）和有级自动变速箱（AT），无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋 势,但是，中国还没有掌握全套的汽车自动变速箱技术，也就还没有形成市场所需成熟 的汽车自动变速箱产品。有人主张直接从国外引进先进的汽车自动变速箱技术，不料 国外所有相关公司都想直
14、接从国外把汽车自动变速箱产品销售到中国市场或者在中 国建立独资企业就地生产销售产品，不愿与中国的企业合作开发生产获取高额垄断利 润。重型汽车变速器是指与重型商用车和大型客车匹配的变速器，尽管在行业中对 变速器的容量划分没有明确的界限，但我们通常将额定输入扭矩在100kgm以上的变 速器称为重型变速器。国内重型车变速器产品的技术多源于美国、德国、日本等几个 国家，引进技术多为国外8090年代的产品。作为汽车高级技术领域的重型汽车变速 器在国内通过漫长的引进消化过程，如今已有长足的进步,能够在原有引进技术的基础 上，通过改型或在引进技术的基础上自行开发出符合配套要求的新产品,每年重型车变 速器行业
15、都能有十几个新产品推向市场。但从当今重型车变速器的发展情况来看，在 新产品开发上国内重型车变速器仍然走的是一般性的开发过程，没有真正的核心技术 产品；从国内重型变速器市场容量来看，有三分之一的产品来自进口，而另外三分之 二的产品中有80 %以上的产品均源自国外的技术，国内自主开发的重型变速器产品销 量很小。这说明国内重型变速器厂家的自主开发能力仍然很薄弱，应对整车新车型配 套产品的能力远远不够。2004年年初我国出台城市车辆重点发展13. 8m客车上使用 的变速器，目前只有ZF 一家能向国内企业供应。这足以说明国内的重型车变速器企 业仍然很渺小，在技术方面仍然有很长的路要走。国内重型汽车变速器
16、几乎由陕西法 士特齿轮有限责任公司、綦江齿轮传动有限公司、山西大同齿轮集团有限责任公司及 一汽哈尔滨变速箱厂等几大家包揽。这些企业大多数变速器产品针对的市场各有侧重, 像陕西法士特在8t以上重型车市场占有率达到40 %以上，并且在15t以上重卡市场 占有绝对的优势，拥有85 %以上的市场份额；綦江齿轮传动有限公司主要为安凯、西 沃、亚星奔驰、桂林大宇及厦门金龙等企业的712m高档大、中型客车以及总质量 在1450t重型载货车、鞍式牵引车、自卸车及各式专用车、特种车配套;山西大同 齿轮集团配套市场主要在810t级的低吨位重型载货车方面.随着国内汽车市场的 发育成长，变速器产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强。因此，在保证现有变速器生产 和改进的同时，要充分认识到加入WTO后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到
