摩擦式机械无级变速器结构设计(附件)【字数：14886】
摘 要摘 要自1990年开始，在汽车行业和越来越多的其他行业里，关于无极变速的研究和技术开发方面得到很大程度的重视，尤其是在小型汽车中，无极变速是最主要的关键技术。通过相互配合改变主动轮与从动轮的直径，可以使传动带在工作中的直径产生变化，从而可以连续的改变传动比，进而通过传动系统来获得持续变速。即使在汽车行业里无极变速技术的发展时间和应用还不是很多，但是相比于传统的手动变速器或自动变速器，无级变速器还是存在一定的优势。在机械行业中，常用的机械无级变速器，大多都是使用带传动的方式来获得无级变速的，也就是我们平日所说的带式无级变速器。现如今，伴随着机械电气一体化技术的发展与广泛使用，使得带式无级变速器的结构简单优化，可以很大程度上满足大多数机械的使用要求。摩擦式机械无级变速器是通过元器件间的摩擦来进行传动的，所以器材材质还有润滑材料以及现有的生产工艺水平等问题是摩擦式无级变速器发展进步的根本保证。在此背景下，本论文通过查阅诸多相关文献以及参考各类书籍报刊等，进行了对摩擦式机械无级变速器的结构设计以及计算分析等工作，可以直接作为设计文件进而改进或在指导的情况下实现生产加工。关键词无级变速器；摩擦式；传动；润滑；
Keywords: CVT; friction type; transmission; lubrication; 目 录
第一章 绪论 1
1.1机械无级变速器的介绍 1
1.2机械无级变速器的发展史 2
1.3机械无级变速器的类型 4
第二章 机械无级变速器的选用和润滑密封 8
2.1合理选用机械无级变速器 8
2.2机械无级变速器的润滑 9
2.3机械无级变速器的密封 10
第三章 摩擦无级变速器的加压装置和调速机构 12
3.1机械特性 12
3.2调速机构 13
3.2.1常用调速机构的类型 13
3.2.2调速机构的选取 14
3.3加压装置 14
3.3.1加压装置的原理 14
3.3.2 确定压紧力 14
3.3.3加压装置的类型 15
第四章 摩擦式无级变速器的设计和计算 16
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/> 4.1变速器的工作原理 16
4.2摩擦式无级变速器的特点 17
4.3设计的主要内容及要求 17
4.4锥轮的设计与计算 17
4.5 选取轴上的平键和花键 21
4.5.1键的选取 21
4.6钢环的计算 22
4.6.1计算主要参数 22
4.6.2验算钢环强度 24
4.7连轴器的选用 25
4.8确定轴的尺寸 27
第五章 各零部件的校核 28
5.1轴的校核 28
5.2轴承寿命的校核 29
第六章 变速器总体设计及主要零件图 30
6.1无级变速器的总体设计 30
6.2各主要零件三维设计图 30
总 结 30
致 谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1机械无级变速器的介绍
近年来，无级变速器被广泛应用于各个行业中，尤其是近几年人们成功将其运用到汽车领域里，更是让人发现了它的发展前景。因为无级变速器的工作原理使得它可以满足各类机械在运转过程中所需要面对的工作情况和运转速度的连续变化的需求，因此其可以渗透于各类行业中，例如食品、日用机械、家具、造纸等轻工行业，以及船舶制造和运输、工业机床、石油化工等等重工行业中。当然这其中应用最广泛的还是汽车行业，毕竟随着科技发展的日新月异，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的必需品，也是目前世界上对变速器需求最大的产业。变速器在汽车应用领域，大多使用的是带式无级变速器，金属带是它的主要组成部件，它很大程度上提高了汽车燃油的经济性，同时由于它的引进也优化了汽车的动力性能。这就很明显可以看出无级变速器具有相当可观的发展前景。但由于我国对无级变速器的认知以及研究较晚，与国外相比，在机械无级变速器传动行业生产技术方面有着很大差距，所以导致我国目前主要生产和使用的多是带式无级变速器。因此我们对于无级变速器的学习了解及研究是很有必要的，对于它的结构设计也是有很大的实际意义。
所谓的无级变速传动，是一种使工作系统输出的转速在两个极限的转速范围内发生连续改变的传动方式。为使得器件发生无级变速传动，无级变速器是不可或缺的。无级变速器的作用是能够让机器工作时的输出转速连续的发生改变，从而使其达到无级变速传动的最佳工作情况。无级变速器作为一个独立的构件，有输入轴和输出轴两根轴，它通过传递转矩的中间介质，让两根轴产生一定的联系，从而来传递动力并完成无极变速。一般情况下对主动轴和从动轴的联动关系进行改变或控制时，两根轴之间的传动比会产生一定的变化，这个变化是在两极值范围内连续且任意的。
无极变速传动相对于其它的传动方式而言，它可以适应不同的工况。所以与一些普遍使用的传动器相比较，无级变速器具有能够根据输出速度和外部负载改变的需求，控制转动速度在某范围内发生连续变化的显著功能。同时，还具有传动方案较为优越简单，成本低，维护方便，能耗少以及对环境污染比较小等优势。以下将就已经在一些工业行业得到普遍使用的机械无级变速器展开详细论述。
机械无级变速器主要由三部分机构组成：传动机构、调速机构以及输出机构。一般情况下，机械无级变速器具有一定的局限性，它不能完成速度变化需求很大的工作。因为它的工作原理是通过小量改变主动轮和从动轮的工作半径，以使输出轴的转速在一定范围内获得无级变化。机械无级变速器是使用机械构件作为中间介质的，包括摩擦式机械无级变速器与脉动式机械无级变速器。
另外，机械无级变速器的运行是恒定功率的。其载荷能力与输入转速有着此消彼长的关系：一旦变速器的输入转速低于它的额定转速的话，那么其载荷能力就会降低；而当变速器的输入转速超过它的额定转速时，其承载能力就会升高。受到许用速度、轴承、振动等一系列因素的限制，为保证其承载能力，允许输入的机械无级变速器转速不能过高。因此，为了让无级变速器在运行时有更好的载荷能力，而且在需要恒功率传动的时候，我们应当把它安置在高速段。但是如果传动系统需要恒扭矩工作时，那么无级变速器的位置不再受到限制。
综上，机械无级变速器需要与减速器传动相互配合，从而可以提高变速范围和输出转矩。并且，机械无级变速器的引用大大提高了产品的质量保证，同时相比以前降低了能耗，推动了变速器发展的机械自动化进程。如今它已已然成为一种最常用的传动元件，在汽车工业等行业得到普遍的使用。
Keywords: CVT; friction type; transmission; lubrication; 目 录
第一章 绪论 1
1.1机械无级变速器的介绍 1
1.2机械无级变速器的发展史 2
1.3机械无级变速器的类型 4
第二章 机械无级变速器的选用和润滑密封 8
2.1合理选用机械无级变速器 8
2.2机械无级变速器的润滑 9
2.3机械无级变速器的密封 10
第三章 摩擦无级变速器的加压装置和调速机构 12
3.1机械特性 12
3.2调速机构 13
3.2.1常用调速机构的类型 13
3.2.2调速机构的选取 14
3.3加压装置 14
3.3.1加压装置的原理 14
3.3.2 确定压紧力 14
3.3.3加压装置的类型 15
第四章 摩擦式无级变速器的设计和计算 16
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/> 4.1变速器的工作原理 16
4.2摩擦式无级变速器的特点 17
4.3设计的主要内容及要求 17
4.4锥轮的设计与计算 17
4.5 选取轴上的平键和花键 21
4.5.1键的选取 21
4.6钢环的计算 22
4.6.1计算主要参数 22
4.6.2验算钢环强度 24
4.7连轴器的选用 25
4.8确定轴的尺寸 27
第五章 各零部件的校核 28
5.1轴的校核 28
5.2轴承寿命的校核 29
第六章 变速器总体设计及主要零件图 30
6.1无级变速器的总体设计 30
6.2各主要零件三维设计图 30
总 结 30
致 谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1机械无级变速器的介绍
近年来，无级变速器被广泛应用于各个行业中，尤其是近几年人们成功将其运用到汽车领域里，更是让人发现了它的发展前景。因为无级变速器的工作原理使得它可以满足各类机械在运转过程中所需要面对的工作情况和运转速度的连续变化的需求，因此其可以渗透于各类行业中，例如食品、日用机械、家具、造纸等轻工行业，以及船舶制造和运输、工业机床、石油化工等等重工行业中。当然这其中应用最广泛的还是汽车行业，毕竟随着科技发展的日新月异，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的必需品，也是目前世界上对变速器需求最大的产业。变速器在汽车应用领域，大多使用的是带式无级变速器，金属带是它的主要组成部件，它很大程度上提高了汽车燃油的经济性，同时由于它的引进也优化了汽车的动力性能。这就很明显可以看出无级变速器具有相当可观的发展前景。但由于我国对无级变速器的认知以及研究较晚，与国外相比，在机械无级变速器传动行业生产技术方面有着很大差距，所以导致我国目前主要生产和使用的多是带式无级变速器。因此我们对于无级变速器的学习了解及研究是很有必要的，对于它的结构设计也是有很大的实际意义。
所谓的无级变速传动，是一种使工作系统输出的转速在两个极限的转速范围内发生连续改变的传动方式。为使得器件发生无级变速传动，无级变速器是不可或缺的。无级变速器的作用是能够让机器工作时的输出转速连续的发生改变，从而使其达到无级变速传动的最佳工作情况。无级变速器作为一个独立的构件，有输入轴和输出轴两根轴，它通过传递转矩的中间介质，让两根轴产生一定的联系，从而来传递动力并完成无极变速。一般情况下对主动轴和从动轴的联动关系进行改变或控制时，两根轴之间的传动比会产生一定的变化，这个变化是在两极值范围内连续且任意的。
无极变速传动相对于其它的传动方式而言，它可以适应不同的工况。所以与一些普遍使用的传动器相比较，无级变速器具有能够根据输出速度和外部负载改变的需求，控制转动速度在某范围内发生连续变化的显著功能。同时，还具有传动方案较为优越简单，成本低，维护方便，能耗少以及对环境污染比较小等优势。以下将就已经在一些工业行业得到普遍使用的机械无级变速器展开详细论述。
机械无级变速器主要由三部分机构组成：传动机构、调速机构以及输出机构。一般情况下，机械无级变速器具有一定的局限性，它不能完成速度变化需求很大的工作。因为它的工作原理是通过小量改变主动轮和从动轮的工作半径，以使输出轴的转速在一定范围内获得无级变化。机械无级变速器是使用机械构件作为中间介质的，包括摩擦式机械无级变速器与脉动式机械无级变速器。
另外，机械无级变速器的运行是恒定功率的。其载荷能力与输入转速有着此消彼长的关系：一旦变速器的输入转速低于它的额定转速的话，那么其载荷能力就会降低；而当变速器的输入转速超过它的额定转速时，其承载能力就会升高。受到许用速度、轴承、振动等一系列因素的限制，为保证其承载能力，允许输入的机械无级变速器转速不能过高。因此，为了让无级变速器在运行时有更好的载荷能力，而且在需要恒功率传动的时候，我们应当把它安置在高速段。但是如果传动系统需要恒扭矩工作时，那么无级变速器的位置不再受到限制。
综上，机械无级变速器需要与减速器传动相互配合，从而可以提高变速范围和输出转矩。并且，机械无级变速器的引用大大提高了产品的质量保证，同时相比以前降低了能耗，推动了变速器发展的机械自动化进程。如今它已已然成为一种最常用的传动元件，在汽车工业等行业得到普遍的使用。
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