【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有下方大圖片預(yù)覽，下拉即可直觀呈現(xiàn)眼前查看、盡收眼底縱觀。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無(wú)水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽，需要原稿請(qǐng)自助充值下載，所見(jiàn)才能所得，請(qǐng)見(jiàn)壓縮包內(nèi)的文件及下方預(yù)覽，請(qǐng)細(xì)心查看有疑問(wèn)可以咨詢(xún)QQ：11970985或197216396
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢(xún)Q 197216396 或 11970985
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)(論文)題目：一種轎車(chē)用變速器的設(shè)計(jì)（傳動(dòng)機(jī)
構(gòu)設(shè)計(jì)）
學(xué)生姓名：
二級(jí)學(xué)院：
班 級(jí)：
提交日期：
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢(xún)Q 197216396 或 11970985
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
第1章 緒 論 1
1.1引言 1
1.2 變速器概述 1
1.3 無(wú)級(jí)式變速器發(fā)展歷程 3
1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.4 無(wú)級(jí)變速器發(fā)展趨勢(shì) 3
1.5 論文概述 4
1.6 論文研究意義 4
第2章 總體方案設(shè)計(jì) 6
2.1 主要技術(shù)指標(biāo) 6
2.1.1 確定基本參數(shù) 6
2.2 齒輪相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算 8
2.2.1 齒輪參數(shù) 8
2.2.2 各齒輪齒數(shù)及參數(shù)分配 9
2.3 滾動(dòng)球鍵 15
第3章 齒輪校核 17
3.1 選擇齒輪材料 17
3.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 17
3.3 確定輪齒強(qiáng)度 17
3.3.1 確定齒面接觸強(qiáng)度參數(shù) 17
3.3.2 齒面接觸應(yīng)力計(jì)算 23
3.3.3 輪齒彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 24
3.4 各齒輪受力計(jì)算 29
第4章 軸及其支撐件的校核 30
4.1 軸在工藝方面的要求 30
4.2 計(jì)算軸的強(qiáng)度 30
4.2.1 初次選擇軸的直徑 30
4.2.2 驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 31
4.3 軸承的選擇及花鍵的可靠性分析 35
4.3.1 變速器軸承選擇 35
4.3.2 花鍵可靠性分析 35
第5章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的繪圖 36
5.1 CAD繪圖 36
5.1.1 齒輪的繪制 36
5.1.2 行星架蓋的繪制 37
5.1.3 變速器總成的繪制 38
第6章 論文總結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
致 謝 41
VII
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢(xún)Q 197216396 或 11970985
一種轎車(chē)用變速器的設(shè)計(jì)(傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì))
摘 要
變速器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要總成，其中，無(wú)級(jí)式變速器CVT(Continuously Variable Transmission)具有動(dòng)力性強(qiáng)、舒適性高、經(jīng)濟(jì)性好等方面的優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受到人們的重視，未來(lái)的發(fā)展前景十分廣闊，許多汽車(chē)制造商也在大力研制無(wú)級(jí)式變速器。
本文內(nèi)容包括金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及性能特點(diǎn)，并計(jì)算了齒輪、軸的相關(guān)參數(shù)。據(jù)此設(shè)計(jì)了一款金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括主、從動(dòng)帶輪；主、從動(dòng)錐盤(pán)和中間減速機(jī)構(gòu)，以達(dá)到高效、便捷的目的。
關(guān)鍵詞：金屬帶；無(wú)級(jí)變速器；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；CAD繪圖
The Design of a Automatic Transmission（Design of the
Transimission System）
Abstract
Transmission is the main assembly of the automobile transmission system, among them, the continuously variable transmission has the advantages of power, comfort, economy and so on. Therefore more and more people pay attention to CVT, the future development prospects are very broad, many automobile manufacturers also vigorously develop continuously variable transmission.
This paper introduces the development course, current situation and performance characteristics of the metal belt type continuously variable transmission，and the relative parameters of gear and shaft are calculated in this paper. According to this, the transmission mechanism of a metal belt type continuously variable transmission is designed to make it efficient and convenient，including driving and driven pulleys; lord and driven cone-disk and intermediate deceleration institutions.
Key words: Metal belt;continuously variable transmission；transmission mechanism；AutoCAD
第1章 緒論
第1章 緒 論
1.1引言
汽車(chē)上采取的主要?jiǎng)恿ρb置是內(nèi)燃機(jī)，但牽引力與車(chē)速變化有一定需要，其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩卻由一定限制，因此迫切需要一種裝置來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠工作，而這個(gè)工作又需要在一定范圍內(nèi)可以提高車(chē)輛在動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性方面的性能，此裝置被稱(chēng)為變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)需要變速器來(lái)發(fā)揮性能，此性能被稱(chēng)為最佳性能。以前，汽車(chē)上主要使用的是發(fā)展較為成熟的自動(dòng)變速器，發(fā)展到現(xiàn)在，無(wú)級(jí)變速器在國(guó)內(nèi)各類(lèi)汽車(chē)上的應(yīng)用已經(jīng)較為常見(jiàn)。我國(guó)對(duì)其應(yīng)用水平雖然遠(yuǎn)未成熟，但在未來(lái)終將在汽車(chē)上大量推廣使用無(wú)級(jí)式變速器。
1.2 變速器概述
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式區(qū)別，無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)主要有三種：電力式、液力式（動(dòng)液式）和機(jī)械式。
電力式通常采用直流串激電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以完成傳動(dòng)，雖然所需的電能易于傳輸和集中生產(chǎn)，但其自重大、成本高并且耗能大，所以在重型礦車(chē)上較為常見(jiàn)。
液力式通常采用液力變矩器，能提高整個(gè)傳動(dòng)裝置的動(dòng)力性能，分為靜壓傳動(dòng)和動(dòng)液傳動(dòng)兩種。靜壓傳動(dòng)雖然具有占用空間小、傳遞功率大、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，但效率低下、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，所以仍需要改進(jìn)。而動(dòng)液傳動(dòng)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩變化范圍較小，效率也比較低，所以一般與有級(jí)機(jī)械變速傳動(dòng)結(jié)合成能自動(dòng)換檔的液力機(jī)械自動(dòng)變速器，目前在汽車(chē)上比較常用。
機(jī)械式分為帶傳動(dòng)式和鏈傳動(dòng)式，其傳動(dòng)速比能按照汽車(chē)行駛具體要求，自動(dòng)進(jìn)行連續(xù)變化。另外，相較于其他變速器，它還具有結(jié)構(gòu)、操縱、造價(jià)等方面的優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到最佳動(dòng)力后，同樣需要機(jī)械式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配。由于結(jié)構(gòu)的影響，在傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)帶壽命、工作可靠性、傳動(dòng)效率及運(yùn)轉(zhuǎn)噪音等方面，金屬鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)存在更多缺點(diǎn)。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)研究金屬帶式無(wú)級(jí)變速明顯更感興趣。
金屬帶式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要構(gòu)成部位：行星齒輪機(jī)構(gòu)、起步離合器、控制系統(tǒng)、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)和中間減速機(jī)構(gòu)。
起步離合器：分為前進(jìn)離合器，倒擋離合器，兩者均屬于濕式多片離合器。傳遞轉(zhuǎn)矩依靠液壓缸活塞壓力進(jìn)行。如果泄壓，回位彈簧使活塞復(fù)位。多片式離合器可以傳遞的轉(zhuǎn)矩，其數(shù)值較大，主要原因是能獲得的摩擦面積較大。另外，其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力也會(huì)發(fā)生變化，具體由離合器摩擦片的多寡來(lái)決定。
離合器主要采用紙基摩擦材料，其母體材料有纖維（石棉、碳纖維素等）和合成纖維（棉、木材等），輔以無(wú)機(jī)、有機(jī)的高摩擦材料，對(duì)其進(jìn)行攪拌，最后浸漬酚醛類(lèi)樹(shù)脂硬化制成。這種材料的特點(diǎn)是多孔、網(wǎng)狀，彈性較高，摩擦因數(shù)高，其穩(wěn)定性在處于高壓，高溫，高圓周速度時(shí)較好。
行星齒輪機(jī)構(gòu)：無(wú)級(jí)變速器上使用的是雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，將內(nèi)外行星齒輪、外行星齒輪和右支架固定在行星架上，通過(guò)螺栓將右支架固定在行星架上，內(nèi)行星齒輪和太陽(yáng)輪嚙合，外行星齒輪則和齒圈嚙合。前進(jìn)和倒檔就是通過(guò)它們實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)改變行星齒輪系可以旋轉(zhuǎn)倒擋的方向。 行星傳動(dòng)是一種換向平穩(wěn)柔順的常嚙合傳動(dòng)，相較于定軸式，換向的沖擊降低了。此外，變速器的軸向尺寸的減短，對(duì)稱(chēng)的多點(diǎn)嚙合，在相互平衡徑向力的同時(shí)，保證了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)，提高了抗沖擊和抗振動(dòng)能力，延長(zhǎng)了其壽命。行星機(jī)構(gòu)的承載能力則可以通過(guò)改變行星齒輪的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。
金屬傳動(dòng)帶的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，其一為兩百多個(gè)厚度為1.4mm的金屬片，其二為兩組金屬環(huán)，金屬環(huán)由9或12片厚度為0.18mm的帶環(huán)疊合而成。在兩邊的工作輪擠壓力的擠壓下金屬片得以傳送動(dòng)力，在動(dòng)力傳送過(guò)程中，金屬環(huán)通過(guò)保證預(yù)緊力的供給來(lái)支撐和誘導(dǎo)金屬片的運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)也可以保證部分轉(zhuǎn)矩的傳遞。摩擦片可以傳遞轉(zhuǎn)矩，通常與錐盤(pán)母線共軛的摩擦片側(cè)邊能避免加減速時(shí)金屬帶的軸向偏斜，使附加側(cè)向彎曲應(yīng)力不會(huì)作用于金屬帶。金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳不偏斜，既保證了由于偏斜產(chǎn)生的附加的摩擦損失不發(fā)生在對(duì)稱(chēng)直母線錐盤(pán)傳動(dòng)中，又因?yàn)椴黄?，傳?dòng)工作半徑增大了，傳動(dòng)比的范圍增加了，傳動(dòng)能力也得到了增強(qiáng)。
控制系統(tǒng)：能使無(wú)級(jí)變速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，主要表現(xiàn)在傳動(dòng)比無(wú)級(jí)自動(dòng)變化。用于無(wú)級(jí)變速器的液壓控制系統(tǒng)包括壓力調(diào)節(jié)器子系統(tǒng)、比例控制子系統(tǒng)、變矩器控制子系統(tǒng)、可變潤(rùn)滑控制子系統(tǒng)、變化器夾緊子系統(tǒng)和離合器控制子系統(tǒng)。其具體組成比較復(fù)雜，包括一個(gè)油泵，一個(gè)液壓調(diào)節(jié)閥，液壓缸（傳感器和主、從動(dòng)輪分別需要）以及許多管道。其中液壓調(diào)節(jié)閥負(fù)責(zé)速比控制和夾緊力的控制，是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速控制的前提。
中間減速機(jī)構(gòu)：一般情況下，無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)能夠提供的速比，最大為2.6，最小為0.445，距離整車(chē)傳動(dòng)比變化范圍還有差距，因此中間減速機(jī)構(gòu)被制造出來(lái)，用以解決此問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，經(jīng)過(guò)動(dòng)力變矩器離合器和液力變矩器的作用，傳輸給前進(jìn)離合器以及倒擋離合器，液壓缸將液壓泵產(chǎn)生的高壓油力施加在錐盤(pán)變速裝置上，金屬帶組件在該力的作用下產(chǎn)生摩擦力，在從動(dòng)軸上施加主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩，最后減速裝置經(jīng)過(guò)差速器輸出給車(chē)輪。
圖1.1 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器
1.3 無(wú)級(jí)式變速器發(fā)展歷程
1886年，橡膠帶CVT誕生，這是世界上第一個(gè)CVT；1907年,金屬盤(pán)摩擦傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器誕生，被運(yùn)用在美國(guó)卡特車(chē)上；1931年?duì)恳紺VT誕生，在Austin Sixteen車(chē)上得以初次面世。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)隨著電子控制技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展二得到發(fā)展。20世紀(jì)60年代末期,荷蘭工程師Van Doorne成功開(kāi)發(fā)金屬帶CVT,這是CVT技術(shù)上一次創(chuàng)造歷史的突破與創(chuàng)新，十年后，意大利Fiat公司的汽車(chē)將其裝車(chē)。1986年,這種CVT登陸美國(guó)，出現(xiàn)在美國(guó)Fort汽車(chē)公司的汽車(chē)上。1991年計(jì)算機(jī)控制的無(wú)級(jí)調(diào)速液壓自動(dòng)變速器(CVT)在美國(guó)誕生,此后歐美轎車(chē)制造商先后開(kāi)始采用此項(xiàng)技術(shù)。
1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
CVT(Continuously Variable Transmission)的控制技術(shù)屬于轎車(chē)的核心技術(shù),其技術(shù)含量較高,日本、荷蘭、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)近年來(lái)對(duì)控制技術(shù)的研究取得了較大成果。目前，汽車(chē)制造商將焦點(diǎn)聚集在研究CVT 汽車(chē)的匹配控制上。要造出一流的汽車(chē)，不僅僅是一流的汽車(chē)底盤(pán)隨意配上一流的內(nèi)燃機(jī)，好的零部件只是作為前提，更關(guān)鍵的是協(xié)調(diào)這些零部件之間的工作，使之完成匹配，保證汽車(chē)完美發(fā)揮其性能。
其中，日本本田公司在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，擠壓力比在一定條件扭矩比下，其大小只與速比有關(guān)；而在美國(guó)威斯康新大學(xué)，Madison教授的實(shí)驗(yàn)表明，如果保持力、扭矩、傳動(dòng)比不變，脈寬調(diào)制是目前最簡(jiǎn)便、最高效的控制方式；日本學(xué)者Tohru的實(shí)驗(yàn)表明，由于主動(dòng)輪上作用力不同會(huì)產(chǎn)生蠕變模式與滑移模式，兩種模式下改變換擋速率的變量不同。
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)對(duì)CVT 的研究可以追溯到90年代初期，黃向東教授等人研制出H型傳動(dòng)帶，對(duì)調(diào)控邏輯進(jìn)行了優(yōu)化；裘熙定、周云山教授從實(shí)時(shí)控制著手分析汽車(chē)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程；程乃士教授等人根據(jù)液壓控制模型計(jì)算得出數(shù)學(xué)表達(dá)式；重慶大學(xué)的胡建軍教授等人則是注重實(shí)驗(yàn)，根據(jù)具體數(shù)值分析出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速中比變化率的關(guān)系，并且提出了一種濕式離合器起步控制策略。總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)CVT的研究處于起步階段，尤其表現(xiàn)在零部件方面論述的稀少，未來(lái)仍需加強(qiáng)研究力度。
1.4 無(wú)級(jí)變速器發(fā)展趨勢(shì)
汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)重要性不言而喻, 可以改善汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)，提高汽車(chē)的動(dòng)力性，而這些在CVT上體現(xiàn)的較為理想。國(guó)內(nèi)外研究取得進(jìn)展的方面主要有三，其一為結(jié)構(gòu)，其二為變速原理，其三為受力情況,而CVT的關(guān)鍵技術(shù)——電液伺服系統(tǒng)控制方法難度較高，國(guó)內(nèi)外的研究都未能深入。因此，其發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在如下方面，一,無(wú)級(jí)傳動(dòng)潛力巨大，系統(tǒng)的傳動(dòng)效率仍有極大提升空間，想要開(kāi)發(fā)出優(yōu)良的控制系統(tǒng)，就需要深入細(xì)致地研究無(wú)級(jí)變速的傳動(dòng)機(jī)理；二，采用綜合控制策略的汽車(chē)比采用常規(guī)的控制策略汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性可以提高 1%以上，因此CVT控制策略的研究是重中之重；三，無(wú)級(jí)變速器是中小排量汽車(chē)中關(guān)鍵的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，世界日新月異，科技發(fā)展迅速，電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展前景廣闊，無(wú)級(jí)變速器會(huì)大量運(yùn)用這些技術(shù)以改良其性能。
1.5 論文概述
（1） 計(jì)算金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的相關(guān)參數(shù)（齒輪、軸及其支撐件）。
（2） 根據(jù)計(jì)算所得參數(shù)，利用CAD對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行繪圖。
1.6 論文研究意義
國(guó)內(nèi)外對(duì)CVT技術(shù)的研究一向有極大興趣，特別是在微型轎車(chē)中，CVT的各種優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，它是極好的傳動(dòng)裝置。在國(guó)內(nèi)外的各種文獻(xiàn)資料中得到啟發(fā)，并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可以得出研究CVT的下列意義：
1. 速比無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)
在計(jì)算機(jī)控制下，速比可以發(fā)生連續(xù)的變化，于是駕駛員可以專(zhuān)心駕駛，換檔則忽略不計(jì)，手動(dòng)換檔不會(huì)再對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生不利影響，不會(huì)出現(xiàn)MT換檔時(shí)速比產(chǎn)生跳躍，汽車(chē)行駛過(guò)程中更平順、舒適。所以在將汽車(chē)行駛操作化繁為簡(jiǎn)的同時(shí)，也減輕了駕駛員的疲勞程度，保障了行車(chē)安全，有利于汽車(chē)的進(jìn)一步推廣使用。
2.高燃油經(jīng)濟(jì)性和強(qiáng)勁動(dòng)力性
液力變矩器是一種液力元件，無(wú)級(jí)變速器中采用的正是它，因?yàn)闇p速小于等于2，無(wú)法再增加2～3檔有級(jí)變速，每?jī)蓹n中間會(huì)添加液力變矩器來(lái)達(dá)到目的。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的特性為發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)與車(chē)速無(wú)關(guān)，不同的需要可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)，使其在最經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)或最佳動(dòng)力工作點(diǎn)工作，通過(guò)變速器無(wú)級(jí)調(diào)速適合汽車(chē)的各種速度，保障發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒最好，排氣污染最小，以此減輕油耗。因此無(wú)級(jí)變速的傳動(dòng)比意義重大，附加了高燃油經(jīng)濟(jì)性和強(qiáng)勁動(dòng)力性。
3.廢氣中有害物質(zhì)減少
在無(wú)級(jí)變速中，傳動(dòng)速比持續(xù)改變，同時(shí)速比變化范圍增大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在理想?yún)^(qū)域內(nèi)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)雖然仍會(huì)有處于不穩(wěn)定工況工作的時(shí)候，但已經(jīng)大為改善，因此排放的廢氣和以往有所不同，其中有害物質(zhì)減少，環(huán)境可以得到保護(hù)。
4. 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制
當(dāng)今社會(huì)電子技術(shù)更新?lián)Q代極快，尤其體現(xiàn)在電子控制上，假設(shè)汽車(chē)采取CVT電液控制系統(tǒng)，電子控制裝置得以大顯神威，發(fā)動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)變速器結(jié)合起來(lái)，汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)步入綜合控制時(shí)代，無(wú)級(jí)變速的優(yōu)越性也會(huì)更為顯著。某一轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩范圍會(huì)增大，轉(zhuǎn)速變化范圍也會(huì)提高。調(diào)節(jié)速比變化，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，使之與汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪上的功率達(dá)到平衡，從而能夠保證燃油經(jīng)濟(jì)性與汽車(chē)性能的水平。
5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高
產(chǎn)品的技術(shù)含量、材料、制造工藝等因素均存在差異，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成本與可靠性的變化。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成部分分為兩部分，即金屬帶-工作帶輪組和控制系統(tǒng)，與自動(dòng)變速器相比，其零件數(shù)很少，因此該變速器的在重量輕和體積都得到改善。簡(jiǎn)而言之，因?yàn)榻饘賻綗o(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造時(shí)，合理選用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)材料，可以提高系統(tǒng)質(zhì)量，采取一種新型設(shè)計(jì)方法，名為無(wú)限壽命，則壽命基本與汽車(chē)相同。
41
第2章 總體方案設(shè)計(jì)
第2章 總體方案設(shè)計(jì)
2.1 主要技術(shù)指標(biāo)
額定功率：Kw（最大功率轉(zhuǎn)速：r/min）；
最大扭矩：Nm（最大扭矩轉(zhuǎn)速：r/min）；
無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：0.4～2.88；
中間減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：第一級(jí)（從動(dòng)軸）傳動(dòng)比為1.3，第二級(jí)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為1.8。
2.1.1 確定基本參數(shù)
1. 確定
變速比的大小會(huì)發(fā)生變化，主要根據(jù)主、從動(dòng)帶輪的最大、最小工作半徑。要得到最大、最小工作半徑，必須先求得主從動(dòng)帶輪的中心距和其軸頸，用公式求得
=
對(duì)于結(jié)構(gòu)緊湊的帶輪則：
=
根據(jù)公式計(jì)算得：
=
考慮其增、減速的分布特性影響，經(jīng)對(duì)比，選擇對(duì)稱(chēng)調(diào)速，根據(jù)公式可得：
2. 查閱資料可知，帶輪半徑和運(yùn)行角間存在關(guān)系，同時(shí)也需要注意包角，按照公式計(jì)算：
（2-1)
最大運(yùn)行角 （2-2)
（2-3）
隨著的變大，逐漸變大，隨著的變大，逐漸變小。
和最小工作半徑息息相關(guān)，所以應(yīng)該考慮大一些。
（2-4）
3. 設(shè)計(jì)金屬帶的時(shí)候，對(duì)帶輪楔角也有要求，數(shù)值不能太小，參考以前的經(jīng)驗(yàn)，取22～2合適。因此確定角度為，工作直徑可以達(dá)到，傳動(dòng)比范圍設(shè)定為，以此確保工作可靠。
（1）金屬帶帶輪的軸徑的初次選擇
（2-5）
帶輪的工作半徑的初次選擇
（2-6）
其工作必須保證可靠，取
（2）當(dāng)從動(dòng)輪工作處于最大節(jié)圓半徑，主動(dòng)輪工作處于最小節(jié)圓半徑時(shí)，傳動(dòng)比最大
（2-7）
（2-8）
（3）帶輪的節(jié)圓半徑的選擇
(2-9)
取
(2-10)
(2-11)
（4）主、從動(dòng)帶輪的外徑、的選擇
（2-12）
取
（5）主、從動(dòng)帶輪中心距的選擇
（2-1）
（6）帶輪軸徑的選擇
（2-14）
則：
（2-15）
（2-2）
（7）帶長(zhǎng)和帶輪的軸向移動(dòng)的選擇
（2-17）
公式2-18計(jì)算得到：
傳動(dòng)比i=1時(shí)，移動(dòng)錐盤(pán)相對(duì)此數(shù)值的軸向位移是
（2-18）
2.2 齒輪相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算
2.2.1 齒輪參數(shù)
1.兩錐盤(pán)軸的中心距的初次選擇，如公式2-20：
（2-3）
根據(jù)公式2-20可得：
式中，，，暫定其大小為72 mm。
2. 基本參數(shù)
（1）模數(shù)：在2.25～2.75之間，??；
（2）壓力角：參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，；
（3）螺旋角：??；
（4）齒寬:，其中；
（5）齒頂高系數(shù)：參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，齒輪加工精度得到增強(qiáng)后，可取。
2.2.2 各齒輪齒數(shù)及參數(shù)分配
1.從動(dòng)軸上齒輪的齒數(shù)的選擇
（1），取，b=20
齒數(shù)和 （2-20）
取整為。
（2-21）
計(jì)算得：
所以
在選取齒數(shù)時(shí)，齒數(shù)不可以存在公約數(shù)，但為了保證i=1.2，數(shù)值不變。
（2）校正中心距
（2-22）
取整。
施加角度變位
端面嚙合角：
= （2-4）
所以
嚙合角
（2-24）
所以°
對(duì)變位系數(shù)求和
（2-5）
即：，
計(jì)算求得精確值：
（3）確定齒輪輪齒的一系列參數(shù)
計(jì)算分度圓直徑 （2-6）
計(jì)算齒頂高 （2-7）
計(jì)算齒根高 （2-8）
mm
計(jì)算齒全高 (2-29)
計(jì)算齒頂圓直徑 (2-9)
計(jì)算齒根圓直徑 (2-10)
計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) (2-11)
計(jì)算節(jié)圓直徑 (2-12)
(2-13)
2.第二級(jí)減速機(jī)構(gòu)齒輪的齒數(shù)的選擇
（1），取
(2-14)
初次選擇84mm
計(jì)算得
取整為。
計(jì)算得： 所以
?。? 則
（2）校正中心距
計(jì)算得：
取整。
施加角度變位 ，根據(jù)式（2-24）計(jì)算，得到端面嚙合角
所以：
計(jì)算得 ：
所以：
計(jì)算，得到
所以
計(jì)算，確定精確值：所以
（3）
計(jì)算得：
確定齒頂高 計(jì)算得：
確定齒根高 計(jì)算得：
確定齒全高 計(jì)算得：
確定齒頂圓直徑 計(jì)算得：
確定齒根圓直徑 計(jì)算得：
確定當(dāng)量齒數(shù) 計(jì)算得：
確定節(jié)圓直徑 計(jì)算得：
3. 確定主減速機(jī)構(gòu)齒輪的齒數(shù)
（1），取
計(jì)算得：
初次選擇150 mm。
計(jì)算
取整為
計(jì)算得：
所以：
取 則
（2）校正中心距
計(jì)算
取整。
施加角度變位
計(jì)算，得到
所以
計(jì)算，得到
所以
計(jì)算
即：，
根據(jù)式計(jì)算，確定精確值：
所以
（3）直徑 計(jì)算得：
確定齒頂高 計(jì)算得：
確定齒根高 計(jì)算得：
確定齒全高 計(jì)算得：
確定齒頂圓直徑 計(jì)算得：
確定齒根圓直徑 計(jì)算得：
確定當(dāng)量齒數(shù) 計(jì)算得：
確定節(jié)圓直徑，計(jì)算得：
4. 確定行星齒輪的齒數(shù)
（1）按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪，。
則
所以
參考EC718，取
（2）在斜齒輪傳動(dòng)中：
分度圓直徑 計(jì)算得：
確定齒頂高 計(jì)算得：
確定齒根高 計(jì)算得：
確定齒全高 計(jì)算得：
確定齒頂圓直徑 計(jì)算得：
確定齒根圓直徑 計(jì)算得：
確定當(dāng)量齒數(shù) 計(jì)算得：
2.3 滾動(dòng)球鍵
滾動(dòng)球鍵在鍵槽里滾動(dòng)，錐盤(pán)的開(kāi)合得以實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)比因此發(fā)生變化，汽車(chē)也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
球鍵的移動(dòng)范圍需要限制，這是保證球鍵一直在有效范圍內(nèi)工作的前提。通過(guò)軸用彈簧卡圈和孔用彈簧卡圈實(shí)現(xiàn)。兩者間最大距離有要求，具體為大于等于一組滾動(dòng)球鍵的直徑和錐盤(pán)有效的移動(dòng)距離的總長(zhǎng)，即
（2-15）
式中，—軸用彈簧卡圈和孔用彈簧卡圈間距離（）；
—每個(gè)滾動(dòng)體（鋼球）直徑()；
—組滾動(dòng)球鍵的滾動(dòng)體（）組成個(gè)數(shù)；
—錐盤(pán)的有效移動(dòng)距離（）。
一組球鍵的組成較簡(jiǎn)單，為三個(gè)鋼球，則移動(dòng)到時(shí)，兩彈簧卡圈間距離變?yōu)椤?
移動(dòng)到最小位移時(shí)，兩彈簧卡圈間距離變?yōu)?
（2-16）
計(jì)算得：
計(jì)算得：
綜上取，。
第3章 齒輪的校核
第3章 齒輪的校核
3.1 齒輪主要參數(shù)的選擇
本章主要內(nèi)容為選擇齒輪材料、進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算（包括各軸轉(zhuǎn)矩、接觸應(yīng)力的計(jì)算和齒輪接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等的校核），這些數(shù)據(jù)為后續(xù)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
首先確定齒輪類(lèi)型、材料、精度等基本參數(shù)
1. 傳動(dòng)類(lèi)型：斜齒輪傳動(dòng)
2. 齒輪材料：確定為20CrMnTi
3. 熱處理選擇：滲碳、淬火、低溫回火
4. 硬度選擇：心部硬度 240～300HBS；表面硬度 56～62HRC
5. 加工精度：經(jīng)對(duì)比分析為六級(jí)
3.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為145N.m，計(jì)算時(shí)帶傳動(dòng)離合器軸承、齒輪的傳動(dòng)效率分別是90%、99%、96%、99%。
Ⅰ軸扭矩：
Ⅱ軸扭矩：
Ⅲ軸扭矩：
Ⅳ軸扭矩：
3.3 確定輪齒強(qiáng)度
3.3.1 確定齒面接觸強(qiáng)度參數(shù)
1.選擇齒輪1、2具體參數(shù)
（1）分度圓上，名義切向力
（2）確定
對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求為達(dá)到速度均勻、平衡穩(wěn)定，通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，。
（3）確定
（3-1）
齒輪線速度：
傳動(dòng)精度系數(shù)C：
（3-2）
其中：，
圓取整
通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，。
（4）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表，齒輪裝配時(shí)需要對(duì)研跑合，因此
= （3-3）
代入數(shù)據(jù)得：
（5）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，
（6）確定
，
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知， （3-4）
（7）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，=。
（8）確定
縱向重合度 （3-5）
端面重合度 （3-6）
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知：，
則： （3-7）
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，
（9）確定
（3-8）
（10）確定、
按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的判定條件，因?yàn)?
（3-1）
（3-2）
代入數(shù)據(jù)得
(3-3)
取，。
2. 選擇齒輪3、4的具體參數(shù)
（1）分度圓上名義切向力
計(jì)算得：
（2）選擇
對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求為達(dá)到速度均勻、平衡穩(wěn)定，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，。
（3）確定
齒輪線速度:
計(jì)算得：
傳動(dòng)精度系數(shù)C:
計(jì)算得：
其中 ，
圓取整
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查圖可知，。
（4）選擇
查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)在表，齒輪裝配時(shí)對(duì)研跑合
計(jì)算可知：
（5）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，
（6）選擇
，
查閱相關(guān)資料可知，
（7）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，
（8）選擇
縱向重合度 計(jì)算可知：
計(jì)算可知：
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，
計(jì)算可知：
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，
（9）確定
計(jì)算可知
（10）選擇、
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的判定條件，
計(jì)算可知：
計(jì)算可知：
取=1.008；=1。
3. 確定齒輪5、齒輪6具體參數(shù)
（1）分度圓上的名義切向力
計(jì)算得：
（2）選擇
對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求為達(dá)到速度均勻、平衡穩(wěn)定，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，。
（3）確定
齒輪線速度，計(jì)算得：
傳動(dòng)精度系數(shù)C，計(jì)算得：
其中 ，。
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查圖得，。
（4）選擇
查閱相關(guān)要求，計(jì)算得：
（5）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得，
（6）選擇
，
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖，計(jì)算可知：
（7）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得：
（8）確定
縱向重合度，計(jì)算得：
端面重合度，計(jì)算得：
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，
則：
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，
（9）確定
根據(jù)式（3-9）可知=
（10）選擇小齒輪、大齒輪的單對(duì)嚙合系數(shù)、
按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的判定條件，，計(jì)算可知：
計(jì)算得：
取，。
3.3.2 齒面接觸應(yīng)力計(jì)算
1. 校核齒輪1、2精度
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得：
（3-4）
則：
計(jì)算得到接觸應(yīng)力，基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，判定齒面接觸強(qiáng)度校核合格。
2. 校核齒輪3、4精度
計(jì)算得：
則：
計(jì)算得到接觸應(yīng)力，處于要求范圍內(nèi)，判定齒面接觸強(qiáng)度校核合格。
3. 校核齒輪5、6精度
計(jì)算得：
則：
計(jì)算接觸應(yīng)力，參考標(biāo)準(zhǔn)，處于要求范圍內(nèi)，判定接觸強(qiáng)度校合格。
3.3.3 輪齒彎曲強(qiáng)度的計(jì)算
1. 校核齒輪1、2精度
（1）選擇
（3-5）
（2）確定
（3）選擇
已知當(dāng)量齒數(shù)為
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，。
（4）確定
通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，，。
（5）確定
(3-6)
(3-7)
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知：
(3-8)
則
（6）選擇
查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)圖，對(duì)比和可知，。
（7）選擇
<2,計(jì)算得
(3-9)
（8）試驗(yàn)齒輪的
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，。
（9）確定
（10）確定
（11）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知時(shí)，。
（12）確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知：
(3-10)
（13）選擇
(3-19)
參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， ，則 、均合格，判定彎曲強(qiáng)度校核合格。
2. 校核齒輪3、4精度
（1）確定
計(jì)算可知：
（2）選擇
（3）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，。
（4）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，，。
（5）選擇
計(jì)算可知：
（6）選擇
查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖，對(duì)比和，。
（7）選擇
<2,計(jì)算可知：
（8）試驗(yàn)齒輪的
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，。
（9）選擇
（10）確定
（11）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖，當(dāng)時(shí)，。
（12）確定
計(jì)算可知：
（13）確定
計(jì)算可知：
參考國(guó)家規(guī)定， ，、均合格，判定輪齒彎曲強(qiáng)度校核合格。
3. 校核齒輪5、6精度
（1）選擇
計(jì)算可知：
（2）選擇
（3）確定
當(dāng)量齒數(shù)為：
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，。
（4）應(yīng)力修正系數(shù)
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，，。
（5）選擇
根據(jù)公式計(jì)算可知：
（6）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖，對(duì)比和，。
（7）確定
計(jì)算可知：
（8）試驗(yàn)齒輪的
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知，。
（9）確定
（10）選擇
（11）選擇
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖可知，在 時(shí)，。
（12）選擇
計(jì)算可知：
（13）確定
計(jì)算得：
參考國(guó)家規(guī)定，，、均合格，判定輪齒彎曲強(qiáng)度校核合格。
3.4 各齒輪受力計(jì)算
周向力
徑向力
軸向力
根據(jù)上述公式求得各齒輪受力如下表：
名稱(chēng)
齒輪1
齒輪2
齒輪3
齒輪4
齒輪5
周向力()
10158.636
14041.55
13141.38
24590.43
徑向力（）
3998.248
5526.5
5053.81
9521.45
軸向力（）
4180.244
5778.05
4483.7
8924.92
表3-1各齒輪力
第4章 軸及其支撐件的校核
第4章 軸及其支撐件的校核
本章主要介紹了軸的工藝要求，并對(duì)軸及其支撐件的可靠性進(jìn)行分析計(jì)算，確定了軸的直徑，同時(shí)對(duì)計(jì)算了軸所受的應(yīng)力、對(duì)其剛度和強(qiáng)度進(jìn)行校核，確定軸在運(yùn)行時(shí)可靠性和穩(wěn)定性符合要求，從而保障方案的可行性。
4.1 軸在工藝方面的要求
變速器軸工藝比較復(fù)雜，進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的目的是：
（1）剛度有具體要求，同時(shí)應(yīng)該保證強(qiáng)度，軸應(yīng)盡量保證輕便。
（2）連接零件的設(shè)計(jì)主要依據(jù)減小軸徑的大小從而保證空間足夠。工作時(shí)第二軸上受力，該力被稱(chēng)為彎扭復(fù)合應(yīng)力，此時(shí)的設(shè)計(jì)需要參考有關(guān)資料，例如第三強(qiáng)度理論，一般需要保證靜強(qiáng)度可靠性，因?yàn)槠诠ぷ骺梢院雎?，所以考慮剛度即可。
（3）因?yàn)楣ぷ餍阅艿男枨蟮诙S盡量采取氰化處理，原因是需要采取滲碳或高頻處理第二軸上的常嚙合齒輪工作。分析螺紋部分的工作，確定需排除淬硬，避免裂紋出現(xiàn)。在滾針的滾動(dòng)中，軸頸必須保證精度，所以滾針的滾道也有具體要求，采用第二軸上的軸頸。軸的作用不一樣，以此為依據(jù)，不一樣的心度軸的端面保證對(duì)于軸上的圓心直徑相同。
4.2 計(jì)算軸的強(qiáng)度
4.2.1 初次選擇軸的直徑
1. 已知， 。
軸的最大和支承距離的比值
花鍵部分（mm）
式中，是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，
是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.m）
第二軸花鍵部分
2. 初次選擇第二軸支撐間
選擇軸的最小直徑，依據(jù)為扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件
(4-1)
所以初選軸的最小直徑為。
4.2.2 驗(yàn)算軸的強(qiáng)度
1. 驗(yàn)算軸的剛度
設(shè)定軸在垂直面內(nèi)撓度為，水平面內(nèi)撓度為和轉(zhuǎn)角為，計(jì)算得
（4-2）
（4-3）
（4-4）
式中，—彈性模量（），；
—慣性矩（），對(duì)于實(shí)心軸，；—軸的直徑（），如果是花鍵，則用平均直徑進(jìn)行計(jì)算；
軸的全撓度。
查閱資料和計(jì)算得到軸在垂直和水平平面內(nèi)的撓度是，。平面上有齒輪的轉(zhuǎn)角需特別關(guān)注，盡量不要超過(guò)。
（1）確定第二軸的剛度
計(jì)算得
（4-5）
（4-6）
（4-7）
（4-8）
已知，，，。
（2）確定第三軸的剛度
已知，，，。
計(jì)算得：
已知，，，。
=
（3）確定第四軸的剛度
已知，， ，。
計(jì)算得：
已知，，，。
計(jì)算得：
2. 驗(yàn)證軸的強(qiáng)度
（1）第三軸軸的強(qiáng)度校核
水平面內(nèi)、和彎矩、
(4-9)
式中：
已知,,,得：
(4-1)
垂直面內(nèi)、和彎矩、
(4-2)
得：
(4-3)
按第三強(qiáng)度理論得：
(4-4)
（4-14）
(4-5)
(4-6)
判定第三軸強(qiáng)度合格。
(2)校核第四軸軸強(qiáng)度
水平面內(nèi)、和彎矩、
(4-7)
式中，
已知mm,,,
得：
計(jì)算得：
求垂直面內(nèi)、和彎矩、
（4-8）
式中， N
得：
計(jì)算得：
按第三強(qiáng)度理論得：
（4-19）
（4-9）
(4-10）
（4-11）
判定第三軸強(qiáng)度合格。
4.3 軸承的選擇及花鍵的可靠性分析
4.3.1 變速器軸承選擇
變速器軸承是支撐變速器軸的元件，是保證變速器換擋、輸出功率、結(jié)構(gòu)緊湊等性能的關(guān)鍵，不過(guò)也容易損壞。常用的變速器軸承有：深溝球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承。深溝球軸承運(yùn)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在同尺寸軸承中，極限轉(zhuǎn)速較高。圓柱滾子軸承主要用于承受較大的徑向載荷和剛度，安裝、拆卸較方便。圓錐滾子軸承制造精度較低，但承載能力較大，可以承受徑向和軸向聯(lián)合載荷。滾針軸承特別適用于小型化、輕量化的支承部件，在未來(lái)會(huì)有較大發(fā)展。
軸承的選取過(guò)程：首先參考分析同類(lèi)車(chē)型，研究變速器結(jié)構(gòu)布置情況，形成一個(gè)大致的概念，查閱國(guó)家規(guī)定的軸承標(biāo)準(zhǔn)選定，然后再驗(yàn)算使用壽命。再者，汽車(chē)變速器用滾動(dòng)軸承耐久性也需評(píng)價(jià)，具體包括以軸承滾動(dòng)體為依據(jù)，結(jié)合與滾道表面的接觸疲勞，承受動(dòng)載荷是其工作的基奉特征。
4.3.2 花鍵可靠性分析
花鍵聯(lián)接有一個(gè)顯著特點(diǎn)，表現(xiàn)為多齒工作，擁有高承載能力，淺齒根，小集中應(yīng)力，削弱軸與縠程度較小。可以使用簡(jiǎn)便方法加工矩形花鍵，如果想要較高的精度，可以采用磨削。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，輕系列用于載荷較輕的靜聯(lián)接，中系列用于中等載荷?；ㄦI的齒廓表現(xiàn)為漸開(kāi)線，受載時(shí)齒上產(chǎn)生一個(gè)作用力，方向?yàn)閺较?，能自?dòng)對(duì)其定心，在受力上，各齒比較均勻，強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)。加工工藝可參見(jiàn)齒輪，獲得的精度較高，并能獲得互換性。漸開(kāi)線花鍵壓力角按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有三種，即30°和37.5°及45°。因此金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的聯(lián)接選用矩形花鍵聯(lián)接。矩形花鍵的定心方式為小徑定心。
第5章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的繪圖
第5章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的繪圖
5.1 CAD繪圖
CAD是一款可視化繪圖軟件，是把理想變成現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，主要功能有交互技術(shù)、圖形變換技術(shù)、曲面造型和實(shí)體造型技術(shù)等，如今汽車(chē)以及汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)已經(jīng)與其息息相關(guān)。通過(guò)CAD設(shè)計(jì)的圖形非常細(xì)致，能夠使設(shè)計(jì)師直觀的感受設(shè)計(jì)零件的尺寸形狀，有利于汽車(chē)以及其零部件的設(shè)計(jì)及優(yōu)化，利用CAD還可以不同方案進(jìn)行大量計(jì)算、分析和比較，大大的縮減了汽車(chē)零部件的研發(fā)時(shí)間。根據(jù)第2、3、4章計(jì)算所得數(shù)據(jù)，分析資料、結(jié)合實(shí)際，利用CAD軟件完成齒輪、行星架蓋、變速器總成的繪制（以下為截圖，另附CAD圖紙）
5.1.1 齒輪的繪制
根據(jù)計(jì)算所得參數(shù)繪圖，并對(duì)繪制完成的圖紙進(jìn)行截圖
圖5.15a 齒輪剖面圖
圖5.15b 齒輪斷面圖
5.1.2 行星架蓋的繪制
根據(jù)計(jì)算所得參數(shù)繪圖，并對(duì)繪制完成的圖紙進(jìn)行截圖
圖5.16a 行星架蓋斷面圖
圖5.16b 行星架蓋剖面圖
5.1.3 變速器總成的繪制
根據(jù)計(jì)算所得參數(shù)繪圖，并對(duì)繪制完成的圖紙進(jìn)行截圖
圖5.17a 總成剖面圖
圖5.17b 總成斷面圖
本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間問(wèn)題和作者水平有限，僅僅對(duì)變速器的主要部分進(jìn)行了繪制，難免在細(xì)節(jié)方面有所疏漏。因此存在進(jìn)一步優(yōu)化和進(jìn)步的空間，在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中要繼續(xù)努力。
第6章 論文總結(jié)
第6章 論文總結(jié)
本文在全方位分析和鉆研探索金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的工作原理、發(fā)展歷程以及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步剖析了金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。通過(guò)計(jì)算分析和CAD繪圖，最終設(shè)計(jì)了一款無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以下為畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作任務(wù)：
1. 查閱相關(guān)資料并據(jù)此分析，得知金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展歷程以及未來(lái)趨勢(shì)、組成、基本工作原理、變速機(jī)理等；
2.查閱相關(guān)資料，參考相關(guān)車(chē)型，對(duì)主傳動(dòng)部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，完成對(duì)無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)、中間減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
3. 計(jì)算得到相關(guān)數(shù)據(jù)，校核齒輪和軸，使之符合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理和要求；
4. 參考已有的金屬帶式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用CAD軟件繪制圖紙。
在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我對(duì)汽車(chē)變速器有了深刻的了解，對(duì)金屬帶式CVT更是進(jìn)一步的加深理解，并認(rèn)識(shí)到實(shí)踐和理論相結(jié)合才能真正掌握知識(shí)。當(dāng)然，無(wú)級(jí)變速器在國(guó)內(nèi)的研究仍然處于初級(jí)階段，因此本文中對(duì)金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的一些預(yù)估和設(shè)計(jì)難免出現(xiàn)錯(cuò)誤。
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]，北京，清華大學(xué)出版社，2001.7.
[2] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.3.
[3] 張永輝.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的無(wú)級(jí)變速器動(dòng)力學(xué)仿真鉆研探索[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2011.2.
[4] 鄒政耀,楊雪梅.功率分流式無(wú)級(jí)變速器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].公路與汽運(yùn), 2008(6).
[5] 劉金剛.金屬帶式無(wú)級(jí)變速器電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的鉆研探索[D].湖南大學(xué), 2008.4.
[6] 夏建滿,欒曉東.自動(dòng)變速器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào),2005(2).
[7] 葉明，李鑫．機(jī)電控制CVT夾緊力可變機(jī)構(gòu)性能分析［J］．中國(guó)機(jī)械工程，2015.5.
[8] 陳偉生.金屬帶式無(wú)級(jí)變速器速比控制的鉆研探索[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2008.
[9] 范大鵬. 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器建模、仿真與試驗(yàn)鉆研探索[D].同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院, 2008.7.
[10] 張涌,張為公,吳海嘯等.無(wú)級(jí)變速器金屬帶的滑移率評(píng)估方法[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2010,31(5).DOI:10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.008.
[11] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)參考手冊(cè)第14篇(第二版)[M].北京:高等教育出版社，2002.4.
[12] 羅勇，孫冬野，秦大同等．基于參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征的無(wú)級(jí)變速車(chē)輛智能控制策略［J］．機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2011.1.
[13] 程乃士.汽車(chē)金屬帶式無(wú)級(jí)變速器[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.2.
[14] 王幼民,唐鈴鳳,唐凌霄.金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展歷史、鉆研探索現(xiàn)狀與展望[J].安徽工程學(xué)院院報(bào)，2005.6.
[15] 廖建．效率補(bǔ)償后的金屬帶無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)匹配控制策略 [D]．重慶：重慶大學(xué)，2003.4.
[16] 趙璐.金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的仿真分析與試驗(yàn)鉆研探索[D].吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院，2006.5.
[17] Nilabh S, Imtiaz H. Transient dynamics of the metal V-belt CVT: Effects of pulley flexibility and friction characteristic. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 2007, 2(1): 86-97.
[18] R.J.Pulles, B.Bonsen, M.Steinbuch et al.Slip controller design and impleme ntation in a Continuously Variable Transmission. In American Control Conf,Portland, 2005:1625-1630.
致謝
致 謝
本論文是在凌秀軍老師的悉心教導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，凌老師對(duì)我在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題認(rèn)真解答，使我少走了許多彎路。凌老師學(xué)識(shí)廣博、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、悉心的教導(dǎo)以及平易近人的態(tài)度，不僅對(duì)我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了積極重要的影響，而且也將在未來(lái)的日子里始終陪伴我成長(zhǎng)。在此，我對(duì)凌老師表示衷心的感謝。