毕业论文：钢锥式无级变速器设计

故无级变速器目前已成为种基本的通用传动形式，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。

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，还需要进步加强我过的汽车技术还需要进步发展随着科技的不断进步，技术的不断成熟，汽车变速箱最终会由替代手动变速箱和有级自动变速箱，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，有三分之的产品来自进口，而另外三分之二的产品中有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。

年年初我国出台城市车辆重点发展客车上使用的变速器，目前只有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，像陕西法士特在以上重型车市场占有率达到以上，并且在以上重卡市场占有绝对的优势，拥有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高档大中型客车以及总质量在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，要充分认识到加入后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方买方替代者潜在入侵者产品竞争者的巨大压力。

要紧跟重型商用车行业向高档高技术含量和智能化方向发展的趋势，紧跟客车低地板化绿色环保化城市公交大型化的发展方向，开发和生产具有自主知识产权适合我国国情的重型汽车变速器。

毕业设计内容和要求毕业设计类容小功率机械无级变速器结构的设计比较和选择合适的方案，无级变速器变速器的结构设计与计算对关键部件进行强度和寿命校核设计要求输入功率，输入转速，调速范围结构设计时应使制造成本尽可能低安装拆卸要方便外观要匀称，美观调速要灵活，调速过程中不能出现卡死现象，能实现动态无级调速关键部件满足强度和寿命要求画零件图和装配图。

第二章无级变速器总体方案钢球长锥式型无级变速器钢球长推式无级变速器结构简图钢球长锥式型无级变速器如上图所示，为种早期生产的钢球长推锥式无级变速器结构简图，是利用钢环的弹性楔紧作用自动加压而无需加压装置。

由于采用两轴线平行的长锥替代了两对分离轮，并且通过移动钢环来进行变速，所以结构特别简单。

但由于长锥的锥度较小，故变速范围受限制。

型变速器属升降速型，其机械特性如下图所示。

技术参数为传动比，变速比，输入功率，输入转速，传动效率η。

般用于机床和纺织机械等下图是型变速器的机截面半径。

现验其强度每个加压滚子上法向压紧力曲率系数由表得，查得，带入公式得加压盘处的最大接触应力为工作应力在许用接触应力范围之内并有富裕，可以考虑用个加压滚子，应此，我用个加压滚子。

调速齿轮上变速曲线槽的设计与计算调速涡轮槽型曲线及传动钢球的尺寸如下图所示调速涡轮的槽型曲线整个调速过程通常在涡轮转角的范围内完成，大多数取。

槽型曲线可以为阿基米德螺旋线，也可以用圆弧代替，我选圆弧方法，变速槽中心线必须通过三点，它们的极坐标分别为定出三点后，用作图法作出三点的圆弧半径及圆心传动比与涡轮转角呈线性变化，则槽型曲线为与呈线性变化，故有边界条件有即联立解式和得故我设计的是对称调速，，所以即调速涡轮转角用于升速调速，而用于降速调速，所以我采用单头蜗杆，以增强自索性，避免自动变速。

在制造时，涡轮上的条槽要保证其圆周不等分性不超过。

否则会造成钢球的转速不，支撑轴与曲线槽的侧隙为。

输入轴的设计与计算轴上零件的定位为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向东相对运动，轴上零件除了有游动或空转的要求外，都必须进行轴向和周向定位，以保证其准确的工作位置所以我采用定位轴肩套筒轴端挡圈轴承端盖和螺母等来保证。

由设计要求知道，输入功率。

初步确定轴的最小轴径先按公式初步估算轴的最小直径。

选取轴的材料为号钢，调制处理。

根据表中数据，取，于是得输入轴输出轴应此，我取输入，输出轴端最小轴径相同，同为，根据最小轴径根据公式，计算出应小于联轴器公称转矩条件，查标准，选取了弹性柱销联轴器初步选择滚动轴承。

因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，选取了深沟球轴承，深沟球轴承大轴承的尺寸球数，球径，。

小轴承的尺寸，球径，球数轴的尺寸输出轴的设计我设计的输出轴与输入轴的设计相同。

端盖的设计端盖的宽度由变速器及轴承的结构来决定，使其适合拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，及两端的端盖相同。

调速机构的设计与计算我采用的是涡轮，蜗杆调速机构，简图如下设调速机构调速槽是半径为的圆弧，由图可以得出其下几何关系其中应此考虑到，解得舍去根号前的号，有在上式中，升速传动时。

引入调速时涡轮转角与蜗杆转角的关系式中，分别为涡轮的齿数和蜗杆的头数。

变速器的输出转速般，则则算出通过前面算出的系列数据取蜗杆的头数，涡轮的齿数，模数取第四章主要零件的校核输出，输入轴的校核危险截面如图上的危险截面，计算出截面处的，及的值如下表载荷水平面垂直面支反力，，弯矩，总弯矩扭矩弯矩扭合成应力校核轴端强度前已经选定轴的材料为钢，调制处理，由表查得。

所以，故安全。

疲劳强度的校核查表得，材料灵敏性系数为，有效应力集中系数为尺寸系数，扭转尺寸系数。

按磨削加工，表面质量系数为得综合系数为又由表得碳钢的特性系数，取，取于是，计算安全系数值，按公式得故可知安全。

轴承的校核按手册选择的轴承应此轴承的基本额定静载荷。

验算如下求相对轴向载荷对应的值与值。

相对轴向载荷为，在表中介于之间，相对应的值为，为。

用线性插值法求值。

，求当量动载荷验算轴承的寿命所以安全。

参考文献周有强机械无级变速器成都机械工业出版社，阮忠唐机械无级变速器设计与选用指南北京化学工业出版社，濮良贵，继名刚，机械设计第版北京高等教育出版社，毕业设计总结通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。

毕业设计是我作为名学生即将完成学业的最后次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者分析和解决问题的能力是我在校期间向学校所交的最后份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设计是老师对学生所做的最后次执手训练。

其次，毕业设计的指导是老师检验其教学效果，改进教学方法，提高教学质量的绝好机会。

毕业的时间天天的临近，毕业设计也接近了尾声。

在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。

在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是的。

毕业设计不仅是对前面所学知识的种检验，而且也是对自己能力的种提高。

通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。

自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。

通过这次毕业设计，我才明白学习是个长期积累的过程，在以后的工作生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。

最后终于做完了有种如释重负的感觉。

此外，还得出个结论知识必须通过应用才能实现其价值，有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在此要