（优秀毕业全套设计）新型滚轮平盘式无级变速器设计（整套下载）

通过大量的分析和计算。

在尽量发挥的性能的前提下我把设计要求定为表.目标车型车型城市客车发动机额定功率•最大转矩••变速比.新型滚轮平盘式无级变速器的技术参数及计算本次课题设计是传动装置进行结构上的创新设计，首先，使其在理论上能满足扩大无级变速器传动功率及传动转矩的要求然后，对设计好的传动装置上的各个零部件进行强度校核，如果不能满足要求，再对零部件的参数包括材料热处理和形状等进行改进，使其最终满足设计要求。

些连接件和附件在此就不详加说明了，计算原理方法在.中简单介绍。

.新型滚轮平盘式无级变速器基本零部件尺寸及计算过程简述基本零部件尺寸新型滚轮盘式无级变速器的基本零部件部分取自于现有产品，如钢球平盘式型无级变速器半环型锥盘滚轮式型无级变速器等。

些所选尺寸并非每个都和已知件相同，只是取其中部分经验上应用较为广泛的值。

选择尺寸时应首先考虑装配问题，当尺寸无法装配时，则另设尺寸值，使其能满足装配。

然后进行理论计算，校核强度，所选尺寸的计算结果不能满足强度等要求时需再另进行尺寸材料等的调整，进行计算校核，直至能够满足设计目的。

初步选择基本零部件的基本尺寸如下自动加压装置凸轮中径，自锁角.输入锥齿轮大端模数.，齿数，大端分度圆直径.小锥齿轮大端模数.，齿数，大端分度圆直径.调速锥齿轮Ⅰ大端模数.，齿数，大端分度圆直径.花键筒外花键大径.，筒内径，筒长调速锥齿轮Ⅱ大端模数.，齿数，大端分度圆直径.输出锥齿轮Ⅰ大端模数.，齿数，大端分度圆直径.惰轮大端模数.，齿数，大端分度圆直径.输出锥齿轮Ⅱ大端模数.，齿数，大端分度圆直径.输出轴直径平盘Ⅰ外径，最小工作半径，最大工作半径平盘Ⅱ外径，最小工作半径，最大工作半径滚轮外径计算目的和过程简述本次设计的主要内容为传动装置的设计。

传动装置能否达到既定目的，即能否将传动的转矩和功率升高到既定目的则为本次设计的关键。

计算的目的是保证传动装置能够正常工作。

而要达到正常工作的要求，首先要根据基本参数计算出各传动部件的强度，然后对各传动部件进行强度校核。

计算强度的部分为正常计算部分，校核部分则是通过软件机械设计手册软件版完成的。

.新型滚轮平盘式无级变速器基本结构尺寸拟订的基本结构尺寸如图.图.结构尺寸图.转速计算计算齿轮转速是为了确定基本运动参数，为后面的齿轮校核做准备。

发动机在额定功率下的转速为见表.即主动锥齿轮的转速根据传动比公式.得，从动锥齿轮的转速.式中表示输入主动大锥齿轮齿数，表示输入从动小锥齿轮齿数见。

根据摩擦传动比公式.平盘的转速式中表示滚轮半径，表示平盘最小工作半径见。

.接触应力计算接触应力计算是为了接下来的滚轮强度约束做准备。

发动机在时发出最大转矩•见表.根据名义转矩公式.由于为发动机，所以可将取为，发动机在时发出最大转矩同理，所有滚轮上的总转矩为所以，由于在发动机和滚轮之间只有大小输入锥齿轮因为转矩平分到个滚轮上，所以每个滚轮上的转矩为•因为滚轮半径为，所以每个滚轮上处所传递的力为.而每个滚轮都与两个平盘接触，故每个平盘只能得到半的力，即将•代入式.得式中表示每个滚轮接触点处所传递的摩擦力。

由摩擦力公式.得个滚轮作用在个平盘上的压力因为个平盘上有四个滚轮作用所以.式中表示平盘的压紧力，.表示摩擦系数。

根据求的目的是为校核滚轮的强度做准备。

滚轮与平盘的接触区存在弹性变形，其接触区为椭圆弧。

根据公式式中表示接触区椭圆的长短轴半径，表示压紧力，即.表示当量曲率，查参考资料表表可得.应力为机械零部件单位面积上的作用力，所以，应力的公式与压强样，为.其中为作用在零部件上的压力，为接触区的面积。

滚轮与平盘的接触区为椭圆，而椭圆面积公式为.将式代入式.，得接触区面积.将式.代入.，得为常数所以.式中表示最大接触应力。

.滚轮的接触疲劳强度计算根据滚轮约束条件分析，滚轮上的接触应力为稳定循环变应力，而稳定循环变应力的强度约束条件为计算应力小于等于许用应力式，即.其中为计算应力为许用应力最大接触应力.见.设使用寿命为小时，输入转速为见根据应力循环次数公式.次查参考资料表得.图.的接触应力循环次数关系图由图.曲线所示，钢见的应力循环次数.次时，其接触疲劳强度为大于，所以满足要求。

图.查参考资料表自动加压装置计算无级变速器重的自动加压装置左右两个凸轮半球中推动齿的升角是发动机的转矩及无级变速器传动装置所传递的转矩所决定的，故只能通过将现存零件进行改进已达到我们所要满足的要求查参考资料得到输入转矩所受压力与凸轮升角的关系公式。

ν.式中表示自锁角，表示凸轮中径，ν表示凸轮升角。

由于平盘对滚轮的压紧力是由自动加压装置提供的，而力的作用是相互的，所以加压装置中的滚轮也受到滚轮通过平盘传递的压紧力且平衡，所以凸轮的推动齿面受到的压力等于.。

代.见进入式.所以ν.求得ν输出轴强度计算由于增大了输出转矩，为防止输出轴所承受的剪切应力超过了轴的剪切持久极限，所以要对轴进行校核。

.是发动机发出最大转矩时平盘的压力，也是平盘传递给输出轴的最大拉力，所以代入公式.得.式中表示输出轴受的最大拉应力，表示输出轴的截面积输出轴半径见。

和.的计算方法相同，即依据名义转矩公式.来计算。

需注意的地方在于滚轮与从动平盘通过花键来传递运动给输出轴。

因为滚轮传动分为路，这整个过程中从滚轮到输出轴之间运动的传递只占其中的半，传动效率为，所以式中表示输出轴受的最大转矩，平盘表示平盘最大工作半径见由公式.得最大转矩剪切应力式中为输出轴的转力即.式中表示输出轴受的最大转矩剪切应力，见。

输出轴的材料为，其剪切持久极限大于，所以输出轴完全可以传递升高以后的转矩。

.花键强度计算查参考资料得花键的强度约束静联接.动联接.花键各基本尺寸式中载荷分配不均系数，与齿数多少有关，般取，齿数多时取偏小值花键的齿数见齿的工作长度，单位为花键齿侧面的工作高度，矩形花键此处为外花键的大径，为内花键的小径，为倒角尺寸，单位均为渐开线花键，.，为模数花键的平均直径，矩形花键，渐开线花键为分度圆直径，单位为花键联接的许用挤压应力，单位为，见表.花键联接的许用压力，单位为，见表.。

.花键联接的许用挤压应力许用压力许用挤压应力许用压力联接工作方式使用和制造情况齿面未经热处理齿面经热处理静联接不良中等良好空载下移动的动联接不良中等良好在载荷作用下移动的动联接不良中等良好输出轴花键联接强度计算输出轴花键联接为静联接.滚轮花键联接强度计算滚轮花键联接为动联接.滚轮花键基本尺寸为半环型锥盘滚轮式型无级变速器滚轮花键基本尺寸。

同理进行自动加压装置花键计算加压装置花键计算输入锥齿轮计算运用机械设计手册软件版主要是对输入大小输入锥齿轮进行强度校核分析，将上面计算数据及所选齿轮的基本尺寸见代入进行齿轮计算如下图.机械设计手册软件版图.输入设计参数图.材料及热处理图.基本参数图.接触强度校核图.接触强度计算公式图.弯曲强度校核图.弯曲强度计算公式锥齿轮设计结果报告锥齿轮设计输入参数传递功率.传递转矩齿轮转速.齿轮转速.传动比.齿数比.预定寿命小时原动机载荷特性轻微振动工作机载荷特性轻微振动材料及热处理齿面类型硬齿面热处理质量要求级别齿轮的材料及热处理材料名称热处理表面淬火硬度范围硬度取值接触强度极限应力接触强度安全系数.弯曲强度极限应力弯曲强度安全系数.齿轮的材料及热处理材料名称热处理渗碳硬度范围硬度取值接触强度安全系数.弯曲强度极限应力弯曲强度安全系数.弯曲强度许用应力齿轮基本参数项目名称齿轮齿轮大端模数.齿数大端分度圆直径分锥度度切向变位系数法向变位系数外锥距.齿宽系数.齿宽.轴线夹角.度顶隙不等顶隙平均分度圆直径中锥距.平均模数.齿顶高齿根高齿顶角度齿根角度顶锥角度齿顶角度齿顶圆直径冠顶距大端分度圆齿厚大端分度圆法向弦齿厚大端分度圆法向弦齿高当量齿数导圆半径.端面重合度ε.轴向重合度ε.法向重合度ε.中点分度圆的切向力.圆周力径向力轴向力齿轮速度.支承情况两轮皆两端支承接触强度弯曲强度校核结果和参数齿轮接触强度许用应力.齿轮接触强度许用应力.接触强度计算应力.满足齿轮弯曲强度许用应力.齿轮弯曲强度计算应力.满足齿轮弯曲强度许用应力.齿轮接触强度计算应力.满足圆周力.齿轮线速度.使用系数.动载系数.齿向载荷分布系数.齿间载荷