（图纸+论文）微型轿车无级变速器设计（全套完整）

微型轿车已经朝着高性能，高普及，低价格化发展，因此需要开发出种新型的无级变速器，响应国家政策。

无级变速器目前已经成为种基本的通用传动型式，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，已被开发成各种类型，并已系列化生产。

汽车行业使用的机械无级变速器不仅要能在较大的范围内改变汽车驱动轮上的速度大小，而且还要能保证在较大范围内改变驱动轮上的转矩大小。

除此之外，还应该保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性。

因此，车辆无级变速器具有节油操纵方便行驶舒适等特点。

它能使整车具有更好的驾驶性能良好的行驶性能，提高行车安全性，降低了废气排放。

当踩下带有无级变速器汽车的加速踏板时，您就会立即感觉到差异。

又，选取有效宽度制窄带带型为型，由于窄带结构特点，决定了其具有较高的承载能力，较长的使用寿命，适应载荷变化大，变化频率高等特点。

确定带轮基准直径为提高带的寿命，在结构允许的情况下选取较大的基准直径。

窄带.为充分发挥带的传动能力，应使以内，可得带轮的最大极限尺寸。

.传动比为.处的输出转速为各轮尺寸最小有效直径参考表，带轮具体尺寸将由后面计算给出，此处计算主要是为后面计算选择带轮直径大小范围。

.锥体及分体设计在新型带传动无级变速器中，由于锥体和分体共同构成带轮的直径，所以在设计过程中应选取合适的锥体直径和分体高度。

在锥体小端各个分体的距离比较近，为防止锥体损坏，图.锥体应该保证各槽之间的距离选取个合适的值。

实现分体在锥轮上运动需要开槽，槽的形状可以选取形槽或燕尾槽。

形槽般用于定位，机床上的燕尾槽用于滑动机构，所以选择燕尾槽。

图中的槽尺寸按燕尾槽选取，槽口尺寸为，槽底尺寸为，角度为方便计算取标准值为，槽高度为，分体个数为个，同样槽的个数也为个，这样得到锥体小端的最小直径为。

图.锥体结构尺寸.带传动计算初定轴间距轴间距应满足.将传动比为.和传动比为.的两个极限状态带轮直径分别进行计算。

.时.时中心距应在上述两个取值范围的交集内，根据初始中心距条件，所以选取。

计算带的基准长度由于在传动比变化过程中，处于不同传动比时带的工作长度不同，如图.所示，所以需要计算几个特殊位置的带长。

.传动比为.时的带轮直径分别为，.传动比为时的带轮直径分别为.，传动比为.时的带轮直径分别为，.按最大计算带长度选取标准带长度，取，最终选取带的型号为图.不同长度时带长度选取计算传动比为时的带轮直径的计算过程如下设变量如图.中所示由三角形相似可列方程.又传动比为处两带轮长度相等.将式.代入式.中得所以传动比为处带轮直径为图.传动比为时的带轮直径计算实际轴间距小带轮包角这里的小带轮包角用直径相差较大的两个带轮进行计算，因为带轮直径相差大的带传动中小带轮包角较小。

但是，此时大带轮处于分开状态，由于各分体之间存在距离，所以大带轮的实际包角要小于理论包角，此处计算大带轮的实际包角是否大于度。

图.大带轮包角计算如图.所示在大带轮包角范围内，假设分体带轮完全与带接触，则大带轮运行过体，后面的锥体结构主要是指其锥体部分。

其结构如图.所示图.锥体结构花键轴通过花键轴，锥体可以在其轴向方向上左右移动，从而可以改变分体带轮的工作半径大小。

同时锥体通过花键轴作用实现输入或输出扭矩，进行动力传输。

.操纵机构在操纵机构的作用下，调节分体带轮中锥体轴的走向，从而改变带轮分体在锥体上的位置，达到无级变速器的目的。

.带嵌在带轮分体的槽内，当主动带轮转动时，利用张紧的带与带轮分体之间的摩擦力，将动力从主动带轮传递到从动带轮上，起到传递动力的作用。

.箱体起到固定带轮分体的作用，保证运动的完整性。

.工作原理如图.所示，通过花键轴带动主动锥体转动，利用锥体和分体带轮的燕尾槽配合，通过支架向右推动锥体，由于分体扇形块轴向位置不变，锥体相对带轮处的运动半径逐渐增大，则分体带轮沿锥体上的径向滑道向外膨胀，以此增大带轮的工作直径.同时，从动分体带轮内的锥体在转动的同时也轴向移动，从而推动轴向位置不变从动分体带轮，分体沿锥体上的径向滑道向内收缩。

此时由于传动带的长度是固定不变的，传动带具有定的弹性，因此减小了从动轮的工作直径，从而改变主从动带轮的工作直径的比值，如此实现无级调速的目的。

.主要性能参数传动比与其他无级变速器传动相同，带式无级变速器的传动比的表达式为.式中分别为主动轮的转速和工作直径分别为从动带轮的转速和工作直径变速比带带式传动无级变速器的变速范围取决于带轮工作直径的相对变化量，带轮直径从位置达到位置时的带移动量来确定。

如图.所示，当带轮分体在锥体的最右端时，变速比为.。

当带轮分体运动到锥体的最左端时，变速比为.。

由图.可以看出来，带轮的变速范围和锥体的轴向移动量有关，如果要扩大变速范围，可以增加或减小带轮在最大端或最小端的直径。

图.带式传动无级变速器滑动率带传动是靠摩擦传动，带与带轮之间存在有滑动。

带轮传动带及负载率不同，变速器滑动率不同。

为了保证带式无级变速器正常工作并延长寿命，应尽量减少滑动和避免打滑。

分体带轮及锥体的设计.带传动参数计算进行带轮及锥体设计，首先应按带传动设计过程进行基本带传动的计算，因为可以把无级变速看成传动比连续变化的带传动，而在个固定的传动比处仍符合基本带传动的计算。

设计功率.式中工况系数，查表取.得.选定带型传动比.的取值范围是，输入转速为恒定值，传动比为.时的输出转速.，传动比为.时的输出转速.，所以，的取值范围是。

性化是刚性链柔性化的结果。

型金属带式无级变速传动，最早是由荷兰公司开发的，现在己经广泛使用于多种汽车变速器中，并结合电液自动控制与计算机技术，实现了自动控制机械无级变速传动，使得汽车的行驶和操作特性大大改善，显示出了广阔的应用前景。

.带式无级变速器的特点及存在的问题带式无级变速器的基本结构和传动原理与带传动基本相同，如图.所示。

当主动工作轮转动时，利用张紧的金属带与锥轮之间的摩擦力，将运动和动力从主动轮传递到从动轮上，并可通过操纵机构改变带在锥形带轮上的工作位置，使主从动锥轮的工作直径能连续发生改变，从而实现无级变速。

图.带式无级变速器原理图带式传动根据传动带的形状不同可以分为平带无级变速器和带无级变速器两种类型.在平带的无级变速器中，带轮为圆锥状，利用平带沿带轮的轴向移动来实现变速，这种变速方式调速范围较小，传递功率不大，变速器外形尺寸较大。

带无级变速器的带轮由圆锥盘组成，利用圆锥盘的轴向相对移动来改变带槽的宽度，从而可使带工作于不同的工作直径处，实现无级变速。

主要有以下几种变速方式调节中心距变速方式这种方式的个带轮是由夹紧带传动的两对圆锥盘组成，其锥盘可作轴向移动，其上设有弹簧压紧装置，此带轮称为可变速带轮或称为变速带轮，另个为普通的固定工作直径的带轮。

当改变两带轮的中心距时，借助传动带的张紧力与弹簧的压紧力相互作用，使变速带轮的可动锥盘做轴向移动，从而改变传动带在带轮上的接触位置及相应的工作直径，达到变速的目的。

双带轮变速方式这种变速方式采用了两个带轮槽宽度均可变化的带轮，其中个是装有压紧装置的变速带轮，另个带轮装有调节机构，可调节带轮两锥盘的距离，故称图中的下带轮为调速带轮。

它是通过调节调速带轮的带槽宽度，并利用传动带的张紧力和弹簧的压紧力使变速带轮的带槽宽度作相应的改变。

由于中心距固定不变，从而使主，从动轮的工作直径成反比例关系变化，由此可以获得较大的变速范围。

这种变速方式结构较复杂，成本较高，但其变速范围较大，所以应用较为广泛。

中间带轮变速方式在原动机和从动机上分别安装的主从动带轮均为普通带传动中的固定带轮，在主从动带轮之间设中间变速带轮装置。

此变速带轮具有两个形槽，带轮外端的两锥盘固定不动，中间是个可轴向移动的双锥盘。

变速带轮个形槽的传动带连接原动机的主动带轮，另个形槽中的传动带连接工作机上的从动带轮。

调节中间变速带轮距主从动带轮的距离，借助于带的张力，改变变速带轮上的两个形槽的宽度，就可以实现无级变速，而且获得较大的变速范围。

调节带轮轴向位置实现变速的方式调节主从动带轮圆锥盘的轴向位置与槽宽，即可改变轮与带的接触位置和工作半径，从而实现调速。

调节带轮轴向位置般采用弹簧或螺杆与调速手轮，也可采用各种形式的杠杆机构，还可以采用液压装置等其他方式。

微型，轿车，无级，变速器，设计，分体，轮式，毕业设计，全套，图纸，下载摘要目前机械转动应用的带式无级变速器主要是带传动无级变速器。

广泛应用于机械石油汽车等行业。

机械石油行业多采用橡胶宽带式，自动档汽车采用金属带式无级变速器。

无级调速原理目前主要采用国外技术专利引进的挤压带传动式带传动无级变速技术，调速挤压力产生的主要问题橡胶带磨损热变形严重，寿命短，承载能力降低金属带成本高调速时主从动轮传动带不在同工作平面内传动带承载能力计算超出柔性体传动的欧拉公式范围带轮槽为曲线形状，加工成本高，尤其无法在家用电动轿车普遍应用等。

通过调研分析，采用分体带轮结构设计，开发新型带传动无级变速器，使其能满足家用微型轿车使用要求，调速时带轮分体在调速机构的作用下可以沿径向连续膨胀或收缩，达到改变带轮的工作直径，实现无级变速目的，消除了作用在带侧面的挤压力带轮的问题。

毕业课题论文研究主要完成了以下工作对分体带轮带传动无级变速器的工作原理以及各部分的主要功能分析，说明了新型带无级变速器可以满足传动要求结合设计参数的要求，完成了分体带轮带传动无级变速器主要零件锥体轴和带轮分体等的结构尺寸设计研究工作取得以下成果创新提出分体带轮结构，通过调速控制机构可以改变主从动带轮的工作直径，实现连续无级变速结构简单，成本低，适用性强可适应普通带平带圆带楔型带无级变速调速时消除了作用在传动带侧面的挤压力，减小由此产生的传动带的过大磨损等问题总结出分体式带传动无级变速器的有效圆周力计算方法。

关键词带式传动无级变速器分体带轮目录前言机械无级变速器的概况.分类及应用.国内外研究情况.带式无级变速器的特点及存在的问题.课程设计内容及意义设计任务设计内容小功率微型电动轿车无级变速器工作原理.方案分析.结构组成.工作原理.主要性能参数传动比变速比带滑动率分体带轮及锥体的设计.带传动参数计算.锥体及分体设计.带传动计算.带轮结构轴及轴承的设计.轴的初设计.主要轴承选用与校核.轴向尺寸确定.轴的校核按弯扭合成强度条件校核轴的强度按疲劳强度计算危险截面的安全系数静强度安全系数校核轴的刚度校核.键强度校核花键强度校核输入输出平键强度校核.分体式带传动无级变速器的有效拉力计算.汽车驱动力与行驶速度校核调速机构设计.调速机构综述.液压机构设计液压缸的设计计算速度输出曲线结论致谢参考文献前言有人说，年老守旧的人无法接受新事物。

但无级变速器的概念却是莱昂纳多•达•芬奇早在多年前就已经提出了，现在，无级变速器在些汽车中将取代行星齿轮自动变速器，从这个意义上讲，年老守旧的人却已经走在了前面。

事实上，自年申请第台环形专利后，这项技术就已经得到了细化及改进。

当今，多家汽车制造商