四川大学锦城学院
本科生毕业论文（设计）
题目自行车无级变速器设计
学院四川大学锦城学院
自行车无级变速器设计
摘要
无级变速器传动是指在某种控制的作用下，使机器的输出轴转速可在两个极值范围内连续变化的传动方式。而无级变速器是这样的一种装置，它具有主动和从动两根轴，并能通过传递转矩的中间介质（固体、流体、电磁流）把两根轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比发生变化（在两极值范围内连续而任意地变化）。本文在分析各种无级变速器和无级变速自行车的基础上，把钢球外锥式无级变速器进行部分改装，从而形成了自行车的无级变速装置。该装置通过八个钢球利用摩擦力将动力进行输入输出，用一对斜齿轮进行分度调速，从而使自行车在0.75～1.22之间进行无级调速。研究表明：无级变速器被用于自行车方面可以大大改善自行车的使用性能，方便广大消费者使用。
关键字:无级变速自行车无级变速器调速
The design of the CVT on bicycle
Major:Mechanical design manufacturing and automation
Student: Yang Xia Supervisor: Huang Hui
Abstract
Have no the class gearbox spread to mean under the function that is a certain to control, make the exportation stalk of machine turn soon can at two pole is worth the continuous variety in the scope of spread a way.But have no class gearbox is such a kind of device, it has active with from move two stalks, and can pass to deliver the middle of turning the Ju to lie quality(the solid, fluid and electromagnetism flows) to contact two stalks directly or indirectly to deliver power.When to lord, from move an axial contact relation to carry on a control, can immediately make spreading of 2 compare occurrence variety.(be worth to change in a row but at will inside the scope in two poles).Based on the analysis of various CVT and CVT bikes,in this dissertation ,we change some parts of the Kopp-B CVT forming a new kind of CVT used to the bicycle .They are used to input or output the power through the friction and a pair of helical gears is also used to adjust the speed, so the speed can change between 0.75 and 1.22.This research shows that when the CVT are used in the bicycle ,they can significant improve the performance of bike so that all customers can use it convenient. Keyword: CVT bike CVT Speed control.
目录
1绪论 (1)
1.1 机械无级变速器的特征和应用 (1)
1.2 机械无级变速器的分类 (2)
1.3 机械无级变速器的发展概况 (2)
1.4 无级变速自行车研究现状 (3)
1.5 自行车无级变速器运用实例 (6)
1.6 研究的目的和意义 (8)
1.7 毕业论文设计内容和要求 (8)
2 自行车无级变速器总体方案的选择 (8)
2.1 钢环分离锥式(RC型)无级变速器 (9)
2.2 钢球外锥式无级变速器 (10)
2.3 两方案的比较与选择 (11)
3 钢球外锥式无级变速器部分零件的设计与计算 (12)
3.1 钢球与主﹑从动锥齿轮的设计与计算 (12)
3.2 加压盘的设计与计算 (13)
3.3 调速齿轮上变速曲线槽的设计与计算 (14)
3.4 输入轴的设计与计算 (15)
3.5 输出轴的设计与计算 (18)
3.6 输入﹑输出轴上轴承的选择与计算 (21)
3.7 输入﹑输出轴上端盖的设计与计算 (23)
3.8 调速机构的设计与计算 (23)
3.9 自行车无级变速器的安装 (25)
4 自行车变速器的调整与使用方法 (26)
4.1 自行车变速器的调整 (26)
4.2. 自行车变速器的使用方法 (26)
5 结论 (28)
参考文献 (29)
致谢 (30)
1绪论
1.1 机械无级变速器的特征和应用
机械无级变速器是一种传动装置，是在输入转速一定的情况下实现输出转速在一定范围内连续变化的一种运动和动力传递装置，由变速传动机构、调速机构及加压装置或输出机构组成。
机械无级变速器转速稳定、滑动率小、具有恒功率机械特性、传动效率较高，能更好地适应各种机械的工况要求及产品需要，易于实现整个系统的机械化、自动化，且结构简单，维修方便、价格相对便宜。机械无级变速器的适用范围广，有在驱动功率不变的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩者（如化工行业中的搅拌机械，即需要随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度）；有根据工况要求需要调节速度者（如起重运输机械要求随物料及运行区段的变化而能相应改变提升或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速度）；有为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度者（如断面切削机床加工时需保持恒定的切削线速度，电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度，纺织机械中的浆纱机及轻工机械中的薄膜机皆需调节转速以保证恒定的张力等）；有为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运转速度以及需要配合自动控制者（如各种各样半自动或自动的生产、操作或装配流水线）；有为探求最佳效果而需变换速度者（如试验机械或离心机需调速以获得最佳分离效果）；有为节约能源而需进行调速者（如风机、水泵等）；此外，还有按各种规律的或不规律的变化而进行速度调节以及实现自动或程序控制等。
综上所述。可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩，能更好的适应各种工况要求，使之效能最佳，在提高产品的产量和质量，适应产品变换需要，节约能源，实现整个系统的机械化、自动化等各方面皆具有显著的效果。故无级变速器目前已成为一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。
1.2 机械无级变速器的分类
机械无级变速器分为摩擦式、链式、带式和脉动式四大类。
（1）摩擦式无级变速器变速传动机构由各种不同几何形状的刚性传动元件组成，利用主、从动元件（或通过中间元件）在接触处产生的摩擦力进行传动，并通过改变接触处的工作半径实现无级变速器。
由于这类变速器除了利用摩擦力之外，还可以利用润滑油膜牵引力进行传动，故通常也把它称为牵引（式）传动。但是，牵引传动实际上只有当借出去处于液体润滑状态时才能实现，然而一般变速器大都处于混合润滑状态，达不到液体润滑状态要求，故它主要还是依靠摩擦力进行传动。
（2）链式无级变速器变速传动机构由主、从动链轮及套于其上的钢制挠性链组成，利用链条左右两侧面与作为链轮的两锥盘接触所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调整它们与链的接触位置和工作半径，从而实现无级变速。
由此可以看出，它与一般利用链与链轮啮合的链传动是不同的。不过目前应用最广、最基本的滑片链变速器，其锥盘接触面制有浅齿槽，故与链条接触时形成准啮合式，其作用是可以减少张紧力与滑动率。
（3）带式无级变速器与链式变速器相似，它的变速传动机构是由作为主、从动带轮的面对锥盘及张紧在其上的传动带组成。其工作原理也是利用传动带左右两侧面与锥盘接触所产生的摩擦力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调整它们与传动带的接触位置和工作半径，从而实现无级变速。
（4）脉动式无级变速器变速传动机构主要由3~5相连杆机构组成，或者是连杆与凸轮和齿轮等机构的组合，其工作原理与连杆机构相同，但为了使输出轴能够获得连续的旋转运动，这里需配置输出机构（如超越离合器）。
1.3 机械无级变速器的发展概况
无级变速器分为机械无级变速器，液压传动无级变速器，电力传动无级变速器三种，但本设计任务要求把无级变速器安装在自行车上，所以一般只能用机械无级变速器，所以以下重点介绍机械无级变速器。
机械无级变速器是适合现今生产工艺流程机械化自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置。它的研制在国外已有百余年的历史，初始阶段受条件限制，进展缓慢。直到20世纪50年代以后，一方面随着科学技术的发展，在
材质、工艺个润滑方面的限制因素相继解决，另一方面随着经历发展，需求迅速增加，相应地促进了机械无级变速器的研制和生产，使各种类型的系列产品快速增长并获得了广泛的应用。
国内机械无级变速器在二十世纪六十年底前后起步，基本上时作为一些专业机械。如纺织、机床及化工机械等的配套零部件，由专业机械厂进行仿制和生产，品种规格不多，产量不大。直到八十年代中期以后，大量引进国外各种先进设备，工业生产现代化以及自动流水线的迅速发展，对机械无级变速器在品种、规格和数量方面的需求都大幅度增加。在这种形势下，专业厂开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了这方面的研究工作，短短几十年时间，系列产品已包括机械无级变速器现有的摩擦式、链式、带式、和脉动式四大类及其各种主要结构型式，初步满足了生产发展的需求。与此同时，无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。自90年代以来，我国先后制定的机械行业标准共14个：
1.JB/T 5984-92 《宽V带无级变速装置基本参数》
2.JB/T 6950-93 《行星锥盘无级变速器》
3.JB/T 6951-93 《三相并联连杆脉动无级变速器》
4.JB/T 6952-93 《齿链式无级变速器》
5.JB/T 7010-93 《环锥行星无级变速器》
6.JB/T 7254-94 《无级变速摆线针轮减速机》
7.JB/T 7346-94 《机械无级变速器试验方法》
8.JB/T 7515-94 《四相并列连杆脉动无级变速器》
9.JB/T 7668-95 《多盘式无级变速器》
10.JB/T 7683-95 《机械无级变速器分类及型号编制方法》
11.JB/T 7686-95 《锥盘环盘式无级变速器》
12.JB/T 50150-1999 《行星锥盘无级变速器质量分等》
13.JB/T 53083-1999 《三相并联连杆脉动无级变速器质量分等》
14.JB/T 50020-××××《无级变速摆线针轮减速机产品质量分等》（报批稿）现在，机械无级变速器从研制、生产、组织管理到情报网信息各方面已组成一较完
整的体系，发展成为机械领域中一个新型行业。
1.4 无级变速自行车研究现状
自行车发展到现在已经有传统的自行车演变成无级变速自行车，现代的无级
变速自行车可谓是形式多样，五花八门，以下是当今社会上存在的部分无级变速自行车。
1.人力脚踏式无级变速自行车一种人力脚踏式无级变速自行车，在自行车车架两侧面的中轴上，安装有锥面相对的变速轮盘组成的主动轮，主动轮两侧安装有脚蹬两变速轮盘轮沿挂有三角皮带，两盘面间安装有压缩弹簧；在车架的前斜梁上，安装有由变速杆操纵可前后移动的挺杆，挺杆的近变速轮盘端安装有可使两变速轮盘靠近或分离的插件；在自行车后轴上的后轮轮辐两侧面支承有附轮，附轮的外沿轮面设有三角皮带槽，附轮的内侧设有带动后轮单向转动的棘齿；车架后斜梁上在三角皮带上方安装有可推压三角皮带张紧的张紧轮。自行车的行走和变速不用成组链轮和链条传动，成本低、重量轻，可实现无级变速，速度转换快，速比大。
2. 无链无级变速自行车一种无链条传动，可随意变换车速的自行车。该自行车包括车轮、把手、三角架和踏拐等，横梁左端设有后齿轮、大齿轮和正反齿轮，横梁右端设有中轴齿轮，齿轮与拐轴齿轮啮合，偏心连杆的上端和杠杆的右端同轴装在定位槽板的滑槽中，杠杆的左端与齿条连接，齿条与正反齿轮啮合，横梁上方设有拉簧、活动支架和钢丝拉索。该自行车结构简单，调速方便灵活，经久耐用，适合各种型号。
3.针对自行车的驱动、乘座和避震进行改
进。包括：乘骑者坐靠休闲式椅，两脚蹬踏前置的两个悬摇杆曲柄，可进行弧形的曲线往复运动，用脚掌面的蹬踏角度或用手直接调动摇杆上力臂的长短实现无级变速，高效能的带动挠性件驱动后轮；还包括装卸方便且不互换的休闲式座椅和防落物防盗的可带走座椅；简化的全避震使乘坐舒适并使货架携带的物品减小了颠簸
4. 低座无级变速自行车是由低矮形车架把一个作驱动的前轮和一个作导向的后轮连接在一块的自行车，带靠背的座椅安装在车架中部，骑行者可斜躺着坐在座椅上，两腿放在前轮二侧。杠杆式曲柄无级传动装置固定在前轮的前上方，通过左右曲柄杆上的滑块铰接链条交替传动前轮。操纵把手装于前轮的正上方，由钢丝绳牵引后轮转向。这样就不会干扰车子的方向操纵。由于降低了座位高度，减少了空气阻力。采用杠杆式曲柄无级传动装置，适应人体功能的要求。
5. 便携式高安全型无级变速自行车一种新式样的自行车。其特征是由行走机构，车椅式直立车龙头转向机构，杠杆式无级变速驱动机构。适用于交通拥挤，楼层高，住房紧，停放车辆不便的都市区。本装置是由足踏杠杆式无级变速机构，车架可横向折叠，驱动大车轮在前面，导向小车轮在后边的行走机构与带靠背车坐椅式的直立车龙头转向机构组成的自行车装置。该装置形体式样，较
为奇特但骑行舒适，更安全，并能折叠便携带。
6. 纯滚动式四个档位无级变速自行车一种纯滚动式四个档位无级变速自行车，其中在中轴上的中心齿轮啮合连接有一级行星轮和二级行星轮，中心齿轮的两侧分别套装有推动盘，一侧固定在脚蹬轮轴上，另一侧固定在链轮上；二级行星轮和中心齿轮为棘轮总成与链轮啮合连接，在中轴和后轴的车架体上固定有座盘，座盘上固定有升降档位弹簧；在座盘上固定连接有自锁离合器总成，自锁离合器总成滚动套装在停转盘上，停转盘固定在中轴和后轴上；在中轴和后轴的自锁离合器总成上装有移动升降档位拉杆。随时变增减速档位，对自行车零部件无影响，制造简单，性能可靠，操作简单，使用方便。
7. 带传动无级变速自行车一种无级变速自行车，改进了现有自行车的动力传动机构。该自行车的动力传动机构包括以下部件：小动轮、小定轮、小动轮拨叉，小动轮、大动轮、大定轮、大动轮拨叉，大动轮、Ｖ型传动带、Ｖ型带张紧装置、调速器、闸线、飞轮，飞轮由飞轮轴套、飞轮底座、滚柱、滚珠构成。其特征在于自行车的动力传动机构包括以下部件：小动轮、小定轮、小动轮拨叉，小动轮、小定轮呈锥形，两轮大小形状一致，锥面相对，组成带有Ｖ形沟槽的小传动轮，与自行车后轴上的飞轮轴套固定连接，小动轮在拨叉控制下沿轴滑动；大动轮、大定轮、大动轮拨叉，大动轮、大定轮也呈锥形，两轮大小形状一致，锥面相对，组成带有Ｖ形沟槽的大传动轮，固定在自行车中轴上，大动轮在拨叉控制下沿轴滑动；Ｖ型传动带、Ｖ型带张紧装置、调速器、闸线、飞轮，Ｖ型传动带镶在大小轮的沟槽中；Ｖ型带张紧装置装在后轴上，其支承轮支撑传动带；调速器装在车把附近，与闸线连接，闸线带动调节大小动轮位置的拨叉；飞轮由飞轮轴套、飞轮底座、滚柱、滚珠构成，装在后轴上，靠紧小传动轮，飞轮轴套与小传动轮固定连接，飞轮底座与后轴固定连接，飞轮轴套内还设有流线型的槽，滚柱放置在槽内。这种无级变速自行车通过带传动来实现自行车的无级变速，传动平稳、噪音低、调速操作方便、变速范围大；同时该无级变速自行车的结构简单、易于加工，可以实现大规模成批生产。
8. 蓄能型-全自动无级变速自行车一种蓄能型一全自动无级变速自行车，属于交通工具技术领域。本新型的目的通过如下技术方案实现：主要由设置每侧脚蹬上的长型齿盘交替工作，通过同侧的链条传动同侧的飞轮，飞轮连同带动设置在轮骨内的发条内端发条外端同轮骨固定。其中：同每侧的飞轮安装在同一轴套上还设置有防逆转装置，防逆转装置的内部结构如同飞轮，外壳同车架子固定。骑行时由于每侧长型齿盘的作用，通过链条对同侧的发条交替蓄能，从而实现全自动无级变速。
1.5 自行车无级变速器运用实例
自行车所用无级变速器，其结构简单、耐用，调速准确灵活，变速能力强，特别是其轴向尺寸极小。
这种自行车的变速是通过如下技术方案实现的：如图一所示，其包括输入轴1，调整板2，摆臂3，棘轮12，棘齿13，连接片8传动盘15，输出轴等组成。其中，输入轴与棘轮为键连接，传动盘与输出轴为一体，摆臂呈“U”型，棘轮在其内，摆臂的“U”型上端通过两个孔分别套装与棘轮前后的输入轴上，其一端与棘轮之间装有一棘齿。摆臂的数量由输出转速的平稳性要求决定，一般4个就可以了。摆臂与传动盘之间通过连接片8连接。连
1.输入轴
2.调速板
3.摆臂 8.连接片 10.摆臂上的销 11.传动盘上的销 12.棘轮 13.棘齿 15.传动盘 25.导向杆 28.轴承外座 33.轴承内座 35.链条盘 37.轴承外座 38.空心
轴
接片为一长条型片状钢片，两头各有一孔，其中一个孔装在摆臂上的销10上。棘齿轴线与传动盘轴线常处于平行但不同轴线的状态，只有在转动比为1时才会同轴线。
其工作过程是这样的：由于棘齿、棘轮间只可单向传动，设顺时针转动为传动转动，棘轮的转动则会通过棘齿的作用带动摆臂一起顺时针转动，摆臂的转动通过销10、连接片8、销11带动传动盘顺时针转动。假设摆臂的转动也是匀速的，由于棘轮与传动盘的不同轴线，传动盘的转速不是匀速的，而是在一个高于输入轴转速和一个低于输入轴转速之间变化。由于一般有多个摆臂，转动盘、输出轴及其后的负荷有一定的运动惯性，同时由于棘轮、棘齿间的单向传动，传动盘上的实际转速为一个高于输入轴转速且比较平稳的输出转速。此转速的大小与棘轮轴线和传动盘轴线间的距离有关，而此距离的大小则是由调速板2的上下移
动而实现的。必要说明的是，图1所示的变速器，其逆向传动（即把输出轴作输入轴）有与正向传动几乎一样的传动效果：单向，升速型的传动。其区别是逆向传动时其输出转速的平稳性差一些。
前面所诉的结构，只是结构示意图，还不适合实际应用，适合实际应用的如图2、图3所示。在图2中，14与12为一体，14是空心圆筒，其内有内螺纹与后轮轮毂上的外螺纹连接。16与35之间为滚动轴承结构，是这样构成的：在16的外端，35的内端分别车有一环槽，在16或35上开一小孔与环槽想通，从此小孔放进球形钢球，然后封闭小孔与环槽想通，从此小孔放进球形钢球，然后封闭小孔便构成，这样，调速机构只要带动16径向移动，便可带动35也作径向移动，从而实现无级调速。图2所示结构的传动过程是：链条盘35→35上的传动销→连接片8→10、3、13→12、8→后轮，为使16可以作为径向移动，16的中心部分是部分空或全空而成一环形结构。这样的结构在变速时，链条盘35要作为径向移动，因此，在移动过程中若是不能保证前后链条盘距离一定的情况下，应在链条的松边（即非拉紧边）加装一张紧机构。
在图3所示的实施例中，其实际为两级变速。这样做的主要目的是：输入轮轴线和输出轮轴线都可以固定，且同轴线，另外一个好处是可以增大变速范围，有更强的道路适应能力。在图3中，传动盘15为前后级共用，是一中空的环状结构，它可以相对于中心轴线（即前后的棘轮轴线）作径向平移，而实现无级调速。传动盘外端设置轴承外座37，制成图2所示相似的轴承结构。这样调速机构只要带动轴承外座37径向移动，便可带动传动盘15径向移动，而实现无级调速。图3所示结构为一种专门设计来装于后轮的变速器，它的机构特点主要有：空心轴38的大内孔端（即右端）通过内螺纹与自行车后轮轮毂上的外螺纹连接。一体的链条盘35和右棘轮12套装于空心轴38上，左棘轮与空心轴38为键连接或成一体。链条盘35专门设置于靠后轮的一边，这是为了在转动时不发生碰擦。因为后轮上的钢线（即后轮上的辐射状分布的钢线）是越靠近轮的外端，越向轮的中心截面靠近，到钢圈时已是在同一截面上。而较大直径的链条盘35在装上链条后，链条的宽度即会超过链条的厚度，而钢线向内靠的特点刚好能让出这点空间。若不是这样而装于另一边（图中的右边），就会极易发生碰擦。图3的传动路线为：35→右棘轮12→右摆臂→右连接片6→15→左连接片8→左摆臂12→左棘轮12→空心轴38→后轮轮毂（即后轮），为使传动更平稳，即前级为瞬时高传动时，后级为瞬时低传动比，后之亦然，为达到这样，传动盘15上的前级传动销与后级传动销相互错开一定的位置便可。此外前后级采用不一样长的连接片也可实现。
图2所示结构优点是结构简单，轴向尺寸最小，弱点是传动平稳性稍差，图
3所示机构，其优点是传动平稳，变速能力强，不须链条张紧机构，弱点是结构略为复杂，轴向尺寸稍大（图中为作图需要各零件间的间隙人为放大，实际上没有图示那样大的轴向尺寸）。
1.6 研究的目的和意义
当今，社会发展已由工业社会向后工业社会、信息社会过渡，越来越重视“以人为本”、为人服务，因此，各机械零件的设计更应该强调从人身出发，在以人为主体的前提下结合人们衣食住行以及一切生活、生产活动中的综合习惯来研究设计。自行车无级变速器正是本着人体工程学，以人为本的前提下研究设计出来的，因此，研究并设计自行车无级变速器系统具有人类需求、顺应时代发展等特点。
时代的主题便是企业发展生存的主题，换而言之，自行车企业要屹立于竞争如此之大的社会中，必须顺应时代的发展，以人为本，从而设计出更为人们所青睐的变速系统。毋庸置疑，自行车企业应加快发展自行车内变速系统，提高其市场竞争力。
1.7 毕业论文设计内容和要求
设计内容：根据男式自行车的特点选择合适的传动比；比较和选择合适的方案；完成自行车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：传动比范围0.75～1.22；变速器尺寸要尽可能小，轻便；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。
2 自行车无级变速器总体方案的选择
自行车无级变速方式多种多样，在此，我只选择了两种方案供参考，作比较，选出理想方案。该两种方案分别是钢环分离锥式(RC型)无级变速器和钢球外锥
式无级变速器，分别描述如下。
2.1 钢环分离锥式(RC 型)无级变速器 调速锥轮钢环
图2-1 钢环分离锥式(RC 型)无级变速器
如上图所示，为一种早期生产的环锥式无级变速器，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。但由于分离锥的锥度较小，故变速范围受限制。
RC 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 i 21 = n 2/n 1 =2～0.5,变速比R b = 4,输入功率P 1=（0.1～2.2） kw ，输入转速 n 1=1500 r/min ,传动效率η＜85% 。一般用于机床和纺织机械等.
下图是RC 型变速器的机械特性：
P 2
T 2n 22
T P 2
图2-2 RC 型变速器的机械特性
2.2 钢球外锥式无级变速器
1,11-输入，输出轴 2，10-加压装置 3，9-主，从动锥轮 4-传动钢球
5-调速蜗轮 6-调速蜗杆 7-外环 8-传动钢球轴 12，13-端盖
图2-3 钢球外锥式无级变速器
如图所示，动力由轴1输入，通过自动加压装置2，带动主动轮3同速转动，经过一组（3～8）钢球4利用摩擦力驱动输出轴11，最后将运动输出。传动钢球的支承轴8的两端，嵌装在壳体两端盖12和13的径向弧行倒槽内，并穿过调速涡轮5的曲线槽；调速时，通过蜗杆6和蜗轮5转动，由于曲线槽的作用使钢球轴线的倾斜角发生变化，导致钢球与两锥轮的工作半径改变，输出轴转速得到
调节。其动力范围为：R
n =9，I
max
=1/I
min
，P≤11 kw ，ε≤4% ，η＝0.80～0.92 。
此种变速器应用广泛。
从动调速齿轮5的端面分布一组曲线槽，曲线槽数目与钢球数相同。曲线槽可用阿基米德螺旋线，也可用圆弧。当转动主动齿轮6使从动齿轮5转动时，从动齿轮的曲线槽迫使传动钢球轴8绕钢球4的轴心线摆动，传动轮3以及从动轮9与钢球4的接触半径发生变化，实现无级调速。具体分析如下：
图2-4 钢球外锥式无级变速器变速示意图
主要由两个锥轮1、2和一组钢球3（通常为6个）组成。主、从动锥轮1和2分别装在轴Ⅰ、Ⅱ上，钢球3被压紧在两锥轮的工作锥面上，并可在轴4上自由转动。工作时，主动锥轮1依靠摩擦力带动钢球3绕轴4旋转，钢球同样依靠摩擦力带动从动锥轮2转动。轴Ⅰ、Ⅱ传动比 ()()1122i r R R r =?，由于 12r r =，所以 12i r r =。调整支承轴4的倾斜角与倾斜方向，即可改变钢球3的传动半径r 1和r 2，从而实现无级变速。
2.3 两方案的比较与选择
钢环分离锥式(RC 型)无级变速器结构很简单，且使用参数更符合我们此次设计的要求，但由于在调速过程中，怎样使钢环移动有很大的难度，需要精密的装置，如果此装置用于自行车，成本会大大的提高，显得不合理。
而钢球外锥式无级变速器的结构也比较简单，原理清晰，各项参数也比较符合设计要求，故选择此变速器。只是选用此变速器的同时须对该装置进行部分更改。
须更改的部分是蜗轮蜗杆调速装置部分。因为我们是选用了8个钢球，曲线槽设计见第三章，一个曲线槽跨度是900，也就是说自行车从最大传动比调到最小传动比，需要使其转过900，而普通蜗轮蜗杆传动比是1/8，那么其结构和尺寸将完全不符合我们设计的要求。为此，我们想到了将它们改为两斜齿轮传动，以用来调速。选用斜齿轮是因为斜齿轮传动比较平稳。在设计过程中，将主动斜
齿轮的直径设计成从动斜齿轮的3/4，这样只要主动轮转动1200，那么从动轮就会转动900，符合设计要求。
3 钢球外锥式无级变速器部分零件的设计与计算
钢球外锥式无级变速器零件的设计与计算包括主﹑从动锥齿轮，加压盘，调速齿轮上变速曲线槽，输入轴，输出轴，输入﹑输出轴上轴承，输入﹑输出轴上端盖，调速机构等部分的设计与计算，以下各章节分别介绍以上内容。
3.1 钢球与主﹑从动锥齿轮的设计与计算
输入功率 ()11P m m g v μη=+??÷人车变
()0.165209.84.170.86=?+??÷
=0.4039 kw
其中：
1.01=μ，65=人m kg ，20=车m kg ，8.9=g ,15 4.17v km h m s ==，
86.0=变η
轮胎直径：5601=d mm
由力学知识可得：轮胎所产生的转矩与钢球摩擦所产生的转矩应平衡
()N d c Q R g m q ÷????=???+?12118m 3
2μμ车人 其中：2801=R mm ，1.02=μ，16.21=c ，Q 为钢球所受正压力
代入数据可得：
17997=?q d Q
3max 331799741353135356284H q q
Q Kd d d σ?=?=?= 由于传动件的[σj ]=2200～2500 Mpa 带入上式得：
22.5125.58q d mm =，取 d q =25 mm,钢球数8=z
输出转速 n 2=∏???66.0360060
15000=142.3 r/min
输入转速 n 1=142.3/(0.75～1.22)=189.7～116.6 r/min
传动比 max min 1.22,0.75I I ==
变速范围 63.175.022
.
1==n R
钢球支轴的极限转角θ
增速方向 00
///1max arctan 45arctan1.2253934I θα=-=-=
减速方向 ///00min 2487875.0arctan 45arctan =-=-=I αθ
圆锥工作直径 542516.2121=?=?==q d c D D mm
钢球中心圆直径 ()7.71cos 13=?+=q d c D α mm
钢球侧
隙 ()()°1cos sin 1 2.16cos 45sin 125 2.4328q c d mm α∏
∏
????+-=+-?=????????
外环内经 7.96257.713=+=+=q r d D D mm
外环轴向截面圆弧半径
(0.70.8)(0.70.8)2517.520?R dq =?=?=～～～mm ,取 R=18 mm
锥轮工作圆之间的轴向距离
68.1745sin 25sin 0=?=?=αq d B mm
3.2 加压盘的设计与计算
加压盘的作用直径
p d = (0.5～0.6) × D 1 = (0.5～0.6) × 54 = 27～32.4 mm
取30=p d mm
滑动摩擦角0/
/53.815.0arctan arctan ===c f ρ
加压盘V 形槽倾角
λ=arctan α
sin 1p d fD =14.850
传动钢球的确接触应力为
σ=1353×3Kd Q ?=1353×33
25417997?=2251.35 Mpa ≦[σj ] 每个钢球作用在V 形槽侧面的正压力 Q y =180
85.14sin 30885.04039.095500001.120??????? =651.6 N 用钢球加压装置时 σjmax =1370×32q Y z r Q K ?=1370×3246.6511.1?
=4865.6 Mpa ≤[σj ]
其中：[σj ]为4000～5000 Mpa
钢球半径 4=q r mm
27.8cos /2==λq r B mm
碟形弹簧预紧力为200 N ,结构设计如下图所示：
图3-1 加压装置
3.3 调速齿轮上变速曲线槽的设计与计算
槽的张角ψ=800～120 ,取ψ=900。
(1)变速曲线槽的槽形曲线为圆弧，中心线上三个特殊点 A ，B ，C 的坐标系（以O 为极点）分别为：
22.1max ==I I 时, 00=A ψ
66.334828sin 5.157.715.0sin 5.0///0max 3=?-?=-=θl D R A mm
其中：()++=δq d l 5.0（0.5～1.0）=()++2555.0（0.5～1.0）=15.5 mm
I=1时 ，ψB =ψ?+max
max 1I I =09022.1122.1?+=49.460 85.357.715.05.03=?==D R B mm
75.0min ==I I 时 ，090==ψψC ,
384875sin 5.157.715.0sin 5.0///0min 3=?+?=+=θl D R C mm
图3-2 调速论
(3)用通过三点作圆弧的方法确定槽圆弧确定曲线半径R 和中心O ”
(4)要求传动比I x 与齿轮转角ψ呈线性变化时，槽形曲线方程为：
R （ψ）=0.5D 3+lsinθ
=0.5D 3+lsin ｛arctan[()()()()αψ
ψψcot 11min max max min max max I I I I I I --+-+-]｝ =0.5×71.7+15.5sin ｛arctan[()()()()045cot 75.022.122.1175.022.122.11ψ
ψψψ-++-+-]｝ =35.85+15.5sin(arctan ψ
ψ47.08.198.1947.000
--)
3.4 输入轴的设计与计算
1.输入轴上传递的功率为 4093.0=输入P kw
转速 n 1=189.7～116.6 r/min ,取 n 1=135 r/min
转矩 T 1=95500001
n P 入=9550000×1354039.0=28572 N·mm 2.如图所示，作用于锥轮的正压力 Q
图3-3 正压力计算示意图
由前计算可知： 17997=?q d Q ， 其中25=q d mm 所以6.4909825
17997=?=总Q N 单个锥轮的轴向力 Fa=径向力95.43345sin 7.6130=?=t F N
3.初步确定轴的最小直径
选取轴的材料是40Cr ，调质处理，取A 0=100，于是得： d min =0A 31
n P 入=100×31804039.0=14.4 mm ，取 d min =14.5 mm 4.轴的结构设计
图3-4 输入轴
如图所示，Ⅰ-Ⅱ段装飞轮，Ⅱ-Ⅲ段装端盖，Ⅲ-Ⅳ段装轴承○1，规格是d 1=17 mm ，Ⅳ-Ⅴ段为轴肩，d=19.4 mm ，Ⅴ-Ⅵ段装轴承○2，规格d 2=12 mm ，Ⅵ-Ⅶ ,Ⅶ-Ⅷ段装压紧装置以及装锥轮，具体尺寸如零件图所示
5.求轴上的载荷
变速器设计文献综述 摘要：车辆的变速器很大程度上影响着车辆行驶的经济性、动力性、驾乘舒适性，是车辆最重要的部件之一。本文分析了国内外变速器产业的发展状况，介绍了国内外先进的变速器设计方法、科学的开发流程等，还根据我国变速器产业的发展现状提出了一些问题，并且对变速器产业的发展提出了一些合理的建议。 关键词：变速器，科学开发流程、先进设计方法 一.变速器研究意义 变速器是伴随汽车出现的产物，是组成一辆汽车的必需品，而变速器设计更是汽车设计中最重要的环节之一。变速器的作用是用来改变传动比，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足不同的行驶要求。在不同的行驶条件下，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化，而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，扭矩变化范围更不可能满足实际路况需要，而变速器能做到在大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。因此,变速器的性能直接影响到汽车行驶性能。随着技术进步,变速器在最基本的传动功能之外，也在实现越来越多的功能，例如实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要; 中断动力传递，在发动机能够怠速运转，汽车换档或需要停车时，中断向驱动轮的动力传递; 实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。由此可见，研究变速器对汽车产业发展具有十分重大的意义。
二.国内外变速器使用的现状 在欧洲市场上，原本手动变速器占据的绝大部分的市场,在不断被自动变速器侵占。例如在西欧，2005年生产的装配有自动变速器的汽车占汽车总量的23%。而10年前，这个数字仅为13%。可见自动变速器正在成为市场的主流。在中国市场上，配备自动变速器也已经成为车用变速器的重要趋势。然而，在自动变速器方面，由于其新工艺、新技术和设计原理与传统手动变速器有比较大的差异，导致国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，即使向国外厂商寻求技术帮助，他们也不约而同地对国内厂家进行了技术封锁，这导致我国的自动变速器相比国外产品性能低下，需要大量依赖进口。据统计，进口产品占我国自动变速器市场的78%。而在手动变速器方面，经过长时间的发展，设计原理和生产工艺等都较为成熟，技术难度也相对较低，因此我国通过引进国外先进技术，消化吸收并自主创新，能做到自主生产，基本满足了本土车辆厂商的生产需要。可以预见的是，未来汽车变速器的市场将以自动变速器为主，发展和掌握高端自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造技术的重要途径。而优先开发手自一体变速器在技术上可以延续我国在手动变速箱上积累的经验，更有利于我国变速器产业的发展。 三. 国外变速器先进的设计方法 近10年以来，我国变速器产业特别重视新产品的开发研制，无论是从人力物力的投入，还是资金的投入，都是非常巨大的。
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 摘要 双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来，它综合了液力机械自动变速器（AT）和电控机械自动变速器（AMT）的优点，能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。 本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，针对干式双离合器自动变速器的设计方法，分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。 关键词：双离合器；自动变速器；传动比；齿轮；轴 ABSTRACT DCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved. In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range I
汽车无级变速器设计毕业论文 目录 摘要 1.绪论 1.1汽车变速器的类型? (1) 1.2汽车变速器的类型和特点 (1) 1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理 (2) 1.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏 斜金属带式无极变速传动 (3) 2.CVT的总体设计 2.1原车的相关参数 (5) 2.2带传动的分析 (5) 2.3压紧装置的设计 (8) 2.4齿轮设计计算 (15) 2.5轴的设计计算 (22) 2.6轴承的设计计算 (30) 2.7锥轮处的键的设计计算 (31) 3.变速器的调控分析 3.1 CVT的一般调控理论分析 (32)
3.2 CVT最佳调控逻辑 (34) 4.总结 (38) 5.致谢 (39) 6.参考文献 (40) 1. 绪论 1.1 汽车变速器的类型 目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无级变速器。按执行变速的方式来分，可以分为自动和手动两类。 1. 2 汽车变速器的类型和特点 1.2.1 液力变矩器 液力变矩器是较早用于汽车传动的无级变速器，成功地用于高档汽车的传动中。由于传动效率低，且变速比大于2时效率急剧下降，经常仅在有级（2～3档）变速器的两档中间实现无极变速，因此未能推广开来。目前经常作为起步离合器在汽车中使用。 1.2.2 宽V形胶带式无级变速器 宽V形胶带式无极变速器是荷兰DAF公司在1965年以前的产品，主要用在微型轿车上，一共生产了约80万辆。由于胶带的寿命和传动效率低，进而研究和开发了汽车金属带式无级变速器。 1.2.3 金属带式无级变速器
金属带式无级变速器是荷兰VDT公司的工程师Van Dooren 发明的，用金属带代替胶带，大幅度提高了传动效率、可靠性、功率和寿命，经过30～40年的研究，开发已经成熟，并在汽车传动领域占有重要的地位。目前金属带式无级变速器的全球总产量已经达到250万辆/年，在今后三年将达到400万辆，发展速度很快。 金属带式无级变速器的核心元件是金属带组件。金属带组件由两组9～12层的钢环组和350～400片左右的摩擦片组成，其中钢环组的材料，尤其 >2000MP），各层环之间“无间隙”是制造工艺是最难的，要实现强度高（ b 配合。以前只有荷兰VDT公司掌握这种工艺，现在我国越士达无级变速器也已近掌握了这种技术，并在工学院建成了一条示性生产线。 金属带式无级变速器的传动原理，主、从两对锥盘夹持金属带，靠摩擦力传递动力和转矩。主、从动边的动锥盘的轴向移动，使金属带径向工作半径发生无级变化，从而实现传动的无级变化，即无级变速。 1.2.4 摆销链式无极变速器 摆销链式无级变速器是由德国LUK公司将摆销链用于Audi汽车传动的成功例。与金属带式CVT不同的是，它将无级变速部分放在低速级，即最后一级。其原因是链传动的多边形效应在高速级是会产生更大的噪音和动态应力。所以其最新的结构中，假装了导链板以减少震动和噪声。但是由于在低速级传动中，要求传递的转矩大，轴向的压力较大，液压系统的油
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目桑塔纳2000变速器装配工艺 系别汽车技术系 学生姓名 学号
专业名称汽车制造与装配技术 指导教师 2013年12 月 4 日
目录 摘要 (2) 一、变速器的发展史及未来的发展方向 (3) 二、国内外研究现状、水平及存在的问题 (4) 三、变速器的分类、组成及功用 (5) （一）、变速器分类 (5) （二）、变速器组成 (6) （三）、变速器功用 (7) 四、桑塔纳2000变速器的工作原理分析 (7) 五、桑塔纳2000变速器的结构 (13) 六、桑塔纳2000变速器参数 (15) 七、桑塔纳2000变速器装配尺寸链 (18) 八、桑塔纳2000变速器的同步器 (21) （一）、同步器的结构 (21) （二）、同步环主要参数的确定 (22) 九、桑塔纳2000变速器装配方案及调试 (24) 结束语 (26) 文献参考 (27) 致谢 (28) 桑塔纳2000变速器装配工艺 摘要:本论文以变速器的装配问题为研究对象，论述了手动变速器变速器的发展史及 未来的发展方向国内外研究现状、水平及存在的问题、变速器的种类及作用、以及
变速器的装配方法精度等。 变速器，转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，当前手动变速器仍然是现代的主流。 关键词：手动变速器装配方法齿轮间的啮合间隙 每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。此刻，大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且，不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器.伴随着人们的需求和科技技术的不断提高人们对变速器的要求也越来越高，变速器发展至今其结构越来越紧凑复杂当然为了更好的保证驾车中的舒适性对变速器装配的要求越来越高,因此装配工艺的将决定决定变速器工作状况.使用寿命和经济性,由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。 而在未来的课题的学习中，我将重点研究装配手动变速器对变速器的重要性。 一、变速器的发展史及未来的发展方向 汽车工业的百年历史中，肯定没有任何一个时代的变速器技术能比得上今天那么深入民心和丰富多彩，我们也几乎能断言，在下一个百年，变
《自动控制系统》课程设计任务书 课题：电动自行车调速控制电路的设计 ：蔡嘉伦 学号：2012118002
目录 概述 (2) 方案及原理 (2) 总体规划.……………………………………….…....................... ..3 电路设计…………………………………………......................... ..3 参考文献 (9)
概述 单片机控制的永磁无刷直流电动机调速系统适用于电动自行车等小功率的工作情况。并能将多余的电能回溃。该系统具有调速性能好、功率因数高、节能、体积小、重量轻等优点。 本文从系统要求分析入手，将整个系统分成四个部分，分析和讨论了各个部分的电路原理、控制策略、实现方法。详细讨论了系统的各种工况及信号的传递情况，并得到了系统各个部分在不同工况的工作状态。系统各部分的控制电路基于Intel公司的控制芯片8051单片机。根据永磁无刷直流电动机的特性实施脉宽PWM控制，并通过转速传感器测量转速通过八段数码管动态显示转速，通过软硬件的配合，实现了整个系统的设计要求。 方案及原理 电动车对电动机的基本要求 电动车的运行，与一般的工业应用不同，非常复杂。因此，对驱动系统的要求是很高的。 电动车用电动机应具有瞬时功率大，过载能力强、过载系数应为(3～4)，加速性能好，使用寿命长的特点。
电动车用电动机应具有宽广的调速围，包括恒转矩区和恒功率区。在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度，以满足车在平坦的路面能够高速行驶的要求。 电动车用电动机应能够在车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈回蓄电池，使得电汽车具有最佳能量的利用率，这在燃机的摩托车上是不能实现的。 电动车用电动机应在整个运行围，具有高的效率，以提高1次充电的续驶里程。 另外还要求电动车用电动机可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单适应大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等。 鉴于电动车对电动机的基本要求采用永磁无刷直流电动机。 永磁无刷直流电动机的基本性能。永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率，在电动车中有着很好的应用前景。 永磁无刷直流电动机的控制系统。典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统，由于永磁体只能产生固定幅值磁场，因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域，一般采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完成。为进一步扩充转速，永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前，提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。 永磁无刷直流电动机的不足。永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制，使得永磁无刷直流电动机的功率围较小，最大功率仅几十千瓦。永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性能，严重时还会损坏电动机，在使用中必须严格控
成都农业科技职业学院 毕业设计 题目：变速自行车变速结构设计及速度 比分析 学号：20090703114~ 姓名：吴.. 专业班级：09机制一班 指导老师：包…. 2011年12月
内容要求概述： 人民对于自行车的利用不仅仅是代步工具，更多的是游骑，锻炼身体。为了满足更多需求，很多人喜欢购买变速自行车，但价格昂贵其原因就是可以满足更多需求，很多人喜欢购买变速自行车，但价格昂贵其原因就是可以实现自动变速，体力消耗较少。 借助三维软件合理设计一款性价比较高的变速自行车（主要考虑其变速原理），合理设计变速自行车的变速原理装置（铰链，前后轮盘机构），并根据实际情况计算其变速的范围。
目录 第1章绪论 (4) 1.1变速自行车的发展概括： (4) 1.1.1变速自行车的现状及前景： (4) 1.1.2变速自行车的发展历史演变： (4) 1.1.3变速自行车在如今人们生活中的应用 (5) 1.2、变速自行车的结构组成： (5) 1.2.1车架部件 (6) 第2章自行车变速器的工艺设计分析 (8) 2.1选择设计变速器方案的原因及设计过程 (8) 2.2变速自行车的变速装置及其原理 (8) 2.3变速器的材料选择 (9) 2.3.1链条的材料选择 (9) 2.3.2链轮飞轮材料的选择 (9) 2.4变数器链轮飞轮的设计 (10) 2.4.1设计条件 (10) 2.4.2链轮的高速齿片（48齿）和飞轮（28齿）的设计参数 (12) 2.4.3齿槽的形状设计 (12) 第3章变速比 (13) 3.1变速自行车的变速比分析 (13) 3.2设计用变速自行车的各齿变速比对照 (14) 3.3自行车变速器简图 (15) 总结 (16) 参考文献 (16)
摘要 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。 本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键字：挡数；传动比；齿数；轴
Abstract Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function. Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice. Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis
目录 1 绪论 (3) 1.1 机械无级变速器的概述及应用 (3) 1.2 无级变速器的分类 (3) 1.3 机械无级变速器的发展 (4) 1.4 无级变速自行车研究现状 (6) 1.5 毕业论文设计内容和要求 (7) 2 钢球行星式无级变速器的总体方案选择 (9) 2.1 采用螺旋传动实现球架的左右移动 (9) 2.2 依靠左右推动实现球架的移动 (10) 2.3 两方案的选择与比较 (10) 3 钢球行星式无级变速器部分零件的设计计算 (11) 3.1 钢球的设计计算 (11) 3.2 钢球支轴转角的设计计算 (12) 3.3 轴槽的长度及卡盘的倾斜角的设计计算 (13) 3.4 轴的设计计算 (14) 3.4.1 轴的选材及最小直径的计算 (14) 3.4.2 轴的结构设计 (15) 3.4.3 轴的校核 (16) 3.5 滚动轴承的选择 (18) 3.6 自行车无级变速器的安装 (19) 4 钢球行星式无级变速器的变速原理论证 (20) 4.1 关于本文的无级变速器 (20) 4.2 无级变速的运动结构分析 (20) 4.2.1无级变速的运动 (20) 4.2.2 变速原理分析 (22) 5 结论 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 外文翻译 (26)
自行车用无级变速器结构设计 摘要 无级变速器传动是指在某种控制的作用下，使机器的输出轴转速可在两个极值范围内连续变化的传动方式。而无级变速器是这样的一种装置，它具有主动和从动两根轴，并能通过传递转矩的中间介质（固体、流体、电磁流）把两根轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比发生变化（在两极值范围内连续而任意地变化）。本文在分析各种无级变速器和无级变速自行车的基础上，把钢球外锥式无级变速器进行部分改装，从而形成了自行车的无级变速装置。该装置通过八个钢球利用摩擦力将动力进行输入输出，用一对斜齿轮进行分度调速，从而使自行车在0.75～1.22之间进行无级调速。研究表明：无级变速器被用于自行车方面可以大大改善自行车的使用性能，方便广大消费者使用。 关键字:无级变速自行车无级变速器调速
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀
ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic control system；Digital pressure regulator valve
新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目朗逸变速器装配工艺 系别汽车技术系 学生姓名崔远 学号110131100208 专业名称汽车制造与装配技术 指导教师靳长松 2013年12 月25 日
目录 摘要 (2) 一、变速器的研究及发展方向 (3) （一）、国外变速器的研究及发展方向 (3) （二）、国内变速器的研究及发展方向 (3) 二、变速器的概述 (5) （一）、变速器的功用 (5) （二）、变速器的类型 (5) （三）、变速器的工作原理 (6) （四）、两轴式变速器 (6) （五）、三轴式变速器 (7) 三、2011款朗逸轿车变速器的结构及特性 (8) （一）、2011款朗逸轿车变速器的结构 (8) （二）、2011款朗逸轿车变速器的特性 (9) 四、变速器的装配工艺、主要工艺参数及装配方案 (10) （一）、变速器的装配工艺 (10) （二）、主要工艺参数的分析 (11) （三）、装配方案的确定 (15) 五、变速器的装配及调试 (17) （一）、输入轴总成的装配 (17) （二）、输出轴总成装配 (18) （三）、变速器盖总成的装配 (19) （四）、变速器本体装配 (20) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)
朗逸变速器装配工艺 崔远 摘要：汽车变速器是用来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速变矩装置用于发挥发动机的最佳性能。本文确定了朗逸五档手动变速器的装配方案。在阐述了变速器的功用、原理的基础上，根据任务书的论证，选择二轴式的分组装配方案，在变速器主要参数的选择在符合标准的同时又保证了精度。本装配主导思想即在于以提高汽车的动力性和经济性指标，具备较高的传动效率，操纵轻便，工作可靠，噪声小为目的的手动变速器。 关键词：手动变速器装配工作可靠 变速器是用来改变改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡，，可在启动发动机汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。本篇论文重点讨论朗逸手动变速器的装配工艺。 手动变速器因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点， 故在不同形式的汽车上得到广泛的应用。
目录 第一章概论 (1) 1.1无级变速器的特征和应用 (1) 1.2无级变速器类型 (1) 1.3机械无级变速器的性能参数 (4) 1.4机械无级变速器的研究现状 (5) 1.5课题的研究内容和要求 (8) 第二章菱锥式无级变速器工作原理 (10) 2.1无级变速器的工作原理 (10) 2.2菱锥无级变速器的结构特点 (12) 2.3菱锥无级变速器的变速原理 (13) 第三章菱锥无级变速器部分零件的设计与计算 (17) 3.1电动机的选择 (17) 3.2变速器基本型号的确定 (17) 3.3菱锥与主动轮结构尺寸的计算 (17) 3.4输入侧加压装置 (18) 3.5输出侧加压装置 (18) 3.6强度校核计算 (19) 3.7输入、输出轴的结构设计 (19) 3.8输入、输出轴上轴承的选用 (20) 第四章主要零件的校核 (21) 4.1输出、输入轴的校核 (21) 4.2轴承的校核 (22) 总结 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录1：英文文献翻译及原文.............. 错误！未定义书签。附录2：英文文献原文 ................... 错误！未定义书签。
摩擦式机械无级变速器结构设计 摘要:机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了菱锥式机械无级变速器的基本结构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基础。 本设计采用的是以菱形锥轮作为中间传动元件，通过改变锥轮的工作半径来实现输出轴转速连续变化的菱锥锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主动轮、菱锥、和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的菱锥锥轮式无级变速器设计的计算公式；并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算；绘制了所计算的菱锥锥轮式无级变速器的装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。由于机械无级变速器绝大多数是依靠摩擦传递动力，故承受过载和冲击的能力差，且不能满足严格的传动比要求。 这种无级变速器有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可靠；8.容易维修。 关键词：机械无级变速器；摩擦式；菱锥锥轮式
毕业论文（设计） 题目变速器的设计 系部名称 专业 学号 学生姓名 指导教师 学生毕业论文（设计）评定
论文题目：变速器的设计教师评语： 答辩委员会评语： 指导教师签字： 年月日 主任签字： 年月日
内容提要 设计内容：5+1两轴手动变速器设计 目的和意义： 变速器是汽车不可或缺的组成部分，其功用是使汽车在起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况下工作。 通过该设计使学生在设计变速器的过程中进一步掌握变速器的构造、工作特性、动力传动方式、及操纵方式，了解不同形式变速器的优缺点，掌握汽车零部件设计的基本思路，为学生以后的发展打下坚实的基础。通过毕业设计学生应当达到以下基本要求： 1．具有综合应用所学理论知识和实践技能，初步解决本专业范围内的工程技术问题的能力，善于应用新技术、新工艺、新材料。 2．具有查阅科技文献资料、使用各种标准、手册以及独立工作、创新的能力。 3．综合考核学生掌握知识的广度和深度、运用知识处理问题的能力、实验能力、外语应用水平、计算机应用水平、科技写作能力、口头表达能力等。
目录 绪论（或引言） (1) 第1章需求分析 (1) 1.1 本设计的目的和意义 (1) 1.2 变速器的现状和发展 (2) 第2章系统分析 (3) 2.1 变速器设计的基本要求： (3) 2.2 变速器倒档传动与布置方案 (3) 第3章系统设计 (5) 3.1 本设计的数据准备 (5) 3.2 档数和传动比 (5) 3.3 中心距 (7) 3.4 轴向尺寸 (7) 第4章系统实施 (8) 4.1 模数的选用 (8) 4.2 压力角α (9) 4.3 螺旋角β (9) 4.4 齿宽b (9) 4.5 确定一挡齿轮的齿数 (11) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录（可选） (15)
本科毕业设计（论文）通过答辩 低速载货汽车变速器的设计 摘要：课题来源于生产实际，依据《机动车安全技术条件》和《汽车机械变速器总成技术条件》，针对低速载货汽车的运行特点而设计。参与了汽车的总体设计，确定了汽车的质量参数，选择了合适的发动机，并且计算出汽车的最高速度。 关于变速器的设计，首先选择标准的齿轮模数，在总档位和一档速比确定后，合理分配变速器各档位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定了齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图。根据经验公式初步计算出轴的尺寸，然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算，确定出轴的结构和尺寸，绘制出各根轴的零件图。根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后，按国家标准选择合适的轴承，然后对轴承进行使用寿命的验算，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。 此变速器的齿轮都为标准齿轮，档位数和传动比与发动机参数匹配，保证了汽车具有良好的动力性和经济性。该变速器具有操纵简单、方便、传动效率高、制造容易、成本低廉、维修方便的特点，适合低速载货汽车的使用。 关键词：低速载货汽车；变速器；设计
盐城工学院毕业设计说明书2006 Design The Transmission of Low-speed Truck Abstract: The topic comes from the production reality, which is based on the safety specifications for power driven vehicles operating on roads and the specifications for the automobile mechanical transmission. It designs the low-speed truck’s movement characteristic. The automobile quality parameters are determined, according to the automobile system design, choosing the appropriate engine, and calculating the maximum speed. When design the transmission, first, we choose the standard gear modulus and deter mine all speed’s proportions after we choose the number of the transmission’s gears and the first gear, then calculate the gear’s parameter and the center distance, and the gear needs the intensity checking calculation. We determine gear’s structure, then complete drawing of the gears’ component. According to the empirical formula, we preliminary carry on the checking calculation to each gear’s rigidity and the intensity to determine the axis’ structure and size, and thus draw up various axis’ component dra wing. After arranged structure and compared with the similar type of vehicle’s bearing, according to the national standard, we select the appropriate bearings, and then calculate the service life of the bearings. Finally drawing of the component and the assembly of the transmission are completed. Because the transmission gear is the standard gear and the number of gears and speed’s proportions match to the engine conditions, which ensure the necessary power and economy. This transmission has many merits of simple operation, efficient, easy manufacturing, low cost, and convenient. Key words: Low-speed Truck；Transmission；Design
摘要 变速器是汽车传动系统中比较关键的部件，它的设计好坏将直接影响到汽车的实际使用性能。变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 -I-
Abstract Transmission is more cruical in automotive driveline components, it is dseigned to ditectly affect the quality of the actual use of performance automobiles. Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function. Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of two-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice. Keywords Block Transmission ratio Gear Axis Checking -II-