机械毕业设计1463小功率机械摩擦式无级变速器结构设计

基于摩擦轮传动的无级变速器设计第一章绪论1.1 介绍精密机械是现代科学技术的基础，是仪器仪表工业的一个重要支柱。

随着生产和科学技术的不断发展，精密机械的应用范围越来越广泛。

国防、工业、农业、科技等国民经济部门乃至人们的日常生活都离不开它。

特别是20世纪80年代以后，由于微电子技术、信息科学、能源科学、材料科学、海洋工程、生物工程、宇航工业和智能机器人等新的科学技术的兴起，对机械的精度、质量和可靠性等提出了愈来愈高的要求，精密机械作为机械领域的一个分支被突现出来。

机械传动是精密机械中的一个极为重要的部分。

传动是指传递运动（增速、减速或改变运动的回转方向）和动力（力或力矩）。

机械传动是指采用机械的方式来实现运动和动力的传递。

依靠摩擦力传动的摩擦轮传动是回转-回转运动，也是力（功率）传动，主要用来传递动力，改变力或力矩的大小。

对它的要求主要是应保证足够的强度。

摩擦轮传动是两个相互压紧的滚轮，通过接触面间的摩擦力传递运动和动力的。

由于其结构简单、制造容易、运转平稳、噪声低，过载可以打滑（可防止设备中重要零部件的损坏），以及能连续平滑地调节其传动比，因而有着较大的应用范围，成为无级变速传动的主要元件。

但由于在运转中有滑动（弹性滑动、几何滑动与打滑），影响从动轮的旋转精度，传动效率较低，结构尺寸较大，作用在轴和轴承上的载荷大，多用于中小功率传动。

机械无极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、工艺和润滑方面的限制因素相继解决，另一方面随着经济发展，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20世纪60年代前后起步，基本上是作为一些专业机械，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。

小功率微型轿车无级变速器设计目录目录 (1)摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 机械无级变速器的概况 (4)1.2.1 分类及应用 (4)1.2.2 国内外研究情况 (5)1.3 带式无级变速器的特点及存在的问题 (5)1.4 课程研究内容及意义 (7)1.4.1 设计任务 (7)1.4.2 研究内容 (8)2 小功率微型电动轿车无级变速器工作原理 (9)2.1 方案分析 (9)2.2 结构组成 (9)2.3 工作原理 (10)2.4 主要性能参数 (11)2.4.1 传动比 (11)2.4.2 变速比 (11)2.4.3 滑动率 (11)2.4.4 机械特性 (11)3 带轮及锥体的设计 (13)3.1 带传动参数计算 (13)3.2 锥体及分体设计 (14)3.3 继续带传动计算 (19)3.4 带轮结构 (23)3.5 利用CATIA建立三维实体模型 (24)3.5.1 建模软件介绍 (24)3.5.2 三维结构图 (24)4轴及轴承的设计 (26)4.1 轴的初设计 (26)4.2 主要轴承选用与校核 (26)4.3 轴向尺寸确定 (28)4.4 轴的校核 (28)4.4.1 按弯扭合成强度条件校核轴的强度 (29)4.4.2 按疲劳强度计算危险截面的安全系数 (31)4.4.3 静强度安全系数校核 (32)4.4.4 轴的刚度校核 (32)4.5 键强度校核 (35)4.5.1 花键强度校核 (35)4.5.2 输入输出平键强度校核 (35)4.6 分体式V带传动无级变速器的有效圆周力计算 (36)4.7汽车驱动力与行驶速度校核 (37)5 调速机构设计 (39)5.1 调速机构综述 (39)5.2 液压机构设计 (40)5.2.1 液压缸的设计计算 (40)5.2.2 速度输出曲线 (42)6 结构优化设计 (43)6.1 分体有限元分析 (43)6.1.1 模型及有限元网络的划分 (43)6.1.2 约束条件 (44)6.1.3 载荷分析 (44)6.1.4 计算及结果分析 (44)6.2 锥体有限元分析 (46)6.2.1 模型及有限元网络划分 (46)6.2.2 约束条件 (47)6.2.3 载荷分析 (47)6.2.4 计算结果分析 (48)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)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。

第一章绪论§1.1 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。

机械无级变速器最初是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，但当时由于受材质与工艺方面的条件限制，进展缓慢。

直到20世纪50年代，尤其是70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及机械要改进工作性能，都需要大量采用无级变速器。

因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。

主要研制和生产的国家有美国、日本、德国、意大利和俄国等。

产品有摩擦式、链式、带式和脉动式四大类约三十多种结构形式。

国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例如用于纺织机械的齿链式，化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量仅数千台。

直到80年代中期以后，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。

经过十几年的发展，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品，年产量约10万台左右，初步满足了生产发展的需要。

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：JB/T 5984-92 《宽V带无级变速装置基本参数》JB/T 6950-93 《行星锥盘无级变速器》JB/T 6951-93 《三相并联连杆脉动无级变速器》JB/T 6952-93 《齿链式无级变速器》JB/T 7010-93 《环锥行星无级变速器》JB/T 7254-94 《无级变速摆线针轮减速机》JB/T 7346-94 《机械无级变速器试验方法》JB/T 7515-94 《四相并列连杆脉动无级变速器》JB/T 7668-95 《多盘式无级变速器》JB/T 7683-95 《机械无级变速器分类及型号编制方法》§1.2 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，其功能特征主要是：在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求；其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机构及加压装置或输出机构三部分组成。

目录摘要 (2)Abstract: (4)第一章绪论 (5)§1.2 机械无级变速器的特征和应用 (6)§1.3机械无级变速器的选用和润滑密封 (8)§1.4 本文的主要内容及要求 (10)第二章摩擦无级变速器的机械特性加压装置和调速机构 (11)§2.1 机械特性 (11)§2.2 调速操纵机构 (12)§2.3 加压装置 (13)第三章摩擦式无级变速器设计说明和计算过程 (14)§3.1 摩擦机械无级变速器的工作原理 (14)§3.2 摩擦无级变速器的特点 (15)§3.3 锥轮的设计与计算 (15)§3.4 钢环的设计与计算 (19)1、钢环尺寸和参数的确定 (19)2、强度验算 (21)§3.5 轴系的设计 (22)§3.6 轴的结构设计 (23)第四章主要零件的校核 (25)§4.1 ．输出，输入轴的校核 (25)§4.2 . 轴承的校核 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献资料 (29)附录：文献翻译 (29)摩擦式机械无级变速器结构设计摘要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无级变速器传动随着机械、材质及加工工艺的高速发展和其需求量日益增多而得到广泛应用和发展。

无级变速器的主动和从动两根轴通过传递转矩的中间介质（机械构件、流体、电磁流等）把两根轴直接或间接地联系起来并传递动力。

当对主、从动轴的联系关系进行控制时，则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）。

用机械构件作为中间介质的为机械无级变速器，其包括摩擦式和脉动式。

无级变速器与定传动比传动及有级变速传动（它只有有限的几种传动比）相比，其优点是能够根据工作需要在一定范围内连续变换速度，以适应输出转速和外界负载变化的要求，摩擦式机械无级变速器依靠传动元件之间的摩擦进行传动，钢材材质、加工工艺水平和润滑油料品质等因素是摩擦式机械式无级变速器不断发展的重要保证。

小功率机械无级变速器结构设计摘要机械无级变速器是一种调速传动装置,该装置能适应自动化和机械化发展需求，并且能改善机械运转过程的性能指标。

本文主要详细阐述摩擦式机械无级变速器的机械结构、工作原理、设计方案选取、计算方法、润滑密封及选材等多方面的知识，并由此给出本文中设计的无级变速器的理论的依据。

该装置的传动钢球轴的偏转设计是用一种加压装置来实现推动的，通过改变钢球的半径大小来实现钢球外推式式无级变速器输出轴的转速变化。

本文通过研究传动过程中变速装置的钢球，主从动轮和外环的设计原理以及它的受力情况;详细的计算并推导了该种减速传动装置设计的理论公式；并通过设计参数进行了具体的计算设计。

完成了所计算的该种传动变速速装置的整体装配图和主要传动零部件的的工程图，通过这些图纸更加直观的将该传动机构的原理和结构等方面的要求表达得更为清晰准确。

这种无级变速器具有非常实用的使用价值同时还有良好的机械结构和性能优势。

该种无级变速装置可以进行大规模的批量生产。

其主要特点是：1.调速范围空间大；2.功率稳定性强；3.可以完成正反转和升降转速等多种模式进行工作;4.传动平稳，抵抗冲击能力强；5.可以输出较大的功率；6.使用寿命长；7.工作可靠，维修方便。

关键词：钢球外锥轮式，摩擦式，机械无级变速器SMALL POWER MACHINERY V ARIATORSTRUCTURE DESIGNAbstractThe mechanical stepless transmission is a kind of speed regulating transmission device which can meet the needs of automatic and mechanized development, and can improve the performance index of mechanical operation process.This article mainly elaborated the friction type mechanical stepless transmission of mechanical structure, working principle, design scheme selection, calculation method, lubrication, sealing and material aspects of knowledge, and thus given in this article, the design of stepless transmission theory basis.The device of the steel shaft deflection design is to use a pressure device to realize the drive, by changing the radius of the size of the steel ball steel ball extrapolation try stepless transmission output shaftspeed changes. In this paper, the design principle of the driving wheel and outer ring and its stress are studied by studying the steel ball in the transmission process. The theoretical formula of the design of the deceleration drive device is derived in detail. And the design parameters are pleted the whole calculation of this kind of variable speed transmission device and the main transmission parts of engineering drawings, assembly drawings with these drawings more intuitive to the transmission mechanism to meet the requirements of the principle and structure of the expression is more clear and accurate.This kind of stepless transmission has very practical use value and has good mechanical structure and performance advantages. This kind of stepless variable speed device can be used for mass production.Its main features are:1. The scope of speed regulation is large; 2. Strong power stability; 3. Can complete the work of multiple modes such as positive and negative rotation and lifting speed. 4. Stable transmission and strong resistance to impact; 5. Can output large power; 6. Long service life; 7. Reliable work and convenient maintenance.Key words: Steel ball outside cone，mechanical stepless transmission，friction第一章绪论1.1 毕业设计要求毕业设计内容：通过对比多种设计方案，并从中选择出合适的设计方案，并对机械无级变速器传动装置的机械结构进行分析计算。

小功率机械无级变速器结构设计的开题报告引言无级变速器是一种能够通过连续变速来调整传动比和输出转矩的机械装置。

它在许多机械系统中都有广泛应用，例如汽车、船舶、飞机等。

然而，对于小功率机械设备来说，目前市场上可用的无级变速器不够满足其特殊需求。

因此，本文将介绍一种小功率机械无级变速器的结构设计，并对其性能进行分析和评估。

主体部分1. 设计目标小功率机械设备通常对无级变速器有以下需求： - 高效性能：无级变速器应具有较高的传动效率，能够将输入能量尽可能有效地传递给输出端。

- 足够的输出扭矩：无级变速器应能够提供足够大的输出扭矩，以满足小功率机械设备在不同负载条件下的需求。

- 紧凑结构：由于小功率机械设备通常空间有限，无级变速器的结构应尽可能紧凑，以便易于安装和布局。

2. 设计原理基于上述设计目标，本文提出了一种基于连续变速原理的小功率机械无级变速器设计。

设计原理如下：•输入轴：无级变速器的输入端通过输入轴与驱动源相连。

输入轴的转速可以通过驱动源的控制来调整。

•输入带轮和输出带轮：输入带轮和输出带轮是无级变速器的核心部件。

它们之间通过传动带相连。

不同尺寸的输入带轮和输出带轮组合，可以实现连续变速。

•调速器：为了控制传动带的张紧状态，无级变速器设计中还包括调速器。

调速器可以通过调整传动带张紧力的大小，实现不同速率的转动。

3. 结构设计基于上述设计原理，本文提出以下小功率机械无级变速器的结构设计：•输入轴：采用钢材制作，通过轴承与外壳相连，以支持输入端的转动。

•输入带轮：采用铝合金制作，通过键槽与输入轴连接，并与传动带相连。

•输出带轮：同样采用铝合金制作，通过键槽与输出轴连接，并与传动带相连。

•调速器：采用压盘和螺旋弹簧组成，可以通过调整螺旋弹簧的压缩程度来控制传动带的张紧力。

•外壳：整个无级变速器的结构由外壳来固定和保护。

4. 性能分析为了评估设计的无级变速器的性能，将进行以下测试和分析：•传动效率测试：通过测量输入端和输出端的功率，计算无级变速器的传动效率。

一种有刚性中间元件的摩擦式无级变速器，包括内环、外环、菱锥组等组成，两个以上菱锥刚性同轴线连接组成一个菱锥组，多个菱锥组用保持架均匀对称布置在内环轴线四周，每个菱锥组可沿内环径向方向自由移动，每个菱锥四面与两内环、两外环接触，两内环互相接近、分开，使菱锥组平行外移、内移，同时使两外环分开、接近，外环和内环与每个菱锥接触点的变化，使接触点到菱锥轴线的半径发生变化，从而实现无级变速的目的。

权利要求书1.一种无级变速器，包括菱锥、外环，其特征是：由两个以上菱锥刚性同轴线连接成一个菱锥组〔2〕，四个以上菱锥组〔2〕用保持架〔15〕〔16〕均匀对称布置在内环轴线四周，每个菱锥组两头通过轴承与滑块〔13〕连接，滑块〔13〕在保持架〔15〕上的滑块导槽〔14〕中可径向自由移动，每个菱锥组移动时其轴线时刻与内环轴线平行，每个菱锥组可绕自身轴线自由转动，内环、外环也可绕自身轴线自由转动，并且内环、外环间轴线重合，两内环〔4〕〔8〕、两外环〔5〕〔10〕成对径向对称与一个菱锥的四面接触，左内环〔8〕〔9〕、右内环〔4〕〔7〕、左外环〔10〕〔12〕、右外环〔5〕〔11〕互相间连为一体，左右内环、左右外环间可轴向互相间平行移动，但互相间不能相对转动，左内环与右内环间有弹性体〔17〕，左外环与右外环间有弹性体〔18〕，菱锥组上有安装槽〔21〕。

2.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：保持架〔15〕〔16〕通过两菱锥组间的保持架连接体〔3〕刚性连接，可布置三个保持架连接体。

3.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：在输入轴端布置有离心式调速机构或电磁式调速机构。

4.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：起步状态时，外环〔12〕〔11〕与菱锥组〔2〕的接触线与菱锥组轴线平行。

5.如权力要求1所述的无级变速器，其特征是：内、外环单独制造，再用螺栓或焊接的办法连接到各自的连接体上。

6.如权力要求1或3所述的无级变速器，其特征是：用机座作为保持架，无保持架连接体。

摘要人们早就认识到无极变速器（Continuously Variable Transmission）是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追求实现这一目标。

70年代后期，荷兰VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT 技术向实用化迈进了一大步。

1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT 带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。

各国均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。

无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。

其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。

更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。

无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。

此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。

对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国内研究、应用的很少。

我们在前人研究的基础上，针对广州本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。

关键词：无级变速器结构设计自动压紧AbstractIt has been know that Continuously Variable Transmission is the perfect set for improving the vehicles performances.Experts have researched remorselessly and pursued achieving this arm. In the middle and later of 1970’s, Holland V onDoorne’s Transmission Company excogitated metal pushing V-belt and launched in 1982. They carried the technique of CVT forward practicality. After that , Italy Fiat, Japan Fuji, Germany V olkswagen and some auto companies also produced some CVT cars (such as Fo rd’s Fiesta, Scorpio; Fiat’s Uno, Ritmo; Sabaru’s Ecvt; WV’s Golf). In every country automatic transmissions are regarded as one new way in this field and it has become the focus in today’s inter auto researching and development field.It is obvious that t he CVT’s advantages are more than other automatic transmissions’. Its driving convenience and riding comfort correspond with torque converter’s. But the transmissions efficiency is much higher and is close to the level of Automatic Transmission. It is more important that it can assort with outside steering condition of automobile and engine load. It makes the car has a traction idiosyncrasy without “leak” and it is unnecessary cut of power when controlling speed. It dredges adequately the engine potential so it can decrease the fuel consumption obviously, increase the max speed and improve the overtake capability. CVT popular with amateurish drivers because of its simple operation. It cancels the gearlever and clutch pedal. Further more it can control the dr iver’s view. Moreover, because work and control principles are comparatively simple, it is very possible to make CVT more compact, much lighter and the cost lower.Domestic research and applications are few to this technique with wide developing future-CVT. Base on former research, and electronic injection engine. Out arm is to displace the original transmissions with this CVT and do some basic work for further research.Key word: CVT; Structure design; Automatic impaction.目录摘要1 绪论1.1汽车变速器的类型1.2汽车变速器的类型和特点1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理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2 CVT的总体设计2.1原车的相关参数2.2带传动的分析2.3压紧装置的设计2.4齿轮设计计算2.5轴的设计计算2.6轴承的设计计算2.7锥轮处的键的设计计算3变速器的调控分析3.1CVT的一般调控理论分析3.2 CVT最佳调控逻辑4问题与不足5感谢6附录：弹簧结构参数的设计程序7参考书目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；二是无极变速器。

机械变速箱传动机构设计姓名：学号：系部名称：汽车工程系班级：指导老师：职称：教授设计初始数据：（方案二）学号：23最高车速：m ax a U =110-23=87Km/h 发动机功率：max e P =66-23/2= 转矩：max e T =210-23×3/2= 总质量：m a =4100-23×2=4054Kg转矩转速：n=2100r/min 车轮：R16（选205/55R16）r ≈R=16××10/2+×205=315.95mm 1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比：设五挡为直接挡，则5g i =1 m ax a U =min i i r n g p式中：m ax a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =～ 即p n =（～）×2100=2940～4200r/minmax e T =9549×pe n P maxα （转矩适应系数α=～）所以，p n =9549×17157)3.1~1.1(⨯=～min由上述两两式取p n =3400 r/m 0i =×maxmin a g p u i r n =×871095.31534003-⨯⨯=双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90% 轻型商用车1g i 在~范围，g η=96%， T η=η×T η=90%×96%=% 最大传动比1g i 的选择：①满足最大爬坡度。

根据汽车行驶方程式dtdum Gi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 （）汽车以一挡在无风、沥青混凝土干路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （）即，()Te g i Tf Gr i ηαα0max 1sin cos +≥式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度，mg G ==4055×=39739N ；max e T —发动机最大转矩，max e T =； 0i —主减速器传动比，0i =T η—传动系效率，T η=%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =；α—爬坡度，取α=°%4.8665.45.1757.16sin 7.16cos 02.0316.040541⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =5.5.45 ①②满足附着条件。

摩擦式无极变速机无级变速机主要由压紧的主动轮装置、摩檫传动机构、调速控制机构组成。

MB系列行星摩擦式机械无级变速器主要由压紧的主动装置、摩擦传动机构、调速控制机构组成。

带锥度的主动轮和压盘被一组碟形弹簧压紧，输入轴与主动轮用键联接，而组成压紧的主动装置。

一组带锥度的行星摩擦轮内侧夹在压紧的主动轮和压盘之间，外侧夹在带锥度的固定环和调速凸轮之间，而组成摩擦副；当压紧的主动装置运转时，摩擦轮就做纯滚动，由于固定环和调速凸轮不动，因此，摩擦轮在自转的同时作公转运转，通过行星摩擦轮的中心轴及滑块轴承而带动行星架转动。

特点：1、高强度：在加冲击负载或机器逆转时，本机性能可靠，能精确转动。

2、变速范围大：变速比均为1：5，即输出转速可在1：45至1：7.25之间任意变化。

3、调速精度高：调速精度为1--0.5转。

4、性能稳定：本机的传动部件都经过特殊的热处理，精密度加工摩檫部位，润滑良好，运行平稳、噪音低、寿命长。

5、同轴结构：输入轴、输出轴同向旋转，体积小、重量轻。

6、组合能力强：本机可与各种类型减速机组合，实现低转速，大扭矩的变速效果。

7、在允许负载的情况下，调定的转速恒定。

8、全机密封，可适用于潮湿、多尘、有轻度腐蚀性的工作环境。

9、强度高，耐用，安全可靠；调速极为简单方便。

10、可连续工作运转，并可正反方向运转，运转平稳，性能稳定，环保。

11、机体结构紧凑，占安装空间小，采用优质品铝合金压铸成型，不生锈。

无级变速机传动变速原理：转动手轮带动调速凸轮改变角向位置的同时，调速凸轮的端面曲线经平面弹子夹和固定凸轮的端面曲线作用，使调速凸轮产生轴向移动，从而均匀改变调速凸轮和固定环之间的间隔，使锥度行星摩擦轮产生径向移动。

最后均匀地改变了行星摩擦轮与主动轮、压盘及固定环、调速凸轮摩擦处的工作半径，实现稳定的无级变速。

安装：1、输出轴在加装联轴器、皮带轮、链轮等时，请勿重击。

应用输出轴外端螺孔，旋入螺钉，压入联接件。

摘要无级变速器特点是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。

由于无级变速器可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置。

无级变速系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带（关键所在）和液压泵等基本部件。

主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸结合的一侧带轮轴向滑动，另一侧则固定。

可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽与V型金属带啮合。

发动机输出轴输出的动力首先传递到无级变速器的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给驱动轮。

工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。

可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。

本设计旨在通过对金属带式无极变速器的研究，找到可循的改良方案。

关键词无级变速器；金属带式无极变速器；无级变速器设计AbstractCharacteristics of continuously variable transmission belts and work with a diameter of variable from the wheel fit transfer of power. Due to the continuous change of continuously variable transmission can implement the ratio in order to get the best match of transmission and engine condition, improving vehicle fuel economy and power, improve the operating convenience of drivers and passengers riding comfort, it is an ideal vehicle transmission device. Continuously variable transmission system which includes round group, from the wheel group, the metal with the key and basic components of hydraulic pump. Active Wheel Group and passive Wheel Group is composed of movable and fixed disk, and combine cylinder side with Axial sliding and the other side is fixed. Movable and fixed cone structure, they cone Form V type slot with V - type metal belt mesh. Engine output shaft of output power first delivered to continuously variable transmission for driving wheels, and then by V - belt transmission wheel, the final reducer and differential pass driving wheels. Work by driving wheels with gear of movable to move to change the driving wheels, from the work of V - belt mesh and gear cone radius, thus changing the ratio. Movable plate under Axial movement, which was driven by needs through the control system of active round, from the wheel Hydraulic Pump cylinder pressure to achieve. This is designed by the study of metal V - belt type non - polar transmission, found through improvement scheme.Key words ：CVT ；Metal Belt Continuously Variable Transmission；Continuously Variable Transmission目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1 汽车无级变速器的类型和特点 (2)1.1.1 宽V形胶带式无级变速器 (2)1.1.2 环盘滚轮式无级变速器 (2)1.1.3 摆销链式无级变速器 (2)1.1.4 金属带式无级变速器 (3)1.1.5 CVT汽车能节油的原理 (5)1.1.6 无级变速器使用的注意事项 (5)1.1.7 CVT未来的发展趋势 (6)1.2 本章小结 (7)第2章金属带式无极变速器基本工作原理 (7)2.1 金属带式无极变速器基本组成 (9)2.2 金属带式无极变速器的几何关系和基本参数 (11)2.3 金属带式无极变速器传动参数设计 (15)2.3.1 输入轴参数设计 (15)2.3.2 金属带轮参数设计 (16)2.4 本章小结 (18)第3章金属带式无极变速器传动和承载能力校核 (19)3.1 摩擦传动原理和摩擦因数 (19)3.1.1 摩擦传动原理 (19)3.1.2 摩擦因数 (20)3.2 金属带传动的力分析 (20)3.2.1 金属带上的作用力即各力的关系 (20)3.3 带环的强度计算 (24)3.3.1 带环的静强度计算 (24)3.2.2带环的疲劳强度计算 (25)3.4 本章小结 (26)第4章金属带式无级变速器的匹配设计 (27)4.1 汽车传动系的结构组成与任务 (27)4.2 无级变速器运动参数设计 (27)4.2.1 变速比错误！未找到引用源。

第三章机械式变速器设计第三章机械式变速器设计本章主要学习（1）变速器的基本设计要求；（2）各种形式变速器的特点；（3）变速器主要参数的选择；（4）齿轮变位系数的选择原则；（5）各挡齿轮齿数的分配；（6）变速器操纵机构。

第三章机械式变速器设计•第一节概述•第二节变速器传动机构布置方案•第三节变速器主要参数的选择•第四节变速器操纵机构第一节概述变速器用来改变发动机传到驱轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，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。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成。

工况范围内工作变速器由变速传动机构和操纵机构组成变速器的基本设计要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

）保证汽车有必要的动力性和经济性2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。

3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。

4）设置动力输出装置。

5）换挡迅速、省力、方便。

6）工作可靠。

变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

7）变速器应有高的工作效率。

8）变速器的工作噪声低。

除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。

修方便等要求第二节变速器传动机构布置方案变速器传动机构有两种分类方法。

根据前三挡变速器四挡变速器根据轴的形式固定轴式进挡数五挡变速器多挡变速器旋转轴式两轴式变速器固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上固定轴式中间轴式变速器双中间轴式变速器机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。

多中间轴式变速器旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

两轴式变速器的特点两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动效率高和噪声低等优点。

两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可能设计得很大能设计得很大。

图3-1为发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。

其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体；与主减速器主动齿轮做成体；多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮传动。

小功率机械无级变速器的结构设计小功率机械无级变速器是一种新型的传动装置，它实现了无级变速和高效能的同时也大大降低了机械传动的噪音和震动。

在机械精密制造领域，这属于一个重要的技术突破。

本文将从结构设计角度对小功率机械无级变速器的优点和结构特点进行描述。

一、小功率机械无级变速器优点小功率机械无级变速器是一种先进技术装置，它的优点在于：1. 无级变速，适应性好小功率机械无级变速器通过调整电机转速和输出轴扭矩，达到无级变速的目的。

可以根据不同的工作场合实现各种转速和扭矩的变化，特别适应于工程机械、汽车变速机、风机和电动工具等需要精密控制转速和扭矩输出的机械设备。

2. 高效率，降噪音小功率机械无级变速器运转时，由于摩擦少、回转精度高，能耗低、噪音小、寿命长。

在节能环保的今天，不仅可提高机械设备的效率，更能达到降低环境噪声的效果。

二、小功率机械无级变速器的结构特点小功率机械无级变速器的组成主要分为输入轴、输出轴、基本桥、副变速机构和滑动轮等几个部分，具体如下。

1. 输入轴：输入轴主要传递机械功率作用。

输入轴的形式分为电机轴、柄轴和进口轴等，多采用钢的材料，确保其机械强度和精度。

2. 输出轴：输出轴是指机械传动输出能力的轴，其形式与输入轴类似，多采用带齿轮的形式，提高了整个结构的传动效率。

3. 基本桥：基本桥与输入轴和输出轴相连，在整个结构中起支撑、保持平衡的作用。

基本桥的外形一般为一个圆环，中央为圆孔，周边则有几个固定块，它们之间需要做到相互平衡，在实际使用中达到动静平衡的效果。

4. 副变速机构：副变速机构是小功率机械无级变速器的核心部件。

它接受输入轴和输出轴的转动功率，用电磁感应器来控制其变速比例，从而达到无级变速的效果。

副变速机构包含多组磁芯和铜线，电流通入磁芯，磁芯在相应的电流影响下，就会随着输出轴旋转，从而使输出轴的转速发生变化。

5. 滑动轮：滑动轮是副变速机构中的一个重要部分，它的组成一般包括内部固定的母齿轮，外部被铜线缠绕的固定螺丝和滑轮。

目录摘要 (Ⅱ)Abstract (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1机械无级变速器的发展概况 (1)1.2机械无级变速器的特征和应用 (2)1.3无级变速器的研究现状 (3)1.4毕业设计内容和要求 (3)第二章无级变速总体方案 (5)2.1 钢球长锥式（RC型）无级变速器 (5)2.2 钢球外锥式无级变速器 (5)2.3 两类型的比较与选择 (7)第三章钢球外锥式无级变速器部分零件的设计与计算 (9)3.1 钢球与主、从动锥轮的计算与设计 (9)3.2 加压盘的设计与计算 (10)3.3 调速齿轮上的变速曲线槽的设计与计算 (12)3.4 输入轴的设计与计算 (13)3.5 端盖的设计与计算 (15)3.6 调速机构的设计与计算 (16)第四章主要零件的校核 (18)4.1 输出、输入轴的校核 (18)4.2 轴承的校核 (20)4.3 键的校核 (21)第五章无极变速器的装配 (24)毕业设计总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录翻译译文及原文 (28)小功率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。

本文简要介绍了摩擦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。

本设计采用的是以钢球锥轮作为中间传动元件，通过改变钢球的工作半径来实现输出轴转速连续变化的钢球锥轮式无级变速器。

本文分析了在传动过程中变速器的主、从动轮，钢球和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的钢球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；绘制了所计算的钢球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。

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。