设计ppt演示

姓名
：
田景鹤

班级：
08 机制三班

指导老师
：
安宇老师

自行车无极变速器
第一章绪论
•1.1 机械无级变速器的发展状况，
特征及应用
•发展状况
•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
特征及应用
•
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。

•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；有根据工况要
求需要调节速度者；有为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度者
等等。
1.2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. 低座无级变速自行车
•2. 人力脚踏式无级变速自行车
•3. 带传动无级变速自行车
•4.
•5. 纯滚动式四个档位无级变速自行车
•6. 无链无级变速自行车
•7. 蓄能型-全自动无级变速自行车
•8. 便携式高安全型无级变速自行车
1.3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。
第二章自行车无级变速器总体方
案的选择
•2.1 钢球长锥式(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。
但由于长锥的锥度较小，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i21 = n2/n1 =2～0.5,变速比
Rb = 4,输入功率P1=（0.1～2.2）
kw ，输入转速n1=1500 r/min ,传
动效率η＜85% 。一般用于机床和
纺织机械等
.
2.2 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：Rn=9，Imax=1/Imin，
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。
钢球外锥式无级变速器的工作原理
•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，
由于，所以。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r1和r2，从而

实现无级变速
。
钢球外锥式无级变速器图示
2.3 两方案的比较与选择
钢球长锥式(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。只是字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。
致谢！
•四年的校园生活转眼流逝，对于今天的我来说，在成长中给予我帮助
的每一个人都功不可没。在校的这四年时间里很感谢老师对我的淳淳
教诲，也很感谢校领导给我的机会，让我在学习之外，积累了更多的
经验，给我的校园生活增添了更多色彩。当今社会，在市场经济体制
和新技术飞速发展的条件下，机械设计人才只掌握一门特定的技能已
经远远不够。必须全面强调我们的基础知识、基本能力和基本素质，
而且专业面要宽，以适应技术进步与市场的不断变化。只有全方位的
拓展自己的知识面，在实践中与理论相结合，才能为社会贡献自己的
一份力量。

•我这次的设计就用把我们所学的UG运用到了制图，仿真中，同时也
体现了该软件的优越功能。在设计中还运用到ppt，word等办公软件。
软件的综合应用使我们除了专业知识外更多综合的应用及能力的提升。
设计中遇到的困难，老师给予了帮助，对此我真的很感谢我的这些老
师。我想老师的教诲将使我一生受用！
谢谢观赏
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