Koop-B型鋼球式無級變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】
《Koop-B型鋼球式無級變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《Koop-B型鋼球式無級變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】(30頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目: 鋼球 式 無級變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計 制造及其自動化 學(xué) 號: 2010963034 姓 名: 徐向俊 指導(dǎo)教師: 邱愛紅 完成日期: 2014 年 5 月 21 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書 論文(設(shè)計)題目: 鋼球 式 無級變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 學(xué)號: 2010963034 姓名: 徐向俊 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師: 邱愛紅 系主任: 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 1、以鋼球、加壓盤為傳動件,設(shè)計一種機(jī)械摩擦式無級變速器; 2、輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=1500速范圍 R=10; 3、 以 維 件為平臺,建立整機(jī)的數(shù)字化模型; 4、完成 配圖紙 1 張,零件圖總量不少 于 紙 1 張; 5、設(shè)計說明書一份; 6、英文文獻(xiàn)一份。 二、重點(diǎn)研究的問題 1、鋼球式無級變速器原理及其結(jié)構(gòu); 2、變速原理的傳動結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。 三、進(jìn)度安排 序號 各階段完成的內(nèi)容 完成時間 1 熟悉課題及基礎(chǔ)資料 第 1 周 2 調(diào)研及收集資料 第 2 周 3 方案設(shè)計與討論 第 3~ 4 周 4 無級變速器各零件三維模型設(shè)計 第 5~ 8 周 5 無級變速器總裝配圖設(shè)計 第 9 周 6 無級變速器工程 圖設(shè)計 第 10 周 7 撰寫說明書 第 11 周 8 英文文獻(xiàn)翻譯,答辯 第 12 周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 周有強(qiáng) . 機(jī)械無級變速器 [M]. 成都 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001. [2] 阮忠唐 M]化學(xué)工業(yè)出版社, 1999. [3] 濮 良貴,繼名剛,機(jī)械設(shè)計 [M] 版 高等教育出版社, 2001 湘潭大學(xué) 興湘學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱表 學(xué)號 2010963034 姓 名 徐向俊 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文(設(shè)計)題目: 鋼球式無級變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 評價項目 評 價 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計劃的基本要求,達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的; 量是否適當(dāng); 生產(chǎn)、科研、 社會 等實(shí)際 相 結(jié)合 。 能力 合歸納資料的能力; 究方法和手段的運(yùn)用能力; 論文 (設(shè)計)質(zhì)量 述是否充分,結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理;實(shí)驗是否正確,設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué);技術(shù)用語是否準(zhǔn)確,符號是否統(tǒng)一,圖表圖紙是否完備、整潔、正確,引文是否規(guī)范; 無觀點(diǎn)提煉,綜合概括能力如何; 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 論文選題綜合性強(qiáng),基本符合機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求,題目難度適 中,與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合較為緊密。論文作者具有較強(qiáng)的查閱文獻(xiàn)和綜合 歸納資料的能力,綜合應(yīng)用本學(xué)科所學(xué)只是能力較強(qiáng)。 論文理論基本正確,論述比較充分,整體結(jié)構(gòu)尚可;設(shè)計計算比較科 學(xué),技術(shù)用語比較準(zhǔn)確,引文比較規(guī)范。文字通順,綜合概括能力較強(qiáng); 論文具有一定的參考價值。 同意進(jìn)行答辯 評閱人: 2010 年 5 月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計)鑒定意見 學(xué)號: 2010963034 姓名 徐向俊 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文(設(shè)計說明書) 21 頁 圖表 7 張 論文(設(shè)計)題目: 鋼球 式 無級變速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 內(nèi)容提要: 鋼球式 無級變速器,動力由輸入軸輸入,經(jīng)自動加壓裝置帶動主 動 輪 同 速轉(zhuǎn)動,再經(jīng)一組鋼球利用牽引力驅(qū)動外環(huán)和從動 輪 ,最后經(jīng)錐輪、自動加 壓 裝置驅(qū)動輸出 軸 將動力輸出。 傳動 鋼球的支撐軸的兩端嵌裝在端蓋 的 徑向弧形導(dǎo) 槽 內(nèi),軸通過調(diào)速 蝸輪 上的凸輪槽 ;調(diào)速時 ,通過蝸桿 使 蝸輪轉(zhuǎn)動,由于凸輪槽的作用, 使 鋼球 軸心線 的傾角發(fā)生變化,導(dǎo)致鋼球與 主 、從動輪的工作直徑改變,輸出軸的轉(zhuǎn)速 得到 調(diào)節(jié) , 從而達(dá)到變速的作用。 在 設(shè)計、 制造 與安裝時,一組鋼球直徑要一致、球孔 軸線 與直徑 要 一致 、 端蓋經(jīng)向 圓弧槽 的等 分 性及其圓弧中心和 球心要 一致、調(diào)速蝸輪上 凸輪槽 的等分性,以及鋼球、錐輪、加壓盤的 制造 精度和表面粗糙度 應(yīng) 注意。 在 設(shè)計 時 根據(jù) 已知數(shù)據(jù)算出鋼球直徑 , 鋼球的 軸 心線傾斜角度 范圍 , 鋼球 中心圓直徑 , 鋼球 傾隙, 外環(huán) 尺寸。 隨后 加壓 盤的 計算與設(shè)計, 以及 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的計算與設(shè)計 , 輸入、 輸出 軸 的 設(shè)計與計算, 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計算與設(shè)計 ,無級 變速器的裝配 , 最后 是 主要零件的 校核, 符合設(shè)計要求后 ,根據(jù)所 算出的數(shù)據(jù)利用 件 畫出三維 零件圖 、裝 配 圖,完成整個畢業(yè)設(shè)計 。 指導(dǎo)教師評語 該生在本次畢業(yè)設(shè)計中表現(xiàn)出基礎(chǔ)知識較扎實(shí)、獨(dú)立工作能力較強(qiáng)。計算機(jī)操作較熟練。勞動紀(jì)律性較強(qiáng),工作較認(rèn)真。能如期完成設(shè)計任務(wù),設(shè)計方案基本正確, 圖面質(zhì)量較好,結(jié)構(gòu)尚合理。 設(shè)計說明書撰寫較認(rèn)真,具有一定的專業(yè)英文文獻(xiàn)閱讀與翻譯能力。同意其參加答辯。 建議成績評定為: 指導(dǎo)教師: 年 月 日 答辯簡要情況及評語 答辯小組組長: 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任: 年 月 日 目 錄 摘要 一章 引言????????????????????????( 1) 械無級變速的發(fā)展概況 ???????????????????( 1) 械無 級 變速器的特征 及 應(yīng)用 ?????????????????( 1) 內(nèi)機(jī)械無級變速器的研究現(xiàn)狀????????????????( 2) 球 外錐式無級變速器簡介??????????????????( 3) 業(yè)論文設(shè)計內(nèi)容 及 要求 ???????????????????( 4) 第二章 主要 零件的 計算與設(shè)計????????????????( 5) 鋼球與主、從動錐輪的計算與設(shè)計???????????????( 5) 加壓盤的計算與設(shè)計?????????????????????( 8) 調(diào)速齒輪上變速曲線槽的計算與設(shè)計??????????????( 9) 輸入、輸出軸的計算與設(shè)計?? ????????????????( 10) 輸入、輸出軸上軸承的計算與設(shè)計???????????????( 11) 輸入、輸出軸上端蓋的計算與設(shè)計???????????????( 11) 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計算與設(shè)計????????????????????( 11) 無 級 變速器的裝配 ??????????????????????( 13) 第三章 主要零件的校核???????????????????( 14) 輸入、輸出軸的校核????????? ????????????( 14) 軸承的校核?????????????????????????( 16) 總結(jié)????????????????????????????( 18) 參考文獻(xiàn)??????????????????????????( 19) 鋼球錐輪式無級變速器 的 設(shè)計 摘要: 機(jī)械無級變速器能夠適應(yīng)不斷變化的工藝要求,工藝開發(fā)和機(jī)械化的一般驅(qū)動器提高了設(shè)備的機(jī)械性能和自動化。本文描述的機(jī)械摩擦無級變速器,設(shè)計計算的方法,材料和潤滑等的知識的基本結(jié)構(gòu),以及作為該無級變速器設(shè)計的理論基礎(chǔ)。 這種設(shè)計是通過改變球的半徑來實(shí)現(xiàn)球錐輪無級變速器的輸出軸速度的連續(xù)變化用作中間球錐形輪驅(qū)動部件,工作。本文分析了主,從動輪,球和外工程和在傳輸過程中的傳力之間的關(guān)系 ;實(shí)際錐輪設(shè)計公式的詳細(xì)推導(dǎo) ;和選擇用于計算具體的設(shè)計參數(shù)的設(shè)計 ;繪制的零件圖計算出的錐輪裝配圖和主傳動組件,此傳輸技術(shù)的結(jié)構(gòu)和要求的其它方面表現(xiàn)更清晰。 該無級變速器具有良好的結(jié)構(gòu)和性能上的優(yōu)勢,具有很強(qiáng)的實(shí)用價值,可作為大規(guī)模生產(chǎn)的無級變速器。其主要特點(diǎn)是: 1、調(diào)速范圍寬 ; 2、良好的恒功率特性 ; 3、可以上升,減速,正,反轉(zhuǎn) 。4、光滑,耐沖擊性強(qiáng) ; 5、輸出功率較大 ; 6、壽命長 ; 7、速簡單,可靠 ; 8、維護(hù)方便。 關(guān)鍵詞: 無級變速器、摩擦式、鋼球錐輪式、設(shè)計 to to to of VT of of as as VT is by of to VT of as an of VT of to VT of of VT a a be as 2 3 4 .. 6 , 7is 8 , 一章 引言 械無級變速的發(fā)展概況 機(jī)械無級變速器是一個 由變速傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)以及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成的一種傳動裝置 ,其主要功能特點(diǎn)是:在恒定的輸入速度,輸出軸速度可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化 ,從而 滿足該機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng) 所 需要操作過程中的各種不同的條件要求 。 它 配合減速器傳動時 具有顯著作用 , 可進(jìn)一步擴(kuò)大變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩 ,以提高產(chǎn)物的產(chǎn)率,滿足產(chǎn)品改造,節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化的整個系統(tǒng)的各方面的需要。因此 并且 已被廣泛使用。 機(jī)械無級變速器最初出現(xiàn) 在 19 世紀(jì) 70 年代 , 但是當(dāng)時 受材質(zhì)與工藝的 條件限制 ,發(fā)展 十分 緩慢 。直到 20世紀(jì) 70年代以后,一方面是與冶煉,熱處理,精密加工及數(shù)控機(jī)床和牽引傳動理論和油的產(chǎn)生和發(fā)展,解決 另一方面,隨著 生產(chǎn)過程的機(jī)械化,自動化和提高性能所需的機(jī)械的工作需要大量使用 此,在這種情況下,機(jī)械無級變速器獲得 了 快速而廣泛的發(fā)展。主要開發(fā)和生產(chǎn) 的國家有 日本,德國,意大利,美國和俄羅斯等。 產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式及脈動式四大類約 30 多 種不同的結(jié)構(gòu)類型。輸入功率一般 為 N=(瓦,個別類型可達(dá)到N=(150W ,輸入 轉(zhuǎn)速 一般是 750、 1500、 3000)轉(zhuǎn) /分 ;輸出 轉(zhuǎn)速 可以是正,反轉(zhuǎn), 增速或者減速 ,最小速率可以降低到零。 80 年代以來,機(jī)械無級變速趨勢是 向美國,日本等國家進(jìn)行用于 汽車高速,高效,高扭矩的 。 械無 級 變速器的特征及應(yīng)用 機(jī)械無級變速器是一種 傳動 裝置,其功能主要特點(diǎn)是:在恒定的輸入速度 下 ,輸出軸速度可以在一定范圍 內(nèi) 連續(xù)變化來實(shí)現(xiàn),以滿足各種操作過程中不同的應(yīng)用要求的機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng) ;其主要結(jié)構(gòu)特征是:需要由可變速 傳 動機(jī)構(gòu),調(diào)速機(jī)構(gòu)和 加壓 裝置或輸出裝置由三個部分組成。 機(jī)械無級變速器的適用范圍廣 ,有在驅(qū)動功率保持不變時,由于工作 阻力 的變化,需要調(diào)整驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的速度以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)?驅(qū)動力矩者 (例如, 化工行業(yè)中的攪拌機(jī)械,即需要隨著攪拌物料的粘度、阻力增大而能相應(yīng)減慢攪拌速度 ) ;還有 需要根據(jù)情況進(jìn)行 調(diào)整所需的速度 者 ( 如起重運(yùn)輸機(jī)械要求隨物料及運(yùn)行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變 或 提升運(yùn)行速度 , 食品機(jī)械中的烤干機(jī)或制藥機(jī)械要求隨著溫度變化而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移速度 ) ;有為了 獲得恒定的運(yùn)行速度或 張力 需要調(diào)節(jié)速度 者 (如需要切割導(dǎo)線截面切割加工時保持恒定的速度,電氣機(jī)械絡(luò)筒機(jī)需要保持一個恒定的卷繞速度,紡織機(jī)械 ,輕工機(jī)械漿紗機(jī)膜機(jī) 都 必須調(diào)整速度,以保證恒張力 等 ) ; 有在整個系統(tǒng)中為適應(yīng)各種條件,需要協(xié)調(diào)各種工況、工位、工序或單元的不同要求 ,并具有自動速度控制 者 (如生產(chǎn)各種半自動或自動操作或流水線操作) ; 有為 了 改變所要求的速度去探索最佳效果 者 (如 試驗機(jī)械或者離心機(jī)需要調(diào)速 ,以獲得最佳的分離) ; 有 為了 節(jié)能減排 而需進(jìn)行調(diào)速者 (如風(fēng)機(jī),水泵等) ; 此外,根據(jù) 各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化 , 進(jìn)行 自動調(diào)整速度或 實(shí)現(xiàn)自動或程序控制等 。 總之,采 用無級變速器,特別是 配合減速傳動時 ,進(jìn)一步擴(kuò)大其轉(zhuǎn)速范圍和輸出轉(zhuǎn)矩 ,能夠更好地適應(yīng)于提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,以滿足變換的最佳性能所需的各種條件,可以看出對產(chǎn)品的需求,節(jié)約能源,機(jī)械化和自動化的整個系統(tǒng)的所有方面都具有顯著作用。因此, 紡織,輕工,食品,包裝,化工,機(jī)床,電機(jī),材料處理采礦和冶金,工程,農(nóng)業(yè),國防和測試等各類機(jī)械使用。 內(nèi)機(jī)械無 級 變速器的研究現(xiàn)狀 國內(nèi)機(jī)械無級變速器基本上是圍繞 20 世紀(jì) 60 年代開始到 80 年代中期,隨著大量引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備,工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代自動化流水線的快速發(fā)展,為各類機(jī)械無級變速器的專業(yè)廠家需求顯著增加啟 動建設(shè)和規(guī)?;a(chǎn),一些大學(xué)已經(jīng)開展了研究工作在外地。經(jīng)過十多年的發(fā)展,現(xiàn)在,從機(jī)械式無級變速器的研發(fā),生產(chǎn),以情報信息的各個方面在國內(nèi)同行業(yè)組成了一個較完整的體系,一個新興的行業(yè),在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。 目前,國內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)械式無級變速器的大多是模仿國外產(chǎn)品,主要產(chǎn)品類型 : (1)摩擦式無級變速器 : 1、行星錐盤式 (; 2、行星環(huán)錐式 (; 3、錐盤環(huán)盤式 (干式、濕式 ); 4、多盤式 ( )等 。 (2)齒鏈?zhǔn)綗o級變速器 : 1、滑片鏈?zhǔn)?; 2、滾柱鏈?zhǔn)?; 3、鏈?zhǔn)骄砝@式 。 (3)帶式無級變速器 : 1、普通 2、寬 (4)脈動式無級變速器 : 1、 三相并列連桿式; 2、四相并開連桿式。 其中行星錐無級變速器高度靈活的光盤,結(jié)構(gòu)和工藝相對簡單,可靠,綜合性能好,尤其是需要適應(yīng)各種生產(chǎn)線,使用最廣泛,產(chǎn)量最大,其年度賬目機(jī)械 50%超過無級變 速器的總輸出。輸入功率為廣大的 瓦,少數(shù)種類可以達(dá)到( 22? 30)千瓦左右。 經(jīng)過前一階段通過實(shí)踐,掌握本領(lǐng)域近幾年,國內(nèi)發(fā)展機(jī)械無級變速器的生產(chǎn)有一個新的發(fā)展趨勢,主要是 ( 1)基礎(chǔ)上的“恒功率行星摩擦式無級變速機(jī)”和“非物理心軸行星齒輪無級變速器”的創(chuàng)新和發(fā)展的原盤無級變速行星錐原有產(chǎn)品的創(chuàng)新和改進(jìn),后者的傳動比由 5個增至 6至 20個或更多,輸出扭矩也增加了一倍多,等優(yōu)良性能,還有一系列的產(chǎn)品。 ( 2)與 級變速器汽車的研究和開發(fā)是一種高科技產(chǎn)品,目前已開通了金屬帶式無級變速器,經(jīng)過測試,現(xiàn)在準(zhǔn)備進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn) ;其中依靠關(guān)鍵部件“金屬條”還將自己生產(chǎn)的進(jìn)口。此外,新的汽車也被用在 ( 3)開發(fā)新類型的創(chuàng)新的(汽車和通用)無級變速器近年來取得了創(chuàng)新性的無 級變速器,其中無級變速器的特性主要是①無摩擦式傳動,大多要鏈接脈動無級變速器的驅(qū)動器或采取的主鏈驅(qū)動 ; ②實(shí)現(xiàn)高功率,恒功率或速度要求 ; ③力求結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,并獲得優(yōu)異的性能。這個計劃,已經(jīng)多年研究試驗,在不久的將來,可能會見效。 上述情況可以解釋,從過去國內(nèi)的發(fā)展無級變速器模擬階段和生產(chǎn)進(jìn)入創(chuàng)新階段,由低功耗的發(fā)展,大功率,高科技發(fā)展的總體技術(shù)方向,所以在未來可能會有一些新的一代機(jī)械無級變速器的優(yōu)異性能。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,自 80 年代以來,許多出現(xiàn)由交流電機(jī)調(diào)速方式進(jìn)行。它作為一種先進(jìn)的變速器,驅(qū) 動器控制器及其獲得機(jī)械無級變速器的迅速發(fā)展和應(yīng)用衍生品產(chǎn)生了一定的影響。它的主要優(yōu)點(diǎn)是速度快,性能好,規(guī)模大,效率高,良好的自我控制,很寬的功率范圍。近年來,一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)( 出現(xiàn),以進(jìn)一步提高性能 ;然而,缺點(diǎn)在于,它們都小于電機(jī)的額定速度,只在低轉(zhuǎn)速的效率比低并且足夠穩(wěn)定,從過載性能較差等的恒定轉(zhuǎn)矩特性。 上述功率調(diào)速相比,機(jī)械無級變速器的特性主要是:機(jī)械性能與恒功率,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,可靠,傳動效率高,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,而且種類很多,范圍廣 泛的應(yīng)用。因此,在未來的發(fā)展,仍具有廣闊的前景。 鋼球外錐無級變速器簡介 鋼球外錐式機(jī)械無級 變速器的 結(jié)構(gòu) 如圖 1力由軸 1輸入,通過自動加壓裝置 2,帶動主動輪 3同速轉(zhuǎn)動,經(jīng)一組 (3~ 8個 )鋼球 4利用摩擦力驅(qū)動外環(huán) 7和從動錐輪 9;再經(jīng)錐輪輪 9、自動加壓裝置 10驅(qū)動輸出軸 11,最后將動力輸出。傳動鋼球的支承軸 8的兩端嵌裝在殼體兩端蓋 12和 徑間弧形 導(dǎo)槽內(nèi),并穿過調(diào)速蝸輪 5的曲線槽;調(diào)速時,通過蝸桿 6 使蝸輪 5 轉(zhuǎn)動。由于曲線槽 (相當(dāng)于一個控制凸輪 )的作用,使鋼球軸心線的傾斜角發(fā)生變化,導(dǎo)致鋼球與兩錐輪的工作半徑改變,輸出軸的轉(zhuǎn)速便得到調(diào)節(jié)。其動力范圍為: , , P≤ 11≤ 4% ,η= 應(yīng)用甚廣。 從動調(diào)速齒輪 5 的端面分布一組曲線槽,曲線槽數(shù)目與鋼球數(shù)相同。曲線槽可用阿基米德螺旋線,也可用圓弧。當(dāng)轉(zhuǎn)動主動齒輪 6使從動齒輪 5轉(zhuǎn)動時,從動齒輪的曲線槽迫使傳動鋼球軸 8 繞鋼球 4的軸心線擺動,傳動輪 3以及從動輪 9 與鋼球 4的接觸半徑發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。 圖 1 鋼球外錐式無級變速器的結(jié)構(gòu) 1、 11出軸; 2、 103、 9動錐輪; 4567812、 13畢業(yè)論文設(shè)計內(nèi)容及要求 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容:鋼球機(jī)械無級變速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計:選擇鋼球外錐式機(jī)械無級變速器,對其進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計與;對關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度校核和壽命校核。 設(shè)計要求:輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n==10;結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)使制造成本盡可能低;安裝拆卸要方便;外觀要勻稱,美觀;調(diào)速要靈活,調(diào)速過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,能實(shí)現(xiàn)動態(tài)無級調(diào)速;關(guān)鍵部件滿足強(qiáng)度和壽命要求;畫零件圖和裝配圖。 第二章 主要 零件的 計算與設(shè)計 鋼球與主、從動錐輪的計算與設(shè)計 確定傳動件的主要尺寸 1、 選材:鋼球、錐輪、外環(huán)及加壓盤均用 面硬度 擦系數(shù)μ =用應(yīng)力,屬于點(diǎn)接觸,查文獻(xiàn) [2]表 2傳動件 [σ ]=2200~2500力元件[σ ]=4400~5000 2、 預(yù)選參數(shù):錐輪錐頂半角α =45,傳動鋼球個數(shù)為 Z=6,加壓鋼球數(shù) m=8,錐輪與鋼球 1C == = 圖 2鋼球外錐式 機(jī)械無級變速器設(shè)計簡圖 3、 運(yùn)動參數(shù)的計算 各尺寸對應(yīng)圖 2傳動比 鋼球支撐軸承的極限轉(zhuǎn)角: (減速方向)r c t . 3 3r c t an 速方向)r c t 45a r c t an ????????? ???? 4、 計算確定傳動鋼球的直徑 9 0 s 45co s co s 1 ????? C? ??由 ? 查文獻(xiàn) [2]表 2 )( ?? ,代入公式 ? ?3m i 3 6 1 5 2 4q ???????? ? ? 3 24 5361524??????????? 2按傳遞功率 據(jù)表 2整取 錐輪直徑 ??? 取整 D 則 5 2 5 5 9 0 11 5 5d ??演算接觸應(yīng)力j?3m i co 6 8 8 1 6??????? 2cm/ 在許用接觸應(yīng)力范圍之內(nèi),故可用。 5、 計算尺寸 鋼球中心圓直徑3d)co s( ??? o ?? )( 鋼球側(cè)隙 ? 1s in)c o s[( 1 ???? ??30s 5c o 5 5 9 0 ????? 外環(huán)內(nèi)徑 4 ??外環(huán)軸向弧半徑 R R=輪工作圓之間的軸向距離 B 4 ??? ?B 壓盤的計算與設(shè)計 圖 2 鋼球 1、 鋼球式自動加壓裝置如圖 2由加壓盤,加壓鋼球,保持架,調(diào)整墊圈,碟形彈簧和摩擦輪與加壓盤相對端面上各有的幾條均勻分布的 V 型槽。每個槽內(nèi)有一個鋼球,中間以保持架保持鋼球的相對位置。摩擦輪與加壓盤之間還有預(yù)壓蝶形彈簧并襯以調(diào)整墊圈。改變調(diào)整墊圈的厚度,即可調(diào)整彈簧的變形量及預(yù)壓力。 2、 加壓裝置的主要參數(shù)確定 加壓盤作用直徑 ???其中 1D 為錐輪直徑。 加壓盤 '''1 18276)45s i ar ct s i ct ?? ??? ??取 '306??? 其中 ? 為錐輪錐頂半角, f 為錐輪與鋼球的摩擦系數(shù)。 加壓鋼球按經(jīng)驗公式取 ?所以軸向壓緊力 k i a x ??? ? ?? 法向壓緊力 k g o sm a x ?? ? 1 8 4 3 71 3 7 4 3 2 ?? 故接觸強(qiáng)度不足 改用腰鼓形滾子 8 個,取滾子軸向截面圓弧半徑 1 ? ,橫向中間截面半徑 。 曲率系數(shù) 8 1 8 o s 21 21 ??????? rr 文獻(xiàn) [2]表 2 ? ,得 1 ???? 帶入3 221)11(853 ? ??? =作應(yīng)力在許用范圍內(nèi),故可用。 速齒輪上變速曲線槽的計算與設(shè)計 圖 2調(diào)速渦輪的槽型曲線 如圖 2個調(diào)速過程通常在渦輪轉(zhuǎn)角 ?? 100~80?? 的范圍內(nèi)完成,多數(shù)取?90?? 。槽型曲線可以為阿基米德螺旋線,也可以用圓弧代替。此方案選用圓弧代替,變速槽中心線必須通過 A,B,們的級坐標(biāo)(以 別為: A: 2? ?0?A? ????? ? B: 1?i , ?? 60902121 ????? ?? 4 2 ?? C: ? ?90?? ??c ?????? ? 定出 A、 B、 C 三點(diǎn),然后采用畫圖做出弧形槽,槽寬為 10 輸入、輸出軸的計算與設(shè)計 為了防止當(dāng)軸部分或周向相對運(yùn)動軸部件除了游泳或空轉(zhuǎn)的要求,必須在軸向和周向定位的,以確保其精確的工作位置,從而使該程序使用定位軸肩,套筒上的軸向力,軸圈,軸承端蓋和螺母來保證。 1、 初步確定軸的最小軸徑 先按公式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45號鋼,調(diào)制處理。選取 1120 ?A,于是得出: 30??輸出軸的最小直徑為與錐輪連接處,考慮到此處錐輪與軸是過渡配合,且錐輪工作直徑為 155了保證錐輪與軸配合有良好的對中性,采用錐輪標(biāo)準(zhǔn)的推薦直徑為 40 圖 2輸入、輸出軸各軸段分布圖 2、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 如圖 2I 軸段安裝錐輪和加壓盤 保持架,保證和 軸配合的轂孔長度,取 40? , 2? ; 軸安裝加壓盤的一側(cè)以及軸承,加壓盤用花鍵移動實(shí)現(xiàn)對錐輪加壓,取花鍵 10911507466 ?? 1144承同時受到徑向力和軸向力作用,初步選擇滾動軸承加上退刀槽,取 0 , 5 ; 段對軸 軸 的軸承內(nèi)圈起到定位作用,取 0 , 4 ; 段做為軸承座安裝 滾動軸承,因為受軸向力大使用角接觸球軸承,取 5, 7;V 軸段根據(jù)軸承端蓋的裝拆和便于對軸承添加潤滑劑的要求,采用迷宮式密封,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 0V ?, 0V ?;軸 帶,采用推薦直徑 5, 50L。以上初步確定了各軸段 直徑與長度,因為主、從動錐輪一致,軸上零件分布也一樣,同時為了節(jié)約成本和工藝,選擇主、從動軸完全一致。 輸入、輸出軸上軸承的計算與設(shè)計 軸承是標(biāo)準(zhǔn)件,只需要根據(jù)參數(shù)選擇合適的軸承就可以了,主、從動軸 上因為軸承受到軸向力和徑向力的作用,因此選擇深溝球軸承 6010276 軸承為限制軸向右的軸向移動,所以選擇角接觸球軸承 7011292個軸承的基本額定動載荷都大于 10此角接觸球軸承采用正裝可滿足使用要求。 輸入、輸出軸上端蓋的計算與設(shè)計 端蓋的寬度有變速器外形和軸承的結(jié)構(gòu)來決定的,使其適合拆裝和便于對軸承添加潤滑脂,且左右兩個端蓋相同。 調(diào)速機(jī)構(gòu)的計算與設(shè)計 調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的作用:根據(jù)工作要求以手動或自動控制方式,改變滾動體(或脈動無級變速器的桿件)間的尺寸比例關(guān)系,來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。同時通過速度表表盤上的指針直接指出任一調(diào)速位置時的輸出速度(或傳動比)。 根據(jù)變速器中傳動機(jī)構(gòu)和滾動體形狀的不同,對應(yīng)的調(diào)速機(jī)構(gòu)也不同,但基本原理都是將其中某一個滾動體沿另一個(或幾個)滾動體母線移動的方式來進(jìn)行調(diào)速。 一般滾動體均是以直線或圓弧為母線的旋轉(zhuǎn)體;因此,調(diào)速時使?jié)L動體沿另一滾動 體表面做相對運(yùn)動的方式,只有直線移動和旋轉(zhuǎn)(擺動)兩種方式。這樣可將調(diào)速機(jī)構(gòu)分為下列兩大類: ( 1) 通過使?jié)L動體移動來改變工作半徑的; 主要用于兩滾輪的母線均為直線的情況,且兩輪的回轉(zhuǎn)軸線平行或相交時,移動和方向是兩輪的接觸線方向。 ( 2) 通過使?jié)L輪軸線的偏轉(zhuǎn)來改變工作半徑的; 主 要用于滾輪的母線為圓弧的情況 鋼球外錐式無級變速器是采用第二種調(diào)速類型,通過渦輪 渦輪轉(zhuǎn)動再經(jīng)槽凸輪而使鋼球心軸繞其圓心轉(zhuǎn)動,以實(shí)現(xiàn)鋼球主、從動側(cè)工作半徑的改變。 調(diào)速渦輪在設(shè)計上應(yīng)保證避免與其他零件發(fā)生干涉,同時采用單頭蝸桿,以增加自鎖性,避免自動變速而失穩(wěn)。 根據(jù)整體設(shè)計,蝸桿傳動的基本尺寸及參數(shù)匹配如表 2 2 表 2 蝸桿的基本尺寸 模數(shù) m 向齒距 度圓直徑1數(shù) 1q 頂圓直徑1根圓直徑1 12 1分度圓柱導(dǎo)程角 r 8 0 1 6 120 '"5 4238o 表 2 蝸輪蝸桿參數(shù)匹配 中心距 a 動比 i 模數(shù) m (蝸桿分度圓直徑1d(蝸桿頭數(shù) 1221 8 80 1 41 無 級 變速器的裝配 1、 變速器的裝配 1) 必須徹底的清洗所有的零件,并且用壓縮空氣吹干或者擦干凈; 2) 安裝前,各軸承和鍵槽必須涂上齒輪油或者機(jī)械油; 3) 裝入軸承前,應(yīng)使用銅棒在軸承四周均勻敲入;避免用手錘直接敲擊軸承,防止軸承損傷; 4) 在安裝軸承端蓋之前,殼體上的軸承孔與螺孔應(yīng)涂上密封膠防止漏油; 5) 每個緊固螺栓應(yīng)該按規(guī)定鎖緊; 2、 變速器在裝配中的調(diào)整 1) 錐輪端面與渦輪之間的間隙,一般應(yīng)為 2) 軸的軸向間隙一般取 通過軸承蓋內(nèi)墊片的增減來調(diào)整; 3) 檢查調(diào)速情況和蝸桿傳動的嚙合情況,各檔渦輪應(yīng)該具備較好的自鎖性,齒的嚙合痕跡應(yīng)該大于全齒工作面積的三分之一; 第三章 主要零件的校核 本章主要是根據(jù)傳動要求對無 級 變速器做一個整體的校核。鋼球的強(qiáng)度校核在設(shè)計過程中已經(jīng)符合要求,變速器的 承載能力主要受加壓裝置及鋼球與主、從動錐輪之間的接觸強(qiáng)度的限制 ,同時在制造與安裝過程中應(yīng)保證一組鋼球的直徑的一致性。軸承采用標(biāo)準(zhǔn)件,由于蝸桿是用于調(diào)速,其軸承主要起支撐作用,受力時間短,故再此不做校核,對軸上軸承進(jìn)行強(qiáng)度與壽命計算。 軸的校核 1)判斷危險截面 截面 B, V 只受扭矩的作用,雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將消弱軸的疲勞強(qiáng)度,但由于軸 的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的,所以截面B、 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看,截面 V 處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重;從受載的情況來看,截面 C 上 受力 最大。截面 然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小,因而該軸只需校核截面 2)截面 抗彎截面系數(shù) ???? N· 扭矩截面系數(shù) 2 5 0 0 ???? N· 面 為 39274?M N· 面 450000N· 面上的彎矩應(yīng)力為 M P 50 03 9 27 b ???? ?截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MP 0 0 04 5 0 0 0 0???軸的材料為 45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,由軸常用材料性能表查得: M P ?? ??? ,, 截面上由于退刀槽而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)??及??按 文獻(xiàn) [6]中 查取。? ? ,經(jīng)插值后可查得 k 又由 文獻(xiàn) [6]可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ??? q,故有應(yīng)力集中系數(shù) (1 ??????? )(??? ?(1 ?????? ?+? )( 文獻(xiàn) [6]得尺寸系數(shù) ?;扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?。 軸按磨削加工,由 文獻(xiàn) [6]得表面質(zhì)量系數(shù) ??? ?軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即 1q ??,按 文獻(xiàn) [6]得綜合系數(shù)為 ?????????? ?????????? ??獻(xiàn) [6]得材料特性系數(shù) ?~ ??~ ?于是,計算安全系數(shù) 公式則得 51 ??????? ? ??????? 51 ??????? ? ???????????? ????可知其安全。 3)截面 故該軸在 截面 側(cè)的強(qiáng)度也足夠的。本題因無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性,故可略去靜強(qiáng)度校核。因此,軸的設(shè)計校核結(jié)束。 軸承的校核 輸入、輸出軸采用相同的設(shè)計,在此只要校核輸出軸的軸承是否滿足工程需要。 1) 求兩軸承受到的徑向載荷 1 2將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個力系。其中:1受力分析可知: 871107 671 ??????????N 8 0 1 58718 8 8 612 ????? N 2360376910767107671 ???? F N 1 4 0 92 3 6 03 7 6 912 ????? N 2515212r 1 ?? N 81 3522222 ??? N 2) 求兩軸承的計算軸上力1010C 型軸承,按 文獻(xiàn) [6],軸承派生軸向力d, 其中, e 為判斷系數(shù),其值由0 大小來確定,但是現(xiàn)在軸承軸向力 知,故先初取 e=此可估算 ? ? 2 1 4 03 2 5 48 8 8 621 ????? 00612 ?? 得: 獻(xiàn) [6]確定 e , e , 21401 ?, 0062 ?。 3) 求軸承當(dāng)量動載荷,由 文獻(xiàn) [6]進(jìn)行查表或差值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為: 對軸承 1 X Y 對軸承 2 11?X 01?Y 因為軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷,按 文獻(xiàn) [6]查得 .1?取 5.1? 2 4)( 11111 ??? 6 8)( 22222 ??? 4) 驗算軸承壽命 因為 21 ,所以按軸承 2 的受力計算大小來驗算 p 9 89) 5 00(150060 10)(6010 3626 ????? ?綜上所述可得,該設(shè)計符合工程要求。 總結(jié) 本科畢業(yè)設(shè)計歷時兩個半月,在這兩個半月中,我能按照預(yù)期進(jìn)度安排,按時按量的完成設(shè)計任務(wù)。設(shè)計初期,我復(fù)習(xí)了《 機(jī)械設(shè)計 》、《 材料力學(xué) 》、《 工程圖學(xué) 》等知識,查閱了《 機(jī)械設(shè)計文獻(xiàn) [6]》、《 課程設(shè)計指導(dǎo) 》等規(guī)范。在設(shè)計中期,利用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行 無級變速器結(jié)構(gòu)和外觀的 設(shè)計。設(shè)計后期,主要進(jìn)行 三維圖和工程圖 繪制。設(shè)計期間得到了 邱老師 的指導(dǎo)和幫助,在此深表謝意。 畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用,是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計,我復(fù)習(xí)了以前在課堂上學(xué)習(xí)的專業(yè)知識,學(xué)習(xí)和體會到了 機(jī)械 設(shè)計的基本技能和思想。我深刻的認(rèn)識到: 想成為一名機(jī)械 工程師,應(yīng)該具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,本著 機(jī)械產(chǎn)品 以人為本的思想,力求做到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、耐久、美觀;設(shè)計 過程中,應(yīng)該嚴(yán)格按照 機(jī)械設(shè)計文獻(xiàn) [6]的要求,同時也要考慮各個 零部件的尺寸配合 。這就要求 設(shè)計 人員具備較高的綜合素質(zhì),不僅要抓住 機(jī)械產(chǎn)品 設(shè)計的主要矛盾,同時也要考慮一些細(xì)節(jié)問題。 在畢業(yè)設(shè)計的過程中,我深刻認(rèn)識到 標(biāo)準(zhǔn) 是設(shè)計的航標(biāo),必須多思考、多體會。在以后的學(xué)習(xí)和工作中,要不斷加強(qiáng)對 標(biāo)準(zhǔn) 的學(xué)習(xí)和理解,只有這樣,才不會出現(xiàn)錯誤。 相互學(xué)習(xí),注重交流。在設(shè)計過程中,我們遇到了很多問題,必須勤學(xué)好問,努力發(fā)揮集體的積 級 性和創(chuàng)造力,這樣才能提高工作效率。 “養(yǎng)兵千日,用兵一時。”在 畢業(yè)設(shè)計中,我為能用上四年所學(xué)而欣慰,同時我深深的感覺到了基礎(chǔ)知識的重要性。專業(yè)課學(xué)習(xí)時,老是感覺所學(xué)知識與實(shí)際相差太遠(yuǎn)。這種急功近利的思想使自己對一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)有所放松,在畢業(yè)設(shè)計的過程中,我深深的體會到了“書到用時方恨少”的含義。在以后的學(xué)習(xí)生活中切不可急于求成而忽略了夯實(shí)基礎(chǔ)?!叭f丈高樓從地起”,切實(shí)做到理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用。 畢業(yè)設(shè)計是本科教育非常重要的階段,我初步掌握了 機(jī)械 設(shè)計的基礎(chǔ) 理論、方法、步驟。在以后的學(xué)習(xí)生活中,我將加強(qiáng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。 在此再次感謝在畢業(yè)設(shè)計中指導(dǎo)幫助我的老師和同學(xué)。 參考文獻(xiàn) [1] 周有強(qiáng) . 機(jī)械無級變速器 [M]. 成都 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001. [2] 阮忠唐 M]化學(xué)工業(yè)出版社, 1999. [3] 濮良貴,繼名剛,機(jī)械設(shè)計 [M]版 高等教育出版社, 2001 [4] 趙又紅,周知進(jìn),機(jī)械設(shè)計 /機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo) 2012 [5] 蘇旭平,工程材料 [M]2011 [6] 成大先,機(jī)械設(shè)計 文獻(xiàn) [6][M],北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2001 [7] 濮良貴,紀(jì)明剛,機(jī)械設(shè)計 [M],北京:高等教育出版社,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
50 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- Koop 型鋼 無級 變速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計 CAD 圖紙 全套 畢業(yè) 答辯 論文
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-37562.html