1 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目 小功率機(jī)械摩擦式無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械 設(shè)計(jì) 制造 及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2010963034 姓 名： 易佳奇 指導(dǎo)教師： 邱愛(ài)紅 完成日期： 2014 年 5 月 9 日 2 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼環(huán)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 2010963035 姓名： 易佳奇 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 邱愛(ài)紅 系主任： 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 1、設(shè)計(jì)一種 以鋼環(huán)作為中間元件 的 機(jī)械摩擦式無(wú)級(jí)變速器 ； 2、輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=1400速范圍 R=6； 3、完成裝配圖 張，零件圖總量不少于 張； 4、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份； 5、英文文獻(xiàn)翻譯一份， 不少于 3000 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1、鋼環(huán)式無(wú)級(jí)變速器原理及其結(jié)構(gòu)； 2、變速原理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。 3 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)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(jì)與討論 第 3 4 周 4 無(wú)級(jí)變速器布局設(shè)計(jì) 第 5 周 5 無(wú)級(jí)變速器總裝配圖設(shè)計(jì) 第 69 周 6 無(wú)級(jí)變速器零件圖設(shè)計(jì) 第 10 周 7 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 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 阮忠唐 . 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器 M. 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2 阮忠唐 M 3 徐灝 卷 M 4 毛謙德 版 M 5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版第 2 卷 M 4 湘潭大學(xué) 興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 2010963035 姓名 易佳奇 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼環(huán)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)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(huì) 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(jì)）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)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(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 無(wú)創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 論文選題綜合性強(qiáng)，基本符合機(jī)械專(zhuān)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(jì)計(jì)算比較科 學(xué)，技術(shù)用語(yǔ)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(jià)值。 同意進(jìn)行答辯 評(píng)閱人： 2010 年 5 月 日 5 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2010963035 姓名： 易佳奇 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 頁(yè) 圖 表 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼環(huán)無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 內(nèi)容提要： 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是一種傳動(dòng)裝置，其功能特征主要是：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情 況下，能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿(mǎn)足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn) 過(guò)程中各種不同工況的要求；其結(jié)構(gòu)特征主要是：需由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及 加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成。 這種無(wú)級(jí)變速器的工作原理是在平行的主，從動(dòng)軸上 分別裝著兩隊(duì)可分離錐輪；一個(gè)沒(méi)有支承的鋼環(huán)緊套在兩對(duì)錐輪之間（當(dāng)兩軸線在同一 水平上時(shí)，環(huán)在重力作用下貼附于兩對(duì)錐輪上，而當(dāng)兩軸線在同一鉛垂平面內(nèi)時(shí)，則應(yīng) 使環(huán)與兩對(duì)錐輪間有一定的過(guò)盈，以保證一定的預(yù)緊力），錐輪與軸用花鍵相聯(lián)，并可 在軸上作軸向移動(dòng)；錐輪則用平鍵固聯(lián)于軸上；依靠鋼環(huán)與錐輪之間的摩擦力將軸的動(dòng) 力傳給軸而輸出。比較和選擇合適的方案并進(jìn)行摩擦式無(wú)級(jí)變速器的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)參數(shù)輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=1400速范圍 R=6。對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度 和壽命校核；用 圖軟件繪制裝配圖及零件圖。 7 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出基礎(chǔ)知識(shí)較扎實(shí)、獨(dú)立工作能力較強(qiáng)。計(jì)算機(jī)操作較熟練。勞動(dòng)紀(jì)律性較強(qiáng)，工作較認(rèn)真。能如期完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)方案基本正確， 圖面質(zhì)量較好，結(jié)構(gòu)尚合理。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)較認(rèn)真，具有一定的專(zhuān)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(jī)?cè)u(píng)定為： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn) 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 8 目 錄 摘要 . 9 . 10 第一章 緒論 . 11 §機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的特征和應(yīng)用 . 12 §械無(wú)級(jí)變速器的選用和潤(rùn)滑密封 . 14 §文的主要 內(nèi)容及要求 . 16 第二章 摩擦無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械特性加壓裝置和調(diào)速機(jī)構(gòu) . 17 §機(jī)械特性 . 17 §調(diào)速操縱機(jī)構(gòu) . 18 §加壓裝置 . 19 第三章 摩擦式無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)說(shuō)明和計(jì)算過(guò)程 . 20 §摩擦機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的工作原理 . 20 §摩擦無(wú)級(jí)變速器的特點(diǎn) . 21 §錐輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 21 §鋼環(huán)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 25 1、鋼環(huán)尺寸和參數(shù)的確定 . 25 2、強(qiáng)度驗(yàn)算 . 27 §軸系的設(shè)計(jì) . 28 §軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 29 第四章 主要零件的校核 . 31 §輸出，輸入軸的校核 . 31 § 軸承的校核 . 32 總 結(jié) . 33 致 謝 . 34 參考文獻(xiàn)資料 . 35 附 錄： 文獻(xiàn)翻譯 29 9 摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 在某種控制的作用下，使機(jī)器的輸出軸轉(zhuǎn)速可在兩個(gè)極值范圍內(nèi)連續(xù)變化的無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)隨著機(jī)械、材質(zhì)及加工工藝的高速發(fā)展和其需求量日益增多而得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。無(wú)級(jí)變速器的主動(dòng)和從動(dòng)兩根軸通過(guò)傳遞轉(zhuǎn)矩的中間介質(zhì)（機(jī)械構(gòu)件、流體、電磁流等）把兩根軸直接或間接地聯(lián)系起來(lái)并傳遞動(dòng)力。當(dāng)對(duì)主、從動(dòng)軸的聯(lián)系關(guān)系進(jìn)行控制時(shí)，則兩軸間的傳動(dòng)比發(fā)生變化（在兩極值范圍內(nèi)連續(xù)而任意地變化）。用機(jī)械構(gòu)件作為中間介質(zhì)的為機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，其包括摩擦式和脈動(dòng)式。無(wú)級(jí)變速器與定傳動(dòng)比傳動(dòng)及有級(jí)變速傳動(dòng)（它只有有限的幾種傳動(dòng)比）相比，其優(yōu)點(diǎn)是能 夠根據(jù)工作需要在一定范圍內(nèi)連續(xù)變換速度，以適應(yīng)輸出轉(zhuǎn)速和外界負(fù)載變化的要求，摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器依靠傳動(dòng)元件之間的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)，鋼材材質(zhì)、加工工藝水平和潤(rùn)滑油料品質(zhì)等因素是摩擦式機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器不斷發(fā)展的重要保證。本文通過(guò)查閱相關(guān)的諸多文獻(xiàn)和書(shū)籍手冊(cè)等進(jìn)行鋼環(huán)式無(wú)級(jí)變速器原理及其結(jié)構(gòu)、變速原理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)的研究，并對(duì)摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可直接作為設(shè)計(jì)文件或指導(dǎo)文件進(jìn)行生產(chǎn)加工。 關(guān)鍵詞： 無(wú)級(jí)變速器；摩擦式；傳動(dòng)；潤(rùn)滑； 10 VT of of of of in VT of of of is is VT of by in of , or to to is of as a its a of to is to to to a to of VT on of is as of of of VT be as a or 11 第一章 緒論 § 無(wú)級(jí)變速器在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿(mǎn)足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各種不同工況的要求；其結(jié)構(gòu)特征主要是由變速傳動(dòng)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，無(wú)級(jí)變速器分為機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，液壓傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，電力傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器三種。本設(shè)計(jì)任務(wù)要求把無(wú)級(jí)變速器安裝在自行車(chē)上，采用機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，本文主要介紹機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展概況。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器最早是出現(xiàn)在十九世紀(jì)九十年代，到二十世紀(jì)三十年代逐漸開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，由于材質(zhì)與工藝等方面的技術(shù)發(fā)展緩慢導(dǎo)致了無(wú)級(jí)變速也發(fā)展遲緩，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是七十年代以后，隨著先進(jìn)的冶煉和熱處理技術(shù)，精密加工和數(shù)控機(jī)床技術(shù)以及牽引傳動(dòng)理論與高品質(zhì)油的出現(xiàn)和發(fā)展，解決了許多研制和生產(chǎn)無(wú)級(jí)變速器的限制因素，同時(shí)，生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化以及機(jī)械工作性能的改進(jìn)，都促進(jìn)了無(wú)級(jí)變速器的快速發(fā)展，在不同的領(lǐng)域，大量機(jī)器設(shè)備需要采用無(wú)級(jí)變速，尤其在汽車(chē)行業(yè)需求更為突出，因此，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器得到廣泛迅 速的發(fā)展。 國(guó)內(nèi)無(wú)級(jí)變速器 大約 在 二十 世紀(jì) 六十 年代前后起步，當(dāng)時(shí)主要是作為專(zhuān)業(yè)機(jī)械配套零部件， 用 于專(zhuān)業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)?，化工機(jī)械的多盤(pán)式以及切削機(jī)床的 無(wú)級(jí)變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量?jī)H數(shù)千臺(tái)。直 至八十 年代中期以后，隨著國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動(dòng)流水線的迅速發(fā)展，對(duì)各種類(lèi)型機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的需求大幅度增加，專(zhuān)業(yè)廠才開(kāi)始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開(kāi)展了該領(lǐng)域的研究工作 ，又 經(jīng)過(guò) 二三十 年的發(fā)展 ，由于真空冶煉技術(shù)的應(yīng)用、超精密工藝的日臻完善以及 潤(rùn)滑油料摩擦特性方面的改進(jìn)，使得機(jī)械無(wú)級(jí)變速器已經(jīng)系列化生產(chǎn)，并以通過(guò)部件的形式供應(yīng)于市場(chǎng)，近十年來(lái)，由于能源危機(jī)的出現(xiàn)，人們對(duì)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在交通運(yùn)輸工具上應(yīng)用又進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成效。 摩擦式無(wú)級(jí)變速器是機(jī)械無(wú)級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)中的常用部件之一 ， 它依靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，所以它基本上由傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的摩擦變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、保證產(chǎn)生摩擦力所需的加壓裝置和實(shí)現(xiàn)變速的調(diào)速機(jī)構(gòu) 三 部分組成。 近年來(lái)摩擦式無(wú)級(jí)變速器在國(guó)外獲得了較快的發(fā)展，其傳動(dòng)功率從幾十到幾千瓦，并可在接近于010000 轉(zhuǎn) /分的輸出速度下工作 ，效率約為 75%到 95%，與傳統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)及皮帶傳動(dòng)相比，不僅可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速而且傳動(dòng)零件的形狀比較簡(jiǎn)單無(wú)需很高的精度因此加工費(fèi)用較低，現(xiàn)已獲得人們普遍地重視。目前國(guó)內(nèi)使用的摩擦 12 式無(wú)級(jí)變速裝置大多屬于直接傳動(dòng)式、中間元件式、行星傳動(dòng)式三種類(lèi)型 ：主、從動(dòng)摩擦元件直接接觸傳動(dòng)的直接傳動(dòng)式，主、從動(dòng)元件通過(guò)中間元件進(jìn)行傳動(dòng)的中間元件式，以及中間元件作行星運(yùn)動(dòng)的行星傳動(dòng)式。調(diào)速結(jié)構(gòu)則分為一元件相對(duì)于另一元件沿接觸面移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)（或偏轉(zhuǎn)）兩種形式。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和形式是提高傳動(dòng)構(gòu)件受力的均勻性和傳 動(dòng)平穩(wěn)性及效率的關(guān)鍵 ，其速比的變換則通過(guò)改變主動(dòng)輪從動(dòng)輪和中間構(gòu)件三者的相對(duì)位置來(lái)獲得，這些摩擦式無(wú)級(jí)變速器的缺點(diǎn)主要是傳動(dòng)效率低、運(yùn)行中難以保持穩(wěn)定的速比、變速操作困難在高速運(yùn)行時(shí)變速易使傳動(dòng)零件過(guò)早的磨損以及對(duì)于低速大扭矩傳動(dòng)傳動(dòng)裝置的體積與重量較大。 目前對(duì)摩擦無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)理研究得并不充分，有待深入研究。選擇和發(fā)展新的潤(rùn)滑劑，以進(jìn)一步提高摩擦拖動(dòng)率；研究具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及其優(yōu)化問(wèn)題，突破瓶頸，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速器新的突破，真正做到廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。 § 機(jī)械無(wú)級(jí)變速 器是一種傳動(dòng)裝置，其功能特征主要是：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿(mǎn)足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各種不同工況的要求；其結(jié)構(gòu)特征主要是：需由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)及加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操縱方便、傳動(dòng)效率高、恒功率特性好、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因此，能適應(yīng)變工況工作、簡(jiǎn)化傳動(dòng)方案，節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等要求，在工業(yè)界受到越來(lái)越多的重視和采用。目前已經(jīng)較多地應(yīng)用于車(chē)輛、拖拉機(jī)和工程機(jī)械、船舶、機(jī)床、輕紡化工業(yè)機(jī)械、起重機(jī)械和試驗(yàn)設(shè)備中。 的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與 較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但 缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在 一 升排量左右的低功率和低扭矩汽車(chē)，因此在自動(dòng)變速器占有率約 4%以下。近年來(lái)經(jīng)過(guò)各大汽車(chē)公司的大力研究，情況有所改善。 是自動(dòng)變速箱的發(fā)展方向。機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)主要是：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，滑動(dòng)率小，工作可靠，具有恒功率機(jī)械特性，傳動(dòng)效率較高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格相對(duì)便宜；但零部件加工及潤(rùn)滑要求較高，承載能力較低，抗過(guò)載及耐沖擊性較差，故一般適合于中、小 功率傳動(dòng)。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的適用范圍廣，有在驅(qū)動(dòng)功率不變的情況下，因工作阻力變化而需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力矩者（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）；有根據(jù)工況要求需要調(diào)節(jié)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)改變提升或運(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）；有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度者 13 （如斷面切削機(jī)床加工時(shí)需保持恒定的切削線速度，電工機(jī)械中的繞線機(jī)需保持恒定的卷繞速度，紡織機(jī)械中的漿紗機(jī)及輕工 機(jī)械中的薄膜機(jī)皆需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保證恒定的張力等）；有為適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同要求而需協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及需要配合自動(dòng)控制者（如各種各樣半自動(dòng)或自動(dòng)的生產(chǎn)、操作或裝配流水線）；有為探求最佳效果而需變換速度者（如試驗(yàn)機(jī)械或李心機(jī)需調(diào)速以獲得最佳分離效果）；有為節(jié)約能源而需進(jìn)行調(diào)速者（如風(fēng)機(jī)、水泵等）；此外，還有按各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制等。 摩擦式無(wú)級(jí)變速器 ， 它靠旋轉(zhuǎn)體間的接觸摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力 ,通過(guò)改變輸入、輸出的作用半徑，連續(xù)地改變了傳動(dòng)比。摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí) 變速器 主要由壓緊的主動(dòng)裝置、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速控制機(jī)構(gòu)組成。帶錐度的主動(dòng)輪和壓盤(pán)被一組碟形彈簧壓緊，輸入軸與主動(dòng)輪用鍵聯(lián)接，而組成壓緊的主動(dòng)裝置。一組帶錐度的行星摩擦輪內(nèi)側(cè)夾在壓緊的主動(dòng)輪和壓盤(pán)之間，外側(cè)夾在帶錐度的固定環(huán)和調(diào)速凸輪之間，而組成摩擦副；當(dāng)壓緊的主動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦輪就做純滾動(dòng)，由于固定環(huán)和調(diào)速凸輪不動(dòng)，因此，摩擦輪在自轉(zhuǎn)的同時(shí)作公轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)行星摩擦輪的中心軸及 滑塊軸承而帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)調(diào)速凸輪改變角向位置的同時(shí)，調(diào)速凸輪的端面曲線經(jīng)平面彈子夾和固定凸輪的端面曲線作用，使調(diào)速凸輪產(chǎn)生軸向移動(dòng)，從而均勻改變調(diào)速凸輪和固定環(huán)之間的間隔，使錐度行星摩擦輪產(chǎn)生徑向移動(dòng)。最后均勻地改變了行星摩擦輪與主動(dòng)輪、壓盤(pán)及固定環(huán)、調(diào)速凸輪摩擦處的工作半徑，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的無(wú)級(jí)變速。 摩擦式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)的工作能力主要取決于傳動(dòng)元件和壓緊裝置的工作能力，其失效形式主要是傳動(dòng)元件和加壓元件的疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損及壓潰。摩擦式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)元件及加壓元件均采用高硬度合金鋼制成，在潤(rùn) 滑充分的條件下工作。傳動(dòng)元件之間為點(diǎn)接觸或線接觸，接觸點(diǎn)的位置在不斷地變化，因此，在這些接觸，通常發(fā)生與齒輪傳動(dòng)相似的點(diǎn)上應(yīng)力是屬于交變的接觸應(yīng)力（通常高達(dá) 10002500疲勞點(diǎn)蝕破壞和磨損，帶來(lái)的后果是傳動(dòng)出現(xiàn)振動(dòng)、沖擊和噪聲，最終導(dǎo)致不能工作。加壓元件上的接觸應(yīng)力屬于靜應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力，但由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，其接觸應(yīng)力值更高于傳動(dòng)元件，因而其失效形式是表面壓潰（或塑性流動(dòng)）和疲勞點(diǎn)蝕。 綜上所述 ， 可以看出采用無(wú)級(jí)變速器，尤其是配合減速傳動(dòng)時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大其變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩，能更好的適應(yīng)各種工況要求 ，使之效能最佳，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化等各方面皆具有顯著的效果。無(wú)級(jí)變速器目前已成為一種基本的通用傳動(dòng)形式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運(yùn)輸?shù)V山冶金、工程、 14 農(nóng)業(yè)、國(guó)防及試驗(yàn)等各類(lèi)機(jī)械。 § 一、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的選用 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的種類(lèi)繁多，在設(shè)計(jì)和選用時(shí)，必須綜合考慮實(shí)際使用條件與變速器的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。使用條件包括：工作機(jī)械的變速范圍；最高速時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩和功率；最常使用的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；負(fù)載 變動(dòng)情況；使用時(shí)間（時(shí) /日）；升速與降速情況；啟、制動(dòng)頻繁程度；有無(wú)正反向使用要求及其頻繁程度；換算到變速器輸出軸上的工作機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。對(duì)于變速器本身來(lái)說(shuō)，主要是考慮其功率和運(yùn)動(dòng)特性，在仔細(xì)考慮了上述因素后，正確地選用無(wú)級(jí)變速器的尺寸、容量及類(lèi)型。 選擇變速器的類(lèi)型時(shí)，應(yīng)首先明確機(jī)械本身在整個(gè)變速器范圍內(nèi)對(duì)功率或轉(zhuǎn)矩的要求。然后結(jié)合各種無(wú)級(jí)變速器的功率（或轉(zhuǎn)矩）特性曲線進(jìn)行選用。例如：機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)在全變速范圍內(nèi)，傳動(dòng)功率基本恒定，這時(shí)只能選用 和寬三角帶式無(wú)級(jí)變速器。對(duì)于機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，則要求在相當(dāng)寬的變速范圍內(nèi)傳遞恒定轉(zhuǎn)矩，而不要求恒功率特性；這時(shí)可考慮采用 C 型等變速器。當(dāng)然，滿(mǎn)足恒功率使用要求的無(wú)級(jí)變速器亦可用于恒轉(zhuǎn)矩的使用場(chǎng)合。因?yàn)楹愎β市蜔o(wú)級(jí)變速器的變速范圍都比較小，遠(yuǎn)不及恒轉(zhuǎn)矩型者，所以不適用 機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)。 速特性 （ 1）轉(zhuǎn)速范圍：機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速范圍也是選擇無(wú)級(jí)變速器類(lèi)型的重要依據(jù)。因此，必須了解各種無(wú)級(jí)變速器的輸出轉(zhuǎn)速范圍，以免在機(jī)械傳動(dòng)鏈中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速猛降或者相反的不合理現(xiàn)象。 （ 2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性：脈動(dòng)式和齒鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器的輸出角速度有一定的不均勻性，因而不適用于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求的場(chǎng)合，如磨床主傳動(dòng)系統(tǒng)。 裝場(chǎng)地要求 （ 1）由于各種機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理不同，因此，在相同的傳動(dòng)功率情況下，其體積將有很大差異。分離傳動(dòng)的機(jī)械對(duì)變速器沒(méi)有嚴(yán)格要求；而集中傳動(dòng)時(shí)將十分重視體積問(wèn) 題，這就有必要了解各種無(wú)級(jí)變速器的功率容積比率。 （ 2）各種無(wú)級(jí)變速器的輸出軸與輸入軸線的相對(duì)位置有所不同。有的是同軸線的；有的兩軸平行并有一定距離要求；還有一些無(wú)級(jí)變速器的輸出軸于輸入軸是相交或交錯(cuò)的；選用時(shí)應(yīng)注意這些問(wèn)題。 （ 3）某些機(jī)器要求變速器臥式安裝，而另一些機(jī)器則要求立式裝配，這時(shí) 15 必須考慮無(wú)級(jí)變速器立式安裝的可能性。如齒鏈?zhǔn)?、寬三角帶式無(wú)級(jí)變速器就不適合在軸線與地面呈垂直狀態(tài)下使用。 （ 4）某些使用場(chǎng)合，對(duì)清潔、塵埃問(wèn)題要求十分嚴(yán)格。如果某種無(wú)級(jí)變速器從功率特性和轉(zhuǎn)速范圍考慮是適用的，但不能滿(mǎn)足 清潔要求，則仍不可用，如開(kāi)式帶式無(wú)級(jí)變速器由于帶的磨損將會(huì)污染環(huán)境。 作要求 （ 1）調(diào)速：少數(shù)無(wú)級(jí)變速器既可在停車(chē)時(shí)變速，也可在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中調(diào)速，而大多數(shù)無(wú)級(jí)變速器則只能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中才能調(diào)速，在使用時(shí)，必須按操作要求進(jìn)行工作。 （ 2）調(diào)速時(shí)間、手輪上使用的最大力矩。 （ 3）手輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與轉(zhuǎn)速變化之間的關(guān)系等。 如振動(dòng)、噪聲、溫升、滑動(dòng)率、空載功率以及遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制的可能性等。 對(duì)于上述這些問(wèn)題予以綜合考慮，根據(jù)我的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)速比等數(shù)據(jù)，選定鋼環(huán)式無(wú)級(jí)變速器。 二、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的潤(rùn)滑與密封 一般的金屬摩擦式無(wú)級(jí)變速器靠浸油飛濺潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需另加潤(rùn)滑裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。但在啟動(dòng)前必須檢查油位，停車(chē)時(shí)必須保證油位在標(biāo)準(zhǔn)線上。如果油量過(guò)多，則在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)引起空載功率增大、油溫升高以至傳動(dòng)力矩不足等現(xiàn)象。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是按摩擦傳動(dòng)的 實(shí)現(xiàn)調(diào)速并傳遞動(dòng)力的，因此它所采用的潤(rùn)滑油與普通的齒輪箱用油不同，必須按照原設(shè)計(jì)要求或說(shuō)明書(shū)上的規(guī)定，采用專(zhuān)用無(wú)級(jí)變速器油。若用普通機(jī)油代替，則將不能使無(wú)級(jí)變速器充分發(fā)揮作用，甚至?xí)档褪褂脡勖虼?，必須十分重視機(jī)械無(wú)級(jí)變速器使用的油液。 1）傳遞動(dòng)力在變速器結(jié)構(gòu)參數(shù)已定的前提下，油的品質(zhì)將成為機(jī)械能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)和滿(mǎn)足工作要求的關(guān)鍵。 2）減輕摩擦部件的磨損 3）吸收、散發(fā)集積在摩擦部位的熱量 4）清洗摩擦件表面 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)件的表面是經(jīng)過(guò)精密加工的，工作過(guò)程如有灰塵或磨屑停留在工作表面上，將會(huì)很快 損傷摩擦表面，必須依靠潤(rùn)滑油將這些不清潔物及時(shí)排除。 對(duì)無(wú)級(jí)變速器專(zhuān)用油的要求 :1）摩擦特性好； 2）適當(dāng)?shù)恼扯群驼扯戎笖?shù)； 3）剪切、氧化安定性好； 4）抗泡性好； 5）油膜強(qiáng)度高。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的密封 要使機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在長(zhǎng)時(shí)期工作后，仍能保持原有的工作精度，必須有良 16 好的密封裝置。對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)或只傳遞運(yùn)動(dòng)而受力極小的無(wú)級(jí)變速裝置來(lái)說(shuō)，密封裝置的主要作用是保護(hù)軸承。閉式金屬摩擦型無(wú)級(jí)變速器的密封裝置，除用來(lái)防止外界塵埃等浸入軸承外，更重要的是，防止油液外漏。對(duì)于閉式無(wú)級(jí)變速器，如果密封不好，油液不斷外漏將使油 池中的油量不斷減少，必然使各部件的正常潤(rùn)滑受到影響，溫升大大增高，以至不能正常共組。此外，油液的外漏也影響工作場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生。 對(duì)于工作環(huán)境惡劣和輸出軸轉(zhuǎn)速很高的變速器，除采用毛氈或皮碗密封之外，還可考慮采用甩油擋板或迷宮密封結(jié)構(gòu)。 此外，由于閉式變速器大多數(shù)具有較大的端蓋，油面高度超過(guò)止口位置，因此除了注意軸承部件密封之外，對(duì)端蓋處的密封問(wèn)題也必須給予重視，應(yīng)合理設(shè)計(jì)端蓋與變速箱體的結(jié)合面，同時(shí)在接合縫隙處應(yīng)涂抹密封封膠。 § 1、比較和選擇合適的方案并進(jìn)行摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的 計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)參數(shù)：輸入功率 P=5入轉(zhuǎn)速 n=1400速范圍 R=6。 設(shè)計(jì)要求：安裝拆卸要方便；外觀要?jiǎng)蚍Q(chēng)，美觀；調(diào)速要靈活，調(diào)速過(guò)程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)調(diào)速；關(guān)鍵部件滿(mǎn)足強(qiáng)度和壽命要求。 2、對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度和壽命校核； 3、用 圖軟件繪制裝配圖及零件圖。 17 第二章 摩擦無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械特性加壓裝置和調(diào)速機(jī)構(gòu) § （一）機(jī)械特性及其類(lèi)型 無(wú)極變速器在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下，其輸出軸上的轉(zhuǎn)矩 2與轉(zhuǎn)速 關(guān)系稱(chēng)為機(jī)械特性。它常以 橫坐標(biāo)， 縱坐標(biāo)的平面曲線（ （ 表示。 （ 線上任一點(diǎn)（如圖 2的 A 點(diǎn)）切線斜率的負(fù)值，稱(chēng)為傳動(dòng)的機(jī)械特性在該工況時(shí)的剛度系數(shù) k（或傳動(dòng)剛度） K= - 22 由上式可見(jiàn)，傳動(dòng)剛度 k 也就是輸出轉(zhuǎn)矩對(duì)輸出轉(zhuǎn)速的變化率，所以若特性曲線上各點(diǎn)的 k 值愈大，變化率對(duì)應(yīng)也愈大，隨著 之 外界負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化對(duì)輸出轉(zhuǎn)速的影響較小。這種機(jī)械特性相對(duì)來(lái)說(shuō)就較“硬”。相反地，如果特性曲線上各點(diǎn)的剛度系數(shù)很小。則外界負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小變動(dòng)，就足以引起轉(zhuǎn)速巨大的變動(dòng)，這種機(jī)械特性就很“軟”。 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械特性，大致上可以歸納為下列三種： 圖 2的實(shí)線所示，其特性是傳動(dòng)中輸出功率保持不變，即 N2=量 式中 c 有關(guān)常數(shù)。 圖 2械特性及剛性系數(shù) n 2M 2a =M (n 2 )圖 2 - 1 機(jī) 械 特 性 及剛 性 系 數(shù) 18 圖 2功率與恒轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性 表示恒轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性 表示恒功率機(jī)械特性 這時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)速呈雙曲線關(guān)系，有“硬”的機(jī)械特性。特別是在低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，載荷的變化對(duì)轉(zhuǎn)速的影響很小。工作中有 很高的穩(wěn)定性，能充分利用原動(dòng)機(jī)的全部功率。 2. 恒轉(zhuǎn)矩特性如圖 2虛線所示，由于輸出轉(zhuǎn)矩 此，其輸出功率與輸出轉(zhuǎn)速成正比變化，剛度系數(shù) k=0，只要負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于其輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速立即下降，甚至引起打滑和運(yùn)轉(zhuǎn)中斷，不能充分利用原動(dòng)機(jī)的輸入功率。 3. 變功率、變轉(zhuǎn)矩特性變速其的輸出轉(zhuǎn)速隨其負(fù)載轉(zhuǎn)矩和功率的變化而變化，其變化規(guī)律復(fù)雜多樣，通常以試驗(yàn)方法來(lái)確定。 （二）容許輸出特性 無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)能力受結(jié)構(gòu)強(qiáng)度條件等因素的限制。我們把變速器在調(diào)速過(guò)程中有強(qiáng)度條件所限定的、變速器所能提供的 轉(zhuǎn)矩（或功率）與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系稱(chēng)為容許輸出特性。通常是對(duì)變速器的薄弱傳動(dòng)元件，取其工作應(yīng)力等于許用應(yīng)力，按不同位置逐點(diǎn)計(jì)算出其所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩和功率，便可畫(huà)出容許輸出特性曲線 M( 至于實(shí)際上輸出了多大的功率和轉(zhuǎn)矩，則需視具體工作情況而定。 § （一）常用操縱機(jī)構(gòu)的型式 調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的作用是：根據(jù)工作要求以手動(dòng)或自動(dòng)控制方式，改變滾動(dòng)體間的尺寸比例關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。同時(shí)通過(guò)速度表盤(pán)上的指針直接指出任一調(diào)速位置時(shí)的輸出速度（或傳動(dòng)比）。 n 2 n 2 N 2 N 2 =N (n 2 )N 2 =N (n 2 )M 2 =M (n 2 )M 2 =M (n 2 )圖 2 - 2 恒 功 率 與 恒 轉(zhuǎn) 矩機(jī) 械 特 性- - - - - 表示恒轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性表 示 恒 功 率 機(jī) 械 特 性 19 1. 通過(guò)使?jié)L動(dòng)體移動(dòng)來(lái)改變工作半徑的。主要用于兩滾動(dòng)體的母線均為直線的情況，且兩輪的回轉(zhuǎn)軸線平行或相交，移動(dòng)的方向是兩輪的接觸線方向。 2. 通過(guò)使?jié)L動(dòng)體的軸線偏轉(zhuǎn)來(lái)改變工作半徑。主要用于兩滾動(dòng)體之一的母線為圓弧的情況。 § 加壓裝置是影響無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)性能與承載能力的關(guān)鍵部件，應(yīng)予正確地設(shè)計(jì)。 （一）、壓緊力的確定 加壓裝置的任務(wù)是使?jié)L動(dòng)體彼此相互壓緊，并在接觸區(qū)產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮Γ?F=fQ=傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 （二）、加壓裝置的特性，分類(lèi)及位置配置 加壓裝置所提供的壓緊力與變速器輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系，稱(chēng)為加壓特性。 變速傳動(dòng)所需的加壓特性取決于摩擦傳動(dòng)的形式及其機(jī)械特性。通常，它與輸出軸的轉(zhuǎn)矩，功率，轉(zhuǎn)速和工作半徑等有關(guān)。 （三）、恒壓式加壓裝置 恒壓式加壓裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于布置，能防止過(guò)載，但由于其壓緊力是恒定的，為使傳動(dòng)可靠，壓緊力的大小必須按最大負(fù)載來(lái)調(diào)整，所以滾動(dòng)體，軸及軸承等始終處于很大的壓緊力作用。對(duì)效率和壽命等均不利。 （四）、自動(dòng)加壓裝置 大多數(shù)無(wú)級(jí)變速器均采用自動(dòng)加壓裝置，其壓緊力與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成反比變化，可減少滑動(dòng)，提高傳動(dòng)效率和壽命，便于實(shí)現(xiàn)恒功率傳動(dòng)以充分利用動(dòng)力，但不能防止過(guò)載，因而應(yīng)設(shè)置限制過(guò)載的安全聯(lián)軸器等過(guò)載保護(hù)裝置。即使在自動(dòng)加壓裝置中，仍應(yīng)有一剛性適當(dāng)?shù)膹椈梢员３忠粋€(gè)經(jīng)常的預(yù)緊力，使其能迅速安全的起動(dòng) 20 第三章 摩擦式無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)說(shuō)明和計(jì)算過(guò)程 § 這種變速器的典型結(jié)構(gòu)如圖 動(dòng)軸 1 和 4 上分別裝著兩對(duì)可分離錐輪 2， 3；一個(gè)沒(méi)有支承的鋼環(huán) 9 緊套在兩對(duì)錐輪之間（當(dāng)兩軸線在同一 水平面上時(shí)，環(huán)在重力作用下貼附于兩對(duì)錐輪上，而當(dāng)兩軸線在同一鉛垂平面內(nèi)時(shí)，則應(yīng)使環(huán)與兩對(duì)錐輪間有一定的過(guò)盈，以保證一定的預(yù)緊力），錐輪 2， 8 與軸 4， 1 用花鍵相聯(lián)，并可在軸上作軸向移動(dòng)；錐輪 3， 10 則用平鍵固聯(lián)于軸 4， 1 上；依靠鋼環(huán)與錐輪之間的摩擦力將軸 1 的動(dòng)力傳給軸 4 而輸出。 圖 3環(huán)分離錐輪式無(wú)級(jí)變速器 a) 結(jié)構(gòu)圖 b）拉桿局部示意圖 1 主動(dòng)軸 2、 3 從動(dòng)錐輪 4 從動(dòng)軸 5 拉桿 6 調(diào)節(jié)套 7 小齒輪 8、 10 主動(dòng)錐輪 9 鋼環(huán) 11、 12 銷(xiāo) 13 棘輪 14 止動(dòng)銷(xiāo) 動(dòng) 手輪由小齒輪 7 帶動(dòng)調(diào)節(jié)套 6 上的齒條，使 6 向右（左）移動(dòng)，通過(guò)拉桿 5（參見(jiàn)圖 31b）使錐輪 2 的支承套帶著 2 也向右（左）同步移 21 動(dòng)，這樣使主動(dòng)側(cè)錐輪的工作直徑 ?。?，而從動(dòng)側(cè)錐輪的工作直徑大），從而達(dá)到變速的目的。 動(dòng)錐輪之間的初始間隙（或過(guò)盈），可以通過(guò)拉桿 5 來(lái)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)，松開(kāi)止動(dòng)銷(xiāo) 14，轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿，其左端的螺紋使錐輪 2 和 8 的軸向相對(duì)位置發(fā)生變化，當(dāng)獲得所需的間隙后，將止動(dòng)銷(xiāo)插入拉桿右端棘輪 13 的齒間而定位，這種調(diào)節(jié)工作在開(kāi)始調(diào)整時(shí)進(jìn)行。 § 鋼環(huán)分離錐輪式無(wú)級(jí)變速器的特點(diǎn)： （ 1） 鋼環(huán)具有自動(dòng)加壓作用，傳動(dòng)元件與加壓元件合為一體，不需另設(shè)加壓裝置，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，制造也容易； （ 2） 對(duì)稱(chēng)調(diào)速，可作升速及降速變速傳動(dòng)，其變速范圍為 10（最大可達(dá)16） ,其極限傳動(dòng)比為 （ 3） 由于錐輪的錐頂與鋼環(huán)內(nèi)錐頂點(diǎn)不重合，且錐頂距較大，因而幾何滑動(dòng)較大，傳動(dòng)效率低（ =為了減少幾何滑動(dòng)與提高傳動(dòng)效率，常采取點(diǎn)接觸的結(jié)構(gòu)形式； （ 4） 其機(jī)械特性近似于恒功率特性；其傳動(dòng)功率可達(dá) 10了提高承載能力，錐輪以增大當(dāng)量曲率半徑； （ 5） 使用時(shí)常將其配置在 傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，并讓傳動(dòng)元件在油中運(yùn)行； （ 6） 錐輪及鋼環(huán)均用 成，工作表面硬度不低于 4，并經(jīng)磨制，表面光潔度在 8 以下。 § （ 1） 材料的選取 . 由于鋼環(huán)和錐輪都需要一定的強(qiáng)度和硬度，且兩者相對(duì)滑動(dòng)較大，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得鋼環(huán)和錐輪均用 面硬度 4，摩擦系數(shù) f=材料力學(xué)得，許用接觸應(yīng)力：點(diǎn)接觸 j=22000線接觸 =18000主，從動(dòng)軸采用 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 22 表 3式傳動(dòng)中許用接觸應(yīng)力 j值 查機(jī)械無(wú)級(jí)變速器書(shū)，預(yù)選有關(guān)參數(shù)如下： c= =頂角 =120 度。 （ 2）按點(diǎn)接觸情況計(jì)算錐輪最小工作直徑 2 ( 1 ) c o s 12 ( 1 ) c o s 1c C r R r R b= 2*612*61 = 機(jī)械無(wú)級(jí)變速器書(shū)表中（ 1 ( )23 表 3-2 /1、 的數(shù)值 代入式 184408 (2( 1) + 1 )23 得： 1 傳動(dòng)可靠系數(shù)，取3)按線接觸情況計(jì)算 3 2s i n 2 1m i n 4 1 5 0 ( 1 )f n j C r R b24 8 0 0 比較（ 2）和 (3)計(jì)算結(jié)果，圓整取 對(duì)于點(diǎn)接觸情況強(qiáng)度足有富余，對(duì)于線接觸情況則強(qiáng)度仍能滿(mǎn)足，這也這不會(huì)導(dǎo)致對(duì)傳動(dòng)帶來(lái)?yè)p壞。 (4)錐輪最大工作直徑 確定 . (5)錐輪錐頂角 2 =的確定 . 取 2 =120 度 (6)主，從動(dòng)錐輪之間中心距 a 的確定 . a=（ (7)錐輪與鋼環(huán)之間工作長(zhǎng)度 b 的確定 . b=060 = 圓整為 8)錐輪小端直徑 確定 . =5* 圓整為 9)錐輪大端直徑 確定 . =. 5* 圓整為 10)錐輪的零件圖 . 25 圖 3定錐輪零件圖 § 環(huán)尺寸和參數(shù)的確定 1）鋼環(huán)工作直徑的確定 a 圓整為 14 ）鋼環(huán)工作寬度的確定 o t)(c o t( 0m i n )m a ，圓整為 3 ）鋼環(huán)寬度的確定 0 取 B=3.5 ）鋼環(huán)厚度的確定 取 h=）點(diǎn)接觸時(shí)鋼環(huán)接觸區(qū)的圓弧半徑的確定 圓整為 12）鋼環(huán)內(nèi)經(jīng)的確定 i i n 00 取內(nèi)徑 D 7）鋼環(huán)外徑的確定 i 8）鋼環(huán)剖面積的確定 ， 圓整為 12）鋼環(huán)剖面重心的回轉(zhuǎn)半徑的確定 10）中性層所在半徑的確定 11）重心至中性層的距離的確定 12）內(nèi)周至中性層的距離的確定 13）外周至中性層的距離的確定 102 26 14）錐輪及剛環(huán)的工作圖 圖 3移動(dòng)錐輪零件圖 15）剛環(huán)零件圖 27 圖 3環(huán)零件圖 碳淬火 兩面的接觸圈的不平行度允差為 同心度允差為 度驗(yàn)算 這種變速器的輸出功率輸出隨輸出轉(zhuǎn)速的增高而增大，但輸出轉(zhuǎn)速則有所下降，是變功率，變轉(zhuǎn)矩的變速傳動(dòng)，應(yīng)按（ 位置進(jìn)行計(jì)算。 1） 鋼環(huán)內(nèi)周的正壓力 100 . 1 8 22 (1 )ci y R 28 f 5 于是得 2/21974)2659512 2）鋼環(huán)外周的正應(yīng)力 202/7 6 5) 26 3 9 5 12)1 8