机械菱锥式无级变速器结构设计

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1、目录第一章 绪论11.1机械无级变速器的发展概况11.2机械无级变速器的特点11.2.1无级变速器的技术特性11.2.2无级变速器优缺点21.2.3无级变速器类型31.3机械无级变速器的研究现状51.3.1国内研究形式51.3.2国际研究形式51.3.3变速器技术未来发展趋势61.3.4未来注重节能环保技术61.4课题的研究内容和要求7第二章 菱锥式无级变速器工作原理82.1 CVT的工作原理82.2 菱锥无级变速器的变速原理 9第三章 菱锥无级变速器部分零件的设计与计算123.1、电动机的选择123.2、变速器基本型号的确定123.3、菱锥与主动轮结构尺寸的计算123.4、输入侧加压装置13

2、3.5、输出侧加压装置133.6、强度校核计算143.7、输入、输出轴的结构设计143.8、输入、输出轴上轴承的选用15第四章 主要零件的校核164.1 输出、输入轴的校核164.2 轴承的校核17总结18致谢19参考文献20中英文翻译21机械菱锥式无级变速器结构设计摘要: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，以满足及其或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。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。菱锥式无级变速器其主要特点是： 一是

3、为升、降速型；二是采用多个菱锥分流传动，承载力大，变速范围宽，恒功率特性好，摩擦损耗小，传动效率高；三是可以正反转，并能使输入、输出端互换以获得低或高的输出转速；四是采用两套自动加压装置，工作可靠，调压迅速；五是运转平稳，抗冲击能力较强。这次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。论文中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

4、结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。关键词：机械无级变速器 摩擦式 菱锥锥轮式Ling cone CVT mechanical structure designAbstract ：The mechanical variable speed drives is a general purpose gearing which can realize a constant viaration of output shaft rotating speed in certain degree with the same input rotate speed so as to meet the prod

5、uction systems demands during all kinds of operating situations. The article briefly introduces the basic structure, the way of design and calculation, material and lubricate of the pyramid type variable speed drives, and taking them as the theory basis of the design of mechanical variable speed dri

6、ves.The most specialties of Ling cone CVT mechanical: 1 capable of improve and lower the speed; 2 large bearing capacity, wide range of variable speed, constant output power, small friction loss and high transmission efficiency; 3 it can rotate positively and versedly so as to exchange the input and

7、 output with corresponding low or high output rotational speed; 4 precise control of speed and easy presure regulating; 5 stable accuracy of speed and strong impact resistance.This design uses the pyramid wheel as the middle transmission component, by changing its working radius to realize the conti

8、nuous change of the output axis. This article analyzes the working theory and the working forces of the drive wheel, pyramid wheel and outer ring during the transmission process. It also deduces the practical calculation formula of the pyramid wheel type variable speed drives, it also goes on the ma

9、terial calculation aim at the selection parameter. It protracts the assemble-drawing of the pyramid wheel type variable speed drives and the accessory-drawing of the mostly drive component. So it can express more clearly of the structure and process planning of the variable speed drives. Key Words:

10、mechanical variable speed drives, friction type, pyramid type15第一章 绪 论1.1机械无级变速器的发展概况无级变速器（Continuously Variable Transmission，简称 CVT）是一种能够使机器的输出轴转速在两个极值范围内连续变化的传动部件。它具有输入和输出两根轴，通过固体、液体、电磁流等中间介质将输入、输出轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对输入输出轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比在两个极值范围内连续而任意地变化。其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机构以及加压装置和输出机构三部分组成

11、。传动系统的调速一般有两种方式:一种是动力源速度恒定，调节传动机构的传动比，即所谓的机械无级变速传动;一种是传动机构的传动比恒定，调节动力源速度，即所谓的电力无级变速传动。无级变速器的适用范围广，可以在驱动固定的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩（如化工行业中的搅拌机械，即要求随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度）；可以根据工况要求调节速度（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）；可以为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度（如断面切削机床加工时需保持恒定的切削线速度，电

12、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持恒定的张力）；可以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）；可以为探求获得最佳效果而需变换速度（如试验机械或离心机需调速以获得最佳分离效果）；可以为节约源而需进行调速（如风机、水泵等）；此外，还有按各种规律的或不规律的变化要求而进行速度调节以及综上所述，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，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳，在提高产品的产量与质量，适应产

13、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。所以无级变速器目前已成为一种基本的通用传动形式，广泛应用于纺织、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，已开发有各种类型并已系列化生产。1.2机械无级变速器的特点1.2.1无级变速器的技术特性目前CVT技术发展得相当迅速，各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来，CVT的地位和作用更是无可替代，它将会是未来变速器发展的大趋势。下面从以下几点出发分析无级变速器的技术特性。1、经济性CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与

14、发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的Golf VR6轿车上分别安装了4-AT和CVT进行ECE市区循环和ECE郊区循环测试，证明CVT能够有效节约燃油(如表1) 安装4-AT和CVT的大众公司的Golf VR6汽车的燃油消耗对比试验油耗4-AT CVTECE市区循环,L/100km14.413.2ECE郊区/远程循环, L/100km10.89.890km/h匀速，L/100km8.37.0120km/h，L/100km10.39.2 2、动力性汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性，能够获得后

15、备功率最大的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。3、排放CVT的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放量。ZF公司将自己生产的CVT装车进行测试，其废气排放量比安装4-AT的汽车减少了大约10%。4、成本CVT系统结构简单，零部件数目比AT(约500个)少(约300个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵)的生产成本，将降低20%-30%。勿庸置疑，CVT变速器的技术含量和制

16、造难度都要比MT变速器高，与AT变速器相仿，由于金属带式CVT的结构简单，所含的零件数量比AT变速器少40左右，整车的质量因而也有所减轻。5、驾驶平顺性由于CVT的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓，而且驾驶非常简单、安全。从而使用户获得全方位的“行驶乐趣”。1.2.2无级变速器优缺点优点：CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间，但它比传统的手动和自动变速器的优势却是显而易见的：1. 结构简单，体积小，零件少，大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本；2. 它的工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放；3. 具有较高的

17、传送效率，功率损失少，经济性高。缺点：由于钢制皮带本身的承受力有限，因此大排量大扭矩的轿车不太适合，也不适宜做激烈的运动。传动带容易损坏，无法承受较大的载荷等等，这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。1.2.3无级变速器类型为实现无级变速，按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。液体传动液体传动分为两类：一类是液压式，主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率传动。另一类为液力式，采用液力耦合器或液力矩进行变速传动，适用于大功率（几百至几千千瓦）。 液体传动的主要特点是：调速范围大，可吸收冲击和防止过载，传动效率较高，寿命长，易于实

18、现自动化：制造精度要求高，价格较贵，输出特性为恒转矩，滑动率较大，运转时容易发生漏油。1.2.3.1电力传动电力传动基本上分为三类：一类是电磁滑动式，它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器，通过改变其励磁电流来调速，这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单，成本低，操作维护方便：滑动最大，效率低，发热严重，不适合长期负载运转，故一般只用于小功率传动。 二类是直流电动机式，通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大，精度也较高，但设备复杂，成本高，维护困难，一般用于中等功率范围（几十至几百千瓦），现已逐步被交流电动机式替代。 三类是交流电动机式，通过变极、调压和变频进行调速。实际

19、应用最多者为变频调速，即采用一变幅器获得变幅电源，然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高，可自动控制，体积小，适用功率范围宽：机械特性在降速段位恒转矩，低速时效率低且运转不够平稳，价格较高，维修需专业人员。近年来，变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展，对机械无级变速器产生了一定的冲击。1.2.3.2机械传动机械无级变速器与液力无级变速器和电力无级变速器相比，结构简单，维护方便，价格低廉，传动效率较高，实用性强，传动平稳性好，工作可靠。特别是某些机械无级变速器在很大范围内具有恒功率的机械特性（这是电力和液压无级调速装置所难达到的）。因此，可以实现能适应变工况工作，简化传动

20、方案，节约能源和减少污染等要求，但不能从零开始变速。机械式无级变速器按传动原理一般可分为：摩擦式、带式、链式和脉动式四大类,约 30种类型。1、摩擦式 摩擦式无级变速器是指利用主、从动刚性元件(或通过中间元件)在接触处产生的摩擦力和润滑油膜牵引力进行传动，并可通过改变其接触处的工作半径进行无级变速的一种变速器。摩擦式无级变速器由三部分组成:传递运动和动力的摩擦变速传动机构;保证产生摩擦力所需的加压装置;实现变速的调速机构。它具有各种不同的结构类型，一般可分为:直接传动式，即主、从动摩擦元件直接接触传动;中间元件式，即主、从动元件通过中间元件进行传动;行星传动式，即中间元件作行星运动的传动机构。

21、目前，国内应用较广或已形成系列进行生产的主要有:锥盘环盘式、多盘式、转环直动式、钢球锥轮式、菱锥式、行星锥盘和行星环锥无级变速器等。2、链传动式链式无级变速器是一种利用链轮和钢质挠性链条作为传动元件来传递运动和动力的机械变速装置。它属于开发较早、应用较多的一种通用型变速器。链式无级变速器由链轮和链条构成的传动机构、调速机构和链条张紧加压机构三部分组成。它是通过主、从动链轮的两对锥盘的轴向移动实现调速的。按链条结构形式可分为以下几类:滑片链无级变速器、滚柱链无级变速器、套环链无级变速器、摆销链无级变速器等几种。前两种变速器发展比较成熟，应用广泛，后两种变速器体现了链式无级变速器的发展方向。3、带

22、传动式它与链式变速器相似，其变速传动机构是由作为主、从动带轮的两对锥盘及张紧在其上的传动带组成。其工作原理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。它由于具有结构简单，工作平稳等优点，在机械无级变速器中可以说是应用最广的一种。带式无级变速器根据传动带的形状不同，可分为平带无级变速器和 V 带无级变速器两种类型。带式无级变速器结构简单、承载能力强、变速范围大、制造容易、工作平稳、易损件少、能吸收振动、噪声低、节能环保、带的更换方便，尤其是它克服了以往各类无级变速器传递功率较小的缺点 ,可用于需要中大

23、功率范围。因而是机械无级变速器中广泛应用的一种；其缺点是外形尺寸较大而变速范围较小。4、脉动式脉动式无级变速器主要由传动机构、输出机构(超越离合器)和调速机构三个基本部分组成的低副机构，故具有以下特点：传动可靠、寿命长、变速范围大、调速精度高、最低输出转速可为零、调速性能稳定、静止和运动时均可调速、结构较简单、制造较容易。但它存在着有待进一步解决的问题，例如：调速范围在扩大之后，在结构和使用上如何实现增速变速传动和采用复合式超越离合器；高速输出时不平衡惯性力所引起的振动增大，如何避免共振现象；低速输出时脉动不均匀性显著增加，如何提高单向超越离合器的承载能力和抗冲击能力等。国际上，在机械式脉动无

24、级变速器领域，目前以德国、美国和日本的技术水平较高，其成熟技术以德国的 GUSA型及美国的 ZERO-MAX 型系列产品为代表。就目前来说，鉴于结构性能上的局限性，现有脉动式无级变速器主要用于中小功率(18kW 以下)、中低速(输入n1=1440r/min，输出 n2=0-1000r/min)、降速型以及对输出轴旋转均匀性要求不严格的场合。例如在热处理设备、清洗设备以及化工、医药、塑料、食品和电器装配运输线等领域的应用。1.3机械无级变速器的研究现状1.3.1国内研究形式随着中共十七届五中全会召开，中国政府起草并通过了国家“十二五”规划，规划中明确提出，中国迫切需要完成从汽车大国到汽车强国的转

25、变。 中国要成为汽车强国，首先要克服自主技术这块短板。而汽车的核心部分动力总成，仍是国内一直没有完全掌握的关键汽车零部件技术之一。在发动机发展了数十年之后，变速器，尤其是自动变速器成为了制约国内动力总成技术发展的重要因素。 自动变速器，几乎所有的自主整车企业都在进行研发，也有企业推出了产品，但结构都比较简单，技术很落后，换档平顺性和经济性都让人难以满意。拿AT为例，国内车企研究时间最长的是4AT，尚做不出成熟产品，除了如布置方案上的技术困难，AT对生产设备和工艺控制的要求也是难以具备的。这些因素同样体现在构造特殊的CVT上面。而对于AMT、DCT，最大的技术难点是在于软体发展和控制。在制造方面

26、，部分可以延续手动变速器的齿轴生产设备，但加工精度仍需要大幅提高。 目前国内，自动变速箱基本依靠国际厂商提供产品或者技术，市场竞争还处在手动变速器和自动变速器之间，中国的变速箱发展同国际水平差距很大，尚处在初级阶段。 国内手动变速器的技术在国际上也较为落后，虽然目前大部分厂商都拥有生产手动变速器的设备和能力，但普遍以5档手动变速箱为主，对于5 档以上的产品，还得借助一些国外技术进行研究，并且生产出来的产品或多或少还存在齿轮敲击啸叫噪音、换档性能低下等问题。可以说，目前国内的手动变速器在制造或研发方面处于尚未成熟的阶段。1.3.2国际研究形式 从国际变速器市场看，不同区域的变速器装配情况也不一样

27、。这里主要以日本、欧洲、北美举例。 日本市场一直以来都比较特殊，狭小的国土面积、拥挤的城市交通和对于CVT长期深入的研究使得CVT和AT共存；欧洲出于环保和节能，主要采用手动变速器。但近年来，市场不断被自动变速器吞噬；而在北美地区，AT市场占有率最高。消费者习惯于对AT的偏爱，而且美国车辆一向以车身大、排量大、油耗高着称，加上相对较低的油价，美国汽车三巨头坚持不懈地对AT的研究和提高。 几年前出现的双离合变速器（DCT），结合了手动变速器的燃油经济性、运动性和自动变速器的方便舒适性。世界范围内在对其进行大规模研究和制造，北美已经开始在注重舒适性的同时，寻求可以降低油耗的方案，DCT便是很好解决

28、方案之一，而其4AT已经成为落后技术，其将被6AT或者是更多档位的AT或者是DCT代替；而在欧洲市场，DCT显示出了更为流行和普遍的趋势，依靠现成的手动变速器生产设施和条件，DCT在欧洲已经被大量生产（大众的DSG）。由于DCT比4AT节约大约10%油耗，今后其会逐渐占据一部分原有的手动变速器和AT的市场。 可见DCT的出现在一定程度上改变了目前的市场格局。未来短期，全球的变速箱市场竞争主要会在各种自动变速器（AT、CVT、和DCT）间展开。1.3.3变速器技术未来发展趋势 从目前国内技术和生产设备的状况考虑，手动变速器将占据今后的大部分市场。国内的研究重点主要在5、6档的手动变速器以及性能提

29、升。 AMT由于其仍然存在换档中断的特性，只能局限于低端汽车，此外AMT正越来越多的应用在商用车，尤其是重卡上，基于在手动变速器的基础上增加的控制模块和执行机构，是AMT开发的最大难点。 CVT的关键部件处于少数公司垄断状态而且对于加工精度要求很高，再加上中国路面状况对于关键部件的严峻考验，CVT不太可能成为国内企业主攻研发方向。AT虽然在国内有多年研究经验，但一直没有实现量产，无论从布局设计、软件开发还是部件生产，都有着相当大的难度和障碍，而在国际上4AT已经成为落后技术，6AT技术都已成熟，开始进入8AT的研究阶段。因此国内主要研发重点也不会在AT上，而是直接从国外购买现成产品或者技术。D

30、CT作为有着各方面均衡性能的新兴热门技术，既能满足经济性、舒适性，又拥有较强的运动性，能够满足消费者各种驾驶需求，加上它在手动变速器生产设备上的延续性，今后必将成为国内各车企的研究重心，不过极大的开发难度和高成本也使得其产业化之路漫漫长远。但随着技术的成熟和批量生产之后的成本降低，DCT将会迎来井喷式的市场增长。1.3.4未来注重节能环保技术 随着人口不断增多，能源被不断开采消耗，节能和环保成为人们越来越关心的主题。去年底召开的哥本哈根全球气候峰会更让低碳节能迫在眉睫。汽车作为工业的重要组成部分，节能环保将作为其长期重要技术发展战略之一。 汽车的节能环保技术主要有：一、发展先进小排量发动机汽车

31、；二、燃油经济的动力总成技术；三、轻量化的新型汽车材料应用；四、新能源技术（主要是混合动力和纯电动车）。而直接与变速器相关的就是第二项和第四项技术。 从燃油经济性来看，在所有自动变速器中，AT和CVT表现相对较差，AMT和DCT表现良好；从混合动力技术匹配来看，手动变速器是无法进行匹配的，而在自动变速器里，DCT、AT和CVT的匹配性相当好。 因此，应用于汽车节能环保技术趋势，无论是从燃油经济性还是混合动力的匹配性来看，自动变速器都是必然，尤其是在各方面表现相对完美的DCT，无疑会受到更多关注。 而新能源汽车的另一大技术便是纯电动车。虽然目前被炒的沸沸扬扬，但撇开浮躁仔细分析，电池、电驱动控制

32、和电机是电动车产业化的最大技术障碍，而这其中每个问题都需要长期的研究才能得到解决，尤其是电池，牵涉到太多的瓶颈性难题，并且广泛的基础设施的建设需要巨大投资和长远规划。1.4课题的研究内容和要求课题研究的内容：机械菱锥式无级变速器结构的设计；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主要内容及基本要求 1、钢锥无级变速器的结构设计； 2、输入功率P=1.5kw，输入转速n=1500rpm，调速范围R=8（升1.6降3.87）； 3、一张装配图A0#1张，零件图总量A0#1张； 4、设计说明书一份； 5、英文文献一份。 第二章 菱锥式无级变速器工作原理2.1 CVT的工作原理C

33、VT的主要结构和工作原理如图1所示，该系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，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型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT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、差速器传递给车轮来驱动汽车。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

34、泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，实现速比的连续变化。 汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT的传

35、动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。2.2 菱锥无级变速器的变速原理菱锥式无级变速器属于有中间元件式的无级变速器，它是由瑞士柯普（koop）公司继Koop-B型之后，于50年代末研制开发出的一种类型，称为Koop-K型无级变速器。应用比较广泛，除瑞士外，日、英、美等国也有生产。菱锥式（Koop-K）无级变速器的基本结构如图2.1所示。主要传动元件为3-8个沿周向外均布的菱锥4，各菱锥两顶端有心轴9插入支架11的相应孔中并可绕支架转动，菱锥内、外两侧则分别与主动轮3和从动外环8压紧进行传动。主动轮3和从动外环8分别通过钢球V形槽自动加压装置2和7与输入轴1、输出轴5联接。工作时，输出轴1经自

36、动加压装置2带动套在轴1上的主动轮3，通过压紧装置产生的摩擦力传动菱锥4和从动外环8，再经自动加压装置7传动到输出轴5.在主、从动两侧采用两套自动加压装置是为了适应输入、输出进行反方向传动，保证传动件免受过大的压紧力，提高传动效率和寿命，而且加压动作灵敏。 图2.1 菱锥式（Koop-K）无级变速器的结构1-输出轴 2、7-加压装置 3-主动轮 4-菱锥 5-输出轴 6-从动轮 8-从动外环 9-心轴 10-调速螺杆 11-支架调速机构是螺杆10及固接于支架11的螺母。调调速时，转动螺杆，通过螺母支架11带动着菱锥4作水平移动，从而改变了菱锥内、外侧与主动轮3和从动环8的接触位置以及工作半径，

37、实现无级调速。图2.2表示了输出转速为最小（左）和最大（右）时菱锥4和主动轮3、从动外环8的接触位置。同时由图2.2尚可以看出，不仅可采用螺杆、螺母，也可以采用齿轮和齿条作为调速机构。图2.2 Koop-K型变速器调速原理左：最小输出转速 右：最大输出转速菱锥按照对称设计，两圆锥面母线A、B平行，而且相对于输入、输出轴倾斜安装（见图2.3）设计时要求接触点a、b的连线，不管变速比如何变化，应总是与母线A、B垂直，所以主动盘作用于菱锥上的接触压力Q1和外环作用于菱锥上的接触压力Q2总是完全相抵消，使得菱锥母线与水平轴线的交角很小。（通常取7度），所以只有很小的轴向载荷（为总接触压力的1/8）作用

38、于支持输入、输出轴的轴承上。因此在传递大功率时，轴承的负载并不大。图2.3菱锥式无级变速器1-输出轴 2、7-加压装置 3-主动轮 4-菱锥 5-输出轴 6-从动轮 8-从动外环 9-心轴 10-调速螺杆 11-支架设计加压装置时，应注意，为了保证迅速可靠的传递动力，输入侧与输出侧的结构不应对称，输出侧加压装置的槽侧角通常取30左右，输出侧加压装置的槽倾角通常取18左右。 Koop-K型无级变速器的技术参数见表2.4机械特性曲线输出功率p/kw0.55-30.37-75输出转速n/kw15001500变速比R12（降速7、升速1.7）输出转速n（min-max）r/min230-1800,18

39、5-2600传动效率%80-93滑动率4-91-2.2派生形式外接齿轮或涡轮减速器生产国中国瑞士、日本这类变速器的其主要特点是： 一是为升、降速型；二是采用多个菱锥分流传动，承载力大，变速范围宽，恒功率特性好，摩擦损耗小，传动效率高；三是可以正反转，并能使输入、输出端互换以获得低或高的输出转速；四是采用两套自动加压装置，工作可靠，调压迅速；五是运转平稳，抗冲击能力较强。因此是性能比较优良的通用型无级变速器，缺点是体积大。广泛的用于机床、化工、包装、木工、食品、印刷等各种机械行业。第三章 菱锥无级变速器部分零件的设计与计算3.1、电动机的选择 3） 求当量动载荷= 4） 验算轴承的寿命： 所以安

40、全。总 结菱锥无级变速具有变速范围宽、输出转速低、容量大和功率恒定等一系列优点，因而目前世界上各先进工业国均对其进行了系列化生产，并获得了广泛的应用。菱锥无级变速器的输入轴与输出轴位于同一轴线上，采用了中间体并列分流的传动结构，因而结构紧凑、体积小、单位体积的承载能力大。菱锥无级变速器采用了两套自动加压装置，各传动副之间的压紧力是与负载成正比变化的，因而不会打滑。启动时的压紧力是由预压弹簧提供的。菱锥的形状是对称的，两侧锥体的接触母线平行，而且相对于输入和输出轴倾斜安装。因为菱锥与主动轮和外环接触点的连线在变速及运转过程中始终与母线垂直，所以主动轮和外环作用在菱锥上的压紧力互相抵消，菱锥及其心

41、轴不受弯曲力矩作用，这样，菱锥心轴和菱锥之间的滚针轴承几乎没有摩擦损失。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，通过一个学期的毕业设计我对学校所学知识进行全面总结并充分的给予了综合应用，同时也给今后走向社会的实际操作应用奠定可一个基础。在毕业设计的过程中我遇到了很多困难，但是在老师和同学的帮助下我最终克服了这些困难完成了关于菱锥式无级变速器的设计。通过这次的毕业设计我收获颇丰，受益匪浅。致谢本论文是在指导老师聂松辉的精心指导下完成的。他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。从论文的选题、课题讲解、资料收集到最后的论文

42、出稿、图纸完成，导师都给予了极大的帮助和支持，提出了很多宝贵意见，使论文得以完善。导师严谨认真的作风给我留下了深刻印象。在此对导师付出的辛勤劳动和提供的良好学习环境表示衷心地感谢。在本论文进行中，同组的同学也给予了热情的帮助，在此表示诚挚的谢意。参考文献1 周有强主编.机械无级变速器M.北京：机械工业出版社，2001.1-65. 2 徐灏主编.机械设计手册（第3卷） M.北京：机械工业出版社，1991.134-159.3 阮忠唐主编.机械无级变速器M.北京：机械工业出版社，1983.54-78.4 阮忠唐主编.机械无级变速器设计与选用指南M.北京：化学工业出版社，1999. 1-91.5 濮良贵，记名刚主编.机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社，2009.186-336.6 机械零部件手册编委会.机械零部件手册M.北京：机械工业出版社，1996.21-75.7 周良德，朱偲芳等编著.现代工程图学M.长沙：湖南科学技术出版社，2002.3-280.8 王三民主编.机械设计计算手册M. 北京：化学工业出版社，2009.65-78.9 成大先主编.机械设计手册M. 北京：化学工业出版社，2009.318-335.10 吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册（第三版）M.北京：高等教育出版社，2009.24-294.