Koop-B型钢球式无级变速器结构设计【含CAD图纸全套+毕业答辩论文】

湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 钢球 式 无级变速器 结构 设计 专 业： 机械设计 制造及其自动化 学 号： 2010963034 姓 名： 徐向俊 指导教师： 邱爱红 完成日期： 2014 年 5 月 21 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 钢球 式 无级变速器 结构 设计 学号： 2010963034 姓名： 徐向俊 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 邱爱红 系主任： 刘柏希 一、主要内容及基本要求 1、以钢球、加压盘为传动件，设计一种机械摩擦式无级变速器； 2、输入功率 P=5入转速 n=1500速范围 R=10； 3、 以 维 件为平台，建立整机的数字化模型； 4、完成 配图纸 1 张，零件图总量不少 于 纸 1 张； 5、设计说明书一份； 6、英文文献一份。 二、重点研究的问题 1、钢球式无级变速器原理及其结构； 2、变速原理的传动结构的实现。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 熟悉课题及基础资料 第 1 周 2 调研及收集资料 第 2 周 3 方案设计与讨论 第 3 4 周 4 无级变速器各零件三维模型设计 第 5 8 周 5 无级变速器总装配图设计 第 9 周 6 无级变速器工程 图设计 第 10 周 7 撰写说明书 第 11 周 8 英文文献翻译，答辩 第 12 周 四、应收集的资料及主要参考文献 1 周有强 . 机械无级变速器 M. 成都 :机械工业出版社 ,2001. 2 阮忠唐 M化学工业出版社， 1999. 3 濮 良贵，继名刚，机械设计 M 版 高等教育出版社， 2001 湘潭大学 兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2010963034 姓 名 徐向俊 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 钢球式无级变速器结构设计 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 生产、科研、 社会 等实际 相 结合 。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 论文选题综合性强，基本符合机械专业培养目标和要求，题目难度适 中，与工业生产实际结合较为紧密。论文作者具有较强的查阅文献和综合 归纳资料的能力，综合应用本学科所学只是能力较强。 论文理论基本正确，论述比较充分，整体结构尚可；设计计算比较科 学，技术用语比较准确，引文比较规范。文字通顺，综合概括能力较强； 论文具有一定的参考价值。 同意进行答辩 评阅人： 2010 年 5 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2010963034 姓名 徐向俊 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 21 页 图表 7 张 论文（设计）题目： 钢球 式 无级变速器 结构 设计 内容提要： 钢球式 无级变速器，动力由输入轴输入，经自动加压装置带动主 动 轮 同 速转动，再经一组钢球利用牵引力驱动外环和从动 轮 ，最后经锥轮、自动加 压 装置驱动输出 轴 将动力输出。 传动 钢球的支撑轴的两端嵌装在端盖 的 径向弧形导 槽 内，轴通过调速 蜗轮 上的凸轮槽 ;调速时 ，通过蜗杆 使 蜗轮转动，由于凸轮槽的作用， 使 钢球 轴心线 的倾角发生变化，导致钢球与 主 、从动轮的工作直径改变，输出轴的转速 得到 调节 ， 从而达到变速的作用。 在 设计、 制造 与安装时，一组钢球直径要一致、球孔 轴线 与直径 要 一致 、 端盖经向 圆弧槽 的等 分 性及其圆弧中心和 球心要 一致、调速蜗轮上 凸轮槽 的等分性，以及钢球、锥轮、加压盘的 制造 精度和表面粗糙度 应 注意。 在 设计 时 根据 已知数据算出钢球直径 ， 钢球的 轴 心线倾斜角度 范围 ， 钢球 中心圆直径 ， 钢球 倾隙， 外环 尺寸。 随后 加压 盘的 计算与设计， 以及 调速齿轮上变速曲线槽的计算与设计 ， 输入、 输出 轴 的 设计与计算， 调速机构的计算与设计 ，无级 变速器的装配 ， 最后 是 主要零件的 校核， 符合设计要求后 ，根据所 算出的数据利用 件 画出三维 零件图 、装 配 图，完成整个毕业设计 。 指导教师评语 该生在本次毕业设计中表现出基础知识较扎实、独立工作能力较强。计算机操作较熟练。劳动纪律性较强，工作较认真。能如期完成设计任务，设计方案基本正确， 图面质量较好，结构尚合理。 设计说明书撰写较认真，具有一定的专业英文文献阅读与翻译能力。同意其参加答辩。 建议成绩评定为： 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 目 录 摘要 一章 引言（ 1） 械无级变速的发展概况 （ 1） 械无 级 变速器的特征 及 应用 （ 1） 内机械无级变速器的研究现状（ 2） 球 外锥式无级变速器简介（ 3） 业论文设计内容 及 要求 （ 4） 第二章 主要 零件的 计算与设计（ 5） 钢球与主、从动锥轮的计算与设计（ 5） 加压盘的计算与设计（ 8） 调速齿轮上变速曲线槽的计算与设计（ 9） 输入、输出轴的计算与设计 （ 10） 输入、输出轴上轴承的计算与设计（ 11） 输入、输出轴上端盖的计算与设计（ 11） 调速机构的计算与设计（ 11） 无 级 变速器的装配 （ 13） 第三章 主要零件的校核（ 14） 输入、输出轴的校核 （ 14） 轴承的校核（ 16） 总结（ 18） 参考文献（ 19） 钢球锥轮式无级变速器 的 设计 摘要： 机械无级变速器能够适应不断变化的工艺要求，工艺开发和机械化的一般驱动器提高了设备的机械性能和自动化。本文描述的机械摩擦无级变速器，设计计算的方法，材料和润滑等的知识的基本结构，以及作为该无级变速器设计的理论基础。 这种设计是通过改变球的半径来实现球锥轮无级变速器的输出轴速度的连续变化用作中间球锥形轮驱动部件，工作。本文分析了主，从动轮，球和外工程和在传输过程中的传力之间的关系 ;实际锥轮设计公式的详细推导 ;和选择用于计算具体的设计参数的设计 ;绘制的零件图计算出的锥轮装配图和主传动组件，此传输技术的结构和要求的其它方面表现更清晰。 该无级变速器具有良好的结构和性能上的优势，具有很强的实用价值，可作为大规模生产的无级变速器。其主要特点是： 1、调速范围宽 ; 2、良好的恒功率特性 ; 3、可以上升，减速，正，反转 。4、光滑，耐冲击性强 ; 5、输出功率较大 ; 6、寿命长 ; 7、速简单，可靠 ; 8、维护方便。 关键词： 无级变速器、摩擦式、钢球锥轮式、设计 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 械无级变速的发展概况 机械无级变速器是一个 由变速传动机构、调速机构以及加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置 ，其主要功能特点是：在恒定的输入速度，输出轴速度可以在一定范围内实现连续变化 ，从而 满足该机器或生产系统 所 需要操作过程中的各种不同的条件要求 。 它 配合减速器传动时 具有显著作用 ， 可进一步扩大变速范围与输出转矩 ，以提高产物的产率，满足产品改造，节约能源，实现机械化和自动化的整个系统的各方面的需要。因此 并且 已被广泛使用。 机械无级变速器最初出现 在 19 世纪 70 年代 ， 但是当时 受材质与工艺的 条件限制 ,发展 十分 缓慢 。直到 20世纪 70年代以后，一方面是与冶炼，热处理，精密加工及数控机床和牵引传动理论和油的产生和发展，解决 另一方面，随着 生产过程的机械化，自动化和提高性能所需的机械的工作需要大量使用 此，在这种情况下，机械无级变速器获得 了 快速而广泛的发展。主要开发和生产 的国家有 日本，德国，意大利，美国和俄罗斯等。 产品有摩擦式、链式、带式及脉动式四大类约 30 多 种不同的结构类型。输入功率一般 为 N=(瓦，个别类型可达到N=(150W ，输入 转速 一般是 750、 1500、 3000)转 /分 ;输出 转速 可以是正，反转， 增速或者减速 ，最小速率可以降低到零。 80 年代以来，机械无级变速趋势是 向美国，日本等国家进行用于 汽车高速，高效，高扭矩的 。 械无 级 变速器的特征及应用 机械无级变速器是一种 传动 装置，其功能主要特点是：在恒定的输入速度 下 ，输出轴速度可以在一定范围 内 连续变化来实现，以满足各种操作过程中不同的应用要求的机器或生产系统 ;其主要结构特征是：需要由可变速 传 动机构，调速机构和 加压 装置或输出装置由三个部分组成。 机械无级变速器的适用范围广 ，有在驱动功率保持不变时，由于工作 阻力 的变化，需要调整驱动转矩的速度以产生适当的 驱动力矩者 （例如， 化工行业中的搅拌机械，即需要随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度 ） ；还有 需要根据情况进行 调整所需的速度 者 （ 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 或 提升运行速度 ， 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 ） ；有为了 获得恒定的运行速度或 张力 需要调节速度 者 （如需要切割导线截面切割加工时保持恒定的速度，电气机械络筒机需要保持一个恒定的卷绕速度，纺织机械 ，轻工机械浆纱机膜机 都 必须调整速度，以保证恒张力 等 ） ； 有在整个系统中为适应各种条件，需要协调各种工况、工位、工序或单元的不同要求 ，并具有自动速度控制 者 （如生产各种半自动或自动操作或流水线操作） ； 有为 了 改变所要求的速度去探索最佳效果 者 （如 试验机械或者离心机需要调速 ，以获得最佳的分离） ； 有 为了 节能减排 而需进行调速者 （如风机，水泵等） ； 此外，根据 各种规律的或不规律的变化 ， 进行 自动调整速度或 实现自动或程序控制等 。 总之，采 用无级变速器，特别是 配合减速传动时 ，进一步扩大其转速范围和输出转矩 ，能够更好地适应于提高产品的产量和质量，以满足变换的最佳性能所需的各种条件，可以看出对产品的需求，节约能源，机械化和自动化的整个系统的所有方面都具有显著作用。因此， 纺织，轻工，食品，包装，化工，机床，电机，材料处理采矿和冶金，工程，农业，国防和测试等各类机械使用。 内机械无 级 变速器的研究现状 国内机械无级变速器基本上是围绕 20 世纪 60 年代开始到 80 年代中期，随着大量引进国外先进设备，工业生产和现代自动化流水线的快速发展，为各类机械无级变速器的专业厂家需求显著增加启 动建设和规模化生产，一些大学已经开展了研究工作在外地。经过十多年的发展，现在，从机械式无级变速器的研发，生产，以情报信息的各个方面在国内同行业组成了一个较完整的体系，一个新兴的行业，在机械领域的发展。 目前，国内生产的机械式无级变速器的大多是模仿国外产品，主要产品类型 ： (1)摩擦式无级变速器 : 1、行星锥盘式 (； 2、行星环锥式 (； 3、锥盘环盘式 (干式、湿式 )； 4、多盘式 ( )等 。 (2)齿链式无级变速器 : 1、滑片链式 ； 2、滚柱链式 ； 3、链式卷绕式 。 (3)带式无级变速器 : 1、普通 2、宽 (4)脉动式无级变速器 : 1、 三相并列连杆式； 2、四相并开连杆式。 其中行星锥无级变速器高度灵活的光盘，结构和工艺相对简单，可靠，综合性能好，尤其是需要适应各种生产线，使用最广泛，产量最大，其年度账目机械 50超过无级变 速器的总输出。输入功率为广大的 瓦，少数种类可以达到（ 22 30）千瓦左右。 经过前一阶段通过实践，掌握本领域近几年，国内发展机械无级变速器的生产有一个新的发展趋势，主要是 （ 1）基础上的“恒功率行星摩擦式无级变速机”和“非物理心轴行星齿轮无级变速器”的创新和发展的原盘无级变速行星锥原有产品的创新和改进，后者的传动比由 5个增至 6至 20个或更多，输出扭矩也增加了一倍多，等优良性能，还有一系列的产品。 （ 2）与 级变速器汽车的研究和开发是一种高科技产品，目前已开通了金属带式无级变速器，经过测试，现在准备进行工业化生产 ;其中依靠关键部件“金属条”还将自己生产的进口。此外，新的汽车也被用在 （ 3）开发新类型的创新的（汽车和通用）无级变速器近年来取得了创新性的无 级变速器，其中无级变速器的特性主要是无摩擦式传动，大多要链接脉动无级变速器的驱动器或采取的主链驱动 ; 实现高功率，恒功率或速度要求 ; 力求结构简单，紧凑，并获得优异的性能。这个计划，已经多年研究试验，在不久的将来，可能会见效。 上述情况可以解释，从过去国内的发展无级变速器模拟阶段和生产进入创新阶段，由低功耗的发展，大功率，高科技发展的总体技术方向，所以在未来可能会有一些新的一代机械无级变速器的优异性能。 随着电力电子技术的发展，自 80 年代以来，许多出现由交流电机调速方式进行。它作为一种先进的变速器，驱 动器控制器及其获得机械无级变速器的迅速发展和应用衍生品产生了一定的影响。它的主要优点是速度快，性能好，规模大，效率高，良好的自我控制，很宽的功率范围。近年来，一种新型开关磁阻电机（ 出现，以进一步提高性能 ;然而，缺点在于，它们都小于电机的额定速度，只在低转速的效率比低并且足够稳定，从过载性能较差等的恒定转矩特性。 上述功率调速相比，机械无级变速器的特性主要是：机械性能与恒功率，转速稳定，可靠，传动效率高，结构简单，维修方便，而且种类很多，范围广 泛的应用。因此，在未来的发展，仍具有广阔的前景。 钢球外锥无级变速器简介 钢球外锥式机械无级 变速器的 结构 如图 1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，经一组 (3 8个 )钢球 4利用摩擦力驱动外环 7和从动锥轮 9；再经锥轮轮 9、自动加压装置 10驱动输出轴 11，最后将动力输出。传动钢球的支承轴 8的两端嵌装在壳体两端盖 12和 径间弧形 导槽内，并穿过调速蜗轮 5的曲线槽；调速时，通过蜗杆 6 使蜗轮 5 转动。由于曲线槽 (相当于一个控制凸轮 )的作用，使钢球轴心线的倾斜角发生变化，导致钢球与两锥轮的工作半径改变，输出轴的转速便得到调节。其动力范围为： ， ， P 11 4% ， 应用甚广。 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。 图 1 钢球外锥式无级变速器的结构 1、 11出轴； 2、 103、 9动锥轮； 4567812、 13毕业论文设计内容及要求 毕业设计内容：钢球机械无级变速器结构的设计：选择钢球外锥式机械无级变速器，对其进行机构设计与；对关键部件进行强度校核和寿命校核。 设计要求：输入功率 P=5入转速 n=10；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 主要 零件的 计算与设计 钢球与主、从动锥轮的计算与设计 确定传动件的主要尺寸 1、 选材：钢球、锥轮、外环及加压盘均用 面硬度 擦系数 =用应力，属于点接触，查文献 2表 2传动件 =22002500力元件 =44005000 2、 预选参数：锥轮锥顶半角 =45，传动钢球个数为 Z=6，加压钢球数 m=8，锥轮与钢球 1C = = 图 2钢球外锥式 机械无级变速器设计简图 3、 运动参数的计算 各尺寸对应图 2传动比 钢球支撑轴承的极限转角： （减速方向）r c t . 3 3r c t an 速方向）r c t 45a r c t an 4、 计算确定传动钢球的直径 9 0 s 45co s co s 1 C 由 查文献 2表 2 ）（ ，代入公式 3m i 3 6 1 5 2 4q 3 24 5361524 2按传递功率 据表 2整取 锥轮直径 取整 D 则 5 2 5 5 9 0 11 5 5d 演算接触应力j3m i co 6 8 8 1 6 2cm/ 在许用接触应力范围之内，故可用。 5、 计算尺寸 钢球中心圆直径3d)co s( o ）（ 钢球侧隙 1s in)c o s( 1 30s 5c o 5 5 9 0 外环内径 4 外环轴向弧半径 R R=轮工作圆之间的轴向距离 B 4 B 压盘的计算与设计 图 2 钢球 1、 钢球式自动加压装置如图 2由加压盘，加压钢球，保持架，调整垫圈，碟形弹簧和摩擦轮与加压盘相对端面上各有的几条均匀分布的 V 型槽。每个槽内有一个钢球，中间以保持架保持钢球的相对位置。摩擦轮与加压盘之间还有预压蝶形弹簧并衬以调整垫圈。改变调整垫圈的厚度，即可调整弹簧的变形量及预压力。 2、 加压装置的主要参数确定 加压盘作用直径 其中 1D 为锥轮直径。 加压盘 1 18276)45s i ar ct s i ct 取 306 其中 为锥轮锥顶半角， f 为锥轮与钢球的摩擦系数。 加压钢球按经验公式取 所以轴向压紧力 k i a x 法向压紧力 k g o sm a x 1 8 4 3 71 3 7 4 3 2 故接触强度不足 改用腰鼓形滚子 8 个，取滚子轴向截面圆弧半径 1 ，横向中间截面半径 。 曲率系数 8 1 8 o s 21 21 rr 文献 2表 2 ，得 1 带入3 221)11(853 =作应力在许用范围内，故可用。 速齿轮上变速曲线槽的计算与设计 图 2调速涡轮的槽型曲线 如图 2个调速过程通常在涡轮转角 10080 的范围内完成，多数取90 。槽型曲线可以为阿基米德螺旋线，也可以用圆弧代替。此方案选用圆弧代替，变速槽中心线必须通过 A,B,们的级坐标（以 别为： A： 2 0A B: 1i ， 60902121 4 2 C: 90 c 定出 A、 B、 C 三点，然后采用画图做出弧形槽，槽宽为 10 输入、输出轴的计算与设计 为了防止当轴部分或周向相对运动轴部件除了游泳或空转的要求，必须在轴向和周向定位的，以确保其精确的工作位置，从而使该程序使用定位轴肩，套筒上的轴向力，轴圈，轴承端盖和螺母来保证。 1、 初步确定轴的最小轴径 先按公式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45号钢，调制处理。选取 1120 A，于是得出： 30输出轴的最小直径为与锥轮连接处，考虑到此处锥轮与轴是过渡配合，且锥轮工作直径为 155了保证锥轮与轴配合有良好的对中性，采用锥轮标准的推荐直径为 40 图 2输入、输出轴各轴段分布图 2、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 如图 2I 轴段安装锥轮和加压盘 保持架，保证和 轴配合的毂孔长度，取 40 ， 2 ； 轴安装加压盘的一侧以及轴承，加压盘用花键移动实现对锥轮加压，取花键 10911507466 1144承同时受到径向力和轴向力作用，初步选择滚动轴承加上退刀槽，取 0 ， 5 ； 段对轴 轴 的轴承内圈起到定位作用，取 0 ， 4 ； 段做为轴承座安装 滚动轴承，因为受轴向力大使用角接触球轴承，取 5， 7；V 轴段根据轴承端盖的装拆和便于对轴承添加润滑剂的要求，采用迷宫式密封，根据标准取 0V ， 0V ；轴 带，采用推荐直径 5， 50L。以上初步确定了各轴段 直径与长度，因为主、从动锥轮一致，轴上零件分布也一样，同时为了节约成本和工艺，选择主、从动轴完全一致。 输入、输出轴上轴承的计算与设计 轴承是标准件，只需要根据参数选择合适的轴承就可以了，主、从动轴 上因为轴承受到轴向力和径向力的作用，因此选择深沟球轴承 6010276 轴承为限制轴向右的轴向移动，所以选择角接触球轴承 7011292个轴承的基本额定动载荷都大于 10此角接触球轴承采用正装可满足使用要求。 输入、输出轴上端盖的计算与设计 端盖的宽度有变速器外形和轴承的结构来决定的，使其适合拆装和便于对轴承添加润滑脂，且左右两个端盖相同。 调速机构的计算与设计 调速操纵机构的作用：根据工作要求以手动或自动控制方式，改变滚动体（或脉动无级变速器的杆件）间的尺寸比例关系，来实现无级调速。同时通过速度表表盘上的指针直接指出任一调速位置时的输出速度（或传动比）。 根据变速器中传动机构和滚动体形状的不同，对应的调速机构也不同，但基本原理都是将其中某一个滚动体沿另一个（或几个）滚动体母线移动的方式来进行调速。 一般滚动体均是以直线或圆弧为母线的旋转体；因此，调速时使滚动体沿另一滚动 体表面做相对运动的方式，只有直线移动和旋转（摆动）两种方式。这样可将调速机构分为下列两大类： （ 1） 通过使滚动体移动来改变工作半径的； 主要用于两滚轮的母线均为直线的情况，且两轮的回转轴线平行或相交时，移动和方向是两轮的接触线方向。 （ 2） 通过使滚轮轴线的偏转来改变工作半径的； 主 要用于滚轮的母线为圆弧的情况 钢球外锥式无级变速器是采用第二种调速类型，通过涡轮 涡轮转动再经槽凸轮而使钢球心轴绕其圆心转动，以实现钢球主、从动侧工作半径的改变。 调速涡轮在设计上应保证避免与其他零件发生干涉，同时采用单头蜗杆，以增加自锁性，避免自动变速而失稳。 根据整体设计，蜗杆传动的基本尺寸及参数匹配如表 2 2 表 2 蜗杆的基本尺寸 模数 m 向齿距 度圆直径1数 1q 顶圆直径1根圆直径1 12 1分度圆柱导程角 r 8 0 1 6 120 "5 4238o 表 2 蜗轮蜗杆参数匹配 中心距 a 动比 i 模数 m (蜗杆分度圆直径1d(蜗杆头数 1221 8 80 1 41 无 级 变速器的装配 1、 变速器的装配 1） 必须彻底的清洗所有的零件，并且用压缩空气吹干或者擦干净； 2） 安装前，各轴承和键槽必须涂上齿轮油或者机械油； 3） 装入轴承前，应使用铜棒在轴承四周均匀敲入；避免用手锤直接敲击轴承，防止轴承损伤； 4） 在安装轴承端盖之前，壳体上的轴承孔与螺孔应涂上密封胶防止漏油； 5） 每个紧固螺栓应该按规定锁紧； 2、 变速器在装配中的调整 1） 锥轮端面与涡轮之间的间隙，一般应为 2） 轴的轴向间隙一般取 通过轴承盖内垫片的增减来调整； 3） 检查调速情况和蜗杆传动的啮合情况，各档涡轮应该具备较好的自锁性，齿的啮合痕迹应该大于全齿工作面积的三分之一； 第三章 主要零件的校核 本章主要是根据传动要求对无 级 变速器做一个整体的校核。钢球的强度校核在设计过程中已经符合要求，变速器的 承载能力主要受加压装置及钢球与主、从动锥轮之间的接触强度的限制 ，同时在制造与安装过程中应保证一组钢球的直径的一致性。轴承采用标准件，由于蜗杆是用于调速，其轴承主要起支撑作用，受力时间短，故再此不做校核，对轴上轴承进行强度与寿命计算。 轴的校核 ）判断危险截面 截面 B， V 只受扭矩的作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将消弱轴的疲劳强度，但由于轴 的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，所以截面B、 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 V 处过盈配合引起的应力集中最严重；从受载的情况来看，截面 C 上 受力 最大。截面 然更不必校核。键槽的应力集中系数比过盈配合的小，因而该轴只需校核截面 ）截面 抗弯截面系数 N· 扭矩截面系数 2 5 0 0 N· 面 为 39274M N· 面 450000N· 面上的弯矩应力为 M P 50 03 9 27 b 截面上的扭转切应力 MP 0 0 04 5 0 0 0 0轴的材料为 45号钢，调质处理，由轴常用材料性能表查得： M P ， 截面上由于退刀槽而形成的理论应力集中系数及按 文献 6中 查取。 ，经插值后可查得 k 又由 文献 6可得轴的材料的敏性系数为 q，故有应力集中系数 (1 ）（ (1 + ）（ 文献 6得尺寸系数 ；扭转尺寸系数 。 轴按磨削加工，由 文献 6得表面质量系数 轴未经表面强化处理，即 1q ，按 文献 6得综合系数为 献 6得材料特性系数 于是，计算安全系数 公式则得 51 51 可知其安全。 3）截面 故该轴在 截面 侧的强度也足够的。本题因无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性，故可略去静强度校核。因此，轴的设计校核结束。 轴承的校核 输入、输出轴采用相同的设计，在此只要校核输出轴的轴承是否满足工程需要。 1） 求两轴承受到的径向载荷 1 2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个力系。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） 求两轴承的计算轴上力1010C 型轴承，按 文献 6，轴承派生轴向力d， 其中， e 为判断系数，其值由0 大小来确定，但是现在轴承轴向力 知，故先初取 e=此可估算 2 1 4 03 2 5 48 8 8 621 00612 得： 献 6确定 e ， e ， 21401 , 0062 。 3） 求轴承当量动载荷，由 文献 6进行查表或差值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数为： 对轴承 1 X Y 对轴承 2 11X 01Y 因为轴承运转中有中等冲击载荷，按 文献 6查得 .1取 5.1 2 4)( 11111 6 8)( 22222 4) 验算轴承寿命 因为 21 ,所以按轴承 2 的受力计算大小来验算 p 9 89) 5 00(150060 10)(6010 3626 综上所述可得，该设计符合工程要求。 总结 本科毕业设计历时两个半月，在这两个半月中，我能按照预期进度安排，按时按量的完成设计任务。设计初期，我复习了 机械设计 、 材料力学 、 工程图学 等知识，查阅了 机械设计文献 6、 课程设计指导 等规范。在设计中期，利用所学专业知识进行 无级变速器结构和外观的 设计。设计后期，主要进行 三维图和工程图 绘制。设计期间得到了 邱老师 的指导和帮助，在此深表谢意。 毕业设计是对大学四年所学知识的综合应用，是理论联系实际的训练。通过毕业设计，我复习了以前在课堂上学习的专业知识，学习和体会到了 机械 设计的基本技能和思想。我深刻的认识到： 想成为一名机械 工程师，应该具备严谨的科学态度，本着 机械产品 以人为本的思想，力求做到安全、经济、实用、耐久、美观；设计 过程中，应该严格按照 机械设计文献 6的要求，同时也要考虑各个 零部件的尺寸配合 。这就要求 设计 人员具备较高的综合素质，不仅要抓住 机械产品 设计的主要矛盾，同时也要考虑一些细节问题。 在毕业设计的过程中，我深刻认识到 标准 是设计的航标，必须多思考、多体会。在以后的学习和工作中，要不断加强对 标准 的学习和理解，只有这样，才不会出现错误。 相互学习，注重交流。在设计过程中，我们遇到了很多问题，必须勤学好问，努力发挥集体的积 级 性和创造力，这样才能提高工作效率。 “养兵千日，用兵一时。”在 毕业设计中，我为能用上四年所学而欣慰，同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。专业课学习时，老是感觉所学知识与实际相差太远。这种急功近利的思想使自己对一些专业课的学习有所放松，在毕业设计的过程中，我深深的体会到了“书到用时方恨少”的含义。在以后的学习生活中切不可急于求成而忽略了夯实基础。“万丈高楼从地起”，切实做到理论联系实际，学以致用。 毕业设计是本科教育非常重要的阶段，我初步掌握了 机械 设计的基础 理论、方法、步骤。在以后的学习生活中，我将加强专业知识的学习。 在此再次感谢在毕业设计中指导帮助我的老师和同学。 参考文献 1 周有强 . 机械无级变速器 M. 成都 :机械工业出版社 ,2001. 2 阮忠唐 M化学工业出版社， 1999. 3 濮良贵，继名刚，机械设计 M版 高等教育出版社， 2001 4 赵又红，周知进，机械设计 /机械设计基础课程设计指导 2012 5 苏旭平，工程材料 M2011 6 成大先，机械设计 文献 6M，北京：化学工业出版社， 2001 7 濮良贵，纪明刚，机械设计 M，北京：高等教育出版社，