機械無級變速器的特征和應用機械無級變速器是種傳動裝置,其功能特征主要是在輸入轉速不變的情況下,能實現輸出軸的轉速在定范圍內連續變化,以滿足機器或生產系統在運轉過程中各種不同工況的要求其結構特征主要是需由變速傳動機構調速機構及加壓裝置或輸出機構三部分組成。
機械無級變速器傳動具有結構簡單操縱方便傳動效率高恒功率特性好噪聲低等優點,因此,能適應變工況工作簡化傳動方案,節約能源和減少環境污染等要求,在工業界受到越來越多的重視和采用。
目前已經較多地應用于車輛拖拉機和工程機械船舶機床輕紡化工業機械起重機械和試驗設備中。
,它的優點是重量輕,體積小,零件少,與比較具有較高的運行效率,油耗較低。
但的缺點也是明顯的,就是傳動帶很容易損壞,不能承受較大的載荷,只能限用于在升排量左右的低功率和低扭矩汽車,因此在自動變速器占有率約以下。
近年來經過各大汽車公司的大力研究,情況有所改善。
將是自動變速箱的發展方向。
機械傳動的特點主要是轉速穩定,滑動率小,工作可靠,具有恒功率機械特性,傳動效率較高,而且結構簡單,維修方便,價格相對便宜但零部件加工及潤滑要求較高,承載能力較低,抗過載及耐沖擊性較差,故般適合于中小功率傳動。
機械無級變速器的適用范圍廣,有在驅動功率不變的情況下,因工作阻力變化而需要調節轉速以產生相應的驅動力矩者如化工行業中的攪拌機械,即需要隨著攪拌物料的粘度阻力增大而能相應減慢攪拌速度有根據工況要求需要調節速度者如起重運輸機械要求隨物料及運行區段的變化而能相應改變提升或運行速度,食品機械中的烤干機或制藥機械要求隨著溫度變化而調節轉移速度有為獲得恒定的工作速度或張力而需要調節速度者如斷面切削機床加工時需保持恒定的切削線速度,電工機械中的繞線機需保持恒定的卷繞速度,紡織機械中的漿紗機及輕工機械中的薄膜機皆需調節轉速以保證恒定的張力等有為適應整個系統中各種工況工位工序或單元的不同要求而需協調運轉速度以及需要配合自動控制者如各種各樣半自動或自動的生產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機械或李心機需調速以獲得最佳分離效果有為節約能源而需進行調速者如風機水泵等此外,還有按各種規律的或不規律的變化而進行速度調節以及實現自動或程序控制等。
摩擦,磨擦,機械,無級,變速器,結構設計,畢業設計,全套,圖紙摘要第章緒論.機械無級變速器的特征和應用.機械無級變速器的選用和潤滑密封.本文的主要內容及要求第二章摩擦無級變速器的機械特性加壓裝置和調速機構.機械特性.調速操縱機構.加壓裝置第三章摩擦式無級變速器設計說明和計算過程.摩擦機械無級變速器的工作原理.摩擦無級變速器的特點.錐輪的設計與計算.鋼環的設計與計算鋼環尺寸和參數的確定強度驗算.軸系的設計.軸的結構設計第四章主要零件的校核輸出,輸入軸的校核軸承的校核總結致謝參考文獻資料摩擦式機械無級變速器結構設計摘要在種控制的作用下,使機器的輸出軸轉速可在兩個極值范圍內連續變化的無級變速器傳動隨著機械材質及加工工藝的高速發展和其需求量日益增多而得到廣泛應用和發展。
無級變速器的主動和從動兩根軸通過傳遞轉矩的中間介質機械構件流體電磁流等把兩根軸直接或間接地聯系起來并傳遞動力。
當對主從動軸的聯系關系進行控制時,則兩軸間的傳動比發生變化在兩極值范圍內連續而任意地變化。
用機械構件作為中間介質的為機械無級變速器,其包括摩擦式和脈動式。
無級變速器與定傳動比傳動及有級變速傳動它只有有限的幾種傳動比相比,其優點是能夠根據工作需要在定范圍內連續變換速度,以適應輸出轉速和外界負載變化的要求,摩擦式機械無級變速器依靠傳動元件之間的摩擦進行傳動,鋼材材質加工工藝水平和潤滑油料品質等因素是摩擦式機械式無級變速器不斷發展的重要保證。
本文通過查閱相關的諸多文獻和書籍手冊等進行鋼環式無級變速器原理及其結構變速原理的傳動結構的實現的研究,并對摩擦式機械無級變速器進行結構設計,可直接作為設計文件或指導文件進行生產加工。
關鍵詞無級變速器摩擦式傳動潤滑實現機械化自動化以及機械工作性能的改進,都促進了無級變速器的快速發展,在不同的領域,大量機器設備需要采用無級變速,尤其在汽車行業需求更為突出,因此,機械無級變速器得到廣泛迅速的發展。
國內無級變速器大約在二十世紀六十年代前后起步,當時主要是作主要用于兩滾動體之的母線為圓弧的情況。
.加壓裝置加壓裝置是影響無級變速器傳動性能與承載能力的關鍵部件,應予正確地設計。
壓緊力的確定加壓裝置的任務是使滾動體彼此相互壓緊,并在接觸區產生恰當的摩擦力,以傳遞運動和動力。
二加壓裝置的特性,分類及位置配置.加壓裝置的特性和分類加壓裝置所提供的壓緊力與變速器輸出轉速的關系,稱為加壓特性。
變速傳動所需的加壓特性取決于摩擦傳動的形式及其機械特性。
通常,它與輸出軸的轉矩,功率,轉速和工作半徑等有關。
三恒壓式加壓裝置恒壓式加壓裝置的特點是結構簡單,便于布置,能防止過載,但由于其壓緊力是恒定的,為使傳動可靠,壓緊力的大小必須按最大負載來調整,所以滾動體,軸及軸承等始終處于很大的壓緊力作用。
對效率和壽命等均不利。
四自動加壓裝置大多數無級變速器均采用自動加壓裝置,其壓緊力與負載轉矩成反比變化,可減少滑動,提高傳動效率和壽命,便于實現恒功率傳動以充分利用動力,但不能防止過載,因而應設置限制過載的安全聯軸器等過載保護裝置。
即使在自動加壓裝置中,仍應有剛性適當的彈簧以保持個經常的預緊力,使其能迅速安全的起動第三章摩擦式無級變速器設計說明和計算過程.摩擦機械無級變速器的工作原理這種變速器的典型結構如圖.在平行的主,從動軸和上分別裝著兩對可分離錐輪.和,個沒有支承的鋼環緊套在兩對錐輪之間當兩軸線在同水平面上時,環在重力作用下貼附于兩對錐輪上,而當兩軸線在同鉛垂平面內時,則應使環與兩對錐輪間有定的過盈,以保證定的預緊力,錐輪,與軸,用花鍵相聯,并可在軸上作軸向移動錐輪,則用平鍵固聯于軸,上依靠鋼環與錐輪之間的摩擦力將軸的動力傳給軸而輸出。
圖鋼環分離錐輪式無級變速器結構圖拉桿局部示意圖主動軸從動錐輪從動軸拉桿調節套小齒輪主動錐輪鋼環銷棘輪止動銷.調速時,轉動手輪由小齒輪帶動調節套上的齒條,使向右左移動,通過拉桿參見圖大差異。
分離傳動的機械對變速器沒有嚴格要求而集中傳動時將十分重視體積問題,這就有必要了解各種無級變速器的功率容積比率。
各種無級變速器的輸出軸與輸入軸線的相對位置有所不同。
有的是同軸線的有的兩軸平行并有定距離要求還有些無級變速器的輸出軸于輸入軸是相交或交錯的選用時應注意這些問題。
些機器要求變速器臥式安裝,而另些機器則要求立式裝配,這時必須考慮無級變速器立式安裝的可能性。
如齒鏈式寬三角帶式無級變速器就不適合在軸線與地面呈垂直狀態下使用。
些使用場合,對清潔塵埃問題要求十分嚴格。
如果種無級變速器從功率特性和轉速范圍考慮是適用的,但不能滿足清潔要求,則仍不可用,如開式帶式無級變速器由于帶的磨損將會污染環境。
.對于操作要求調速少數無級變速器既可在停車時變速,也可在運轉過程中調速,而大多數無級變速器則只能在運轉過程中才能調速,在使用時,必須按操作要求進行工作。
調速時間手輪上使用的最大力矩。
手輪轉動圈數與轉速變化之間的關系等。
.其它問題如振動噪聲溫升滑動率空載功率以及遠距離自動控制的可能性等。
對于上述這些問題予以綜合考慮,根據我的功率轉速調速比等數據,選定鋼環式無級變速器。
二機械無級變速器的潤滑與密封.潤滑方式與潤滑油.潤滑方式般的金屬摩擦式無級變速器靠浸油飛濺潤滑。
這種潤滑方式的優點是無需另加潤滑裝置,結構簡單工作可靠。
但在啟動前必須檢查油位,停車時必須保證油位在標準線上。
摩擦式無級變速器,它靠旋轉體間的接觸摩擦力來傳遞動力,通過改變輸入輸出的作用半徑,連續地改變了傳動比。
摩擦式機械無級變速器主要由壓緊的主動裝置摩擦傳動機構調速控制機構組成。
帶錐度的主動輪和壓盤被組碟形彈簧壓緊,輸入軸與主動輪用鍵聯接,而組成壓緊的主動裝置。
組帶錐度的行星摩擦輪內側夾在壓緊的主動輪和壓盤之間,外側夾在帶錐度的固定環和調速凸輪之間,而組成摩擦副當壓緊的主動裝置運轉時,摩擦輪就做純滾動,由于固定環和調速凸輪不動,因此,摩擦輪在自轉的同時作公轉運轉,通過行星摩擦輪的中心軸及滑塊軸承而帶動行星架轉動。
轉動手輪帶動調速凸輪改變角向位置的同時,調速凸輪的端面曲線經平面彈子夾和固定凸輪的端面曲線作用,使調速凸輪產生軸向移動,從而均勻改變調速凸輪和固定環之間的間隔,使錐度行星摩擦輪產生徑向移動。
最后均勻地改變了行星摩擦輪與主動輪壓盤及固定環調速凸輪摩擦處的工作半徑,實現穩定的無級變速。
摩擦式無級變速器傳動的工作能力主要取決于傳動元件和壓緊裝置的工作能力,其失效形式主要是傳動元件和加壓元件的疲勞點蝕膠合磨損及壓潰。
摩擦式無級變速器的傳動元件及加壓元件均采用高硬度合金鋼制成,在潤滑充分的條件下工作。
傳動元件之間為點接觸或線接觸,接觸點的位置在不斷地變化,因此,在這些接觸,通常發生與齒輪傳動相似的點上應力是屬于交變的接觸應力通常高達疲勞點蝕破壞和磨損,帶來的后果是傳動出現振動沖擊和噪聲,最終導致不能工作。
加壓元件上的接觸應力屬于靜應力或脈動應力,但由于結構尺寸的限制,其接觸應力值更高于傳動元件,因而其失效形式是表面壓潰或塑性流動和疲勞點蝕。
綜上所述,可以看出采用無級變速器,尤其是配合減速傳動時進步擴大其變速范圍與輸出轉矩,能更好的適應各種工況要求,使之效能最佳,在提高產品的產量和質量,適應產品變換需要,節約能源,實現整個系統的機械化自動化等各方面皆具有顯著的效果。
無級變速器目前已成為種基本的通用傳動形式,應用于紡織輕工食品包裝作為專業機械配套零部件,用于專業機械廠進行仿制和生產,如用于紡織機械的齒鏈式,化工機械的多盤式以及切削機床的型無級變速器等,但品種規格不多,產量不大,年產量僅數千臺。
直至八十年代中期以后,隨著國外先進設備的大量引進,工業生產現代化及自動流水線的迅速發展,對各種類型機械無級變速器的需求大幅度增加,專業廠才開始建立并進行規?;a,些高等院校也開展了該領域的研究工作,又經過二三十年的發展,由于真空冶煉技術的應用超精密工藝的日臻完善以及潤滑油料摩擦特性方面的改進,使得機械無級變速器已經系列化生產,并以通過部件的形式供應于市場,近十年來,由于能源危機的出現,人們對機械無級變速器在交通運輸工具上應用又進行了大量的研究,并取得了定的成效。
摩擦式無級變速器是機械無級傳動系統中的常用部件之,它依靠摩擦力傳遞轉矩和運動,所以它基本上由傳遞運動和動力的摩擦變速傳動機構保證產生摩擦力所需的加壓裝置和實現變速的調速機構三部分組成。
近年來摩擦式無級變速器在國外獲得了較快的發展,其傳動功率從幾十到幾千瓦,并可在接近于轉分的輸出速度下工作,效率約為到,與傳統的齒輪傳動鏈傳動及皮帶傳動相比,不僅可實現無級變速而且傳動零件的形狀比較簡單無需很高的精度因此加工費用較低,現已獲得人們普遍地重視。
目前國內使用的摩擦式無級變速裝置大多屬于直接傳動式中間元件式行星傳動式三種類型主從動摩擦元件直接接觸傳動的直接傳動式
(圖紙)
調節套.dwg
(圖紙)
鋼環.dwg
(圖紙)
固定錐輪.dwg
(圖紙)
可移錐輪零件圖.dwg
(其他)
摩擦式機械無級變速器結構設計說明書.doc
(其他)
任務書.doc
(圖紙)
軸.dwg
(圖紙)
軸承套.dwg
(圖紙)
裝配圖.dwg