基于UG的新型機械無級變速器的建模畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 無級變速傳動是一種傳動裝置，指在某種控制作用下，使系統(tǒng)在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以適應(yīng)外界負荷變化的需要。隨著工業(yè)尤其是汽車行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對無級變速裝置的要求越來越高，因此我們對無級變速傳動的種類和形式需要進行深入研究。但以往傳統(tǒng)的機械式無級變速器主要依靠摩擦傳動來實現(xiàn)無級變速，由于摩擦傳動有其固有的難以克服的 缺陷，很難實現(xiàn)大功率傳動，鑒于此，尋求一種摩擦小，效率高的無級變速器已成為無級變速傳動研究的主要方向。 本文簡要介紹了現(xiàn)有無級變速器的種類及其發(fā)展過程，分析了國內(nèi)外無級變速器的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢，尤其強調(diào)了齒輪式無級變速傳動的優(yōu)勢。通過對 星環(huán)錐式無級變速器的傳動及調(diào)速原理進行分析，同時借鑒了齒輪無級變速傳動的優(yōu)點，提出了一種新型的機械式無級變速器 錐齒輪無級變速器。 本文在詳細分析了新型機械無級變速器的傳動原理的基礎(chǔ)上，闡明了齒輪無級變速傳動的可行性。設(shè)計了建模方案，用具有強大實體建模功能的 件對 其進行幾何建模、裝配、并形成虛擬樣機，同時驗證了設(shè)計方案的合理性，修改了部分不合理的參數(shù)，樣機模型性能得到優(yōu)化。本文最后對自己所做工作進行總結(jié)，探討了設(shè)計方案中可能存在的問題，并對下一步的工作進行了展望。 關(guān)鍵詞： 無級變速器 圓錐齒輪傳動 行星齒輪傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 a of is to in of to of of VT to be In VT VT of VT of of X VT a on of of VT in of VT in A G to to to of to of of as VT G 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 緒 論 .題概述及意義 .械無級變速傳動概述 . 無級變速傳動簡介 . 各類無級變速器比較 . 齒輪式無級變速傳動的優(yōu)勢 . 齒輪式無級變速傳動實現(xiàn)的幾種途徑 .內(nèi)外無級變速器的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢 . 研究動態(tài) . 發(fā)展趨勢 .關(guān)軟件簡介 . 介 .論文研究的主要內(nèi)容 .二章 環(huán)錐行星式無級變速器 .X 型無級變速器簡介 .X 型無級變速器的傳動原理 . 10 星錐齒輪無級變速傳動結(jié)構(gòu)簡圖 . 10 星錐齒輪式無級變速器的調(diào)速原理 . 10 動比計算 . 10 速原理 . 11 第三章 行星錐齒輪無級變速器的設(shè)計參數(shù) . 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 計方案確定 . 12 本尺寸確定 . 12 第四章 實物建模 . 14 輪設(shè)計 . 14 入端錐齒輪 . 15 星錐齒輪 . 16 出端錐齒輪 . 17 的設(shè)計 . 19 入軸設(shè)計 . 19 出軸設(shè)計 . 20 星架設(shè)計 . 21 速器機蓋設(shè)計 . 22 速器機座設(shè)計 . 23 它零件設(shè)計 . 25 速錐 . 25 蓋 . 26 承 . 27 第五章 變速器裝配 . 30 類組件 . 30 入軸組件 . 30 星架組件 . 32 出軸組件 . 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 體組件 . 33 動部分裝配 . 33 體總裝 . 34 第六章 總結(jié)與展望 . 36 參考文獻 . 37 致 謝 . 38 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒 論 機械無級變速器是為滿足工業(yè)機械化、自動化發(fā)展的需要，改善機械 工作性能，適應(yīng)生產(chǎn)工藝流程而采用的一種通用傳動裝置。對這一傳動裝置的研制在國外己有百余年的歷史，然而在初始階段由于受當(dāng)時生產(chǎn)水平和市場需求等條件的限制，進展非常緩慢。直到 20 世紀(jì) 50 年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在材質(zhì)、工藝和潤滑方面的限制因素相繼解決，同時由于經(jīng)濟發(fā)展，需求迅速增加，促進了機械無級變速器的研制和生產(chǎn)，使各種類型的系列產(chǎn)品快速增長并獲得了廣泛的應(yīng) 用。 題概述及意義 機械 無級變速器能更好地適應(yīng)各種機械的工況要求，使之性能最佳，在提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實現(xiàn)整 個系統(tǒng)的機械化、自動化等各方面皆有顯著的效果。故無級變速傳動目前己成為一種基本的通用傳動型式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機床、電工、起重運輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗等各類機械 1。 近年來，無級變速傳動的研究越來越廣泛，研制出的種類和形式也越來越多，已有許多類型的產(chǎn)品實現(xiàn)系列化生產(chǎn)。但以往傳統(tǒng)的機械式無級變速器主要依靠摩擦傳動來實現(xiàn)無級變速，由于摩擦傳動有其固有的難以克服的缺陷，很難實現(xiàn)大功率傳動，鑒于此，尋求一種摩擦小，效率高的無級變速傳動已成為無級變速傳動研究的主要方向。 現(xiàn)有的無 級變速器，無論基于摩擦、流體靜力學(xué)還是棘輪原理，都有一定的局限性，這種局限性限制了其發(fā)展。當(dāng)前仍有人進行改進摩擦無級變速器和棘輪無級變速器方面的研究，但這些努力要通過昂貴的高技術(shù)材料和精密的制造才能實現(xiàn)，從而齒輪無級變速器走入人們的視野。齒輪無級變速器是一種全新的設(shè)計思想，是利用齒輪傳動實現(xiàn)高效率、大功率的無級變速傳動。我們可以對原有的無級變速器進行創(chuàng)新設(shè)計，將其主傳動部分的原有摩擦式改為齒輪嚙合式，這樣在減小摩擦損耗的同時可以大大提高傳動的效率，克服摩擦式效率低，易打滑，壽命短，易損壞等缺點。如果能實現(xiàn)， 將會使無級變速器的各項性能更加完善，更大程度的滿足對無級變速器的不同需要，尤其是對應(yīng)用無級變速器最多的汽車行業(yè)，將會產(chǎn)生不同凡響的革新效果。同時，它將為新型機械式無級變速器產(chǎn)品的進一步開發(fā)打下良好的基礎(chǔ) 2。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 械無級變速傳動概述 級變速傳動簡介 無級變速傳動是指在某種控制的作用下，使系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速可在兩個極限轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)變化的傳動方式。而無級變速器是使機器的輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，能實現(xiàn)無級變速傳動，以滿足最佳工作需要的調(diào)速裝置。它和定傳動比傳動以及有級傳動相比，具有能夠根據(jù)工作的需要 在一定范圍內(nèi)連續(xù)變換速度，以適應(yīng)輸出轉(zhuǎn)速和外界負荷變化的需要等優(yōu)點，能適應(yīng)變工況工作，簡化傳動方案，節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等要求。無級變速器主要適應(yīng)的場合： (1) 適應(yīng)工藝參數(shù)多變或輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的要求，運轉(zhuǎn)中需經(jīng)常連續(xù)地改變速度，但是不應(yīng)在某一固定速度下長期運轉(zhuǎn)。 (2) 探求最佳工作速度。 (3) 幾臺機器或一臺機器的幾個部分協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。 (4) 緩速啟動以合理利用動力，通過調(diào)速以快速越過共振區(qū)。 (5) 車輛變速箱，可節(jié)省燃料，縮短加速時間，簡化操作。 類無級變速器比較 目前，無級變速 器主要分為三大類： (1) 以電控調(diào)速裝置調(diào)速的電磁式無級變速器； (2) 以液壓調(diào)速裝置調(diào)速的液壓式無級變速器； (3) 以機械調(diào)速裝置調(diào)速的機械式無級變速器。其中，液壓調(diào)速裝置雖然調(diào)速范圍大，傳動效率較高，但其制造精度要求高，價格較貴，滑動率較大，運轉(zhuǎn)時容易發(fā)生泄漏 ； 電控調(diào)速的雖然具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作維護方便的特點，但其效率低，發(fā)熱嚴(yán)重，不適合長期負荷運轉(zhuǎn)。與上述兩種相比，機械無級變速器具有以下幾大優(yōu)點 ： 調(diào)速范圍大，調(diào)速方式多，能實現(xiàn)恒扭矩工作，傳動效率高，適應(yīng)性強，且結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，傳動比穩(wěn)定，工 作可靠且維修方便。 機械式無級變速器按其基本結(jié)構(gòu)和工作原理可分為摩擦式和非摩擦式。由于摩擦式無級變速器是利用主、從動件在接觸處產(chǎn)生的摩擦力進行傳動，并通過改變接觸處的工作半徑實現(xiàn)無級變速，因此，它通常存在著傳動效率低，易打滑，壽命短，易損壞等缺點。非摩擦式無級變速器則可避免這些問題。 輪式無級變速傳動的優(yōu)勢 齒輪式無級變速傳動可以克服以上幾類無級變速傳動存在的缺點和問題，目的是利用齒輪傳動原理實現(xiàn)效率高、大功率無級變速傳動。我們知道，無級變速買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 傳動種類繁多，各有千秋，但有一點是共同的 ： 摩擦傳動有 其難以克服的本質(zhì)缺陷，發(fā)展前途是有限的。只有利用齒輪傳動原理實現(xiàn)的無級變速傳動才是無級變速傳動的完美結(jié)局。齒輪無級變速器的優(yōu)勢表現(xiàn)為 ： (l) 傳動功率大， 200 (2) 傳動效率高， 90%以上的傳動效率應(yīng)是很容易達到的 ； (3) 結(jié)構(gòu)簡單，大幅度降低成本，相當(dāng)于自動變速箱的 1/5 1/10； (4) 對汽車而言，提高傳動效率，節(jié)油 20%； (5) 發(fā)動機在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對環(huán)境的污染。 輪式無級變速傳動實現(xiàn)的幾種途徑 目前， 研究人員都在嘗試設(shè)計齒輪嚙合式無級變速傳動。市場上出現(xiàn)的有 輪式汽車自動無級變速器、齒輪傳動無級變速器、萬能的齒輪無級變速器、鋼球齒輪無級變速器和活齒無級變速器等。 其中鋼球齒輪無級變速器是由一個內(nèi)接觸鋼球無級變速器和一個差動輪系組成，此變速器具有兩條轉(zhuǎn)速輸入路線，一條由變速器輸入，一條由動力經(jīng)齒輪直接輸入，兩條傳動路線在差動輪系中合成后輸出，這種變速器傳遞功率大，能滿足任意大變速比的要求，適用于機床、紡紗機、車間空調(diào)等各種要求連續(xù)變速的機器。它的缺點是 ： 效率低，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，調(diào)速不方便 ，低速輸出力矩小等。 活齒無級變速器其主動輪和從動輪都是兩個一組的圓錐形金屬盤組成，圓錐形金屬盤上面有用于改變活齒嚙合單元體半徑的軌道槽 ； 八個一組的活齒單元，通過在軌道槽里的同步徑向移動，改變主動輪和從動輪的傳動半徑比。每個活齒單元上面有兩組活齒，每組活齒由 28片金屬片組成，當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由 于離心力的作用，由金屬片組成活齒同步凸起，形成了“凸起狀齒輪 ”。 齒輪式無級變速傳動實現(xiàn)方法 主要 如下： 方法一 ， 采用行星齒輪傳動。利用行星齒輪質(zhì)量小、體積小、傳動比大及效率高等特點，通過改變系桿的長度，解決好相對運動之間 的關(guān)系，可以實現(xiàn)無級變速傳動，且變速比范圍也可能增大。 方法二 ， 采用柔性齒輪傳動。利用重疊式齒輪構(gòu)成可變點柔性齒輪，也可能實現(xiàn)無級變速傳動 2 5。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 內(nèi)外無級變速器的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢 究動態(tài) 機械無級變速器最初是在 19 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的，至 20 世紀(jì) 30 年代以后才開始發(fā)展，但由于當(dāng)時受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進展緩慢。直到 20 世紀(jì)50 年代，尤其是 70 年代以后，一方面隨著先進的冶煉和熱處理技術(shù)，精密加工和數(shù)控機床以及牽引傳動理論與油品的出現(xiàn)和發(fā)展，解決了研制和生產(chǎn)無級變速器的限制因 素 ； 另一方面，隨著生產(chǎn)工藝流程實現(xiàn)機械化、自動化以及機械要改進工作性能，都需大量采用無級變速器。因此在這種形勢下，機械無級變速傳動獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國家有日本、德國、意大利、美國和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式及脈動式四大類約 30多種結(jié)構(gòu)型式。 在我國，液力變速器在汽車行業(yè)中應(yīng)用最廣泛，但是由于液壓式無級變速器本身有很多缺點，如液壓元件結(jié)構(gòu)本身比較復(fù)雜，造價高，而且液體的傳動效率比較低，功率損失比較大，所以業(yè)內(nèi)人士開始轉(zhuǎn)向青睞機械式無極變速器。國內(nèi)無級變速器是在 20 世紀(jì) 60 年代前后起步 的，當(dāng)時主要是作為專業(yè)機械配套零部件，由專業(yè)機械廠進行仿制和生產(chǎn)，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺。直到 80年代中期以后，隨著國外先進設(shè)備的大量引進，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，無級變速器的生產(chǎn)研制迅速崛起，同時，我國的高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展，國外現(xiàn)有各種類型結(jié)構(gòu)的無級變速器，在國內(nèi)都有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠家及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約 10萬臺左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時，無級變速器專業(yè)學(xué)會、行業(yè)協(xié)會及情報網(wǎng)等組織相繼建立，定期出版網(wǎng)訊及召開學(xué)術(shù)信息會議進行交流。 現(xiàn)在，機械無級變速器從研制、生產(chǎn)、組織管理到情報網(wǎng)信息各方面己組成一批完整的體系，發(fā)展成為機械領(lǐng)域中一個新興的行業(yè)。行星環(huán)錐式無級變速器又稱 級變速器，是日本在 70 年代研制開發(fā)的一種行星傳動式無級變速器。在我國，環(huán)錐式無級變速器已經(jīng)指定了機械部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ： 70錐行星無級變速器。 展趨勢 目前對無級變速傳動的研究主要沿著以下幾個方向 ： 液力無級變速，電機調(diào)速和機械式無級變速。從研究與開發(fā)的領(lǐng)域來講，液力與電機調(diào)速均可視為對控制系統(tǒng)的研究，其可開發(fā)領(lǐng)域與機械式無級變速器 相比較小，從機械式無級變速的發(fā)展歷程來看，摩擦式無級變速器經(jīng)過了直接傳動式、中間元件式、進而還演買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 變出了行星式無級變速器，在這一過程中，每一個發(fā)展階段，無級變速器的結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜，傳動元件之間的接觸面由簡單的接觸方式發(fā)展到為提高傳動特性而改成更能相互適應(yīng)的表面形狀，加壓和調(diào)速裝置也在不斷改進。后來隨著機械材料和加工工藝的改進使帶式和鏈?zhǔn)綗o級變速也得以廣泛應(yīng)用。 國內(nèi)機械無級變速器基本上是在 20世紀(jì) 60年代前后起步，到 80 年代中期以后，隨著國外先進設(shè)備的大量引進，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類 型機械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠開始建立并進行規(guī)模化生產(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展，現(xiàn)在，國內(nèi)機械無級變速器行業(yè)從研制、生產(chǎn)、到情報信息各方面已組成較完整的體系，發(fā)展為機械領(lǐng)域中一個新興行業(yè)。 近年來國內(nèi)機械無級變速器的研制生產(chǎn)出現(xiàn)了新的發(fā)展趨向，主要是 ： (l) 對原 有產(chǎn)品創(chuàng)新改進在原來行星錐盤式無級變速器的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新開發(fā)出 “恒功率行星摩擦式無級變速器”及“無物理心軸行星輪無級變速器” ， 后者的變速比由原來的 5 6 增大到 20 或更大，輸出轉(zhuǎn)矩也提高了一倍以上，而且其他性能 指標(biāo)優(yōu)良，目前己有系列產(chǎn)品。 (2) 研制開發(fā)的汽車用無級變速器屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，目前國內(nèi)己開發(fā)出金屬帶式無級變速器，通過試驗，現(xiàn)正準(zhǔn)備進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) ； 而其中靠進口的關(guān)鍵零件 “ 金屬鋼帶 ” 也將自行生產(chǎn)。另外，新型的車用無級變速器及復(fù)合帶也在探討之中。 (3) 近年來不斷提出有創(chuàng)新型無級變速器，這些無級變速器的特點主要是 ： 不 用摩擦式變速傳動而多半以連桿脈動式無級變速器傳動為主或采取鏈?zhǔn)絺鲃?； 要求實現(xiàn)大功率、恒功率或者高速 ； 力爭結(jié)構(gòu)簡單緊湊，并獲得優(yōu)良的性能。其中有此方案已經(jīng)過多年的研究試驗，可能在 不久的將來即有成果。上述情況可以說明，國內(nèi)無級變速器的研制生產(chǎn)已由過去的仿造階段進入到創(chuàng)新階段，由小功率往大功率方向發(fā)展，由一般技術(shù)往高新技術(shù)發(fā)展，故今后有可能出現(xiàn)一些性能優(yōu)良的新一代機械無級變速器。 與電力調(diào)速方式相比較，機械無級變速器的特點主要是 ： 具有恒功率機械特性，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，工作可靠，傳動效率較高，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，而且類型多，適用范圍廣。因此，在今后的發(fā)展中，依然有著廣闊的前景 6 9。 關(guān)軟件簡介 本課題主要應(yīng)用的軟件有建模軟件 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 G 簡介 進入 21世紀(jì)，傳統(tǒng)的 進制造技術(shù)已經(jīng)涌現(xiàn)出許多新的制造理念和制造模式，產(chǎn)品的全生命周期管理、并行工程的實施、虛擬企業(yè)、敏捷制造等先進制造技術(shù)和方法為企業(yè)的快速發(fā)展注進了新的活力。先進制造技術(shù)正朝著集中化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化及虛擬化的方向發(fā)展，而這些發(fā)展需要功能強大的集成化軟件平臺的支持。 稱 當(dāng)前世界上最先進和緊密集成的、面向制造行業(yè)的維參數(shù)化的高端軟件，它是目前國際、國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的大型集成化軟件之一，它為制造行業(yè)產(chǎn)品 開發(fā)的全過程提供解決方案，功能強大、內(nèi)容豐富，涵蓋了從設(shè)計、分析、加工、管理等各個領(lǐng)域，包括 ： 概念設(shè)計、工程設(shè)計、性能分析和制造。 統(tǒng)，是一個完全的三維、雙精度系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確描述任意的幾何形狀，使得用戶能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行設(shè)計、分析和創(chuàng)建工程圖，為制造業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的全過程提供解決方案。 空航天、機械、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等行業(yè)。它的功能覆蓋了從概念設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個過程，它提供了強大的實體建模功能，能夠完成復(fù)雜的造型設(shè)計，除此之外，裝配功能、 2D 出圖功能、模具加工功 能及與 間的緊密結(jié)合，使得 統(tǒng)。除了通用模塊之外， 只是驅(qū)動自動化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者。它實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合，顯著地改進了如汽車、航天航空、機械、消費產(chǎn)品、醫(yī)療儀器和工具等工業(yè)的生產(chǎn)率。 各種規(guī)模企業(yè)的產(chǎn)品更快地投入到市場 ， 使復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計更加簡化 ，減少產(chǎn)品成本和增加其余的競爭實力。它已成為世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，今天 990年進入中國市場以來，發(fā) 展迅速，已經(jīng)成為中國航天航空、汽車、機械、計算機及外設(shè)、家用電器等部門首選軟件。 戶可以對幾乎所有的機會形狀進行精確描述。通過將這些形狀結(jié)合，用戶可以設(shè)計、分析和創(chuàng)建出產(chǎn)品的工程圖紙。 應(yīng)用 以快速進行概念設(shè)計和詳細設(shè)計，交互建立和編輯各種復(fù)雜的零部件模型。根據(jù)己建立的三維零件模型， 建二維工程圖，也可對模型進行機構(gòu)運動學(xué)、動力分析和有限元分析，進行設(shè)計評估和優(yōu)化 ； 同時，還可根據(jù)模型設(shè)計工裝卡具、進行加工處理，直接生成數(shù)控 程序，用于產(chǎn)品的加工制造。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 其功能特點如下 ： (1) 用 造型來設(shè)計零部件，實現(xiàn)了設(shè)計思想的直接描述 ； (2) 充分的設(shè)計柔性，使概念設(shè)計成為可能 ； (3) 提供了輔助設(shè)計與輔助分析的完整解決方案 ； (4) 圖形和數(shù)據(jù)的絕對一致及工程數(shù)據(jù)的自動更新 ； (5) 提供了輸入輸出接口與二次開發(fā)工具。 件各個模塊功能的實現(xiàn)是以建立三維模型為基礎(chǔ)的，在建模的操作、管理開發(fā)和適用性等方面， 下 優(yōu)勢 ： (l) 簡潔的主模型表達 件建模不同于其他三維軟件的體素建模，它具有幾何特征建模功能，攜帶的信息量 大、質(zhì)量高，而且表達簡單。 (2) 靈活的桌面管理方式 件用“層”管理，管理的對象可以是實體，也可以是幾何特征，這種管理方式只是對顯示對象的一種過濾選擇，不是從庫里調(diào)進調(diào)出，管理方便、速度快，系統(tǒng)不易出錯。 (3) 容錯性 好的軟件應(yīng)該有很好的容錯性，會自動拒絕一些超過范圍的變量值并進行提示，不理會一些誤操作，不會因為內(nèi)容太多而潛伏一些錯誤。 (4) 強大的裝配功能 將大量零件同時調(diào)到工作面上，進行大裝配 9。 論文研究的主要內(nèi)容 由于無級變速器有其特殊的功能和作 用以及廣闊的市場需求，無級變速傳動是值得去研究和探索的領(lǐng)域。探索一種理想的無級變速方式是為了改善現(xiàn)有多種傳動裝置的性能，節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境。本文認(rèn)為齒輪無級變速器這種全新的設(shè)計思想，是利用齒輪傳動實現(xiàn)高效率、大功率的無級變速傳動，由于它與其它類型無級變速器相比所具有的種種優(yōu)點，將成為無級變速器研究與發(fā)展的主要方向。 本課題從減少傳動中摩擦副數(shù)量的原則出發(fā)，提出在主傳動中采用錐齒輪的方案，并對所設(shè)計的無級變速傳動裝置的傳動方案進行了研究與探索，期間曾查閱過大量的有關(guān)無級變速傳動的書籍、期刊和論文，概括起來 ，主要做了以下幾個方面的工作 ： (1) 介紹本課題的提出及研究意義，通過對文獻的分析，論述國內(nèi)外機械無買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 級變速器的研究現(xiàn)狀以及在實際中的應(yīng)用 ； (2) 通過對 動學(xué)關(guān)系進行分析，提出了一種新型的行星無級變速器 錐齒輪無級變速器，理論上證明了齒輪無級變速傳動的可行性 ； (3) 應(yīng)用 幾何尺寸己基本確定的基礎(chǔ)上，形成自己的建模設(shè)計方案，并用 配，形成虛擬樣機，可以觀察方案的合理性，對不合理的數(shù)據(jù)進行修改，優(yōu)化樣機模型 ； (4) 觀察 改變調(diào)速環(huán)位置時傳動比的變化情況，可以得到傳動比范圍 ； (5) 結(jié)論與展望。對自己所做工作進行總結(jié)，分析設(shè)計存在的問題，并對下一步的工作進行了展望。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第二章 環(huán)錐行星式無級變速器 環(huán)錐行星式無級變速器是行星式牽引無級變速器的一種。行星式牽引無級變速器是由作行星運動的中間滾動體、依靠滾動副間的牽引力 (摩擦 )來傳遞動力，通過改變太陽輪或行星輪的工作半徑來實現(xiàn)變速的無級變速器。其傳動原理與一般錐齒輪行星輪系很相似，由于是錐面摩擦因而工作半徑在運行過程中可以調(diào)整。環(huán)錐行星式無級變速器是其中應(yīng)用最為廣泛的一種。 X 型無級變速器簡介 環(huán)錐行星式無級變速器的基本結(jié)構(gòu)如圖 力由軸 鍵傳動給主動輪 2，再借滾動副處的牽引力，經(jīng) 上的行星錐輪 3、外錐環(huán) 5 驅(qū)動太陽輪 10，最后經(jīng)鋼球 V 形槽自動加壓裝置 n 傳給花鍵 12 而將動力輸出。調(diào)速時，轉(zhuǎn)動手輪經(jīng)蝸桿 6、蝸輪 7、齒輪 8驅(qū)動齒條 9帶著外環(huán) 5作軸向移動，以改變外環(huán) 5和行星錐正錐的接觸半徑實現(xiàn)調(diào)速的目的。 這種變速器是在內(nèi)錐輪輸出行星無級變速器 (轉(zhuǎn)臂輸出式行星無級變速器 (基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于 易實現(xiàn)均載且行星錐小軸上不受附加力矩，不會出現(xiàn)小軸折斷現(xiàn)象。各滾動副為凹凸或凸平接觸，減小了當(dāng)量曲率，從而提高了承載能力。 7010 93 標(biāo)準(zhǔn)中所列的變速器的功率為 P=出轉(zhuǎn)矩 T=550N m、公稱傳動比 i=0動效率為 : =0.7(i= i= 圖 錐行星無級變速器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 X 型無級變速器的傳動原理 動力從 輸入傳給太陽輪，再借滾動副處的牽引力，經(jīng) z 個均布裝在浮動轉(zhuǎn)臂上的行星錐、外環(huán)驅(qū)動太陽輪，最后經(jīng)加壓裝置傳給輸出軸輸出。調(diào)速時，改變外環(huán)和行星錐正錐的接觸半徑；由于力平衡的條件同時也改變了主動輪和弧錐部分的接觸半徑 R 和 r，達到了無級變速的目的。無論在調(diào)速還是運轉(zhuǎn)時，外環(huán)都不轉(zhuǎn)動。 星錐齒輪無級變速傳動結(jié)構(gòu)簡圖 本文提出了一種新型的主傳動為錐齒輪傳動的行星無級變速傳 動，將 將兩中心輪與行星輪之間的摩擦傳動改為錐齒輪的嚙合傳動，如圖 示 ，行星輪由兩部分組成，其一為錐齒輪 2 與兩中心輪 1、 3 嚙合，其二為圓錐體 2，用于調(diào)速， 4 為調(diào)速環(huán)，調(diào)速環(huán)與行星錐輪的接觸點 e 處仍保留原先的摩擦傳動，不轉(zhuǎn)動，只作軸向移動，用于改變行星輪圓錐體的接觸半徑，實現(xiàn)調(diào)速。 型無級變速器結(jié)構(gòu)簡圖 星錐齒輪式無級變速器的調(diào)速原理 動比計算 由行星齒輪傳動的分類可知，行星錐齒輪式無級變速器相當(dāng)于一個 3即主動輪、從動輪和外環(huán)可視為三個中心輪，浮動裝于轉(zhuǎn)臂上的錐輪可視為行星輪。它的運動學(xué)計算，可根據(jù)行星輪系的原理，將圓錐體與調(diào)速環(huán)每一瞬時的接觸看為齒輪的嚙合，對于變速器中各輪軸線均平行的變速器，其各齒輪轉(zhuǎn)速可用轉(zhuǎn)化機構(gòu)的概念和公式來求解，其基本公式為 : 1133i 13H 13 路 線 中 從 動 輪 的 乘 積路 線 中 主 動 輪 的 乘 積(2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 式中 13輪系中任意兩輪 1， 3 對構(gòu)件 (一般為行星架 )的相對傳動比。 1n ，3n ， 別為構(gòu)件 1， 3， H 的轉(zhuǎn)速， 13體表達式有具體輪系來定，轉(zhuǎn)化輪系中，輸與輸出的方向可通過畫箭頭的方法確定。 由 1轉(zhuǎn)化輪系的傳動比公式為 ： 131331i H n Rn n R(2由 1轉(zhuǎn)化輪系的傳動比公式為 ： 1 2 413 ,31 2i H n R Rn n R R (2其中，調(diào)速環(huán)不轉(zhuǎn)動，故 4n =0，圓錐體 2與調(diào)速環(huán) 4的接觸點 聯(lián)立上兩式 (2 (2解得 : ,3 1 2 41213 ,3 1 3 2 42()i R R R R R R R R(2或 ： ,1 3 2 43231 ,1 3 1 2 42()i R R R R R R R R(2速原理 前面己經(jīng)簡單介紹了變速器的調(diào)速過程，因為行星錐是裝于浮動轉(zhuǎn)臂上的，因而會使行星錐在位置發(fā)生改變能夠?qū)崿F(xiàn)新的平衡，此時行星錐與主、從動輪的接觸位置也會發(fā)生改變，從而改變變速器的傳動比。下面我們結(jié)合上面的傳動比公式來具 體分析一下該變速器的調(diào)速原理。由傳動比公式 (2以看出，傳動比主要與 1R 、 2R 、 ,2R 、 3R 及 4R 這些幾何參數(shù)有關(guān)，由上面介紹的調(diào)速過程可知，外環(huán)作軸向移動時，半徑 ,2R 將會隨之改變，由傳動比公式可以看出， ,2R 的改變將會導(dǎo)致傳動比 i 也會隨之改變。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 第 三章 行星錐齒輪無級變速器的設(shè)計參數(shù) 行星錐齒輪無級變速器的主傳動部分在基本結(jié)構(gòu)的布置形式上仍然沿用原環(huán)錐行星無級變速器的基本結(jié)構(gòu)形式，而輸入端、行星輪、輸出端由原來的錐輪改為圓錐齒輪，即輸入端齒輪與輸出端齒輪的回轉(zhuǎn)軸線在同一直線上，行星齒輪的布置方式為其回轉(zhuǎn)軸線與輸入端齒輪的回轉(zhuǎn)軸線所成夾角為一般角，行星錐齒輪裝在保持架上，且其能繞保持架轉(zhuǎn)動。在主動錐齒輪和從動錐齒輪之間通過嚙合傳動傳遞運動和動力。行星錐齒輪上固連一個調(diào)速錐，調(diào)速錐一側(cè)母線要保持與輸入輸出齒輪軸線平行，調(diào)速錐與調(diào)速環(huán)之間的接觸狀態(tài)保持點接 觸，它們之間的運動狀態(tài)仍為摩擦傳動。 計方案確定 圓錐齒輪傳動是用來傳遞兩相交軸之間的運動和動力的，其輪齒是分布在一個圓錐面上的，與圓柱齒輪相對應(yīng)，在圓錐齒輪上有齒頂圓錐、分度圓錐和齒根圓錐等等。圓錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒及曲齒等多種形式。由于直齒圓錐齒輪的設(shè)計、制造和安裝均較為簡便，故應(yīng)用最為廣泛，所以這里我們采用的圓錐齒輪為直齒圓錐齒輪。 本尺寸確定 圓錐齒輪是一個錐體，故有大端和小端之分，為了計算和測量的方便，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定取圓錐齒輪大端的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)齒輪傳動正確嚙合條件的要求， 兩圓錐齒輪的大端模數(shù)和大端壓力角分別相等，且均為標(biāo)準(zhǔn)值。 行星錐齒輪無級變速器的結(jié)構(gòu)簡圖及各部分尺寸如圖 3 1所示，無級變速器工作時，調(diào)速環(huán)沿其與調(diào)速錐的接觸面做平移運動，通過改變接觸點從而改變調(diào)速錐的工作半徑，以實現(xiàn)輸出端速度的連續(xù)變化。 在此，設(shè)輸入端錐齒輪 z ，分度圓錐角為 1 ； 行星錐齒輪 2的齒數(shù)為 2z ，分度圓錐角為 2 ； 輸出端錐齒輪 3 的齒數(shù)為 3z ，分度圓錐角為 3 ；行星錐齒輪與輸入端錐齒輪的軸線夾角為 ，調(diào)速環(huán) e 半徑為 R，調(diào)速錐工作半徑 r，如圖 3 1中所示 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 圖 3 1 新型無級變速器結(jié)構(gòu)尺寸簡圖 由文獻得基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 優(yōu)化設(shè)計的角度確定了傳動方案中各部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)，本文在此基礎(chǔ)上進行各零部件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計及裝配。 表 本結(jié)構(gòu)參數(shù) 分析 :因為 1 與 2 為銳角，所以輸入端齒輪及行星齒輪為外圓錐齒輪，而 3為鈍角，故輸出端齒輪就為內(nèi)圓錐齒輪的形式。其他的參數(shù)如調(diào)速環(huán)、調(diào)速錐、齒輪軸、鍵及軸承等均是在此基本尺寸的基礎(chǔ)上設(shè)計出來的，有關(guān)尺寸的設(shè)計過程將在下章詳細說明。 上面確定了三個錐齒輪的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，齒寬的設(shè)計方法為 :由于標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪齒寬 B (錐距， 2 z ，其中 d=計算得 : m 2 1 911 2 s i n 6 s i 8R m 2 2 122 1423 3 2 s i n 6 s i 0R m 2 4 13