PE10自行車無級(jí)變速器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

1PE10自行車無級(jí)變速器設(shè)計(jì)摘要：本文在分析各種無級(jí)變速器和無級(jí)變速自行車的基礎(chǔ)上，把鋼球外錐式無級(jí)變速器進(jìn)行部分改裝，從而形成了自行車的無級(jí)變速裝置。該裝置通過八個(gè)鋼球利用摩擦力將動(dòng)力進(jìn)行輸入輸出，用一對(duì)斜齒輪進(jìn)行分度調(diào)速，從而使自行車在0.751.22之間進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。研究表明：無級(jí)變速器被用于自行車方面可以大大改善自行車的使用性能，方便廣大消費(fèi)者使用。關(guān)鍵字:無級(jí)變速自行車；無級(jí)變速器ThedesignoftheCVTonPE10bicycleABSTRACT:BasedontheanalysisofvariousCVTandCVTbikes,inthisdissertation,wechangesomepartsoftheKopp-BCVTforminganewkindofCVTusedtothebicycle.Theyareusedtoinputoroutputthepowerthroughthefrictionandapairofhelicalgearsisalsousedtoadjustthespeed,sothespeedcanchangebetween0.75and1.22.ThisresearchshowsthatwhentheCVTareusedinthebicycle,theycansignificantimprovetheperformanceofbikesothatallcustomerscanuseitconvenient.Keyword:CVTbike；CVT2第一章緒論1.1機(jī)械無級(jí)變速器的發(fā)展概況無級(jí)變速器分為機(jī)械無級(jí)變速器，液壓傳動(dòng)無級(jí)變速器，電力傳動(dòng)無級(jí)變速器三種，但本設(shè)計(jì)任務(wù)要求把無級(jí)變速器安裝在自行車上，所以一般只能用機(jī)械無級(jí)變速器，所以以下重點(diǎn)介紹機(jī)械無級(jí)變速器。機(jī)械無級(jí)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，但當(dāng)時(shí)由于受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進(jìn)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(jìn)的冶煉和熱處理技術(shù)，精密加工和數(shù)控機(jī)床以及牽引傳動(dòng)理論與油品的出現(xiàn)和發(fā)展，解決了研制和生產(chǎn)無級(jí)變速器的限制因素；另一方面，隨著生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化以及機(jī)械要改進(jìn)工作性能，都需要大量采用無級(jí)變速器。因此在這種形式下，機(jī)械無級(jí)變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國家有美國、日本、德國、意大利和俄國等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式和脈動(dòng)式四大類約三十多種結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)無級(jí)變速器是在20世紀(jì)60年代前后起步的，當(dāng)時(shí)主要是作為專業(yè)機(jī)械配套零部件，由于專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)?，化工機(jī)械的多盤式以及切削機(jī)床的Kopp型無級(jí)變速器等，但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量僅數(shù)千臺(tái)。直到80年代中期以后，隨著國外先進(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)各種類型機(jī)械無級(jí)變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠才開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國外現(xiàn)有的幾種主要類型結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器，在國內(nèi)皆有相應(yīng)的專業(yè)生產(chǎn)廠及系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量約10萬臺(tái)左右，初步滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，無級(jí)變速器專業(yè)協(xié)會(huì)、行業(yè)協(xié)會(huì)及情報(bào)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(huì)議進(jìn)行交流。自90年代以來，我國先后制定的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共14個(gè)：1.JB/T5984-92寬V帶無級(jí)變速裝置基本參數(shù)2.JB/T6950-93行星錐盤無級(jí)變速器3.JB/T6951-93三相并聯(lián)連桿脈動(dòng)無級(jí)變速器4.JB/T6952-93齒鏈?zhǔn)綗o級(jí)變速器5.JB/T7010-93環(huán)錐行星無級(jí)變速器6.JB/T7254-94無級(jí)變速擺線針輪減速機(jī)7.JB/T7346-94機(jī)械無級(jí)變速器試驗(yàn)方法8.JB/T7515-94四相并列連桿脈動(dòng)無級(jí)變速器9.JB/T7668-95多盤式無級(jí)變速器10.JB/T7683-95機(jī)械無級(jí)變速器分類及型號(hào)編制方法311.JB/T7686-95錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器12.JB/T50150-1999行星錐盤無級(jí)變速器質(zhì)量分等13.JB/T53083-1999三相并聯(lián)連桿脈動(dòng)無級(jí)變速器質(zhì)量分等14.JB/T50020-無級(jí)變速擺線針輪減速機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等（報(bào)批稿）現(xiàn)在，機(jī)械無級(jí)變速器從研制、生產(chǎn)、組織管理到情報(bào)網(wǎng)信息各方面已組成一較完整的體系，發(fā)展成為機(jī)械領(lǐng)域中一個(gè)新型行業(yè)。1.2機(jī)械無級(jí)變速器的特征和應(yīng)用機(jī)械無級(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，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過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（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。綜上所述。可以看出采用無級(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。故無級(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、農(nóng)業(yè)、國防及試驗(yàn)等各類機(jī)械。41.3無級(jí)變速自行車研究現(xiàn)狀自行車發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有傳統(tǒng)的自行車演變成無級(jí)變速自行車，現(xiàn)代的無級(jí)變速自行車可謂是形式多樣，五花八門，以下是當(dāng)今社會(huì)上存在的部分無級(jí)變速自行車。1.低座無級(jí)變速自行車是由低矮形車架把一個(gè)作驅(qū)動(dòng)的前輪和一個(gè)作導(dǎo)向的后輪連接在一塊的自行車，帶靠背的座椅安裝在車架中部，騎行者可斜躺著坐在座椅上，兩腿放在前輪二側(cè)。杠桿式曲柄無級(jí)傳動(dòng)裝置固定在前輪的前上方，通過左右曲柄桿上的滑塊鉸接鏈條交替?zhèn)鲃?dòng)前輪。操縱把手裝于前輪的正上方，由鋼絲繩牽引后輪轉(zhuǎn)向。這樣就不會(huì)干擾車子的方向操縱。由于降低了座位高度，減少了空氣阻力。采用杠桿式曲柄無級(jí)傳動(dòng)裝置，適應(yīng)人體功能的要求。2.人力腳踏式無級(jí)變速自行車一種人力腳踏式無級(jí)變速自行車，在自行車車架兩側(cè)面的中軸上，安裝有錐面相對(duì)的變速輪盤組成的主動(dòng)輪，主動(dòng)輪兩側(cè)安裝有腳蹬兩變速輪盤輪沿掛有三角皮帶，兩盤面間安裝有壓縮彈簧；在車架的前斜梁上，安裝有由變速桿操縱可前后移動(dòng)的挺桿，挺桿的近變速輪盤端安裝有可使兩變速輪盤靠近或分離的插件；在自行車后軸上的后輪輪輻兩側(cè)面支承有附輪，附輪的外沿輪面設(shè)有三角皮帶槽，附輪的內(nèi)側(cè)設(shè)有帶動(dòng)后輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)的棘齒；車架后斜梁上在三角皮帶上方安裝有可推壓三角皮帶張緊的張緊輪。自行車的行走和變速不用成組鏈輪和鏈條傳動(dòng)，成本低、重量輕，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，速度轉(zhuǎn)換快，速比大。3.帶傳動(dòng)無級(jí)變速自行車一種無級(jí)變速自行車，改進(jìn)了現(xiàn)有自行車的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該自行車的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括以下部件：小動(dòng)輪、小定輪、小動(dòng)輪撥叉，小動(dòng)輪、大動(dòng)輪、大定輪、大動(dòng)輪撥叉，大動(dòng)輪、型傳動(dòng)帶、型帶張緊裝置、調(diào)速器、閘線、飛輪，飛輪由飛輪軸套、飛輪底座、滾柱、滾珠構(gòu)成。其特征在于自行車的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括以下部件：小動(dòng)輪、小定輪、小動(dòng)輪撥叉，小動(dòng)輪、小定輪呈錐形，兩輪大小形狀一致，錐面相對(duì)，組成帶有形溝槽的小傳動(dòng)輪，與自行車后軸上的飛輪軸套固定連接，小動(dòng)輪在撥叉控制下沿軸滑動(dòng)；大動(dòng)輪、大定輪、大動(dòng)輪撥叉，大動(dòng)輪、大定輪也呈錐形，兩輪大小形狀一致，錐面相對(duì)，組成帶有形溝槽的大傳動(dòng)輪，固定在自行車中軸上，大動(dòng)輪在撥叉控制下沿軸滑動(dòng)；型傳動(dòng)帶、型帶張緊裝置、調(diào)速器、閘線、飛輪，型傳動(dòng)帶鑲在大小輪的溝槽中；型帶張緊裝置裝在后軸上，其支承輪支撐傳動(dòng)帶；調(diào)速器裝在車把附