钢球锥轮式无级变速器设计(doc毕业设计论文)

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1、1引言1.1机械无级变速的发展概况机械无级变速器最初是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，但当时由于受材质与工艺方面的条件限制，进展缓慢。直到20世纪50年代，尤其是70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及机械要改进工作性能，都需要大量采用无级变速器。因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。主要研制和生产的国家有美国、日本、德国、意大利和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式和脉动式四大

2、类约三十多种结构形式。国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例如用于纺织机械的齿链式，化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量仅数千台。直到80年代中期以后，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品，年产量约10万台左

3、右，初步满足了生产发展的需要。与此同时，无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。自90年代以来，我国先后制定的机械行业标准共14个：1.JB/T5984-92《宽V带无级变速装置基本参数》、2.JB/T6950-93《行星锥盘无级变速器》、3.JB/T6951-93《三相并联连杆脉动无级变速》、4.JB/T6952-93《齿链式无级变速器》、5.JB/T7010-93《环锥行星无级变速器》、6.JB/T7254-94《无级变速摆线针轮减速机》、7.JB/T7346-94《机械无级变速器试验方法》、8.JB/T75

4、15-94《四相并列连杆脉动无级变速器》、9.JB/T7668-95《多盘式无级变速器》、10.JB/T7683-95《机械无级变速器分类及型号编制方法》、11.JB/T7686-95《锥盘环盘式无级变速器》、12.JB/T50150-1999《行星锥盘无级变速器质量分等》、13.JB/T53083-1999《三相并联连杆脉动无级变速器质量分等》、14.JB/T50020-××××《无级变速摆线针轮减速机产品质量分等》（报批稿）。现在，机械无级变速器从研制、生产、组织管理到情报网信息各方面已组成一较完整的体系，发展成为机械领域中一个新型行业。1.2机械无极变速器的

5、特征和应用机械无级变速传动几乎都是依靠摩擦力或油膜拉曳力来传递动力的(PIV型及FMB型滑片链式变速器有部分“啮合”因素，脉动式无级变速器酌的单向超越离合器也是依靠摩擦来传动的)，由于大多是在充分润滑的条件下，用高硬度、高光洁度的擦传动副来传动，因此摩擦系数仅为0.02～0.06，施加在摩擦副间的法向压紧力Q高达其所传递的有效圆周力的20～75倍，因而限制了其传动功率，传递的功率最高为110KW(R6=6的摆销锭式变速器)、150KW(多盘式)；而且出于对材质、工艺；润滑油的品质均提出了较高的要求，所以直到本世纪五十年代才得到迅速发展，日前世界上一些国家已对多种性

6、能良好的机械无级变速器进行了系列化的生产，作为通用部件供应，我国也对部分品种进行了系列生产，这对发展国民经济是颇为有益的。机械无级变速器且有结构简单、价廉、传动效率高(有的高达95％)、通用件强、传动比稳定性好(有的误差小于0.5%)、工作可靠、维修方便等优点，特别是某些机械无级变速器可以在很大的变速范围内具有恒功率的机械特性；这是电气和液压无级变速所难以达到的。不少机械无级变速器还有振动小(全振幅小于3～15微米)和噪音低的特点。但其缺点是存在滑动、承受过载和冲击的能力差。对于脉动无级变速器由于有往复运动构件和超越离合器，以及输出速度的脉动性，限制了它只适用于小

7、功率，低速和运动平稳要求不高的场合。带，链式无级变速器，便于实现转速随负载而变化的自动无级调速，有利于节约能量，很有发展前途。由于机械无级变速器的传递功率较小，，为扩大其功率范围，常将其与大功率定传动比系统以差动行星齿轮机构相联；这样使大部分功率由定传动比系统传递，而少量功率流过机械无级变速器，经差动合成后，既进行了变速又传递了大的功率，这时无级变速器是作为控制传动用的。作为机械无极变速器本体来讲，要扩大其传动功率，则必需采取多接触区分汇流传动型式、接触区综合曲率小(曲率半径大)的结构。并通过选择适当的润滑油(有添加剂的)、表内几何形状、滚功体尺寸等以建立起油膜进

8、行传动。机