无级变速主传动系统设计论文
微型轿车无极变速器的设计论文
微型轿车无极变速器的设计姓名：贺子龙学院：机械工程班级：研1505 学号：S2*******摘要：通过调研分析，采用分体带轮结构设计，开发新型带传动无级变速器，使其能满足家用微型轿车使用要求，调速时带轮分体在调速机构的作用下可以沿径向连续膨胀活收缩，达到改变带轮的工作直径，实现无级变速目的，消除了作用在V带侧面的挤压力挤压带轮的问题。
关键词：带式传动；无级变速器；分体带轮The design of the mini car automatic transmissionAbstract:By careful analysis，The use of the structural design of split pulley，development of new CVT Belt Drive，To enable them to meet the requirements of domestic use of electric cars。
It proves to reduce the wear of belt and avoid misalignment of pulleys to a large extent by adopting the parted pulleys and unique mood to vary speed.Key words:belt-type transmission; continuously variable transmission (CVT); parted pulleyghy车辆运行过程的自动变速一直是人们追求的目标，也是目前汽车技术发展到高级阶段的标志。
机械无级变速器是一种传动装置，其功能特征是:在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。
采用无级变速器，尤其是在配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩方面，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳化。
金属带式汽车无级变速器传动机构设计
摘要在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。
金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。
本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。
关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构ABSTRACTIn a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion.This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVTtransmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved.Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction;lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions目录摘要IAbstract I第1章绪论11.1 概述11.1.1 金属带式无级变速器的发展11.1.2 金属带式无级变速器的优点2第2章金属带式无级变速器传动的基本原理32.1 金属带式无级变速器的基本组成32.1.1 起步离合器 (4)2.1.2 行星齿轮机构 (5)2.1.3 无级变速机构 (5)2.1.4 控制系统 (5)2.1.5 中间减速机构 (6)2.2 金属带式无级变速器的工作原理72.2.1 金属带式无级变速器的工作原理72.2.2 离合器换向机构的工作原理72.3 本章小结7第3章基本数据选择83.1 主要技术指标83.1.1 基本参数83.2 齿轮相关数据的计算103.2.1 齿轮参数103.2.2 各齿轮齿数及参数分配113.3 滚动球键错误!未定义书签。
三角带无极变速装置变速器设计毕业论文
三角带无极变速装置变速器设计毕业论文目录摘要...................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .................................................... 错误!未定义书签。
目录 (I)1 绪论 (1)1.1 无极变速器的发展 (1)1.1.1 国外无极变速器的发展及现状 (1)1.1.2 国无级变速器的发展及现状 (3)2 纸长调节无极变速器的结构及传动原理 (7)2.1 纸长调节无极变速器的结构............................................ 7 72.2 传动原理 (7)2.3 调节过程 (8)3 电动机的选择 (7)4 传动齿轮设计 (12)4.1 概述： (12)4.2 齿轮设计 (13)4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (13)4.2.2 初步设计 (13)4.2.3 几何计算 (14)4.2.4 强度设计 (16)4.2.5 齿根弯曲强度验算 (19)5 轴的设计计算 (20)5.1 概述 (20)5.2 轴的设计 (20)5.2.1 求输入轴上的功率p 1,转速n 和转矩T 1 ........................... 20 5.2.2 求作用在齿轮上的力 .. (20)5.2.3 初步确定轴的最小直径 (20)5.2.4 按弯扭合成应力校核轴的强度 (21)5.2.5 精确校核轴的疲劳强度 (21)6 螺杆的设计计算 (23)6.1 根据耐磨性计算螺杆直径 (23)6.2 牙型、材料和许用应力 (24)6.3 按耐磨性设计 (25)6.4 验算耐磨性 (25)6.5 螺纹牙的强度计算 (26)7 轴承的校核 (27)7.1 概述 (27)7.2 轴承的校核 (29)7.2.1 求两轴承收到的径向载荷21r r F F 和 (30)7.2.3 求轴承当量动载荷1p 和2p (32)7.2.4 验算轴承寿命 (32)8 链传动的设计计算 (33)8.1 概述 (33)8.2 链设计计算 (33)8.2.1 选择链轮齿数 (33)8.2.3 选择链条型号和节距 (33)8.2.4 计算链节数和中心距 (33)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)CAD图纸363963051 绪论机械无级变速器是由变速传动机构、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。
基于无级变速器的机器人传动系统设计与控制
基于无级变速器的机器人传动系统设计与控制无级变速器是一种先进的传动技术，广泛应用于机械设备和汽车行业。
在机器人领域，设计一个基于无级变速器的传动系统并实现有效的控制是一项具有挑战性和重要性的任务。
本文将对基于无级变速器的机器人传动系统的设计原理、控制策略和应用进行深入探讨。
一、无级变速器的原理与特点无级变速器，顾名思义即可以实现无级别地变换速度，将不同速度的动力输出到不同的装置上。
它通过调整传动比来实现速度的调节，与传统的离散速度档位相比，无级变速器更加灵活、可靠。
基于无级变速器的机器人传动系统能够提供更高的动力转换效率、更稳定的运行性能和更广泛的应用场景。
二、基于无级变速器的机器人传动系统设计1. 动力源选择：基于无级变速器的机器人传动系统可以采用不同的动力源，如电动机、液压驱动等。
根据机器人应用的需求和环境条件，选择合适的动力源是传动系统设计的首要任务。
2. 无级变速器选择：根据机器人的工作要求，选择适合的无级变速器是关键。
无级变速器的选取应考虑其承载能力、精度、可靠性以及适应各种工况的能力。
3. 传动系统布局：根据机器人的结构和工作场景，设计传动系统的布局，包括传动装置、轴和轴承的安排、传动链条的选择等。
通过合理的布局可以实现机器人的高效、稳定运行。
4. 控制系统设计：基于无级变速器的机器人传动系统的控制系统设计是关键。
可以采用传统的PID控制方法，也可以采用现代控制理论如模糊控制、神经网络控制等。
控制系统设计应考虑到机器人的动态响应特性和运动要求，实现精确的速度和位置控制。
三、基于无级变速器的机器人传动系统控制策略1. 速度控制：由于无级变速器可以提供连续的速度变换，因此实现机器人的精确速度控制是一个重要任务。
可以采用闭环控制方法，通过传感器反馈机器人的速度信息，与期望速度进行比较并调节传动比，实现精确的速度控制。
2. 位置控制：对于需要精确位置控制的机器人应用，基于无级变速器的传动系统可以通过调整传动比实现精确的位置控制。
回流式无级自动变速传动系统 毕业设计(论文)1.docx
摘要回流式无级自动变速传动系统拥有有非常大的速比变化范围和很高的传动效率 ,在整个传动比的变化范围内能够实现连续的无级调速 ,让发动机始终在最佳燃油经济区运行。
所以回流式无级自动变速传动具有广阔的发展前景。
文中我们以长安羚羊 SC7101 轿车的数据资料为基础，以传动系统效率和速比变化范围为设计指标，对回流式无极自动变速传动系统的结构参数进行设计，确保汽车在各种行驶工况下传动系统效率在 80%以上 ,在不同节气门开度下汽车发动机稳态工作点均能位于最佳燃油经济线上。
具体工作内容如下：对回流式无级自动变速传动系统工作原理，关键部件的作用及其运行状态进行介绍。
建立回流式无级自动变速传动系统总体参数的设计方法，其主要工作内容是对包括倒档速比、最小/最大速比范围、主减速比、定速比传动速比、行星排结构参数等的计算，根据计算结果完成传动系统结构总体草案的布置。
对回流式无极自动变速传动系统的运动关系、受力分析，为轴承、离合器等关键部件的选型奠定基础。
最后完成回流式无级自动变速传动系统关键部件结构尺寸的设计和强度计算。
包括定速比齿轮传动机构设计、行星排结构参数选择和设计计算、轴的设计、离合器设计、轴承选型及寿命校核等。
关键词：汽车；无极变速；设计；行星排ABSTRACTReturn flow automatic stepless variable speed drive has a large speed ratio range and higher transmission efficiency,In the whole transmission ratio can be achieved within the scope of the continuous stepless speed regulation,and the engine can always run optimum fuel economic zone.So the return flow automatic stepless variable speed drive has a broad development prospects. In this paper, we to changan SC7101 sedan based on the data of antelope,in transmission efficiency and transmission ratio range as the design index, the return flow infinite variable speed drive system design for the structure parameters, to ensure the transmission efficiency of vehicle under various driving conditions in more than 80%, under different throttle opening car engine static working point are located in the best fuel economy.Specific work content is as follows: The automatic return flow stepless variable speed drive system working principle, function and running state of the key parts are introduced. Establish a return flow automatic stepless variable speed drive system design method of general parameters, the main work content is to include the reverse gear ratio, the minimum/maximum speed ratio range, main reduction ratio, constant speed ratiotransmission ratio, a key structure parameters calculation, etc. According to the calculation results complete drive system structure of overall draft layout. The return flow of the infinite variable speed drive system motion relations, force analysis, selection of key parts such as bearings, clutch lay the foundation. Finally complete the return flow automatic stepless variable speed drive system design and strength calculation of key components structure size. including constant speed ratio, planetary gear transmission mechanism design structure parameter selection and design calculation, the design of the shaft, clutch design, selection and bearing life and checking.Key words:car;CVT;design; Planet row目录目录.................................................................... 摘要.................................................................... Abstract...............................................................1. 绪论.................................................................1.1 课题的意义......................................................1.2 无极自动变速器的发展............................................1.3 回流式无极自动变速传动系统的结构组成............................1.3.1 金属带式CVT概述...............................................1.3.2 回流式无极自动变速传动系统的结构组成...........................1.3.3 回流式无极自动变速传动系统的特点...............................1.3.4 回流式无极自动变速传动的发展及国内外现状......................1.4 论文的主要研究工作内容..........................................2. 回流式无极变速传动的参数设计.........................................2.1 回流式无极变速传动系统的工作原理................................2.1.1 回流式无极变速器的工作原理....................................2.2 传动系统参数设计................................................2.2.1 传动系统最大速比的计算........................................2.2.2 传动系统最小速比的计算........................................2.2.3 传动系统倒档速比的计算........................................2.3 长安羚羊SC7101轿车原始数据......................................2.4 回流式无极自动变速传动系统的结构参数设计.........................2.4.1带值计算结果……...............................................2.4.2 定速比齿轮参数的确定..........................................2.4.3 行星齿轮参数的确定............................................2.4.4 结构参数的圆整……............................................3. 金属带无极变速装置的力学分析.........................................3.1 金属带主、从动轮的受力分析.......................................3.1.1 CVT传动的运动分析..............................................3.1.2 金属带的轴向力计算............................................3.2 CVT主、从动轴上的轴向力分析......................................4. 回流式无极变速传动系统的关键零部件设计...............................4.1 离合器、制动器的设计............................................4.1.1 理论转矩的计算................................................4.1.2 湿式离合器的设计..............................................4.1.3 制动器的设计..................................................4.1.4 单向离合器的设计..............................................4.2 齿轮的设计......................................................4.2.1 定速比齿轮的设计..............................................4.2.2 行星排的设计..................................................4.3 轴的设计........................................................4.3.1 轴I的设计....................................................4.3.2 轴Ⅱ的设计....................................................1绪论1.1 课题的意义金属带式无级自动变速传动是20世纪80年代末期出现的一种新型汽车传动方式, 它可以让发动机在最佳燃油经济线上运行,使汽车拥有一个没有“漏洞”的牵引特性,来达到节省燃料、减少废气排放的目的；同时, 加速的时候不需切断动力,使轿车不仅乘坐舒适且超车加速性能好,可以减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高行车的安全性,因而一直倍受人们的关注[1]。
毕业设计汽车无级变速器设计
摘要人们早就认识到无极变速器（Continuously Variable Transmission）是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追求实现这一目标。
70年代后期，荷兰VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT 技术向实用化迈进了一大步。
1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT 带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。
各国均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。
无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。
其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。
更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。
无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。
此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。
对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国内研究、应用的很少。
我们在前人研究的基础上，针对广州本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。
关键词：无级变速器结构设计自动压紧AbstractIt has been know that Continuously Variable Transmission is the perfect set for improving the vehicles performances.Experts have researched remorselessly and pursued achieving this arm. In the middle and later of 1970’s, Holland V onDoorne’s Transmission Company excogitated metal pushing V-belt and launched in 1982. They carried the technique of CVT forward practicality. After that , Italy Fiat, Japan Fuji, Germany V olkswagen and some auto companies also produced some CVT cars (such as Fo rd’s Fiesta, Scorpio; Fiat’s Uno, Ritmo; Sabaru’s Ecvt; WV’s Golf). In every country automatic transmissions are regarded as one new way in this field and it has become the focus in today’s inter auto researching and development field.It is obvious that t he CVT’s advantages are more than other automatic transmissions’. Its driving convenience and riding comfort correspond with torque converter’s. But the transmissions efficiency is much higher and is close to the level of Automatic Transmission. It is more important that it can assort with outside steering condition of automobile and engine load. It makes the car has a traction idiosyncrasy without “leak” and it is unnecessary cut of power when controlling speed. It dredges adequately the engine potential so it can decrease the fuel consumption obviously, increase the max speed and improve the overtake capability. CVT popular with amateurish drivers because of its simple operation. It cancels the gearlever and clutch pedal. Further more it can control the dr iver’s view. Moreover, because work and control principles are comparatively simple, it is very possible to make CVT more compact, much lighter and the cost lower.Domestic research and applications are few to this technique with wide developing future-CVT. Base on former research, and electronic injection engine. Out arm is to displace the original transmissions with this CVT and do some basic work for further research.Key word: CVT; Structure design; Automatic impaction.目录摘要1 绪论1.1汽车变速器的类型1.2汽车变速器的类型和特点1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理1.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏斜金属带式无极变速传动2 CVT的总体设计2.1原车的相关参数2.2带传动的分析2.3压紧装置的设计2.4齿轮设计计算2.5轴的设计计算2.6轴承的设计计算2.7锥轮处的键的设计计算3变速器的调控分析3.1CVT的一般调控理论分析3.2 CVT最佳调控逻辑4问题与不足5感谢6附录：弹簧结构参数的设计程序7参考书目1.绪论1.1. 汽车变速器的类型目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无极变速器。
毕业论文Morse无极变速装置的仿真与设计【范本模板】
Morse无极变速装置的仿真与设计学院：专业：姓名：指导老师:机械与车辆学院机械工程及自动化学号：职称：教授中国·XX二○一二年五月毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计（论文）《脉动式无级变速装置的仿真及设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计（论文）使用的数据真实可靠。
本人签名:日期：年月日摘要无级变速器(Continuously Variable Transmission，简称CVT）是一种能够使机器的输出轴转速在两个极值范围内连续变化的传动部件.一般地,按照传动介质的不同，无级变速器可以分为机械式、流力式、电力式.其中,机械式无级变速器由于结构简单，维护方便，价格低廉，传动效率较高，实用性强，传动平稳性好，工作可靠,特别是某些机械无级变速器在很大范围内具有恒功率的机械特性（这是电器和液压无级调速装置所难达到的）等优点在国内外应用日益广泛。
它主要有摩擦式、链式、带式和脉动式等几大类型。
关键词：无级变速器;脉动式无级变速器；运动学仿真；结构设计AbstractContinuously variable transmission （Abbr. CVT），is a transmissiongearing, which can make the rotational speed of output axle changecontinuously between max and min. generally speaking, according totransmission medium, CVT is classified as mechanical type, hydraulictype, and electric type. For many strong points，Mechanical CVT hasmore and more developed gradually domestically and abroad。
金属带式无级变速器设计
毕业设计（论文）开题报告学生郭蕾系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-11班指导教师安永东职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是■否题目名称金属带式汽车无级变速器传动机构设计一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状近年来，随着车辆技术的进步和道路上车辆密度的加大，汽车已经成为现代文明社会重要的组成部分，人们对汽车的各项性能也提出了更高的要求，特别是经济性和动力性方面。
现在为了提高汽车的这些性能，人们尝试了多项努力。
本文就是在这背景下完成的。
坚持以原有的传动系统结构，采用新型的金属带式无级变速器(CVT)替代原有的有级变速装置。
金属带式无级变速器(CVT)作为汽车理想的变速传动装置，具有广阔的发展前景和市场空间，与目前应用较广的自动变速器(AT)相比，其性能优良、结构简单、可以实现汽车的无级变速。
无级变速传动系统匹配及控制是实现车辆性能的关键技术之一,通过合理地控制无级变速器，可以使汽车按驾驶员的意图在汽车的行驶阻力和发动机输出功率之间自动实现动态最佳匹配，保证发动机在理想的工况下运行, 以便把汽车的经济性、动力性发挥到极限状态。
金属带式无级变速器越来越受到人们的重视并且获得了较快的发展，世界上主要的汽车厂商也都在进行无级变速器的研发工作。
⑴国外无级变速器的研究动态金属带式CVT的装车使用只有十几年的时间,但是CVT技术的发展已有100多年的历史，1886年，Daimler Benz 在首辆采用汽油机的汽车上装上了橡胶带CVT。
1906年，美国卡特车装用了简单的金属盘摩擦传动无级变速器。
1930年在Austin Sixteen车上，装用了牵引式CVT。
电子控制技术特别是计算机控制技术的发展，使得无级变速传动得到应用与发展。
20世纪60年代后期，荷兰工程师Van Doorne研究出金属带CVT，并装备于DAF公司制造的小型轿车上。
但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷，如传递功率需要全套设计qq1537693694有限、传递转矩低、传动带和夹紧机构的能量损失较大、以及使用寿命短等，因而没有被汽车行业普遍接受。
汽车无级变速动力传动控制策略分析
汽车无级变速动力传动控制策略分析1无级变速动力传动控制策略就无级变速动力传动系结构来说，根据所采用的部件不同，结构有所差异。
图1为本文所研究的CVT动力传动系统尽管当前有大量的文章研究无级变速动力传动控制策略，但是它们都是根据自己研究CVT结构和条件来开发控制策略，下文将在详细地总结前人开发的控制策略基础上，提出发动机最大功率工作模式。
就当前已有的无级变速动力传动控制策略来说，大致上可以分为6类：目标发动机转速控制、最优燃油经济性控制、运动模式控制、等节气门控制、最大节气门控制和发动机最大功率控制模式。
下文将分别以发动机速度、力矩和节气门控制方式来分类阐述上述6种控制策略。
2 基于发动机转速的控制策略基于发动机转速的控制策略就是在控制无级变速动力传动系统时，通过控制CVT的速比，实现发动机的目标转速。
此方案也被Pfiffner称为速度跟踪控制策略，它的原理就是：在车辆行驶过程中，调节CVT速比，以在相同的节气门开度和车速情况下，尽可能的降低发动机转速，最终实现最优的发动机燃油消耗。
因此，这个目标发动机转速极大地影响着发动机的燃油经济性和车辆的操纵性。
如图2所示，细实线是发动机最优燃油经济性工作模式，粗实线是为了提高车辆操纵性的运动控制模式，细虚线是发动机处于制动反拖状态的燃油经济工作曲线，粗虚线是发动机处于制动反拖的运动工作曲线。
图2上面的点划线是当CVT 速比最大时，受车速限制的发动机最高转速；下面的双点划线是CVT速比最小时的发动机最小转速。
图 2 基于发动机转速控制模式图解图3给出了CVT传动系发动机目标转速控制策略结构，其中，目标发动机转速由发动机最优燃油经济工作曲线决定，而根据驾驶员不同的踏板输入，可以在该曲线上查得一个发动机最优工作转速，此转速就是当前车辆状态下的发动机目标转速。
将上面发动机目标转速除以在减速器大齿轮上测得的CVT从动带轮转速，就得到当前车辆状态下的CVT目标速比，如下式：其中：id 是CVT目标速比；imax,imin 分别是CVT的最大和最小速比；nd 是发动机目标转速； npN是CVT 从动带轮转速。
汽车系变速器毕业论文【范本模板】
第一章变速器的作用变速器是汽车传动系中最主要的部件之一.它的作用是:1。
在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化.例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。
空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时,行驶阻力便很大。
而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
2.实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。
3.实现空档当离合器接合时，变速箱可以不输出动力.例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位.变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩.机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。
简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。
如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。
（一)、按传动比的变化方式划分可分为有级式、无级式、综合式。
1、有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。
又可分为齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变速器两种.2、无级式变速器：传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式，机械式和电力式等.3、综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值,与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。
（二)、按操纵方式划分为强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式。
1、强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档.2、自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。
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哈理工大学课程设计(论文)无级变速主传动系统设计（题目35）所在学院机械动力工程学院专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导老师2015年9 月 4 日摘要设计机床的主传动变速系统时首先利用传动系统设计方法求出理想解和多个合理解。
根据数控机床主传动系统及主轴功率与转矩特性要求，从主传动系统结构网入手，确定最佳机床主轴功率与转矩特性匹配方案，计算和校核相关运动参数和动力参数。
根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。
在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。
本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。
关键词分级变速；传动系统设计,传动副，结构网，结构式，齿轮模数，传动比目录摘要 (3)目录 (4)第1章绪论 (6)1.1 课程设计的目的 (6)1.2课程设计的容 (7)1.2.1 理论分析与设计计算 (7)1.2.2 图样技术设计 (7)1.2.3编制技术文件 (7)1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求 (8)第2章运动设计 (8)2.1运动参数及转速图的确定 (8)确定结构网 (9)绘制转速图和传动系统图 (9)第3章动力计计 (12)3.1 计算转速的计算 (12)3.2 齿轮模数计算及验算 (12)3.3 主轴合理跨距的计算 (16)第4章主要零部件的选择 (18)4.1电动机的选择 (18)4.2 轴承的选择 (18)4.3变速操纵机构的选择 (19)第5章校核 (19)5.1 轴的校核 (19)5.2 轴承寿命校核 (22)第6章结构设计及说明 (24)6.1 结构设计的容、技术要求和方案 (24)6.2 展开图及其布置 (25)结论 (27)参考文献 (28)致 (29)第1章绪论1.1 课程设计的目的《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。
通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。
通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。
通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。
通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。
1.2课程设计的容《机械系统设计》课程设计容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。
1.2.1 理论分析与设计计算（1）机械系统的方案设计。
设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。
（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。
（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。
1.2.2 图样技术设计（1）选择系统中的主要机件。
（2）工程技术图样的设计与绘制。
1.2.3编制技术文件（1）对于课程设计容进行自我经济技术评价。
（2）编制设计计算说明书。
1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求题目35：无级变速主传动系统设计技术参数：N min =67r/min ；N max =3500r/min ；n j =220r/min ；电动机功率P max =2.2kW ；n max =3000r/min ；n r =1500r/min ；第2章 运动设计2.1运动参数及转速图的确定技术参数：N min =67r/min ；N max =3500r/min ；n j =220r/min ；电动机功率P max =2.2kW ；n max =3000r/min ；n r =1500r/min ；(1) 无级变速传动系统的恒功率调速围R np :Rnp=j N n max =2203500=15.91(2)交流调速电动机的恒功率调速围r np :r np =r n n m ax =15003000=2(3)分级变速传动的转速级数Z：Z=lgR np/lgr np≈4 取Z=4则计算出各个恒功率段极限转速分别为：220 r/min 438 r/min 875 r/min 1750 r/min 3000 r/min确定结构网绘制转速图和传动系统图（1）绘制转速图：转速图（2）主传动系统图图2-3 主传动系统图（3）齿轮齿数的确定。
根据系统转速图及已知的技术参数1-2轴最小中心距：A1_2min>1/2(Z max m+2m+D)轴最小齿数和:S zmin>(Z max+2+D/m)据设计要求Zmin≥18—20,由表4.1，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，为增加轮毂强度和根切问题取Z1=24，各齿轮齿数如表2-2。
齿轮Z0Z0`Z1 Z1` Z2 Z2` Z3 Z3` Z4 Z4` 齿数37 63 24 96 40 80 60 60 80 40第3章 动力计算3.1 计算转速的计算传动件的计算转速)1(min /220r n =主轴的计算转速3.2 齿轮模数计算及验算（1）、:各轴的计算转速如下)(8800022002.210955)(230008761.210955:计算各轴的扭矩)3(02.299.097.01.21.299.096.02.2:率如下计算各传动轴的输出功)2(44电mm N T mm N T KWn n P P KWn n P P II I g r I II b r I •=⨯⨯=•=⨯⨯==⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯⨯=1~5.0][;:(][91)4(4=--•=ϕϕ该轴的计算转速该轴的传递功率注由公式择轴径的计算以及键的选j j n P n Pdmmd mm d r n KW P II mmd mm d r n KW P I II II jII I I j I 35圆整取;46.33220*5.001.291代入公式得5.0][取min;/220;03.2:轴.225圆整取;95.23876*5.0 2.191代入公式得5.0][取min;/876;2.1:轴.144==•======•====ϕϕ（5）、模数计算，一般同一变速组的齿轮取同一模数，选取负荷最重的小齿轮，按简化的接触疲劳强度公式进行计算，即m j =163383221][)1(jj m n u z Pu σϕ±可得各组的模数。
选45号钢， ][j σ=580MPa 按接触疲劳计算齿轮模数mmmm mmmm m r n Z Z u r n KW N mmn u Z N u j j d jj m d.03m 取;76.22m .02m 取,67.11min/220;24;8取小齿轮齿数;10~4;大小齿轮齿数比min)/(齿轮计算转速);(驱动电机的功率][)1(16338m 1m 1m 31j =======-=---±=ϕϕσϕ（6）基本组齿轮计算。
0-1基本组齿轮几何尺寸见下表1-2基本组齿轮几何尺寸见下表按基本组最小齿轮验算。
计算如下： ① 齿面接触疲劳强度计算： 接触应力验算公式为 []j eH j MPa uu Z Z Z σσ≤±=)(bd KT2)1(2E弯曲应力验算公式为： w σ=23d KT2zm ϕY Sa Y Fa Y ε≤)(MPa [w σ]式中 T----传递的额定功率（kW ），这里取N 为电动机功率，N=4kW; j n -----计算转速（r/min ）. j n =220（r/min ）; m-----初算的齿轮模数（mm ）, m=3（mm ）; B----齿宽（mm ）;B=24（mm ）; d----齿轮分度圆直径； z----小齿轮齿数；z=24;u----小齿轮齿数与大齿轮齿数之比,u=4; m ϕ---齿宽系数Z E----弹性系数Z---节点区域系数HZε----接触强度重合度系数Y Sa----齿形系数Y Fa----应力修正系数Yε----弯曲强度重合度系数[]σ----许用接触应力（MPa）,查【4】，表4-7，取[]jσ=580 Mpa；j[]σ---许用弯曲应力（MPa），查【4】，表4-7，取[]wσ=215 Mpa；w可求得：σ=324 Mp ≤[]jσ=580 Mpjσ=6.18Mpa≤[]wσ=215 Mpw满足要求。
（7）各个轴之间的中心距计算。
0-1轴a=(mz0+mz1)/2=100mm1-2轴a=(mz1+mz2)/2=180mm3.3 主轴合理跨距的计算由于电动机功率P=2.2KW，根据【1】表3.20，前轴径应为60~90mm 。
初步选取d 1=80mm 。
后轴径的d 2=（0.7~0.9）d 1，取d 2=60mm 。
根据设计方案，前轴承为NN3016K 型，后轴承为圆锥滚子轴承。
定悬伸量a=120mm ，主轴孔径为30mm 。
轴承刚度，主轴最大输出转矩T=9550nP =9550×2202.2=95.5N.m 假设该机床为车床的最大加工直径为300mm 。
床身上最常用的最大加工直径，即经济加工直径约为最大回转直径的50%，这里取60%，即180mm ，故半径为0.09m ； 切削力（沿y 轴） F c =09.05.95=1061.11N 背向力（沿x 轴） F p =0.5 F c =530.56N 总作用力 F=22p CF F +=1186.4N此力作用于工件上，主轴端受力为F=1186.4N 。
先假设l/a=2，l=3a=240mm 。
前后支承反力R A 和R B 分别为 R A =F ×l a l +=1186.4×240240120+=1779.6N R B =F ×l a =1186.4×240120=593.18N根据文献【1】式3.7 得：Kr=3.391.0Fr 8.0La 9.0)(iz a 9.1cos 得前支承的刚度：K A = 1489.6 N/m μ；K B = 702.6 N/m μ；B A K K =6.7026.1489=2.12 主轴的当量外径d e =(80+60)/2=70mm ，故惯性矩为 I=64)03.007.0(44-⨯π=113.8×10-8m 4η=3aK EIA =63811101.06.1489108.113101.2⨯⨯⨯⨯⨯-=0.1 查【1】图3-38 得 al 0=2.0，与原假设接近，所以最佳跨距0l =120×2.0=240mm合理跨距为（0.75-1.5）0l ，取合理跨距l=360mm 。