金属带式汽车无级变速器传动机构设计【汽车类】【6张CAD图纸】

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题目审定表.doc
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主动固定锥盘.dwg
主动移动锥盘.dwg
变速器前端盖.dwg
变速器总成.dwg
齿轮.dwg

目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 金属带式无级变速器的发展 1
1.1.2 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 4
2.1 金属带式无级变速器的基本组成 4
2.1.1 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 7
2.2 金属带式无级变速器的工作原理 7
2.2.1 金属带式无级变速器的工作原理 7
2.2.2 离合器换向机构的工作原理 7
2.3 本章小结 7
第3章 基本数据选择 9
3.1 主要技术指标 9
3.1.1 基本参数 9
3.2 齿轮相关数据的计算 11
3.2.1 齿轮参数 11
3.2.2 各齿轮齿数及参数分配 12
3.3 滚动球键 21
3.4 本章小结 22
第4章 齿轮校核 23
4.1 齿轮材料的选择原则 23
4.2 计算各轴的转矩 23
4.3 轮齿强度计算 23
4.3.1 齿面接触强度参数计算 23
4.3.2 齿面接触应力计算 32
4.3.3 轮齿弯曲强度计算 35
4.4 各齿轮受力计算 41
4.5 本章小结 43
第5章 轴及轴上支撑件的校核 44
5.1 轴的工艺要求 44
5.2 轴的强度计算 44
5.2.1 初选轴的直径 44
5.2.2 轴的强度验算 45
5.3 轴承的选择及花键的可靠性分析 53
5.4 本章小结 55
结论 56
参考文献 57
致谢 59
附录A 60
附录B 69

3.1 主要技术指标
额定功率： Kw/rpm；
最大扭矩： Nm/rpm；
无极变速机构传动比：0.4～2.88；
中间减速机构传动比：第一级传动比为1.4，第二级传动比为1.9。
3.1.1 基本参数
1. 确定变速比
变速比 的大小取决于主、从动带轮的最大工作半径和最小工作半径。最大工作半径受两带轮中心距的限制，最小工作半径受主、从动轮轴径的限制。变速器增速与减速对称分布时，主、从动轮尺寸相同，变速比 如公式3.1所示：
= （3.1)
根据公式3.1得：
=
因变速器增速与减速对称分布采用对称调速，则根据公式3.1可得：


2. 带轮半径R、运行角 、包角 之间的关系如公式3.2、3.3、3.4、3.5所示：
（3.2)
最大运行角 （3.3)
（3.4）
随着 的增大而逐渐增大，随着A的增大而逐渐减小。
对应于最小工作半径 , 故不可以太小。
（3.5）
3. 金属带传动中，带轮楔角不能太小，经验值22～24度，所以选其楔角为24度，带轮工作直径可达75mm，传动比范围可达0.45～2.22，以确保其工作可靠。
（1）初选金属带带轮的轴径
mm （3.6）
初选带轮的工作半径
mm （3.7）
为保证其工作可靠，取 mm
（2）当从动轮工作在最大节圆半径，主动轮工作在最小节圆半径时，传动比最大
mm （3.8）
mm （3.9）
（3）确定带轮节圆半径
mm （3.10）
取 mm
（3.11）
（3.12）
mm
（4）确定主、从动带轮的外径 、
（3.13）
mm
取 = =121mm
（5）确定主、从动带轮中心距
mm （3.14）
（6）确定带轮轴径
mm （3.15）
则：
（3.16）
（3.17）
（7）确定带长和带轮的轴向移动
（3.18）
由公式3.18得：
L
=1004.7176mm
移动锥盘相对传动比i=1时的轴向位移是
mm （3.19）
3.2 齿轮相关数据的计算
3.2.1 齿轮参数
1. 初步确定两锥盘轴的中心距，如公式3.20：
（3.20）
根据公式3.20可得：

mm
式中， ，
初定其为70 mm。
2. 基本参数
对金属带式汽车无级变速器传动机构的设计是基于无级变速器在国内市场尚未成熟的背景下进行的。从市场调研着手掌握金属带式无级变速器在国内外的发展情况以及其发展方向，掌握金属带式无级变速器传动的基本原理，根据主要技术指标选定传动机构的基本参数，包括主从动锥盘的基本参数、传动轴间的中心距、传动齿轮的基本参数等。根据已经确定的参数进行齿轮和轴的校核，以确保齿轮和轴都能够满足变速器的使用性能。
在金属带式汽车无级变速器传动机构的设计中取得的阶段性成果：
1. 通过收集资料分析，明确了金属带式无级变速器的发展状况及发展趋势、基本结构、基本工作原理、变速机理等；
2. 更透彻的学习CAD软件，用以设计金属带式无级变速器的传动机构；
3. 根据主要技术指标，参考相关车型，绘制了总体的动力传递路线图，对主传动部分进行运动分析，完成对无级变速机构、中间减速机构的设计；
4. 根据所设计参数，完成齿轮和轴的校核，使其能够满足变速器的使用要求；
5. 与传统的变速器相对比，明确了金属带式无级变速器的优点。
通过此次金属带式汽车无级变速器传动机构的设计，使我对金属带式无级变速器有了更多的认识，由于时间和其它一些因素的限制，还有许多我们没有完全掌握的技术问题，需要在今后的工作和学习中进一步完善和改进。拥有完全自主知识产权的无级变速器是我们每一个汽车科技工作者努力的方向，是实现CVT国产化的关键。