柴油动力微型客车设计（行星齿轮变速箱设计）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 在当今社会，汽车行业的快速发展，汽车制造，设计，加工越来越受到人们的关注 。 V 带式无级变速器是 应用在轿车上最普遍的一种变速器 ， 它 具有 负载 高、效率好、 稳定性好 等优良的传动特性 ， 对于 需要传递大功率并且还要实现无极变速的场合很是试用 。 我的设计是为了实现现代人们对汽车的高要求 ， 了解世界上研究人员 对无级变速器的研究与 探讨 ， 联系 金属带式无级变速器 的 当下 发展 形以及它的 本质 结构 、传动方法 、 机械 特性 ， 首要 考虑其 在轿车 上 的应用 ， 制作 V 带无极变速器的传动构造，通过 对 给定数据 的分析， 为 整个无级变速器的 每个构件、每个零件、每 个结构进行详细的设计 ， 含有主、副带轮；主、副 锥盘； 二级减速齿轮 ， 让它与以往的变速器相比较 ， 可以使用更长时间 ，可以更好的实现加速，并且使其具有较低的燃油从而实现低排放 。 无级变速器的应用可以实现车辆的便捷操作，因此它是当今社会发展的趋势，金属带式无极变速器则成为了大家的关注对象。它的精巧设计使得它在轿车上面广泛应用。因此我的设计也将是追随时代的步伐，对 V 带式无极变速器进行详细的分析和设计。 关键词 ： 传动 部分 ； 物理 摩擦式；主、 副 锥盘； 次级减速机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n of is of in it of to of is a My is to s on To of in of in of V of VT is in it It it of of As a it is of is of of it in So my of of a V V 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1 章 绪论 . 1 述 . 1 带式无级变速器 的历程 . 1 带式无级变速器 的特点 . 1 第 2 章 V 带式无级变速器的原理构造 . 2 成 V 带式无级变速器的基本 结构 . 2 动离合器 . 3 行星齿轮机构 . 4 级变速机构 . 4 次 减速机构 . 5 带式无级变速器的 运行机理 . 5 带式无级变速器的 运行机理 . 5 进与倒退档的实现 . 6 结 . 6 第 3 章 参数的选择 . 6 要 参数 . 6 本参数 . 7 轮 参数的 计算 . 9 轮参数 . 9 个 齿轮齿数 、 参数 . 9 . 18 结 . 18 第 4 章 齿轮 的 校核 . 19 择齿轮的材料 . 19 上转矩的计算 . 19 算齿轮的强度 . 19 面接触强度计算 . 19 面接触应力计算 . 27 齿弯曲强度计算 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 个 齿轮受力 分析 . 36 结 . 37 第 5 章 轴和 轴上 零件 的校核 . 37 的结构设计 . 37 的强度校核 . 38 直径的选择 . 38 强度 校核 . 38 承的选定 及键的选择 . 46 结 . 48 最终结论 . 48 参考文献 . 49 致谢 . 51 外文翻译 . 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪 论 述 当今社会，汽车的发展是如此的迅速 ， 汽车越来越代表科技的发展， 汽车变速器 测试决定汽车操纵性能的主要因素。现在 ， 自动变速已经成为普遍 ， 此外 ，目前 应用 最广的 还是无级变速 ， 现在无级变速技术尚未达到巅峰 。 在国外很多国家的汽车公司大多数都把无级变速器应用在轿车上面 ， 目前降低排放污染是汽车发展所追求的目标 ， 然而在我们国家 无级变速器的研究与应用才处于萌芽阶段 。 做出一个适用于微型客车的无级变速器是如此的重要 。 吾 设计为设计 V 带式可实现传动比连续变化的变速箱 ， 同时还要完善其传动结构 。 通过 给定数据 的分析 ， 制作 整个 无级变速箱 的每个零件及 细节 。 带式无级变速器 历程 为了适应发动机的燃油特性，降低燃油消耗量，我们发明了变速器， 在变速器中无级变速器又能更好的与发动机匹 配。 最先的无级变速箱 是 由 荷兰 国家 的一个汽车 制造 公司 独创出来的 ， 他们将此变速 机构 称之为 变速器 与以往对比有很大的优点 ， 它 实现了传动比连续变化的变速 。 自从 此变速器的诞生 ，到 现在为止 ， 国际上差不多所有的汽车公司都很看好此项发明 ， 并 都开发出自己的无级变速器 。 排量 也从之前的 增加到 。 带式无级变速器的 特点 汽车行业内 研究开 越来越受到瞩目 ， 最突出的是在轿车的设计中 ， 根据国内外一些文献资料和实际经验，将其优点归纳为以下几个方面： 1. 速比无级调节 速度 的变化不是靠换挡来实现 ， 而是通过电脑控制移动主 、 副可动锥盘然后实现传动比的连续变化 ， 此种方法的变速可以使车辆速度变化比较连续 、 平稳 、无冲突 ， 另外也简化了驾驶员的操作从而可以减轻驾驶员的疲劳程度 ， 使行车变买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 得更加安全可靠 。 2. 降低有害物质的排放 因为 V 带式变速箱可以实现传动比的连续变化，并且还会根据外界行驶阻力的大小调整速度，这样使得发动机工作在理想状态附近，因此能够使燃油充分的燃烧，从而降低了有害物质的排放，这也为我们的环保行业做出了一份努力 。 第 2 章 V 带式无级变速器 的原理 构造 带式无级变速器的基本 结构 V 带式无级变速器 的基本结构是 由 启动 离合器、 双星齿轮 机构、 实现 传动比连续变化机构 、 液压 控制回路 和 次级 减速机构 组成 ，如 下图所示 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 倒档离合器 2 前进离合器 3 双排行星轮 4 行星架 5 中间减速机构 6 第一级减速器 7 半轴的壳体 8 副带轮移动锥盘 9 副带轮固定锥盘 10 副带轮液压缸 11 主动带轮不动锥盘 12 主动 可动 锥盘 13 主动 液压缸 上图为 V 带式无级变速器的 总体构成及基本结构 动 离合器 行进与后行离合器是一种湿式多片离合器 。 由 液压缸活塞压力 为离合器 传递转矩。 当压力被释放时候，活塞被回位弹簧拉回去 。 由于大的摩擦面积，多片离合器能传递大的扭矩 。 通过更改摩擦片的个数 ， 轻而易举的就可以实现改变其传递的转矩 。 离合器摩擦材料在纸基摩擦材料，是石棉和碳纤维的纤维素或棉花，木材，1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 合成纤维为基材，添加无机和有机高摩擦材料，并在搅拌的基础上 ，浸渍酚醛类树脂硬化而成。 该材料具有多孔性，弹性，网状，摩擦系数，高温度，高温度和高的圆周速度 。 行星齿轮机构 V 带式 无级变速器拥有一个 为了 实现前进与倒退档位的双行星齿轮机构，行星架左端与行星机构的输入轴相连接 ， 右端与右支架通过连接件连接，其上还连接 有 二个行 星齿轮 ，靠 外面的 行星齿轮和 外部的齿圈啮合，里边的 行星齿轮 与和输出轴通过花键连接的中心轮 啮合。 他们 可以控制车辆的前进与倒退 。 ， 行星传动是一种常啮合传动，与定轴式相比，能减少换向的冲击，使换向平稳柔顺 ，很显然减小总体横向尺寸 ， 他们又是通过多处啮合 ， 这使得受力比较均匀 ， 从而使汽车运行顺畅，轴承冲击比较小，从而增加减速器的寿命 。 另外行星齿轮越多，此机构承受载荷的能力就会增加。 级变 速机构 如图 下图 所示， 实现 无级变速装置由 V 形 金属带和 主、 副 工作轮 构成 。 V 形金属带 由 很多金属片 与金属环连接而成 ，金属片的厚度 都是相同的大约 它 受到二边移动轮的挤压才能传递动力 。金属环 组都是 由 带环 堆积形成 的 ， 它 的作用是为了压紧 V 形 金属带 ， 并在工作状态时 ， 为金属片提供运动的方向 ， 它 有的时候也是可以传递那么一点力的 。摩擦片的 功用 是 为了 传递 力 ， 锥盘应于摩擦片实现共轭，可以在金属带工作是稳定牢靠 ， 也可使金属带不受什么额外的力矩 。 每个 工作轮都是由可动和不可动的锥 盘组成的 。 V 带式无级变速器 工作时 ， 主、副带轮所在轴的轴间距是固定不变的 ， 车辆根据车速及阻力要求通过液压系统控制主、从锥盘沿轴向移动从而改变带轮的工作半径，从而实现传动比的改变。因为此种变化是连续的因此可实现传动比的连续变化，继而实现无级变速。 金属带式无级变速器（ 偏转，不仅避免了对称直锥盘驱动引起的附加摩擦损失和由于偏斜偏斜母线可以增加传输半径，扩大传动比范围， 提高传动能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 主动移动锥盘 2 主动轮 不动 锥盘 3 从动轮 移动 锥盘 4 从动轮 不动 锥盘 5 金属环带组 6 多片摩擦片 图 级变速机构组成 该车辆的运行条件经常变化，控制的无级变速器速比，对应不同的地区有不同的控制策略。在汽车的起步区，离合器处于滑动阶段，系统的控制目标是启动汽车提供足够的驱动力矩，直到速度达到 最大比相应的值 。 在这个阶段，速比保持最大值 。 次 减速机构 因为无级变速机构只能提供传动比在 能 达到车辆减速器传动比的范围 ， 因此 就有了二次减速机构 ， 为二次齿轮减速。 带式无级 变速器的 运行机理 式无级变速器的 运行机理 V 带式无级变速器 通过多片摩擦片实现前进倒退的无级变速器 ，发动机 输出的动力传到行星齿轮机构 ， 经行星齿轮机构实现倒退与前进控制后由太阳轮输出 ，再经花键连接有输出轴输出，然后传递到主动带轮 ， 再经金属带传递到从动带轮 。随着车辆的速度的改变然后车速传感器将速度变化传递信息到液压控制系统然后通过控制液压油压力来推动可动锥盘实现传动比的变化。 2 1 3 4 6 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 进与倒退档的实现 双行星齿轮机构行星架的左端与 输入轴相连接，右端与行星架支架相连接 ，并 通过 前进挡离合器与 太阳轮相连接 ， 当前进挡离合器啮合时候行星架与太阳轮直接连接，及输入轴与太阳轮直接链接，而太阳轮又与输出轴通过花键连接，这使得汽车前进时候行星齿轮机构的传动比为 1。行星架上面有三对双行星轮 ， 里边的行星轮及与太阳轮啮合又与外行星轮啮合 ， 而外行星轮还要与外部的齿圈啮合 。前进挡离合器一边与行星架支架连接一边与太阳轮连接，同时还连接一个 回位装置，倒档离合器一边与外齿圈连接一边与箱体连接，同时还要连接一个回位装置。 当汽车要实现倒行驶时候，倒档离合器工作将外齿圈与箱体连接起来使齿圈固定不动，此是发动机的输入经行星架传到 太阳轮时候，转速则为反向的，就这样实现了倒车的行驶，加入汽车需要空挡行驶时候前进挡离合器和倒退当离合器都不工作，此时行星架、行星轮、太阳轮三者处于自由转动状态不能传递功率及实现了空挡控制 。 结 本章介绍了金属带式无级变速器的组成及工作原理，并简述了离合器换向机构的工作原理。 V 带式无级变速器主要是由 四 大部组成 ：启动 离合器、 双 行星齿轮机构 、实现 无级变速金属带 和 二次减速装置 。 V 带式无级变速器 按理来说就是多片摩擦式变速器 ， 是通过金属带的摩擦来传递动力的 。 主、副带轮通过液压控制移动锥盘来实现带轮工作直径的 变化然后实现传动比的变化，进而实现无级变速。 第 3 章 参数的 选择 要参数 额定功率： 6000/75w/ 最大扭矩： 4500/100m V 带机构传动比 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 次级减速装置传动比 ： 前一级 传动比为 后一级 传动比为 本参数 1. 确定变速比要是由二个工作带轮的最大、 最小工作半径来决定的 。 皮带轮的中心距极限最大工作半径，极限最小工作半径，从受体的砂轮轴的直径 。传输速度的增长和对称分布，主，从动尺寸相同的齿轮比，如公式 示 ：2m i a i a i i a a i nm a x （ 根据公式 ： 由于输电和减速机的对称速度分布对称的速度，然后根据公式 以：a x 3 2. 行的角度和包角公式中的 42)(s o 最大运行角 1a r c s r c s in m i a a x （ （ 着着 A 的增大而逐渐减小。 与 对应 , 因此不能过小 。 m （ 3. V 带传动中，带轮 梯角 不能 很小 ， 一般为 21 25 度， 本人选定 23 度，带轮工作 半径不超过 动比 一 般在 确保其工作可靠。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 1）初选金属带带轮的轴径 4521 oo dd （ 初选带轮的工作半径 1m i i （ 为保证其工作可靠，取 38m RR 2）当驱动轮半径最大间距，在最小圆半径的驱动轮，最大传动比9 3 0 3766 8 3 i nm a xm a （ 9 6 5 12m a a DR （ （ 3）确定带轮节圆半径 424143381m i i nm i n A （ 取 42m R mm m a x A （ m a xm a xm a x B （ 3 2 a xm a x R 4）确定主、从动带轮的外径11081m a a （ 2 010 2108m a ee 121（ 5）确定主、从动带轮中心距 2 1 931 0 81 0 8)21(21 RA （ （ 6）确定带轮轴径 686625438254m i oo （ 则： i ns i n 1m a xm a a x B （ a x （ （ 7）确定带长和带轮的轴向移动 22c o a xm i n A（ 由公式 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 L 2 9 1 9 =对于我 i= 1的传动比的动锥盘的轴向位移 192 a a n2 m i a （ 轮 参数 的计算 轮参数 1. 初步确定两锥盘轴的中心距，如公式 3m a a （ 根据公式 得： 323 %966 8 3 A 中， %96g， K ，取 初定其为 70 2. 基本参数 （ 1）模数轮的模数在 间，取 75.2 （ 2）压力角：国家的标准压力角应在 20 度； （ 3）螺旋角 ：取 20 ； （ 4）齿宽 b:，其中 K； （ 5）齿顶高系数 ： 齿轮加工精度较高时候 ， 国际上大都采用同一规定，取其为 个齿轮齿数、参数 1. 确定从动轴上齿轮的齿数 （ 1）传动比 取 75.2b=20 齿数和 nh = 83 0c o （ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 取整为 48 （ 由式（ ： Z 所以 2820 21 在齿轮齿数的选择，应尽量避免齿轮齿数出现的常见因素，但为了保证传动比 i = 留原来的号码。 （ 2）对中心距进行修正 （ 2 3 5 10 整 710 对齿轮进行角度变位 端面啮合角t： n / = 3 8 7 n （ 所以t=啮合角 ,t t= （ 所以 ,t=变位系数之和 nt,t a in （ = a 1 7 77 2 54 即： ， 5 25 由式（ 算 精确值： （ 3）齿轮轮齿参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 分度圆直径 m （ 211n1 m =0/212n2 co s/m =8/齿顶高 （ 21 aa = 1 齿根高 f （ 21 ff =（ 1+齿全高 fa h(1h=齿 轮齿 顶圆直径 a (11 =2 a =齿轮 齿根圆直径 ff (111 2 ff =222 2 ff =当量齿数 3v ( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 21311v = =21322v = =节圆直径 从主主 zz 2( 2111 2 zz 0912 11 21 58 2122 2 zz 8 33 72820 28912 22 21 2. 确定第二级减速机构齿轮的齿数 （ 1）传动比 i，取 3b=21 3m a xm a x ( 312m a xm a 3 % 3 选其为 86式（ 数和nh = 0c o 取整为 54 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 则由式（ ： Z 所以 取： 351943 则 i（ 2）对中心距进行修正 由式（ ： 1 9 8 43co 整 860 对齿轮进行角度变位 由式（ 端面啮合角tn / 3 8 7 n 所以：t=由式（ 啮合角 ,t： t=以： ,t=由式（ 变位系数之和 nt,t a in = a 17 77 9 所以 ， 由式（ 算 精确值： A=43 3） 啮合 圆直径 从式 （ 由 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 433n3 co s/m 19/34n4 co s/m 35/顶高 由式（ ： h = 3 齿根高 由式（ ： h = 齿全高 由式（ ： 3h=3+顶圆直径 由式（ ： 3=3=3= 轮齿 根 部 圆直径 从 式（ 由 ： 333 2 ff =44 2 ff =量齿数 由式（ ： 43333v c o s/ = =3344v c o s/ = =圆直径 由式（ ： 5 1 8 zz 33 8 1 zz 4 44 . 确定主减速机构齿轮的齿数 （ 1）传动比 i，取 3 b=21 由式（ ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 3 3412m a xm a 3 % 3 选其为 160 由式（ 齿数和nh = 0c o 取整为 101： Z 所以： 取5Z=19，6Z=82 则 i（ 2）对中心距进行修正 由式（ 50 取整 1610 对齿轮进行角度变位 由式（ 端面啮合角 tn / 3 8 7 n 所以t=由式（ 啮合角 ,tt=以 ,t=由式（ 变位系数之和 nt,t a in 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 = a 即： ， 由式（ 算 精确值： A=65 3）分度圆直径 由式（ ： 655