金属带式无级减速器设计课件

1、金属带式无级变速器的设计摘 要传统的工业生产用的变速箱一般都是齿轮式减速箱。齿轮式减速箱是通过齿轮啮合来实现动力和运动的传输。因为齿轮啮合的减速比是一定的，因而传统的变速箱不能变速或者只能实现有级变速。而无级变速器可以实现使速度在两个速度极值之间实现不间断地输出，具有节能减排、操纵方便、变速冲击小等优点。本次设计基于汽车中金属带式无级变速器的工作原理，进行适当的简化和改进，设计出一种可以手动控制的无级变速箱，以适用需要手动操作的不同场合。根据研究给定的参数，对无级变速器中的传动部件、操作部件以及附件和箱体等进行具体的结构设计，包括主动定、动锥盘，从动定、动锥盘，以及加压机构和操作机构的设计，比

2、起传统变速器具有结构简单，操作方便，可实现无级变速的特点。关键词：金属带 无级变速 定锥盘 动锥盘 ABSTRACTIn the traditional industrial production, gear box usually use the gear . The gear type reduction gear box is the transmission of the power and the movement through the gear meshing. Because the gear mesh reduction ratio is certain, so the tr

3、aditional gearbox can not change or can only achieve a level of change. And continuously variable transmission can be achieved between the two speeds of the extreme value of the output, with energy-saving emission reduction, easy to control, variable speed impact. This design is based on the working

4、 principle of metal belt CVT in vehicles, with proper simplification and improvement. A gearbox that can be manually controlled steplessly is designed and it can fit the need to use the manual operation on different occasions. According to studies for the given parameters, concrete structure design

5、of the CVT transmission components, operating parts and accessories and box is done, including active, moving tapered disc, the driven, cone disk, the compression mechanism and the operation mechanism. Comparing with traditional gearbox, it is simple in structure, more convenient in operation, and c

6、an realize stepless speed change.KEYWORDS：metal belt 、CVT(continuously variable transmission)、moving cone disk、fastened cone diskIII第一章 前言1.1概况不管是工业生产还是汽车行业中，机械传动是一个不可缺少的部分，以往不管是工业生产传动，还是汽车中所用的变速箱，大多数都是采用齿轮变速箱，由于齿轮变速箱是由固定传动比的齿轮啮合而成，它的传动比只能是固定的，或者只能实现有级的变速，有级变速不可避免地会带来冲击，从而会产生顿挫感，并且变速时需要中断动力，操作比较复杂。而

7、现如今，人们对于传动的经济性、舒适性和平稳性都提出了更高的要求，在这种情况下，无级变速器的优点就显现出来了。无级变速器可以使输出转速在两个速度极值之间实现连续的变化，并且操作较齿轮变速箱 更简单，变速过程是柔性过程，产生的冲击较小，这对于工业中对于机器的寿命有很大的好处，在汽车行业中更是提高了驾驶的操作性和舒适性。同时，无级变速器在节能方面也更胜传统变速器一筹。在汽车行业中，无级变速器的核心部件多采用的是金属带式无级变速器，本次设计采用此核心思想，并自行设计操纵机构和加压机构，以适应其他需要无级变速的场合。1.2金属带式无级变速器的介绍1.2.1金属带式无级变速器的发展金属带式无级变速器最开始

8、由荷兰Van Doorne's Transmissie B.V公司（简称VDT公司）研发，并且逐渐投入到汽车的使用当中。后来本田等公司也投入金属带式无级变速器的研发。我国程乃士教授对金属带式无级变速器的研究也颇有建树。金属带式无级变速器不仅仅是汽车理想的传动系统，也可以广泛运用于其他领域的工业生产中，它可提高生产过程的经济性，改善输出的动力性。最重要的是，相比于传统的变速器而言，金属带式无级变速器变速操作方便，并可以实现无级变速，这使它在工业生产中占有很重要的地位。金属带式无级变速器的结构、变速原理、受力情况等已经研究成熟。1.2.2金属带式无级变速器的优点1 速比无级调节 相比于传统

9、的齿轮变速箱而言，金属带式无级变速器可实现在两个速度极值之间连续不间断地进行速度变化，省去了换挡的过程，提高了传动的平稳性能。2 操纵方便金属带式无级变速器在变速时只需手动操作操纵机构（例如手轮等），因为是连续传动，在改变传动比时不需要中断动力，从而省去了离合机构，操作比传统离合期简单方便很多。3 结构简单 如上所述，由于金属带式无级变速器在变速时不需要进行动力的分离，因此不需要离合机构，结构比传统的齿轮变速器简化很多。1.2.3金属带式无级变速器的工作原理 金属带式无级变速器是一种摩擦式无级变速器,其无级变速传动原理见图1-1。图1- 1金属带式无级变速器原理图 图1- 2传动比示意图金属带

10、式无级变速器的核心部件有主动固定锥盘、主动移动锥盘、从动固定锥盘、摩擦片（如图1-3所示）、金属带组件（如图1-4）组成。图1- 3摩擦片图1- 4金属带组件金属带通过摩擦片，被安装于两个锥盘形成的V型空间中。在进行动力传动时，加压装置对锥盘产生轴向力，这个轴向力使金属带组件（包括摩擦片，金属带起到的主要作用是引导摩擦片的运动方向和承担张力）在V型带轮中被压紧，摩擦片由于受到摩擦力随着主动轮转动，从而对后一篇摩擦片产生压力，以此类推，每个摩擦片都对下一个摩擦片产生推力，从而将动力和运动传到移动锥盘中。在金属带式无级变速器中，加压装置的压力要求可变（汽车中往往采用的是采用液压缸，本次设计中为简化

11、结构和增加可行性，采用的加压装置式碟片弹簧）。金属带无级变速的传动比示意如图1-2所示传动比速比范围 两对外径相等的锥盘 所以速比范围为通常传动比可以达到5以上，能满足大部分工业传动变速比的要求。1.3无级变速器的其他方案1.3.1 曲柄摇块式无级变速器如图（1-5）所示为曲柄摇块式无级变速器的原理示意图。图1- 5曲柄摇块式无级变速器原理图曲柄1位输入轴，连杆2与滑块3组成移动副，连杆4和连杆5组成转动副，连杆5在E点处与超越离合器铰接，从而将动力输出。当曲柄1转动时，连杆4与连杆5的铰接点D既绕C点转动，也绕E点摆动，摆动通过超越离合器再将动力输出。通过丝杠改变连杆6的位置时（即改变X的数

12、值），连杆5绕E点摆动的角度会发生变化，但输入曲柄1角速度不变，也就是一个周期T不变，因此输出的角速度发生变化，从而实现无级变速。例如连杆6向左运动时，X值减小，连杆5绕E点摆动的角度增大，此时周期T不变，则输出角速度增大。为增加该机构的稳定性，通常将其做成三相的形式，既输入为三个相位差为120度的曲柄，三个都带动同样的机构。1.3.2凸轮-齿轮式无级变速器如图（1-6）所示为凸轮齿轮式无级变速器的3维示意图图1- 6凸轮-齿轮式无级变速器其结构为输入轴1上有主动齿轮2，主动齿轮2与三个从动齿轮3啮合，三个从动轴上有三个锥形凸轮5，凸轮5由靠近齿轮的一端到靠近摆杆6的外形轮廓逐渐增大，摆杆通过

13、花键与花键轴7链接，摆杆6再与超越离合器8连接。其工作原理为输入轴1将动力均匀地传递给三个凸轮轴5，凸轮轴5在转动时，凸轮的外形轮廓带动摆杆6摆动，摆杆6的摆动通过超越离合器将动力输出。当需要实现变速时，通过操纵机构，将摆杆6通过花键实现轴向移动，从而摆杆对应的凸轮外轮廓大小发生变化，摆杆6在单位时间内摆动的幅度也发生变化，从而实现无级变速。例如摆杆6在向凸轮靠近齿轮端移动时，凸轮5的外形轮廓逐渐减小，摆杆在单位时间内摆动的幅度减小，从而输出的角速度减小，实现无级变速。1.3.3环盘滚轮式无级变速器环盘滚轮式无级变速器原理图如图（1-7）所示，是由英国Torotrak公司发明的车用无级变速器。

14、发动机将动力和运动传入到输入盘，输入盘与滚轮是摩擦接触，通过摩擦力，输入锥盘将运动和动力传到滚轮，同样通过摩擦力，滚轮再将动力和运动传递到输出锥盘，最终动力和运动由输出锥盘输出，传递到运动部件，带动运动部件运动。环盘滚轮式无级变速器实现无级变速的原理是，当滚轮在垂直纸面的平面内绕轴向转动时，滚轮与输入锥盘的接触点，与输出锥盘的接触点，都会发生连续的变化，这两个接触点的连续变化使得输入半径和输出半径也发生着连续变化，从而传动的传动比也发生连续的变化，从而实现无级变速。图（1-8）是环盘滚轮式无级变速器核心传动部件的三维图。图1- 7环盘滚轮式无级变速器原理图图1-8环盘滚轮式无级变速器三维图本章

15、小结：阐述了无级变速器的发展历程和应用范围，将无级变速器与传统的变速器进行优缺点比较。介绍了多种无级变速器的工作原理。最终确定了金属带式无级变速器的设计方案，并详细阐述了金属带式无级变速器的工作原理和发展历程第二章 金属带式无级变速器基本参数计算2.1 基本数据的计算2.1.1 主要技术指标功率：P=50kw最大扭矩：135N·m传动比:0.42.882.1.2 电机的选择电机所需的功率为 取=0.75则电机额定功率查阅机械手册，选择电机型号：Y250M-4额定功率为90kw，同步转速1500r/min，转速为1480r/min，功率因数本章小结：给出了本次设计的参数要求，并根据该参

16、数要求选择了合适的电机。第三章 传动部件的设计3.1锥形轮的设计1确认变速比对于无级变速器，其变速比越大，它的无级变速传动的优越性越发挥得越明显。对于汽车变速器而言，大变速比可获得更大的调速范围，从而提高汽车的经济性能和动力性。对于本次设计，针对于普通工业传动而言，大的变速比同样能获得范围较大的速度范围，这使得变速箱应用的范围更加广泛。受金属带传动的中心距和带轮最小工作半径的限制。金属带的传动能力受钢带环的抗拉强度和带轮接触强度的限制。速比的计算公式如下： 所以有因为本次设计中无级变速的增速与减速采用对称布置，由式（3.1），有 所以有1 包角、运行角 、带轮半径R之间的关系如公式(3.2)所

17、示 最大运行角 随着A的增大而逐渐减小，随着的增大而逐渐增大。对应于最小工作半径, 故不可以太小。4 初选金属带带轮的直径mm初选带轮的工作半径mm取带轮的最大节圆半径和的大小为带轮的最大节圆半径和的大小为所以取主、从动轮带轮外径5 确定主、从动带轮中心距6 金属带带长 其中 所以带长 取带长L=855mm7移动锥盘相对于i=1时轴向位移 3.2 金属带组件的设计金属带式无级变速器中最突出的一个特点是它采用了金属带组件作为传动的中间元件。金属带组件是金属带式无级变速器的关键和核心元件，不仅仅是因为它在整个机构中起到的重要作用，更重要的是它制造的难度。目前而言，只有荷兰VDT公司掌握着金属带组件

18、的成熟技术。如图（3-1）所示，金属带组由两组912层钢环组和多达500片以上的摩擦片组成。其中钢环组的材料和加工制造工艺十分困难，要求强度高（ ）的材料。现在普遍采用的金属带钢环的材料为马氏体时效钢。图3- 1金属带组件3.2.1钢环组钢环组由多层钢环“无间隙”套装而成。结构如图（3-2）。图3- 2 无间隙配合 钢带的层数一般为912层，层数与变速器传递的载荷大小有关。本次设计中层数采用10层。3.2.2摩擦片根据文献【19】，摩擦片采用的材料为T8Mn。摩擦片与金属带钢环组的装配关系如图（3-3）所示。前一片摩擦片的凸起和后一片摩擦片的凹下首尾相接，形成一个闭环。摩擦片相互接触的线（图内

19、投影为G点）形成的半径为R-h。如果在变速过程中，G点形成的轨迹长度不变，那么无级变速器在传动的过程中是平稳无干涉的。如图（3-4），钢环组内周长 图3- 4 传动示意图图3- 3 钢带环组件当中心距A=212mm，传动比i=1时，钢化组的工作状态内径为，钢环组没周长为 当i1时，假设此时主、从动轮钢环组工作内径分别为 ，则钢环组内周长为 本章小结：根据给出的参数要求，对传动部件的锥形轮进行具体的数值计算，以及对金属带组件中的金属带环组和摩擦片进行适当地说明和选材，为后续的设计和作图工作奠定基础。第四章 操纵部件的设计和选择4.1汽车CVT金属带式无级变速器的操纵方法如图（4-1）所示，汽车中

20、的CVT金属带式无级变速器主要是由主动固定锥盘，主动移动锥盘，主动液压伺服缸，从动固定锥盘，从动移动锥盘，从动移动锥盘，速度传感器，液力耦合器等结构构成。当需要实现无级变速时，发动机动力通过夜里耦合器和离合器传给变速箱，液压缸产生的高压油将轴向力施压给主动移动锥盘，当需要加速时驾驶员彩霞油门，主动伺服液压缸的压力增大，从而使主动锥盘的金属带轮节圆半径增大，此时从动锥盘处的节圆在金属带的带动下半径缩小，从而传动比增大。当需要减速时，主动伺服液压缸压力减小，从动移动锥盘上的金属带节圆直径在从动私服液压缸的推力作用下增大，从而主动锥盘上的节圆直径减小，此时实现了减速。4- 1汽车CVT操作示意图在汽

21、车操纵系统中，可以看出液压缸既起到操纵控制的作用，也起到对移动锥盘加压的作用，因此对于控制过程中的液压缸的位移和轴向力大小的控制需要一套液压控制系统来实现。现当今CVT液压控制系统主要有两种方案。一种是比较成熟，运用较多的单压力回路液压系统，一种是双液压回路液压系统，是由日本的Honda公司研发并在本田CVT汽车上采用（例如本田飞度CVT车型采用的正式这种双液压回路液压系统）。现对单压力回路液压系统的控制原理进行简单的介绍。如图（4-2）所示，这个单压力回路液压系统可以看成一个机液位置控制伺服系统。发动机直接驱动液压泵，向该系统提供液压油。液压泵输出的压力油分为两部分，一部分进入速比控制阀后，

22、再进入主动锥盘伺服液压缸，从而可以实现无级变速器的速比的无极变化。另一部分直接进入从动锥盘私服液压缸，用来控制对锥盘的压紧力，这个压紧力的大小是由主调压阀来控制的。当驾驶员塌下油门踏板，发动机转速发生变化时，系统将发动机转速的变化转变成压力变化，压力的变化反映在速比控制阀上，从而速比控制阀的阀芯移动，是高压油流入或流出主动移动锥盘的私服液压缸。这样，在高压油的作用下，主动移动锥盘的会在伺服液压缸的推力作用下轴向移动，从而金属带在V型槽内的节圆半径会随之变化。主动移动锥盘的轴向位移可以通过反馈杆反馈到主调压阀和速比控制阀上，在经过计算机的信号处理，将处理的结果处理到两种阀的阀芯上，从而实现位置的

23、伺服控制。4- 2单压力回路液压系统原理图从上面汽车CVT的控制原理可以看出，为了实现无级变速的精确控制和驾驶的舒适性以及变速时的平滑性，一般采用的方法是给金属带式无级变速器配上一个控制较复杂的伺服控制系统。然这样做可以很大程度上地保证传动的精确性和精度，但是难免十分复杂，涉及到的东西比较多，并且要用到另一套液压系统（其中包括两个伺服控制液压缸），也增加了能量的损耗，对于本次设计对于精度要求和变速平滑性要求没有提出具体的要求而言显然是不划算并且可行性不高的。为了增加此次设计的可行性，以及方便操纵，对汽车中CVT变速箱的操纵系统进行了简化。本次设计采用的操纵系统为滚珠丝杠副，通过手轮操作（即将转

24、动变为直线运动）。加压装置将在后续章节中加以介绍。4.2滚珠丝杠副的介绍及选择比滚珠丝杠副是由滚珠丝杠和螺母组成的。它的作用是实现直线运动和圆周运动之间的相互转化。起传统的拥有相同功能的机构而言（例如凸轮机构，曲柄滑块机构等），滚珠丝杠副的有点明显，它具有如下的优点：1摩擦损耗小，传动效率高，对于节能减排有很大的好处；2精度高，在传动和控制的场合比较合适；3可以实现高速进给和微进给，由于是利用滚珠的滚动来进行运动的，因而滚珠丝杆副的启动力矩非常小，不会出现滑动运动会产生的爬行问题，能保证精确的进给；4不会自锁，传动可逆。也就是是说即可以实现圆周运动到直线运动的转化，也可以实现直线运动到圆周运动

25、的转化。综合以上优点，考虑到本次金属带式无级变速器中操纵部件需要实现比较精确的往返精度和定位精度，并且要求能双向转动手轮，不能够出现自锁的现象；又要求操纵方便省力，因而滚珠丝杆副是一个很好的操纵机构的选择。滚珠丝杠副的结构如图（4-3）所示，它是由滚珠、丝杠轴以及丝杠螺母这三个主要结构组成的。丝杠轴的转动可以带动丝杠螺母的直线移动，丝杠螺母的直线移动也可以带动丝杠轴的转动。4- 3丝杠螺母副按使用的功能来分，丝杠螺母副可以分为两大类，一类是用于传递动力和力矩。一类是用于传递运动用于定位。本次的设计明显需要采用于定位丝杠螺母。根据查阅的机械手册以及相关结构设计的需要，本次采用的丝杠螺母副的代号为

26、：GZM5010-3-P3它的具体含义是：循环方式是：内循环固定式；预紧方式：单螺母增大钢球直径预紧；插管方式：埋入式外插管；丝杠副的公称直径：50mm；导程：10mm；负载钢球数：3圈；用途分类为：定位滚动螺旋副；精度等级：3级4.3手轮的选择本次设计选用的手轮结构如图（4-4）。手轮操纵方便，结构简单，选用也十分方便。4- 4手轮手轮的型号为：手轮 22×160 JB/T7273.3它的具体含义是：与手轮配合的轴径为22mm；手轮最外圈（最大直径）的直径为160mm。4.4导轨的形式从查阅的资料（机械设计手册）来看，丝杠螺母副的移动需要有导轨配合，以保证移动的精度。本次设计导轨的

27、作用是为丝杠螺母的平移提供更好的精度，保证丝杠螺母运动的位移与操纵目标（主动移动锥盘）的平行度。另一个作用是导轨的长度一定，这个确定的长度可以限定主动移动锥盘在主动固定锥盘上的轴向位移，避免操作失误手轮旋转过度使变速失效。查阅机械设计手册，导轨按导轨数来分，分为单导轨和双导轨；按结构形式来分分为内凹型和外凸型。按结构形式来分分为燕尾槽式、直线式等。本次设计的操纵机构施加给导轨的压力并不大，需要达到的精度也不需要太高，因此从结构简单的方面来说，选择单轨道、直线式的导轨。内凹型的优点是有利于润滑油的保存，但是不利于排屑。外凸型的优缺点与内凹性相反。金属带式无级变速器中的导轨并没有任何方面排屑的要求

28、，只需要要求尽量好地储存润滑油，以便于操纵的方便，因此选择内凹型的导轨。综上，本次的导轨选择是单轨道、直线式、内凹型导轨。其截面形状如图（4-5）所示。4- 5导轨截面本章小结：通过对汽车CVT中液压控制系统的简单分析，得出操纵系统需要的条件，提出用丝杠螺母副代替液压控制的方案，以实现结构的简化和操纵的方便。给出了手轮和导轨的选择，并给出了合理的选择理由。第五章 加压机构的设计5.1汽车CVT中的加压方式从上一章分析的结果可知，汽车中CVT加压方式是采用的液压控制系统来实现的。5.2本次设计中加压机构5.2.1加压元件的选择本次金属带式无级变速器的压紧元件需要有轴向的位移，并能提供一定的压紧力

29、。弹簧具有能够压缩、伸长，并且能提供可靠的压紧力，并且已经标准化，选择方便，互换性好，是此次金属带式无级变速器加压元件很好的选择。而其中，碟片弹簧因为它独特的优点，今年来使用的越来越多。5.2.2碟片弹簧的简单介绍1刚度大，缓冲吸震能力强；2具有变刚度特性，可以根据不同场合的不同要求，对碟片弹簧的使用进行组合，得到不同的力变形量的特性曲线，以满足不同场合的需要，因而适用范围非常广；现如今在很多场合，碟片弹簧正在越来越多地取代传统的螺旋弹簧。正是由于碟片弹簧有以上的优点，本次金属带式无级变速器加压机构选用的加压元件是碟片弹簧。5.2.3碟片弹簧的选择和计算根据结构设计和具体计算，本次金属带式无级

30、变速器设计采用的碟片弹簧的代号是：碟簧C140-2 GB/T1972-1992具体的含义是：C系列第2类碟片弹簧，外径为140mm。选用的材料为弹簧常用材料60Si2MnA。 具体的计算过程如下：由参考资料【19】可知，金属带式无级变速器中对移动锥盘的轴向压力为10000N。加压机构要求的弹簧变形量为移动锥盘的轴向移动距离L=26mm，碟片弹簧所需要的内径为72mm。压平弹簧时的载荷Pc ，C系列D=140mm，复合组合 式中， ,无支撑面C=2，则 mm mm带入公式，得Pc =6180N因为是复合组合，单个碟片弹簧的载荷P=10000/2=5000N 由参考资料【26】， 复合组合的组数

31、取6组，共12片未受载时的自由高度 受10000N载荷作用时的高度Ht 弹簧压平时，OM点的应力 与60Si2MnA的屈服点接近从上面计算的结果可以看出，C系列复合组合的碟片弹簧可以满足要求。本章小结：通过前面汽车CVT加压机构的原理分析，以及广泛地收集资料和认真地思考，结合具体画图时的结构设计，提出了用碟盘弹簧作为加压元件的方案来设计加压结构。给出了碟片弹簧的选择，以及根据需要的压紧力和变形量对碟片弹簧的参数进行计算，并最终选择了复合组合的方式。第六章 轴与轴上零件的校核6.1轴的校核变速器的轴的工艺性比较复杂，由轴肩、退刀槽、轴径等部分组成，与普通的变速器的传动轴不同的是，本次金属带式无级

32、变速器的传动轴设计中，无论是主动轴还是从动轴，都有固定锥盘。并且本次金属带式无级变速器的设计当中，主动锥盘轴和从动锥盘轴的跨距都比较大，因此对轴进行适当的校核是十分重要的。另外在本次金属带式无级变速器的设计中，主动定锥盘轴的轴径、长度和从动定锥盘轴的轴径、长度都相当。当传动比i>1时，从动定锥盘轴所承受的转矩要大，因此选择对从动定锥盘轴进行校核。6.1.1从动定锥盘轴的装配方案和结构6- 1轴的装配方案如图（6-1）所示，从动定锥盘轴从左到右的装配方案为：左端采用的是深沟球轴承，左端双圆螺母轴向定位，右端轴肩轴向定位。深沟球轴承与右端面对面安装的两个圆锥滚子轴承形成一端固定一端游动的安装

33、方式，以适用于本次金属带式无级变速器设计中轴的跨距比较大的场合。移动锥盘通过滚动球键附在固定锥盘轴上，并通过滚动球键可以容易地在固定锥盘轴上轴向移动。轴的右端有两个面对面安装的圆锥滚子轴承，前面已说明是一端固定一段游动的轴承安装方式。轴的最右端伸出变速箱箱体，用联轴器与工作部件连接，实现动力的输出6.1.2轴校核的计算过程1初选轴的直径： 考虑到轴上开槽对轴强度的削弱，取d0=30mm。2 轴的刚度验算若轴在垂直面内挠度为，水平面内挠度为和转角为，可分别用式()、()、()计算。 式中，摩擦片产生的径向力（N）； 由摩擦片切向摩擦力产生的圆周力（N）； 弹性模量（MPa），=2.06×

34、;105MPa； 惯性矩（mm4），对于实心轴，；轴的直径（mm）； 、移动锥盘和固定锥盘上的作用力距支座、的距离（mm），此处为a=61,b=45； 支座间的距离（mm）。轴的全挠度为mm。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为=0.050.10mm，=0.050.15mm。齿轮所在平面的转角不应超过0.002rad。已知该轴段d34=54mm，L=144mm，a=61mm，b=45mm，带入验算。由式（6.2）式（6.4）得：= mmmm = mmmmmmmm = radrad3轴的强度验算求水平面内支反力、和弯矩、 式中：N N已知mm,mm,mm,mm得：=-2447.469N=6229.

35、383N求垂直面内支反力、和弯矩、 得：=12084.357N=12210.829N 按第三强度理论得： =818.128Nm =826.557NmMpa Mpa公式（6.10）（6.11）表明第三轴强度校核通过。6.2轴承的选择、校核以及键的校核在轴的装配方案中已经说明本次金属带式无级变速器设计的轴的支撑方式是一端游动，一端固定的支撑方式，即轴的一端用的是深沟球轴承，另一端是两个面对面安装的圆锥滚子轴承，这种支撑的方式优点是适合跨距比较大的轴，间隙的调整比较方便，并且面对面安装的圆锥滚子轴承可以承受比较大的轴向力，因而适合这次金属带式无级变速器主动固定锥盘轴和从动固定锥盘轴的支撑。具体的校核

36、方法在文献【22】已作说明。轴端与联轴器配合的方式为平键连接，键的代号为：键 8×55 GB/T 1096-2005具体含义为：圆头普通平键A型，b=8mm，L=55mm平键的优点是制造简单，安装方便，互换性好。本章小结：这一章对轴上的装配方案进行了大致的说明，并从轴的刚度和强度两方面对轴惊醒了校核，保证了方案的可行性，以及金属带式无级变速器运行中的安全性。同时对轴上的零件，特别是轴承的支承方式进行了选择和介绍，对键进行了选择，并提出了轴承和键的校核方法。第七章 润滑和密封7.1金属带式无级变速器的润滑根据文献【19】，金属带式无级变速器采用的润滑油为Mobil ATF（Automa

37、tic Transmission Fluid）220 Dexron-型，这是自动变速器常用的润滑油。润滑方式为油浴润滑。7.2轴承的润滑方式本次金属带式无级变速器设计中转速最大是为1500r/min。对于轴承来说，最大的dn值 所以轴承的润滑方式为油润滑。7.3轴端的密封轴端的密封采用毡圈密封，采用的材料为半粗羊毛毡圈。7.4其他处密封箱盖与想做结合面可采用液体密封胶密封，以保证金属带式无级变速器在运行时的平稳。放油孔、轴承盖孔等处的密封要用纸封油垫，用来加强密封效果。本章小结：说明了需要润滑的地方的润滑方式以及润滑油的选择。说明了密封的方式以及密封件的选择。第八章 箱体及其他附件8.1箱体的

38、设计此次金属带式无级变速器箱体的设计参考了文献【25】。大致的方法与课程设计减速箱的箱体设计类似，采用铸造件，材料为HT200。8.2其他附件8.2.1启盖螺钉本次金属带式无级变速器变速器设置两个启盖螺钉，以方便上下箱体开盖。8.2.2定位销为保证箱体的加工精度和装配精度，需在上下箱体连接的凸缘上设置两个定位销。定位销的代号为：销 GB/T119.1-2000 6×44其含义为：圆柱定位销 公称直径为6mm，长度为44mm。8.2.3窥视孔盖和窥视孔窥视孔的作用是观察箱内的传动情况以及向箱内注入润滑油。平时的情况下窥视孔通过螺栓固定在窥视孔上。8.2.4通气器金属带式无级变速器在运行

39、的过程中，由于摩擦生热，箱体内的温度升高，气体膨胀，需要在窥视孔上设置通气器以方便气体的排出。8.2.5轴承端盖轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，它具有调整轴承间隙方便，密封性好的优点。8.2.6放油螺塞设置放油螺塞以及时地放出油污，方便换油。本次设计金属带式无级变速器采用的放油螺塞的尺寸为：M24×2.8.2.7油标油标的作用是指示减速器内油池的高度。8.2.8起吊装置本次金属带式无级变速器采用的起吊装置为吊耳。本章小结：介绍了箱体的设计方法。对金属带式无级变速器的一些附件进行了简单的介绍。总 结本次金属带式无级变速器的设计是在可以查阅到的资料比较不充足的情况下完成的。一开始拿到无级变速

40、器这个题目的时候，脑海里浮现的就是当时上汽车构造的时候老师提到过金属带式无级变速器的概念，当时觉得这个方案应该做得比较多，初步就想做金属带式无级变速器的方案。后来通过查阅大量的资料，了解到无级变速器的方案还有很多，比如说有曲柄摇块式无级变速器、凸轮-齿轮式无级变速器、环盘滚动式无级变速器。通过对不同的方案进行认真、仔细地思考、斟酌、比较，最终还是确定了金属带式无级变速器作为最后的选择。回头看看这次金属带式无级变速器的设计，从一开始不知所措到慢慢了解，到后来一点点摸索，最终设计出这个金属带式无级变速器，自己的收获是非常丰富的。1通过查阅资料，学会了利用各种资源查阅自己需要的资料。并且通过研究资料

41、，不仅仅巩固了自己在大学四年间学到的知识，更学习到了新的知识；2通过系统、规范地进行设计、写论文，让自己写论文。进行机械设计的能力得到了提升，为自己以后读研究生还有工作做好了准备，让自己先熟悉一下这个过程；3熟悉了CAD、CAXA、Word等软件的操作，通过具体的设计，基本上对这些基础的软件有了更熟练的掌握，知道了更多的操作和一些功能的实现；4通过与老师和同组同学的讨论，提高了自己的团队配合能力。参考文献【1】 谭芬. 一种新兴无级变速器的设计研究与多工况性能分析学位论文. 重庆理工大学机械设计及其理论系. 2014【2】 王蕊. 脉动式无级变速器的优化设计与仿真学位论文. 吉林大学机械工程系. 2004【3】 郭江霞. 基于UG和ADAMS的新型无级变速器的建模与仿真分析学位论文. 太原理工大学机械设计及其理论系. 2007【4】 康宁, 刘宏伟. 双金属