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链式卷绕无级变速器设计内蒙古农业大学设计说明书PAGE44PAGE43第一章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。其功能特征主要是: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。它在配合减速器传动时可进一步扩大变速范围与输出转矩,对提高产品的产量,适应产品变换需要,节、约能源,实现整个系统的机械化、自动化等各方面皆具有显著的效果。故无级变速器目前已成为一种通用的传动元件,在各工业部门已获得广泛应用。1.1无极变速器的发展及现状国外无极变速器的发展及现状早在1490年,LeonardodaVinic勾画了机械无级变速器(无级变速器,ContinuousVariabletransmission)的草图,并简要描述了它的潜在优势。但是,机械无级变速器的真正发展是在19世纪后半叶开始的发展的,但由于当时受材质与工艺方面的条件限制,发展缓慢。直到20世纪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、自动化以及要求改进机械工作性能,需要大量采用无级变速器。因此这种形势下,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日本、德国、意大利、美国和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式及脉动式四大类约30多种结构型式。输入功率一般为N=(0.09-30)kW,个别类型可达到N=(150-175)kW,输入转速一般为n1=(750、1500、3000)r/min;输出转速可以正、反转,增速或降速,最低转速可降低至零。自20世纪80年代以后,机械无级变速器的主要展趋向是美、日等国进行用于汽车的高速、高效、大转矩机械无级变速器的研制开发。无级变速器在汽车工业上的应用:在汽车早期发展的历史中,人们就已认识到在发动机与传动系之间实现无级变速调节才能使汽车达到理想的行驶工况。长期以来,人们一直进行着能传递大功率、维持高效率、高寿命的机械式无级变速器的研究工作。近年来,由于材料、润滑油、微机控制及加工技术的进步,无级变速器有了很大发展。最早应用于汽车的无级变速传动是V型橡胶带式无级自动变速传动,它出现在1886年由德国Daimlar一Benz公司生产的汽油机汽车上。而后,荷兰DAF公司H.Vandoom。博士于1958年研制成功了双V型橡胶带式无级自动变速器,并装备于DAF公司的小型轿车上。无级变速器取得里程碑式的成绩是在本世纪六十年代中期,VDT公司的研究人员在荷兰研制出能传递功率容量大,效率高,结构紧凑的无级自动变速器无级变速器,使金属带式无级变速器取得突破性进展。1987年,VDT公司的金属带式无级变速器进人商品化阶段,这年,福特汽车公司首次在市场上推出装用这种金属带的无级变速器。日本富士重工也于同年研制成功装备于Juste车上(排量1~1.ZIJ)电子控制无级变速器。之后,菲亚特,福特日产等汽车公司都在公司生产的一些1.2~1.6IJ排量轿车上装备这种变速器。九十年代,在总结八十年代产品开发和使用经验的基础上,VDT公司研制成功了传动转距大,性能更佳的第二代无级变速器传动器。到1995年,装有无级变速器的汽车产量已达到100万多辆。目前主要有以下的无级变速器生产厂商:FHISubaruJusty、Ford、Fiat、Nissan等。其中欧洲Ford公司无级变速器产量为15万/年,FHI无级变速器产量为20万/年。特别指出的是:美国福特公司在1997年有了历史性的突破,生产出可用于大转矩、排放量高达3.81,(转矩为3o5N·m)V6发动机的无级变速器,并成功安装于Winstarminivan汽车上。这就结束了无级变速器只能应用于中型汽车上的历史,为大规模应用无级变速器于汽车上开辟了道路。而且,无级变速器已与当今先进的计算机技术结合起来,构成高性能的无级自动变速器,性能更加完善。世界上的主要汽车生产国都在积极开发无级变速器系统,已经出现了很好的实用化发展势头。国内无级变速器的发展及现状国内机械无级变速器基本上是在20世纪60年代前后起步,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。经过十几年发展,现在,国内机械无级变速器行业从研制、生产、到情报信息各方面已组成一较完整的体系,发展为机械领域中一个新兴行业。目前,国内生产的机械无级变速器大都是在引进国外先进技术基础上发展起来的,主要系列产品类型有(1)摩擦式无级变速器:1、行星锥盘式(DISCO型);2、行星环锥式(RX型);3、锥盘环盘式(干式、湿式);4、多盘式(Beier型)等。(2)齿链式无级变速器:1、滑片链式;2、滚柱链式;3、链式卷绕式。(3)带式无级变速器:1、普通V带;2、宽V带;(4)脉动式无级变速器:1、三相并列连杆式(GUSA型)与四相并开连杆式(Zero-Max型)。其中行星锥盘式无级变速器通用性较强,结构和工艺较简单,工作可靠,综合性能优良,尤其是能适应各种生产流水线需要,故应用最广,产量最大,其年产量约占机械无级变速器总产量的50%以上。大部分无级变速器产品的输入功率为(0.18-7.5)kW,少数类型可以达到(22~30)kW左右。通过一定时期的实践,并掌握了现有技术之后,近年来国内机械无级变速器的研制生产出现了新的发展趋向,主要是:(1)对原有产品创新改进:在原来行星锥盘式无级变速器的基础上,创新开发出‘恒功率行星摩擦式无级变速器’及‘无物理心轴行星轮无级变速器’,后者的变速比由原来的5~6增大到20或更大,输出转矩也提高了一倍以上,而且其他性能指标优良,目前已有系列产品。(2)研制开发汽车用无级变速器:汽车用无级变速器属高新技术产品,目前国内已开出金属带式无级变速器,通过试验,现正准备进行产业化生产;而其中靠进口的关键零件‘金属钢带’也将自行生产。另外,新型的车用无级变速器及复合带也在探讨之中。(3)创新研制新型(车用和通用)无级变速器。近年来不断提出有创新型无级变速器,这些无级变速器的特点主要是①不用摩擦式变速传动而多半以连杆脉动式无级变速器传动为主或采取链式传动;②要求实现大功率、恒功率或者高速;③力争结构简单紧凑,并获得优良的性能。上述情况可以说明,国内无级变速器的研制生产已由过去的仿造阶段进入到创新阶段,由小功率往大功率方向发展,由一般技术往高新技术发展,故今后有可能出现一些性能优良的新一代机械无级变速器。随着电力电子技术的发展,自20世纪80年代以来,出现多种通过交流电动机进行调速的方式。其中作为先进的变速装置,交流变频器及其派生的控制器获得迅速的发展和推广应用,对机械无级变速器产生了一定的冲击。其优点主要是调速性能好、范围大、效率高、自控性好、功率范围宽等。近年来,又出现一种新型的开关磁阻调速电动机(SwitchedReluctanceDrive-SRD),性能有进一步提高;而它们的缺点在于低于电机额定转速时,仅具有恒转矩特性,低速运转时效率较低且不够稳定,起动过载性能较差等。与上述电力调速方式相比较,机械无级变速器的特点主要是:具有恒功率机械特性,转速稳定,工作可靠,传动效率较高,结构简单,维修方便,而且类型多,适用范围广。因此,在今后的发展中,依然有着广阔的前景。无级变速器在我国汽车工业上的应用:在我国六十年代,“红旗”770轿车上就使用了具有两个前进档的液力自动变速器,之后又研究了有三个前进档的CA774。1998年,一汽大众公司生产的“捷达王”,已将自动变速器列为选装件。神龙汽车公司也在其“富康”1.6IJ的车型上推出了电控式液力自动变速器。至于无级变速器,早在十年前,国内就有高校购买过国外样机进行分析研究。目前,重庆大学正在对无级变速器的结构、运动机理进行基础研究;东风汽车公司和吉林工业大学、东北工业大学、湖北汽车工业学院合作,承担了国家科技部九五重大攻关项目,对无级变速器技术进行实用化研究。1.1.3无级变速器的发展前景

随着电子技术、材料及加工技术的发展,无级变速器正朝着以下几个方面发展:(l)向3升以上排量的汽车上发展,以实现更广泛的应用;(2)更加优越的控制及快捷的反应;(3)更低廉的价格。由于采用机械无级变速器可以得到传动系与发动机工况的最好匹配,提高整车的燃油经济性和动力性,并可以提高操纵方便性和舒适性,有效地降低了排放污染,且综合性能优于T、AMT系统。一些主要的汽车厂开始液力机械自动变速器过渡到无级变速器系统;或者直接发展无级变速器系统;或两者兼有之。近几年来,随着高科技的发展及市场需要,无级变速器的机一液式控制系统已逐步被电一液式控制系统所取代,从而实现无级变速传动装置与发动机的灵活匹配,以满足多种控制模式的要求。对各种工况的控制策略也正在作更加深入的研究,以使无级变速器的优越性更大限度地发挥出来。目前,无级变速器的电子控制又进一步向智能化方向发展,如对湿式离合器的接合采用模糊控制来改善汽车的起动性能等。同时无级变速器的结构也越来越小巧和紧凑,加上对前轮驱动的无级变速器进行结构上的修改,使其可用于后轮驱动的汽车上,进一步增强了无级变速器的应用范围。链式卷绕无级变速器的发展及现状链式卷绕无级变速器又称为重锤式张力自动调整无级变速器,德国称为U型卷绕装置。链式卷绕无级变速器是在基本型滚柱链变速器的基础上加接齿轮传动而构成的。国内现有的主要产品是PU系列张力自动调整无级变速器,国内主要生产厂家有上海中纺机通用机械有限公司、宜兴市沪宜通用机械有限公司。主要产品型号有PUB2、PUX3、PUX3Ⅱ、PUX4、PUX4Ⅱ等。当卷绕装置主被动轴的转速与所连接的转轴转速不一致时,可在主动侧或被东侧加装理论副。当=5不能满足卷(退)滚筒直径变化时,可在输出侧加装行星齿轮而形成扩大变速范围型的派生系列,如UG系列产品。目前,国内的链式无级变速器主要应用在纺织、造纸、化纤等行业当中,比如PUX3-B在江苏省无锡市第三面纺织厂生产的GA301型浆纱机上的应用。

第二章链条的选择链式无级变速器是一种利用链轮和钢质挠性链条作为传动元件来传递运动和动力的机械变速装置。它属于开发较早、应用较多的一种通用型变速器。链条无级变速器属于钢质挠性传动。它采用弹性体挠性元件的带式无级变速器相比,其功率和抗磨损能力高,因此结构紧凑,寿命长;由于钢质链条的弹性远远小于V带,故其滑动率小,调速准确。与刚性摩擦变速器相比,由于链条有弹性,故可以无损地越过轮面上的微小瑕疵部位,且不容易损伤链轮表面;对于过大的峰值载荷也不像刚性摩擦变速器那样敏感,不致在接触面上造成局部蚀斑而使运行轨道和零件提前破坏。但是链式无级变速器的制造成本相对较高;其次链条重量较大,高速运行会产生过大的离心力,因而限制了运行速度不能过高;另外链传动的多边形效应会使输出速度产生微小波动。提高链速是增大链变速器传递功率的有效经济途径之一,但链速不能大于10m/s的滑片链显然不适于传递大功率。此外,滑片链的结构较复杂,使节距的缩小受到限制,不能获得紧凑的小工作圆,所以在传递小功率时,又摄轮廓尺寸过大。为此,放弃“准形封传动”转而采用“力封传动”,使链像v带那样夹持在光滑面的“锥轮副”夹榴内,因而有不入槽成齿和小节距的“滚校链”和“套环链”问世。该设计链式卷绕屋脊变速器就是采用了滚柱链,滚校链结构简单,节距较小,又没有滑片那样的成齿横向运动,链速可比滑片镕提高一倍,约为20M/s左右;此外又能形成较小的工作圆,故适用于小型变速器。当有强力的加压装置时又可传递大功率,所以传递功率范围在o.16—凹kW。又由于它能灵活变换工作圆,所以适应自动变速,例如用作卷绕器的挠性传动件。滚柱整周都均匀参与接触,磨损情况良好,能有较长的使用寿命。但若因超载过甚等因素,使圆柱略有不圆,则将影响其灵活滚转,使不圆度加剧而成多边形,这将导致浚柱链破断。国产滚柱链有PSR1、PSR4、PSR5和PSR6四种,其节距力依次为12、13、14和16.2m,其链宽b依次为16、25、3l和31mm,国外的型号为Rb3、Rb4和Rb4三种。参照上海中纺机通用机械生产的PX3型链式卷绕无级变速器,选择PSR5型链条,选择杭州钱江链传动有限公司生产的PSR5型链条,链条的形状如下:具体参数如下:第三章链式卷绕无级变速器的结构及传动原理链式卷绕无级变速器的结构链式卷绕无级变速器又称作重锤式张力自动调整无级变速器,德国称为U型卷绕装置,国产称作PU型。它用作(带)材卷筒的卷绕或退绕的传动装置,是一种能自动调节卷(退)绕张力与速度的专用无级变速器。链式卷绕无级变速器作为一种自动调节装置,主要由传动和控制两大部分组成。在图中,以采用凸轮自动加压机构的滚柱链无级变速器作为传动装置,并在基本链变速装置上加装了一级定轴齿轮传动。其传动机构由传动轴1,3,15,锥盘7,13,16,18,链条17,齿轮2和3,端面凸轮自动加压装置a1和a2组成。锥盘7和16可作轴向移动,a1和a2分别与锥盘7及轴3用键联接。卷绕时轴15与主传动相连,轴1与卷绕滚筒相联,退绕石相反。控制部分由调节杠杆14,滚子12,控制凸轮11,重锤G及其杠杆5等组成。控制头内有两个阻尼器8,其作用是起保护作用,主要是减轻工作时可能出现的振动和冲击现象。当被卷绕(退绕)物的运行速度和卷绕芯层部分的速度不一致时,可用方头螺钉进行调节使其一致,以适应于不同初始直径的滚筒。重锤杠杆上刻有厘米刻度,卷(退)绕是张力与重锤G在杠杆上的初始位置有关,重锤位于杠杆末端时张力最大。由加压凸轮a1和a2及钢球组成的加压装置在传递转矩的同时,向锥盘7施加一轴向压紧力。重锤G通过杠杆5,控制凸轮11,平衡滚子12,杠杆14,压环19对轴15上的链轮16施加一压紧力。卷绕无级变速器作为一种传动装置,只有在满足二者相等时才能传递转矩的作用。链式卷绕无级变速器的传动图如下(a)总装配图1.3.15——传动轴;2——齿轮;4——加压钢球;5——重锤杠杆;6——弹簧;7和16——可移锥盘;8——阻尼器;9——控制轴;10——方头螺钉;11——控制凸轮;12——滚子;13和18——固定锥盘;14——调节杠杆;17——双圆柱片式链;19——压环链式卷绕无级变速器的传动原理卷绕无级比变速器的传动时按照需求自动调传动,卷绕变速器进行自动调节的先决条件是:被卷(退)绕的卷绕速度由生产机械所决定。卷绕变速器作退绕器用时,在传动时的连接方式如下图所示.轴1为定速且恒转矩轴,轴15为变速且变转矩轴,通过减速传动与退绕滚筒相联。轴1通过单向离合器与主运动相接,以防止开车时,力的反向传递。卷绕无级变速器作卷绕器用时的连接方式如下页图,动力由轴15输入,轴15是定速且定转矩轴;轴1是变速且变转矩轴;通过减速传动与卷绕滚筒相联。为了减小开车时的冲击作用,轴15上应加装启动和过载离合器,卷绕器与卷绕滚筒之间最好不要用带传动的。调节过程主运动(退绕滚筒)将转矩传递给无级变速器的轴15,再经由锥盘16,18,链条传给套在轴3上的锥盘7,13,再经自动加压装置传给轴3,轴1通过传动件传给主运动。设主运动传递给轴15的转矩为T1,若不计机械损失,则传递给锥盘7,13及轴3的转矩T2为………(3-1)……………………(3-2)式中——变速部分的传动比;、——轴15、3上的链轮的工作直径;、——轴15和轴3的转矩。作卷绕器时,系统地阻力矩是卷绕滚筒的张力矩,………………3-3式中F——卷绕张力D——卷筒直径作退绕器时,系统的阻力矩是制动力矩TZ,在运转状态不变时,制动力矩是定值。该不计变速器的启动调节过程可用图表示。设开始卷绕是卷筒直径为D0,重力杠杆处在最低的位置上。轴3上的锥盘在最小直径处工作,作用在a1上的驱动转矩而与作用在上的阻力矩平衡,相当于图中A点。加压装置仅起传递转矩的作用。当滚筒直径增加时,作用在上的阻力矩也随之增大,从而造成Ta1不等于,平衡被破坏,加压凸轮和发生相对偏转,则增加,推动加压凸轮及锥盘7向左移动,同时轴15上的锥盘16也向左移动,使增大,减小,因而使及均增加。这种变化一直要进行到产生的增量使又与平衡为止。相当于图中的C点,至此和的相对偏转停止。但是C点的平衡是暂时的,卷筒直径又会打破这种平衡,上述的自动调节过程就是这样反复不断的进行,直至卷绕过程全部结束。在卷绕开始的A点,加压凸轮产生的对锥盘7的轴向压力,与重锤通过控制凸轮加在16上的轴向压力是平衡的。平衡坡缓以后,与的相对偏转使增加,但由于16的左移使控制凸轮11偏转,重锤杠杆上抬,也会增加。退绕其的自动调节过程可用图(c)表示。退绕开始时,退绕滚筒在大直径位置,重锤在最低位置,轴3上的锥盘也在最小直径处工作。作用在加压凸轮上的驱动力矩=,与主运动给预加压凸轮的阻力矩平衡,图中表示为A点。当退绕滚筒直径减小时,退绕张力矩出现了一个负的增量;使轴15上的转矩减小,传递给轴3上的转矩减小,因而与的驱动转矩与阻力矩的平衡关系被破环,两凸轮沿着力矩差的方向相对偏转。同时增加使锥盘7向左推移,锥盘16也随着向左移动,锥盘的轴向位移使增加,减小,因而使及均增加,这种变化一直要进行到重新与取得平衡时才停止,图中表示为C点。同样这种平衡也是暂时的,这种调节过程在整个退绕过程中反复不间断地自动进行。随着控制凸轮逐渐地转动,重锤杠杆慢慢上抬,为保证与相对应,退绕器的控制凸轮的工作轮廓线应不同于卷绕器。 (b)(c)

第四章传动齿轮设计概述齿轮传动机构用于传递空间任意两轴间的运动和动力,是机械传动中应用非常广泛的机构。其主要优点是:1)适用的圆周速度和功率范围广;2)传动比准确;3)传递的机械效率高;4)工作可靠;6)可实现平行轴,相交轴,交错轴之间的传动;7)结构紧凑。但制造及安装要求较高,且需专门的加工,测量设备,因而成本较高。齿轮设计所设计的齿轮是链式卷绕无级变速器中的齿轮传动。采用直齿圆柱齿轮传动。已知小齿轮的传递功率为=2.5,小齿轮的转速=1380r/m,传动比u=4.59,双向运转。有中等冲击。工作寿命为15000小时。中批量生产。1小齿轮材料为40Cr,调质处理,硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢,硬度为240HBS;二者相差为40DHBS。可以选用。2选小齿轮齿数Z=17大齿轮齿数为Z=uZ=174.59=78.03,取Z=79。3按齿面接触强度设计由设计公式(4-1)进行计算,即d……………(4-1)

1)确定公式内各计算数值确定载荷系数选中等冲击查得载荷系数K=1.6小齿轮所传递的转矩T=95.5=95.5=1.74N.mm由表4-2选取尺宽系数=1由表4-1查得材料的弹性影响系数=189.8MPa有图4-1,按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应算应力循环次数NN由图4-2查出接触疲劳寿命系数KK计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数为1,得:2)计算(1)计算小齿轮分度圆直径的d,代入中数值=38.7mm(2)计算圆周速度VV=(3)计算齿宽bb=(4)计算齿宽与齿高之比b/hm=齿高h=2.25b/h=38.7/5.121=7.557(5)计算载荷系数根据V=2.759m/s由图4-6选8级精度,再由图4-4查得动载荷系数K由于选的是直齿轮,假设由表10-3查得K由表4-6查得8级精度小齿轮相对支承为非对承布置时:=1.12+0.18(1+0.6=1.12+0.32+0.12=1.452由b/h=7.557,K=1.452,查图4-8得K=1.35,因此载荷系数为K=K=1(6)故按实际的校载荷系数校正所算的分度圆直径,有式(10-10a)得mm计算模数3)按齿根弯曲强度的设计公式计算确定公式内的各计算值由图4-8查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图4-3查得弯曲疲劳寿命系数K,计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳系数S=1.4,得,计算载荷系数KK==1查取齿形系数由表4-3查得查取应力校正系数由表4-3可查得计算大小齿轮的并加以比较明显可以看出大齿轮的比较大把各数值代入下式得对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力所与齿轮直径有关,可取弯曲强度算得的模数1.52,并就近圆整为标准值m=2。因此按接触强度算得的分度圆直径d=40.39,算出小齿轮齿数Z=40.39/220.195取Z=21,Z=uZ=21=94.5取Z=95这样设计的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根疲劳强度,并做到了结构紧凑,避免浪费。4齿轮尺寸设计1)计算分度圆直径d=Zm=21=42mmdmm计算中心距a=3)计算齿轮宽度b=d==42mm圆整后取b=45mm大齿轮的宽度BB验算F所以适合。5)大齿轮结构图如下:第五章轴的设计与轴承的校核概述轴是组成机器的主要零件之一。机器中作回转运动的零件如齿轮、带轮、链轮等都要安装在轴上才能实现其回转运动。轴的主要功能在于支持传动零件,使其具有确定的工作位置,并传递运动和动力。滚动轴承是应用很广的一种基础部件,已标准化,并由轴承厂大量生产。它有多种类型规格以适应不同的工况需要。所以,在设计机器时,只需要根据具体工作条件,选用适合类型和尺寸的滚动轴承即可。5.2输出轴的结构设计已知条件材料45钢,经调制处理,转速n=1380~184r/min,所传递功率P=2.5KW,所装的齿轮齿数为Z=95。模数m=2mm,宽度B=45mm初选轴径由表5-1-19公式初步计算轴径,由于材料是45钢,由表5-1-20选A=115则得因考虑到轴要延伸与外面连接,故将轴径增大4%~5%,故取轴直径为30mm轴上的受力分析所传递的转矩齿轮圆周力齿轮径向力齿轮轴向力轴的结构设计根据轴上的受力,选取0000型轴承,为了便于装配,取轴承处的轴径为d,装齿轮处的轴径.宽度b=45mm,初选轴承60000型,深沟球轴承,根据结构取轴肩的高度为3mm,所以取轴肩的直径为36mm,宽度为8mm。求轴的支反力(1)对A点受力分析(2)对B点受力分析则得(3)求出扭矩先对B点左面的截面进行分析X=0~50.5mm当X=50.5mm时再对B点右面任意取一截面进行分析X=50.5~106.5mm当X=106.5mm时(4)绘出弯矩图和扭矩图5.轴的强度校核(1)确定危险界面根据轴的结构尺寸及弯矩图和扭矩图可知,B处为危险界面,再加上有齿轮配合,有键的削弱作用,故B界面为危险界面,现对B界面进行强度校核。(2)按照安全系数进行校核计算其中名词解释S只考虑弯矩作用时的安全系数S只考虑扭矩作用时的安全系数S按疲劳强度计算的安全系数对称循环应力F材料的弯曲疲劳极限对称循环应力F材料的扭转疲劳极限、弯曲和扭转时的有效应力集中系数表面质量系数、弯曲和扭转时尺寸影响系数、材料弯曲和扭转的平均应力折算系数、弯曲应力副和平均应力、扭转应力的应力副和平均应力查表5-1-26取S=1.7查表5-1-30按键槽时=1.81=1.53圆角查表取=1.88=1.53配合按由表5-1-31得=2.6=1.9查表5-1-36=0.9查表5-1-34=0.88、=0.81查表5-1-25、=0==0查表5-1-32=0、=0.21代人公式得:所以所以该截面是安全的,进而这根轴在使用过程中也是安全的。轴的设计图如下:4.3轴承的校核轴承的校核(1)已知条件:根据工作条件选d=30mm的深沟球轴承。轴承承受的径向载荷=209.8N,轴向载荷=0,转速为n=1380~184r/min,轴承寿命为,试选择型号及校核。选择型号选择轴承代号为61806,d=30mm,,为球径,由于所以取X=1,Y=0。即计算基本额定动载荷式中C——基本额定动载荷计算值,单位为N;P——当量动载荷,单位为N;——寿命系数,查表5-2-8;——速度系数,查表5-2-9;——动载荷系数,力矩较小时取=1.5,力矩较大时取=2;——冲击载荷系数,按表5-2-10选取;——温度系数,按表5-2-11选取;——轴承尺寸及性能列表中所列轴向基本额定动载荷。查表5-2-8~5-2-11得=3.11,=0.565或0.291,=1.5,=1.6,=1.0代入式中得故选取适合。校核轴承的额定静载荷所以该轴承能满足需要。轴承校核(2)(1)已知条件:根据工作条件选d=30mm的深沟球轴承。轴承承受的径向载荷=232.7N,轴向载荷=0,转速为n=1380~184r/min,轴承寿命为,试选择型号及校核。选择轴承型号试选代号为61809,由于所以取X=1,Y=0。即计算基本额定动载荷查表5-2-8~5-2-11得=3.11,=0.565或0.291,=1.5,=1.6,=1.0,代入式中得:故选取合适。(4)校核轴承的额定静载荷所以该轴承能满足需要。第六章箱体的设计箱体的概述箱体的功能主要有:支承并包容各种传动部件,如齿轮,轴和轴承,使它们能够保持正常的运动关系和运动精度,箱体还可以存储润滑剂,实现各种运动零件的润滑;安全保护和密封作用,使箱体内零件不受外界环境的影响。既保护了机器操作者的安全,并有一定的隔振,隔热和隔声作用;使机器个部分分别由独立的箱体组成,自成单元,便于加工装配,调整和修理;改善机器造型,协调机器各部分的比例,使整机造型美观。本设计采用铸造箱体,材料为灰铸铁。原因,灰铸铁铸成的箱体可以是结构形状比较复杂,并且有较好的吸振性,常用于成批量生产的中小型箱体。5.2箱体的结构设计毛坯的选择选用铸造毛坯,材料为HT150.该材料能承受较大的弯曲应力,并能保持气密性的铸件。铸造壁厚大于2.5mm,小于10mm。铸造流动性好,收缩较小,容易获得形状和结构复杂的箱体。该铸铁的阻尼性强,动态刚性和机加工性能好。铸造容易铸出结构复杂的箱体,并且毛坯允许有大平面了和薄壁。铸造最小壁厚的选择。可以在表中选择,表中当量尺寸N的计算N其中L为铸件长度单位为mm,L=574mmB为铸件宽度,B=320mmH为铸件高度,H=340mm则N取最小铸件壁厚为8~10mm内壁厚与外壁厚减小的相对值取10~20%。(2)具体结构尺寸如附图第六章总结总结链式卷绕无极变速器是在滚柱链式变速器基础上发展起来的。本设计主要完成该机器的工作原理,结构设计及主要结构尺寸的确定。并初步完成了加压装置和调速控制装置的工作原理。未解决的是加压装置和调速控制装置的结构及尺寸设计。涉及设计中存在的问题是:学校内可供查阅的资料比较少,国内的相关产业还不发达,缺乏相关的设计资料,故对设计的整体把握上还有欠缺,这都需要下一步解决的问题。

参考文献1.阮忠唐主编.机械无级变速器.北京:机械工业出版社,1983.北京2.阮忠唐主编.机械无级变速器设计与选用指南.北京:化学工业出版社,1999年9月3.周有强主编.机械无极变速器.北京;机械工业出版社,2001年6月4.封立耀.肖克先.机械设计基础实例教程.北京:北京航空航天大学出版社,2007年8月;P92~1425.成大先主编.机械设计手册(轴及其连接).北京:化学工业出版社,2004年第一版;P5-29~41机械设计手册编委会主编.机械设计手册(机械零部件设计与传动设计).北京:机械工业出版社,2004年8月;P18-283~18-317朱孝录主编.中国机械设计大典(第四卷).江西:江西科学技术出版社,2002年第一版;P935~1007机械工程手册机械电工手册编辑委员会编。机械工程手册第二版(传动设计).北京:机械工业出版社,1997年7第二版濮良贵.纪名刚主编.机械设计.北京:高等教育出版社,2001年6月第六版成大先主编.机械设计手册(轴承卷).北京:化学工业出版社,20

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