三角带无极变速装置设计
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摘 要
无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器。
自动变速器，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。
无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。
关键字：无级变速器；自动变速器；齿轮变速
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
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 国内无级变速器的发展及现状2
2 纸长调节无极变速器的结构及传动原理4
2.1 纸长调节无极变速器的结构4
2.2 传动原理4
2.3 调节过程5
3 电动机的选择7
4 传动齿轮设计8
4.1 概述：8
4.2 齿轮设计8
4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数8
4.2.2 初步设计9
4.2.3 几何计算9
4.2.4 强度设计11
4.2.5 齿根弯曲强度验算12
5 轴的设计计算14
5.1 概述14
5.2 轴的设计14
5.2.1 求输入轴上的功率,转速n和转矩14
5.2.2 求作用在齿轮上的力14
5.2.3 初步确定轴的最小直径14
5.2.4 按弯扭合成应力校核轴的强度15
5.2.5 精确校核轴的疲劳强度15
6 螺杆的设计计算17
6.1 根据耐磨性计算螺杆直径17
6.2 牙型、材料和许用应力18
6.3 按耐磨性设计19
6.4 验算耐磨性19
6.5 螺纹牙的强度计算20
7 轴承的校核21
7.1 概述21
7.2 轴承的校核22
7.2.1 求两轴承收到的径向载荷23
7.2.3 求轴承当量动载荷和25
7.2.4 验算轴承寿命25
8 链传动的设计计算26
8.1 概述26
8.2 链设计计算26
8.2.1 选择链轮齿数26
8.2.3 选择链条型号和节距26
8.2.4 计算链节数和中心距26
总 结28
致 谢29
参考文献30
1 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。
纸长调节无极变速器用于能包装多种长度的物品的包装机上。传动器的主、被动工作轮的固定和可动部分形成V形槽，与金属传送带啮合。当主、被动工作轮可动部分作轴向移动时，改变了传送带的回转半径，从而改变传动比。可动轮的轴间移动是根据包装物品的长度要求通过控制系统进行连续地调节，从而实现无极变速。
1.1 无极变速器的发展
1.1.1 国外无极变速器的发展及现状
早在1490年，Leonardo da Vinic 勾画了机械无级变速器（无级变速器, Continuous Variable transmission）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。2.2 传动原理
纸长调节无级变速器用于能包装多种长度的物品的包装机上。由于包装纸的输送长度是根据被包装物决定的，因此，每当变换被包装物时，必须相应调节包装纸的输送长度。
包装纸输送长度的调节是通过调节滑轮的位置，改变变速器的速比，即输纸滚筒的送纸速度来实现的。当需要改变变速器的速比时，启动电动机，经减速器降低转动速度，通过锥齿轮将电动机的动力传动到17轴上，又经链传动，降低速比，将动力传动到20轴上。通过锥齿轮将动力传至螺杆，因螺杆与滑座为螺纹配合，螺杆的转动使得滑座上下移动，从而导致滑轮上下移动。又上下对称布置的两个皮带轮是固定在轴套上的，故滑轮的移动使得主动轮的直径发生变化，从而使速比得以改变，也就改变了输送滚筒的送纸速度，使得包装纸输送长度得到了调节。
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