棱錐式無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書

菱錐式無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要菱錐式無級(jí)變速器是摩擦式無級(jí)變速器的一種，其運(yùn)動(dòng)的傳遞主要是依靠摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。在本設(shè)計(jì)中，中間傳動(dòng)元件是菱形的錐輪。在傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，菱錐式無級(jí)變速器是通過改變兩錐輪的瞬時(shí)接觸半徑以改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速可以任意變化。在本設(shè)計(jì)中詳細(xì)的分析了在傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中變速器的輸入軸、輸出軸、主動(dòng)輪、加壓裝置、菱錐、從動(dòng)輪和從動(dòng)外環(huán)的工作原理以及在傳動(dòng)過程中各零部件的受力關(guān)系；對(duì)于菱錐錐輪式無級(jí)變速器設(shè)計(jì)時(shí)所需要用的計(jì)算公式，在本文中進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)與證明；并對(duì)給定參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，校核設(shè)計(jì)參數(shù)；最后將菱錐錐輪式無級(jí)變速器的裝配圖和變速器上的主要傳動(dòng)元件〔例如菱錐，輸入軸和輸出軸等〕的零件圖按照計(jì)算校核所得數(shù)值進(jìn)行繪制，從而將此菱錐式無級(jí)變速器的工藝和結(jié)構(gòu)等方面的要求表現(xiàn)的更為清楚。由于菱錐式無級(jí)變速器絕在傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩時(shí)是依靠菱錐與主動(dòng)輪和從動(dòng)外環(huán)之間的摩擦力，所以，只要摩擦力足夠大既可以防止打滑現(xiàn)象的產(chǎn)生。從而可以滿足的傳動(dòng)比要求。但是，如果傳動(dòng)的過程中存在震動(dòng)、沖擊和過載情況，那么會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)比的不準(zhǔn)確性。因此在使用菱錐式無級(jí)變速器的場(chǎng)合應(yīng)該盡量防止上述情況的發(fā)生。雖然，菱錐式無級(jí)變速器在傳動(dòng)過程中可能存在傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。但是，菱錐式無級(jí)變速器具有良好的結(jié)構(gòu)和優(yōu)越的性能。由于可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)變速。因此，菱錐式無級(jí)變速器在實(shí)際生產(chǎn)中具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。完全可以在對(duì)傳動(dòng)比要求不是非常準(zhǔn)確，卻又需要能進(jìn)行無級(jí)變速的場(chǎng)合起到重要作用。關(guān)鍵詞無級(jí)變速器；摩擦式；菱錐式Kopp-KmechanicalstructuredesignAbstractKopp-Kisakindoffrictionalsteplesstransmission,themovementofthetransmissionismainlyrelyonthefriction.

Inthisdesign,transmissionelementisdiamondconewheelinthemiddle.Whenpassingmovement,Kopp-Kisbychangingthetwoconewheelradiusofinstantaneouscontacttochangethetransmissionratio,soastorealizetheoutputtorqueandrotationalspeedoftheoutputshaftcanbearbitrarilychange.Inthisdesign,thedetailedanalysisintheprocessoftransmissionmovementtransmissioninputshaftandoutputshaft,drivingwheel,pressuredevice,lingcone,drivenwheelandthedrivenworkprincipleoftheouterringandintheprocessofdrivingforceofpartsofrelationship;Forlingconewheeltosteplesstransmissiondesigncalculationformula,inthisarticlehascarriedonthedetailedderivationandproof;Andforagivenparametertocalculate,checkthedesignparameters;Finallytolingconewheeltypesteplesstransmissionontheassemblydrawingandthetransmissionofthemaintransmissioncomponents(suchaslingcone,theinputshaftandoutputshaft,etc.)ofthepartdrawingshallbecarriedoutinaccordancewiththecalculatedfromnumericalmapping,thustheKopp-Kprocessandstructureperformancerequirementsmoreclearly.BecauseKopp-Koffwhentransfermovementandtorqueisrelyonlingconewiththedrivingwheelanddrivenfrictionbetweentheouterring,soaslongasthefrictionforceisbigenoughcanavoidskidphenomenon.Thuscansatisfythetransmissionratiorequirements.If,however,existintheprocessoftransmissionofvibrationandimpactandtheoverloadsituation,willleadtothetransmissionratioisnotaccuracy.SointheuseofKopp-Koccasionsshouldtrytoavoidtheoccurrenceoftheabovesituation.

Although,Kopp-Kmayexistintheprocessoftransmissionratioinaccuratefaults.However,Kopp-Khasagoodstructureandsuperiorperformance.Becauseitcanrealizeawiderangeofsteplessvariablespeed.Kopp-K,therefore,hasastrongpracticalvalueinthepracticalproduction.Cancompletelyinthetransmissionratiorequirementsisnotveryaccurate,butneedtobeabletoplayanimportantroleofsteplessvariablespeedoccasions.Keywordsvariablespeeddrives，F(xiàn)rictiontype，Kopp-K目錄摘要=1\*ROMANIAbstractⅢ第1章緒論11.1摩擦無級(jí)變速器的特征與應(yīng)用11.2摩擦式無級(jí)變速器的類型2行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕2鋼球錐式無級(jí)變速器〔Kopp-B型、XB型〕2轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器3行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕3錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器4多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕4菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕51.3摩擦式無級(jí)變速器的研究現(xiàn)狀51.4摩擦式無級(jí)變速器的根本組成和傳動(dòng)特性8工作原理8根本組成9傳動(dòng)特性參數(shù)10摩擦式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)類型141.5本章小結(jié)15第2章菱錐式無級(jí)變速器162.1工作原理162.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)182.3主要零件的材料精度202.4機(jī)械特性202.5本章小結(jié)21第3章菱錐式無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算223.1確定傳動(dòng)比223.2選擇電動(dòng)機(jī)223.3確定無級(jí)變速器的型號(hào)223.4菱錐的相關(guān)計(jì)算223.5從動(dòng)外圈與主動(dòng)輪的相關(guān)計(jì)算233.6菱錐中心圓直徑D3的相關(guān)計(jì)算243.7菱錐間隙的計(jì)算253.8調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算253.9加壓裝置的相關(guān)計(jì)算26輸入側(cè)加壓裝置的計(jì)算26輸出側(cè)加壓裝置的計(jì)算263.10運(yùn)動(dòng)參數(shù)校核273.11接觸強(qiáng)度校核273.12輸入軸與輸出軸設(shè)計(jì)29輸入軸的計(jì)算29輸出軸的計(jì)算293.13本章小結(jié)30第4章主要零件的強(qiáng)度校核304.1輸入、輸出軸的強(qiáng)度校核304.2軸承的選用與校核314.3聯(lián)軸器的選用324.4本章小結(jié)32總結(jié)33致謝34參考文獻(xiàn)35附錄37緒論摩擦無級(jí)變速器的特征與應(yīng)用摩擦式無級(jí)變速器是一種在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛的無級(jí)變速傳動(dòng)裝置，它的功能特征可概括為以下幾點(diǎn)：1、在假定輸入軸的轉(zhuǎn)速和扭矩一定的情況下，可以使輸出軸的轉(zhuǎn)速和扭矩在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的變化。從而滿足無級(jí)變速的要求及其在實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各種不同實(shí)際工況的要求；無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)特征主要是：需要由輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)和加壓裝置〔無級(jí)變速器的核心機(jī)構(gòu)〕四局部組成。摩擦式無級(jí)變速器的速度調(diào)節(jié)范圍十分廣范。被廣泛的應(yīng)用于輸入的功率一定的情況下，因運(yùn)行過程中所受阻尼的變化而需要通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速從而可以輸出所需大小的扭矩。例如：如汽車行業(yè)中的變速箱，即要求在汽車功率不變的情況下，汽車的速度隨著汽車運(yùn)動(dòng)過程中阻尼的大小而相應(yīng)的改變車速的大?。挥械氖菫榱双@得不變的工作速度或者是不變的張力因而需要進(jìn)行調(diào)節(jié)速度的情況；有的是為了適應(yīng)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中各種工況，各個(gè)工位、工序或單元的加工工藝和技術(shù)要求不同不同而需調(diào)節(jié)運(yùn)行速度或者是需要與自動(dòng)化相配合使用的情況；有的那么需要隨著工況的變化而相應(yīng)的進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的情況；有的那么是以節(jié)約能源為目的而需要進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的情況；有的是為了使工作效果最優(yōu)而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的情況。除上述情況外，還可以按各種實(shí)際情況中各種規(guī)律的變化或著是不規(guī)律的變化要求進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，從而更好的實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)、自動(dòng)控制或各種程序控制等。綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)采用摩擦式無級(jí)變速器，可以更好地適應(yīng)各種不同工況的要求，使之效能最正確〔尤其是在既有擴(kuò)大變速范圍又有輸出轉(zhuǎn)矩隨速度變化減速傳動(dòng)情況下〕。在適應(yīng)產(chǎn)品的速度變換需要，到達(dá)節(jié)能減排的目的，并且實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程的機(jī)械化與自動(dòng)化，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成品率等各個(gè)方面都具有明顯的成效。因此，摩擦式無級(jí)變速器現(xiàn)階段已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)系列化的傳動(dòng)裝置，已經(jīng)被廣泛的被應(yīng)用于礦山機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、輕工機(jī)械、化工機(jī)械、機(jī)床與電工、起重機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、國防機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械及試驗(yàn)機(jī)械等各類機(jī)械。目前，摩擦式無級(jí)變速器已開發(fā)出不同類型的變速器并且許多類型已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化系列化生產(chǎn)。摩擦式無級(jí)變速器的類型摩擦式無級(jí)變速器按摩擦件的種類不同分為：行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕、鋼球錐式無級(jí)變速器〔Kopp-B型、XB型〕、轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器、行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕、錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器、多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕、菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕、其他類型的無級(jí)變速器〔KS型、RC型、Heynau微型、HeynauH型、AR型、OM型、BUS型等〕。行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕是在行星外錐式無級(jí)變速器〔RX型〕和行星內(nèi)錐式無級(jí)變速器〔BUS〕根底之上改良的產(chǎn)品。該類型的無級(jí)變速器的特點(diǎn)是在于行星錐輪采用了三點(diǎn)接觸式的支撐結(jié)構(gòu)，這時(shí)的保持架處于自由浮動(dòng)的狀態(tài)。這樣可以使各個(gè)接觸點(diǎn)的受力進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整平衡。這不僅使得無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)很大程度上得到了簡(jiǎn)化。而且消除了多余的約束，防止這些約束引起偏載和零件損傷。從而改善了無級(jí)變速器的性能。RX型無級(jí)變速器的特點(diǎn)是輸出轉(zhuǎn)速的范圍擴(kuò)大，恒功率特性得到改良，傳遞功率提高，過載能力增強(qiáng)。在低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩可以到達(dá)高速時(shí)運(yùn)行的3到5倍。行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕是一種減速型的通用變速器，在實(shí)際生產(chǎn)加工中，行星環(huán)錐式無級(jí)變速器〔RX型〕適用于化工、包裝、食品、輕工以及建筑等機(jī)械行業(yè)的流水線上。該類型的無級(jí)變速器在國內(nèi)的主要產(chǎn)品系列有：URX系列行星環(huán)錐式無級(jí)變速器、XZW系列行星錐輪式無級(jí)變速器、HZ系列行星環(huán)錐差動(dòng)式無級(jí)變速器。鋼球錐式無級(jí)變速器〔Kopp-B型、XB型〕Kopp-B型無級(jí)變速器是四十年代后期瑞士開發(fā)的產(chǎn)品，在國內(nèi)只作為機(jī)床、化工等專用設(shè)備的配件，生產(chǎn)量較小。而在國外應(yīng)用比擬廣泛。XB型無級(jí)變速器是Kopp-B型無級(jí)變速器的改良產(chǎn)品，它的工作原理與Kopp-B相同。XB型無級(jí)變速器不僅提高了變速器的承載能力，而且大大改善了變速器的性能。這種類型的無級(jí)變速器既可以進(jìn)行升速也可以進(jìn)行減速。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)稱；采用了兩套自動(dòng)加壓裝置，可以在外部載荷變化的情況下可靠地傳遞動(dòng)力；這種類型的無級(jí)變速器的恒功率特性較好，傳動(dòng)平穩(wěn)性和承載能力高。輸出轉(zhuǎn)速最高時(shí)和輸出轉(zhuǎn)速最低時(shí)的輸出扭矩比值大約是1:4。因此，此類型的無級(jí)變速器被廣泛的應(yīng)用于石油與化工、機(jī)床工具、輕工食品及礦山冶金等工業(yè)部門。在用于泵類、風(fēng)機(jī)機(jī)械時(shí)可以產(chǎn)生明顯的節(jié)能效果。轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器實(shí)在七十年代德國開發(fā)的一種將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的變速器，在德國稱為RG型轉(zhuǎn)環(huán)制動(dòng)變速器。轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器還有一種簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)形式，被稱為RS型直動(dòng)螺母。轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器又被稱為光軸轉(zhuǎn)環(huán)直線轉(zhuǎn)移式無級(jí)變速器或光桿排線器。RG型變速器的主要特點(diǎn)是：輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成輸出的直線移動(dòng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)的形成大小與速度快慢都可以調(diào)節(jié)。形成長(zhǎng)度最大可以到達(dá)5m；移動(dòng)速度可從0m/s到4.2m/s，并且正反向的速度可以不同。當(dāng)有外部載荷時(shí)，周詳?shù)淖畲笸屏梢缘竭_(dá)3600N且可以立式適用也可以臥式適用。轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器首先最適合應(yīng)用于收排線機(jī)構(gòu)。其次，在塑料、紡織、電線電纜行業(yè)等其他方面應(yīng)用也較為廣泛。該產(chǎn)品在國內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)品為HPQ系列光桿排線器。在國外的主要產(chǎn)品是由Uhing〔德國裕興〕公司生產(chǎn)的RS型直線螺母和RG型轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)變速器。行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕是現(xiàn)階段國內(nèi)外應(yīng)用于生產(chǎn)最多的一種通用變速器。該類無級(jí)變速器變速器共有兩種類型，一種是通用的根本型。另一種是差動(dòng)式行星錐盤無級(jí)變速器，即在根本型的輸出端上加一組差動(dòng)輪系。這種變速器的變速范圍可以從零開始，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜因此應(yīng)用較少。行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕屬于減速性變速器，其機(jī)械特性介于恒扭矩與恒功率之間，高速時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩與低速時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩之比大學(xué)時(shí)1:2~2.5。由于行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單和具有良好的工藝性，并且工作性能穩(wěn)定可靠，通用性強(qiáng)。因此行星錐盤式無級(jí)變速器〔DISCO型〕是國內(nèi)外產(chǎn)量最大的一種無級(jí)變速器。被廣泛的應(yīng)用于煙草、陶瓷、食品、包裝等輕工業(yè)和化工行業(yè)機(jī)械的的自動(dòng)生產(chǎn)線。目前在國內(nèi)行星錐盤式無級(jí)變速器已經(jīng)有了自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JB/T6950-93和JB/T50150-1999。在國內(nèi)其主要系列產(chǎn)品有：MB、MBN系列行星錐盤式無級(jí)變速器、UD系列行星錐盤式無級(jí)變速器、JWB系列行星摩擦式機(jī)械無級(jí)變速器。錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器是一種比擬常用也是一種比擬典型的直接傳動(dòng)式無級(jí)變速器。該類變速器通?？梢苑譃楦墒胶蜐袷絻纱箢悾焊墒郊礊殄F盤環(huán)盤式無級(jí)變速器，濕式即為錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器又稱為鋼對(duì)鋼錐盤環(huán)盤無級(jí)變速器。兩者的傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)根本相同。區(qū)別是干式工作是不依靠潤(rùn)滑油，采用干摩擦傳動(dòng)。濕式采用鋼材制成，工作時(shí)采用潤(rùn)滑油。錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器是一種一般的減速性無級(jí)變速器。與同類型的無級(jí)變速器相比它的有點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)：可以在正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作，噪音較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)們可以在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行調(diào)速。錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器為通用型變速器，故常用語電子、輕工、食品、包裝、化工等行業(yè)的生產(chǎn)流水線上。此外，由于干式變速器在傳動(dòng)中不需要潤(rùn)滑油，因此還可以用于一些防油污染的設(shè)備。例如制衣及熨燙機(jī)械、制藥機(jī)械等。多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕又被稱為白威爾〔Beier〕無級(jí)變速器，是從五十年代開始由日本研制生產(chǎn)的一種直接傳動(dòng)式無級(jí)變速器。其中多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕應(yīng)用較廣泛的類型主要有三種：根本型：又稱為單級(jí)型?？筛鶕?jù)工作特性的不同分為恒功率型和恒扭矩型，恒功率型在全速度變化范圍內(nèi)輸出的轉(zhuǎn)矩與輸出的速度近似成反比關(guān)系。而恒扭矩型在整個(gè)速度變化范圍內(nèi)輸出的轉(zhuǎn)矩變化較小。大變速范圍型：又稱為雙極型變速器。變速可到達(dá)10到12。但是傳動(dòng)效率較低。單錐雙盤型：變速比可到達(dá)6，但是傳遞功率較小。除以上三種變速器以外，多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕還有帶齒輪或者擺線減速裝置的低速型多盤式變減速器。多盤式無級(jí)變速器〔Beier型〕雖然比其他類型的變速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜。但是，由于它滑動(dòng)率較低，受力平衡，傳動(dòng)效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)局部慣性矩小和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。所以比擬適合應(yīng)用于對(duì)功率要求較高的變速運(yùn)動(dòng)中。例如：化工機(jī)械、橡膠機(jī)械、石油機(jī)械、造紙等輕工機(jī)械和礦山冶金機(jī)械。菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕是一種屬于中間元件式無級(jí)變速器。它是在五十年代末繼Kopp-B型之后，由瑞士柯普公司〔Kopp〕研制開發(fā)的。應(yīng)用很廣泛。目前在世界上除瑞士以外，美、日等國也有生產(chǎn)。菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕是本次設(shè)計(jì)的題目，它與Kopp-B型類似，一是即可以做升速也可以做降速；二是能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，并且能夠通過交換輸出、輸出端以獲得低的輸出轉(zhuǎn)速和高的輸出轉(zhuǎn)速；三是由于變速器采用多個(gè)菱錐分流的方式傳動(dòng)，因此變速器的恒功率特性比擬好，摩擦損耗較小，傳動(dòng)效率高，承載能力大，變速范圍寬；四是抗沖擊能力強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；五是調(diào)壓迅速，工作可靠。菱錐式無級(jí)變速器〔Kopp-K型〕是一種性能良好的通用型無級(jí)變速器，唯一的缺點(diǎn)就是體積較大。因此被廣泛的應(yīng)用于食品機(jī)械、木工機(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、包裝機(jī)械和印刷機(jī)械等各類機(jī)械行業(yè)。該類變速器在國內(nèi)的產(chǎn)品主要是JW-LZ菱錐錐輪式無級(jí)變速器。摩擦式無級(jí)變速器的研究現(xiàn)狀無級(jí)變速器變速傳動(dòng)裝置早在二十世紀(jì)初期就在摩托車行業(yè)得到應(yīng)用。在1955年，歐洲著名商用車輛生產(chǎn)商DAF公司最先將“V”型橡膠帶無級(jí)變速器試裝在汽車上。但是由于選材、裝配和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的問題，該傳動(dòng)裝置不僅傳動(dòng)比過小而不能滿足要求，并且體積過大，根本無法滿足汽車的使用要求。在二十世紀(jì)八十年代初，由荷蘭的Van-Doorne博士成立VanDoorne’sTransmissionB.V公司〔簡(jiǎn)稱VDT公司〕在該方面進(jìn)行許多大規(guī)模試驗(yàn)，主要是進(jìn)行金屬帶式無級(jí)變速器的。因此，人們也通常會(huì)將這類金屬帶式無級(jí)變速器稱之為VDT-無級(jí)變速器。金屬帶式無級(jí)變速器的成功研制對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。它不僅可以實(shí)現(xiàn)了大功率和高效率的運(yùn)動(dòng)傳遞。而且也改變了常規(guī)帶傳動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)原理，他傳奇性的將帶傳動(dòng)的傳動(dòng)方式由拉式傳動(dòng)改為以推式為主的方式。但是，由于金屬帶在大批量生產(chǎn)過程加工工藝比擬復(fù)雜，為了降低本錢提高效率，人們開始積極研究和改善變速器的工業(yè)結(jié)構(gòu)和性能。無級(jí)變速器的商品化生產(chǎn)是直到二十世紀(jì)八十年代末才完全實(shí)現(xiàn)。首先開始大量生產(chǎn)無級(jí)變速器的汽車廠是日本的富士重工〔FHI〕。1987年富士重工〔FHI〕將電子控制的無級(jí)變速器〔即為P821型〕成功裝配于Justy汽車上〔該車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量為發(fā)1～1.2升〕,由此成功的搶占了日本的汽車市場(chǎng)。在此之后,位于美國的福特公司〔Ford〕和位于意大利的菲亞特公司〔Fiat〕也開始把無級(jí)變速器裝備于汽車上，該款轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量為1.1-1.6L，其一經(jīng)在二十世紀(jì)九十年代前后，VDT公司在第一代產(chǎn)品使用與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)根底之上，繼而研究了該系列的第2代產(chǎn)品。該系列變速器的第二代產(chǎn)品在許多主要的技術(shù)參數(shù)方面都超過現(xiàn)在最為先進(jìn)地液力機(jī)械自動(dòng)變速器，因此該系列的第二代產(chǎn)品具有更好的經(jīng)濟(jì)性和操縱平順性。不僅如此，該系列的第二代產(chǎn)品還在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上做了許多改良，例如：1.采用了全電子的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。2.采用了當(dāng)前新型的金屬傳動(dòng)帶傳遞運(yùn)動(dòng)。3.采用了雙級(jí)滾子葉片泵。目前,世界上的主要汽車制造公司均致力于研制和開發(fā)新型的金屬帶無級(jí)變速裝置，所以金屬帶式無級(jí)變速目前仍然是國外汽車無級(jí)變速傳動(dòng)主要研究、開展以及推廣的方向。二十世紀(jì)九十年代初，德國采埃孚〔ZF〕公司通過改良VDT公司的產(chǎn)品。二十世紀(jì)末，荷蘭的VDT公司與日本的豐田〔Honda〕汽車合作研發(fā)了新型的無級(jí)變速器。這一款無級(jí)變速器傳動(dòng)裝置被稱為HondaMultiMatic。該產(chǎn)品雖然也屬于無級(jí)變速器。但是與無級(jí)變速器的產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品具有一些不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，例如：1.在無級(jí)變速系統(tǒng)中新增加了預(yù)防電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的備用平安液壓回路。2.起步所用到的離合器被放置到了無級(jí)變速器被動(dòng)輪的輸出端上。3.采用了雙壓力液壓回路，因此液壓系統(tǒng)的主動(dòng)缸和被動(dòng)缸面積可以一樣，所以缸體可以做成相互對(duì)稱結(jié)構(gòu)；由于VDT公司在金屬帶式無級(jí)變速器研究方面取得了重大突破，所以通常人們習(xí)慣上又稱金屬帶無級(jí)變速器為VDT—無級(jí)變速器，金屬帶無級(jí)變速器的主要零部件包括：油泵動(dòng)力源、控制系統(tǒng)、起步制動(dòng)離合器、中間減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)帶和工作帶輪。油泵作為無級(jí)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)液壓油源，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力，液壓油還可以對(duì)系統(tǒng)零件進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑。通常用到的液壓油泵主要分為兩種形式，分別為葉片泵和齒輪泵。在最近開發(fā)的適用于無級(jí)變速器傳動(dòng)器的滾子式葉片泵，相比于之前的油泵大大提高液壓油泵的工作效率。常用的汽車起步制動(dòng)離合器通常有液力變矩器、濕式多片離合器和電磁離和器三種。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，閉鎖離合器會(huì)將渦輪和泵輪鎖死，使渦輪和泵輪成為整機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，可以有效地提高系統(tǒng)的傳動(dòng)效率。但由于這種離合器的本錢比擬高，為了降低生產(chǎn)本錢、提高效益，研究人員在研究離合器一直致力于引用電控技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)在多片濕式離合器或電磁離合器的液力變矩器的傳遞特性。由于實(shí)際應(yīng)用中的無級(jí)變速機(jī)構(gòu)可提供的有效傳動(dòng)比范圍大約為0.45到2.6左右,此傳動(dòng)比范圍并不能完全滿足汽車所要求的實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比變化范圍,為解決這一問題而設(shè)立了中間減速機(jī)構(gòu)。控制系統(tǒng)包括電-液控制系統(tǒng)、VDT-無級(jí)變速器控制系統(tǒng)、分機(jī)-液控制系統(tǒng)、，是用來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速器系統(tǒng)傳動(dòng)速比無級(jí)自動(dòng)變化的。在日本的Honda公司研制了一種采用電-液控制系統(tǒng)的無級(jí)變速器，其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)利用電子控制系統(tǒng)可以容易實(shí)現(xiàn)控制算法，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更為精確的控制。此外使用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以有效地應(yīng)用液壓系統(tǒng)反響比擬快這一特點(diǎn)。無級(jí)變速器的開展歷程時(shí)：在目前，產(chǎn)品大多是采用電-液控制系統(tǒng)；而在初期，產(chǎn)品卻多采用機(jī)-液控制系統(tǒng)，雖然電-液控制系統(tǒng)性能更加優(yōu)化，但是電-液控制系統(tǒng)的本錢卻比擬高。無級(jí)變速器的電子控制系統(tǒng)通常是由傳感元件、電磁閥、電磁控制離合器、電子控制單元組成。傳感器元件會(huì)控制單元提供所需的信號(hào)，而控制單元那么會(huì)通過所得信號(hào)做出相應(yīng)的算法判斷，判斷完成都會(huì)將控制信號(hào)傳送至電磁閥，通過電磁閥來控制電磁離合器的狀態(tài)，從而控制液壓系統(tǒng)的工作。電磁閥還可以用于調(diào)節(jié)液壓回路的線壓力，這樣可以提高無級(jí)變速器的總體工作性能。當(dāng)無級(jí)變速器的輸出轉(zhuǎn)矩小于或者等于最大要求轉(zhuǎn)矩的60%時(shí)，液壓系統(tǒng)的線路壓力會(huì)下降，從而可以使帶輪夾緊力減小，使變速器能夠更加平穩(wěn)的工作。但是，如果在高壓的情況下，帶輪夾緊鋼帶，加大了摩擦力從而防止鋼帶打滑，保證動(dòng)力可到的傳遞。德國采埃孚公司通過加大金屬帶的寬度而開發(fā)的智能型無級(jí)變速器，增大金屬帶寬度使它所能傳遞的扭矩顯著增大，其能夠傳遞的最大扭矩可以到達(dá)210N?m，這種無級(jí)變速器可應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的排量在2.5L左右的中型轎車上。此外，它還具有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性以及動(dòng)力性較好等優(yōu)點(diǎn)。但是，這種變速器的缺點(diǎn)是織造工藝要求較高，而要求較高給這種無級(jí)變速器的普及帶來了很大的困難。不過這一系列問題將會(huì)隨著汽車制造行業(yè)的不斷開展，水平的不斷提高而得到解決摩擦式無級(jí)變速器的根本組成和傳動(dòng)特性工作原理1—錐盤2—環(huán)盤3—凸輪套(與環(huán)盤固接)4—凸輪5—彈簧6—錐盤座7—調(diào)速齒輪圖1-1錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器根本型的結(jié)構(gòu)示意圖圖1-1所示的為錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器根本型的結(jié)構(gòu)示意圖，可以作為通用摩擦式無級(jí)變速器的例如如下圖，主動(dòng)錐盤在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過接觸處摩擦力的作用，帶動(dòng)從動(dòng)環(huán)盤2傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。通過凸輪軸套3，環(huán)盤2與輸出軸上的凸輪4固鎖在一起，凸輪套3與凸輪4可根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩的發(fā)生變化相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使凸輪套做軸向移動(dòng)。從而增加錐盤與環(huán)盤接觸處的壓緊力。假定在其他條件不變的情況下，那么增加壓緊力可以增加當(dāng)量摩擦力。凸輪套3中的彈簧5具有預(yù)緊作用，保證環(huán)盤與錐盤接觸處在沒有外界載荷的情況下具有一定的預(yù)壓力。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速齒輪7可以進(jìn)行調(diào)速，7轉(zhuǎn)動(dòng)，那么與7嚙合的錐盤座6上的齒條會(huì)帶動(dòng)錐盤1做上下移動(dòng)，這樣可以改變錐盤1與環(huán)盤2的傳動(dòng)接觸位置。同時(shí)也改變了工作半徑，實(shí)現(xiàn)了所需的速度變化。根據(jù)上圖不難看出，摩擦式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)根本是上由三局部組成：一是用于實(shí)現(xiàn)變速的調(diào)速機(jī)構(gòu)；二是用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的摩擦變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；三是用于保證產(chǎn)生傳動(dòng)時(shí)所需摩擦力的加壓裝置。根本組成1.調(diào)速機(jī)構(gòu)摩擦式無級(jí)變速器的速度調(diào)節(jié)是通過改變摩擦件的接觸位置，導(dǎo)致工作半徑的比值發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因?yàn)槟Σ猎牡慕佑|面形狀一般為圓弧或者是直線為母線的簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體或者是移動(dòng)得到的平面或曲面。例如，平面、錐面、柱面、球面、橢球面等。所以能使調(diào)速機(jī)構(gòu)接觸面改變的運(yùn)動(dòng)方式一般有兩種：一是一個(gè)元件相對(duì)于另外一個(gè)元件沿其接觸面轉(zhuǎn)動(dòng)或者是偏轉(zhuǎn)。二是一個(gè)元件相對(duì)于另外一個(gè)元件沿其接觸面做平移運(yùn)動(dòng)。對(duì)于調(diào)速機(jī)構(gòu)的主要要求有：輕便靈活、定位準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和工作可靠?，F(xiàn)在階段應(yīng)用最多的調(diào)速機(jī)構(gòu)是蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)。兩者不僅能實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)而且還具有自鎖特性。此外，還有一些常用的調(diào)速機(jī)構(gòu)，例如，連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、偏心機(jī)構(gòu)等。如果是在一些運(yùn)動(dòng)比擬復(fù)雜的情況和要求，還可以將兩種或兩種以上的機(jī)構(gòu)組合。采用組合體的方式進(jìn)行調(diào)速。一般情況下，為了防止損傷摩擦件，無級(jí)變速器的調(diào)速是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行的。但是也允許在停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)候進(jìn)行調(diào)速。2.摩擦變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有不同的種類?，F(xiàn)有的摩擦變速傳動(dòng)裝置一般可以分為三類：一是行星傳動(dòng)式，即為在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，中間元件是做行星運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；二是直接傳動(dòng)式，即為主動(dòng)摩擦元件與從動(dòng)摩擦元件是通過直接接觸來傳遞運(yùn)動(dòng)；三是中間元件式，即為主動(dòng)元件與從動(dòng)元件通過中間件連接進(jìn)行傳動(dòng)。3.加壓裝置加壓裝置是用來產(chǎn)生傳開工作外表之間的壓緊力的，在接觸外表不變的情況下，通過增加壓緊力而增加傳開工作外表之間的摩擦力。因此，壓緊力的大小和變化會(huì)直接影響到傳動(dòng)的能力和無級(jí)變速器的性能。因此，加壓裝置也是無級(jí)變速器的最根本的組成局部。加壓裝置的種類有很多，但是常見的加壓裝置或者方式可以概括為三種：1〕彈簧加壓。彈簧加壓一般采用碟形彈簧或者是螺旋彈簧。通過彈簧的彈力使主動(dòng)摩擦件和從動(dòng)摩擦件外表彼此壓緊，產(chǎn)生所需的壓緊力。這一種加壓方式，在彈簧的長(zhǎng)度不變的情況下壓緊力是不變的。因此也被稱為恒壓式。這一種壓緊方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，有過載保護(hù)并且便于布置。但是，由于彈簧壓緊的壓緊力必須按載荷最大時(shí)的情況下確定。不能顧及到載荷的大小變化，以至于降低了無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)壽命。因此，一般情況下，彈簧加壓裝置都與其他的加壓裝置配合使用。2〕端面凸輪加壓。端面凸輪加壓方式是采用凹凸相對(duì)應(yīng)的凸輪槽和端面凸輪。兩者分別安裝在軸和軸套上。當(dāng)變速器空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪和凹槽完全嵌合在一起，形成一種剛性的聯(lián)軸器。從而使得軸與軸套同步轉(zhuǎn)動(dòng)；但是，當(dāng)在負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪與凹槽之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)角度位移。在凸輪的壓迫下，與凹槽相連的軸會(huì)向遠(yuǎn)離凸輪的方向運(yùn)動(dòng)，從而使主動(dòng)摩擦件和從動(dòng)摩擦件外表之間產(chǎn)生壓緊力。3〕鋼球V型槽加壓。鋼球V型槽加壓與端面凸輪加壓的原理類似，兩個(gè)V型槽之間夾著鋼球或者是鋼柱。兩個(gè)V型槽分別安裝在主動(dòng)摩擦元件和傳動(dòng)軸盤上，空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，才鋼球的作用下，軸盤帶動(dòng)主動(dòng)摩擦元件一起運(yùn)動(dòng)。此時(shí)產(chǎn)生較小的壓緊力。當(dāng)受外部載荷作用時(shí)，兩個(gè)V型槽出現(xiàn)相對(duì)角度位移，在鋼球不被壓潰的情況下，鋼球既要傳遞圓周速度，又要承受軸向的力。鋼球會(huì)將軸向力傳遞到主動(dòng)摩擦件上，從而產(chǎn)生壓緊力。傳動(dòng)特性參數(shù)1.傳動(dòng)比和當(dāng)從動(dòng)件是有主動(dòng)件通過接觸處的摩擦力或者是牽引力帶動(dòng)時(shí)，如果不考慮產(chǎn)生滑動(dòng)。那么兩者在接觸處的相對(duì)速度為0m/s，即兩者的速度相同。可得：〔1-1〕式中工作半徑，主動(dòng)元件、從動(dòng)元件從接觸點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)軸軸線的直線距離。分別為主動(dòng)軸的角速度和轉(zhuǎn)速分別為在忽略滑動(dòng)的情況下，從動(dòng)輪的角速度和轉(zhuǎn)速，也可稱為是名義角速度和名義轉(zhuǎn)速。由此不難推出在忽略滑動(dòng)式的傳動(dòng)比為：〔1-2〕上式可以證明，無級(jí)變速器的傳動(dòng)比恰好是與齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比相反的，它一般采用的是輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速的比值。并且，由于變速器的輸出轉(zhuǎn)速是在一定范圍內(nèi)變化的。因此在計(jì)算分析時(shí)，傳動(dòng)比是有最小最大值的。在計(jì)算滑動(dòng)時(shí)的實(shí)際傳動(dòng)比為〔1-3〕2.滑動(dòng)、滑動(dòng)率和傳動(dòng)效率滑動(dòng)在摩擦傳動(dòng)中是不可防止的，其表現(xiàn)形式主要有幾何滑動(dòng)和彈性滑動(dòng)兩種。除此之外，在過載的情況下也可能產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。1)彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)是指主動(dòng)件與從動(dòng)件在工作時(shí)，由于材料的彈性變形而引起的一種不可防止的滑動(dòng)現(xiàn)象。2)幾何滑動(dòng)。幾何滑動(dòng)是指當(dāng)主動(dòng)件與從動(dòng)件工作時(shí)，由于零件的幾何形狀原因所導(dǎo)致兩滾動(dòng)體的接觸區(qū)域的速度分布不均勻，從而引起的主、從動(dòng)件之間的相對(duì)滑動(dòng)。滑動(dòng)率是指在名義上空載的情況下，輸出轉(zhuǎn)速與在實(shí)際負(fù)載情況下輸出的轉(zhuǎn)速只差，然后再比上名義上空載的情況下，輸出轉(zhuǎn)速，即：(1-4)在接觸區(qū)域內(nèi)的個(gè)點(diǎn)上滑動(dòng)速度是不同的，其中存在最大值與最小值。如下列圖所示，在B點(diǎn)時(shí)取最大值。圖2-2圓錐幾何滑動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-2所示的為兩圓錐的幾何滑動(dòng)簡(jiǎn)圖當(dāng)時(shí)，此時(shí)與在接觸區(qū)的同側(cè)，因此上式是正確的。但是，如果時(shí)上式是錯(cuò)誤的，此時(shí)此列公式計(jì)算：(1-5)如果與的接觸區(qū)域不在同一側(cè)那么應(yīng)按此公式計(jì)算：(1-6)滑動(dòng)率是無級(jí)變速器傳動(dòng)性能的一個(gè)重要衡量指標(biāo)?；瑒?dòng)率的值不僅可以通過計(jì)算得出也可以通過實(shí)際測(cè)量得到。一般情況下滑動(dòng)率的變化范圍是3%到10%。傳動(dòng)效率是輸出功率與輸入功率的比值，傳動(dòng)效率的值一般情況下小于1。在摩擦式無級(jí)變速器中通常包含潤(rùn)滑油攪動(dòng)所引起的的功率損失、摩擦所引起的功率損失、軸承所以引起的功率損失等多方面的功率損失。由于摩擦功率損失是由滾動(dòng)體之間的彈性滑動(dòng)、滾動(dòng)和幾何滑動(dòng)所引起的。因此，以摩擦傳動(dòng)功率來表示?！瞐〕〔b〕〔c〕圖1-3菱錐位置示意圖現(xiàn)按照?qǐng)D1-3中的三種情況進(jìn)行分析，對(duì)于圖中的幾何關(guān)系，不難得出主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩及角速度為：(1-7)因?yàn)榧儩L動(dòng)點(diǎn)處的的，因此可將摩擦傳動(dòng)效率寫成：(1-8)當(dāng)出現(xiàn)圖b所示的情況，那么同樣可以得到摩擦差傳動(dòng)效率：(1-9)當(dāng)出現(xiàn)圖c所示的情況，那么同樣可以得到摩擦差傳動(dòng)效率：(1-10)在上述三個(gè)式子中的計(jì)算公式為：(1-11)而的計(jì)算公式為：(1-12)此外，可按通用的一般的公式計(jì)算軸承效率和攪油效率。也可以按照推薦數(shù)值選定。綜上所述，無級(jí)變速器的總效率為。此外，如果無級(jí)變速器還需要與減速機(jī)構(gòu)連接那么應(yīng)把上式承上減速機(jī)構(gòu)的效率。在整個(gè)傳遞效率中最小，其次是而最大。3.變速比調(diào)速機(jī)構(gòu)的的工作半徑和輸出轉(zhuǎn)速會(huì)隨著主、從動(dòng)元件的相對(duì)接觸位置的變化而變化。由式可以看出，如果大于即為增速運(yùn)動(dòng)，如果小于即為減速運(yùn)動(dòng)。如果等于即為等速運(yùn)動(dòng)。由此，可以進(jìn)一步推導(dǎo)出從動(dòng)軸上的最高輸出轉(zhuǎn)速和最低輸出轉(zhuǎn)速。其中最高輸出轉(zhuǎn)速和最低輸出轉(zhuǎn)速分別為：(1-13)(1-14)在摩擦式無級(jí)變速傳動(dòng)中，調(diào)速通常是通過改變一個(gè)摩擦元件的工作半徑而另外一個(gè)摩擦元件的半徑來實(shí)現(xiàn)的。變速比又稱為調(diào)速比，即為從動(dòng)軸上的最高輸出轉(zhuǎn)速和最低輸出轉(zhuǎn)速之比。因此可得：(1-15)變速比是一個(gè)表示無級(jí)變速器的性能的主要指標(biāo)，它隨著不同變速器的結(jié)構(gòu)變化而變化。摩擦式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)類型一般情況下，每一種類型的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都可以組成一種變速器。因此，變速器的種類繁多。而每一種類的變速器由于它的性能和結(jié)構(gòu)不同又可以形成不同系列的產(chǎn)品。除此之外，有時(shí)還需要增大輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速范圍以滿足工作需要。各種類型的變速器的根本型幾乎都可以在箱體內(nèi)或者箱體外與行星齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)等裝置組合。形成不同派生型式的系列產(chǎn)品。盡管無級(jí)變速器的種類多種多樣，但是，在經(jīng)過結(jié)構(gòu)、性能和其他一些因素的一系列比照可以得出：大多數(shù)型號(hào)的摩擦式無級(jí)變速器在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的很少。現(xiàn)在，在國內(nèi)應(yīng)用的較為廣泛的或者是已經(jīng)能夠獨(dú)立地進(jìn)行系列化生產(chǎn)的無級(jí)變速器主要有：菱錐式無級(jí)變速器、行星錐盤式無級(jí)變速器、行星環(huán)盤式無級(jí)變速器、錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器、多盤式無級(jí)變速器、轉(zhuǎn)環(huán)直動(dòng)式無級(jí)變速器和鋼球錐輪式無級(jí)變速器。本章小結(jié)在本章，我詳細(xì)了解了摩擦式無級(jí)變速器的開展、類型、傳動(dòng)特性和國內(nèi)外開展進(jìn)程及現(xiàn)狀。菱錐式無級(jí)變速器工作原理1—輸入軸2—輸入側(cè)加壓裝置3—主動(dòng)輪4—菱錐5—輸出軸6—從動(dòng)輪7—輸出側(cè)加壓裝置8—從動(dòng)外環(huán)9—菱錐芯軸10—調(diào)速螺桿〔蝸桿〕11—支架圖2-1菱錐式無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)圖上圖所示的是菱錐式無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)圖。菱錐式無級(jí)變速器的主要傳動(dòng)元件是3-主動(dòng)輪、4-菱錐和8-外環(huán)。菱錐的數(shù)量可根據(jù)傳遞扭住的大小進(jìn)行選擇，一般情況下是3~8個(gè)。菱錐需要沿圓周方向，均勻的分布在11支撐架上。2-鋼球V型槽加壓裝置的加壓盤與1-輸入軸通過鍵連接的方式在一起。而3-主動(dòng)輪那么是滑套在1-輸入軸上。3-主動(dòng)輪會(huì)在2-鋼球V型槽加壓裝置的作用下，與菱錐接觸并且接觸面處有適當(dāng)?shù)膲毫Α?-菱錐與8-從動(dòng)外環(huán)會(huì)始終保持接觸。6-從動(dòng)輪也是通過鋼球V型槽式加壓裝置與8-從動(dòng)外環(huán)來進(jìn)行連接的。因此，當(dāng)動(dòng)力從1-輸入軸輸入時(shí)會(huì)經(jīng)過2-鋼球V型槽加壓裝置傳遞給3-主動(dòng)輪。然后3-主動(dòng)輪依靠摩擦力的作用通過中間傳遞件4-菱錐、6-從動(dòng)輪、7-輸出側(cè)加壓裝置和8-從動(dòng)外環(huán)將動(dòng)力傳遞到5-輸出軸上。因?yàn)榱忮F式無級(jí)變速器是一種升、降速變速型的無級(jí)變速器，因此，此變速器總共采用了兩套自動(dòng)加壓裝置，每一個(gè)傳動(dòng)副之間的壓緊力會(huì)隨著負(fù)載的增大而增大，當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，每個(gè)傳動(dòng)副之間的壓緊力也會(huì)隨之減小。因此，菱錐式無級(jí)變速器在傳動(dòng)過程中可以盡可能防止打滑現(xiàn)象的發(fā)生。其中，預(yù)壓彈簧會(huì)在菱錐式無級(jí)變速器剛一開始啟動(dòng)時(shí)為其提供所需的初壓緊力。在進(jìn)行調(diào)速的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)10-調(diào)速螺桿〔齒輪〕，通過連在11-支架上的螺母〔齒條〕使得11-支架做軸向的水平運(yùn)動(dòng)，11-支架的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)4-菱錐一起做軸向的水平運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)4-菱錐還會(huì)自動(dòng)沿菱錐芯軸做相對(duì)的滑移運(yùn)動(dòng)。這會(huì)使得錐體的瞬時(shí)工作半徑發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速功能。如下列圖2-2和2-3所示，菱錐與主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的兩種位置關(guān)系分別可以使輸出軸輸出最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速。圖2-2菱錐位置關(guān)系圖圖2-2菱錐位置關(guān)系圖一般情況下，為了防止加劇磨損，調(diào)速是在運(yùn)動(dòng)的過程中進(jìn)行的，停車時(shí)盡量防止調(diào)速。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.由于菱錐式無級(jí)變速器的輸入、輸出軸是在同一條軸線上的，無級(jí)變速器的傳動(dòng)采用的是中間體〔菱錐〕并列分流的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。所以，菱錐式無級(jí)變速器具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。圖2-4菱錐安裝角度示意圖2.如圖2-4所示，菱錐體的形狀是對(duì)稱的。錐體的兩側(cè)，接觸母線A與接觸母線B是平行的，而菱錐相對(duì)與輸入軸和輸出軸那么是傾斜安裝的。這是因?yàn)樵谧兯俸瓦\(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，菱錐與主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間有兩個(gè)接觸點(diǎn)a、b。兩接觸點(diǎn)的連線始終是與母線A和B相垂直的。這樣主動(dòng)輪作用在菱錐上的壓緊力和從動(dòng)輪作用在菱錐上的壓緊力可以以相互抵消。因此，菱錐和穿過菱錐的芯軸不會(huì)受到彎曲力矩的影響。因此，菱錐的芯軸和位于菱錐之間的滾針軸承的摩擦功率損失是可以忽略的。如圖2-4所示為菱錐與支架的實(shí)際安裝情況。1-支架2-菱錐3-菱錐心軸4-軸承圖2-4菱錐支架實(shí)際安裝圖3.通常情況下，水平軸線和菱錐的母線的交角都很小。一般情況可以取。這是因?yàn)檩斎胼S上的軸承和輸出軸上的軸承一般選用所能承受軸向力不大的軸承，所能軸承能夠承受的軸向力一般很小。軸向力與法相總壓緊力的關(guān)系1/8()。所以，即使傳遞功率較大但是并不會(huì)加重軸承的負(fù)載。4.由于變速機(jī)構(gòu)采用兩套自動(dòng)加壓裝置，可以防止傳動(dòng)件受到過大和不必要的預(yù)壓緊力，從而可以提高變速機(jī)構(gòu)的壽命與傳動(dòng)效率。此外，也大大提高了變速裝置的抗沖擊能力。這是因?yàn)槟Σ粮彪m然需要壓緊力。但是，所需的壓緊力比擬小。而加壓裝置的槽升角卻比擬大〔一般情況下輸入側(cè)的槽升角為，輸出測(cè)得槽升角為〕，這樣可以提供足夠大的壓緊力并且會(huì)有較大的過盈量。從而提高了抗沖擊能力。5.由于菱錐式無級(jí)變速器在結(jié)構(gòu)上是對(duì)稱分布的，因此，菱錐式無級(jí)變速器可以做正反轉(zhuǎn)使用。目前，在國外生產(chǎn)的功率在以下的中小型菱錐式無級(jí)變速器一般是與電機(jī)直接連接的。采用飛濺的方式進(jìn)行油潤(rùn)滑。而對(duì)于功率在以上的大型菱錐式無級(jí)變速器那么采用風(fēng)冷，同時(shí)，也會(huì)強(qiáng)迫油泵進(jìn)行潤(rùn)滑。在油泵的排油端一般會(huì)安裝靈敏度較高的流量開關(guān)，如果發(fā)現(xiàn)油泵的排油量降低時(shí)，它會(huì)控制電機(jī)立即停止工作。在需要大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩或者是有沖擊的情況下，為了較小沖擊，一般會(huì)在電機(jī)和菱錐式無級(jí)變速器之間安裝磁粉離合器。主要零件的材料精度菱錐式無級(jí)變速器的從動(dòng)輪和支架可以使用球墨鑄鐵制成，但是，端蓋和殼體那么需要用高級(jí)鑄鐵制成。他們都需要在進(jìn)行完粗加工后進(jìn)行熱處理，一般情況下是退火處理。這是為了防止零部件因?yàn)闀r(shí)間或者是溫度變化的原因引起精度下降。對(duì)于無級(jí)變速器的的一些主要零件，例如菱錐、外環(huán)、加壓盤、主動(dòng)輪。需要這些零件的外表硬度為HRC61~64之間。因此，這些零件通常是采用經(jīng)過真空脫氧處理的高級(jí)軸承鋼制成。通常為了保證各個(gè)工作面之間能有一定的硬度差，我們會(huì)把菱錐的應(yīng)做的比主動(dòng)輪和外環(huán)稍微高一點(diǎn)。對(duì)于組成菱錐式無級(jí)變速器各個(gè)零部件制造的精度。通常，傳動(dòng)元件的精度為1~2級(jí)，在同一臺(tái)變速器內(nèi)的一組菱錐〔通常是3~8個(gè)〕的相互直徑誤差和運(yùn)動(dòng)精度保持在3mm以內(nèi)既滿足要求。菱錐的外表光潔度至少應(yīng)該小于0.35mm。機(jī)械特性因?yàn)榱忮F式無級(jí)變速器的輸出側(cè)加壓裝置的有效工作直徑較大，并且加壓裝置與菱錐和外環(huán)均為內(nèi)接觸，所以，菱錐式無級(jí)變速器既能應(yīng)用于恒功率傳動(dòng)的場(chǎng)合，又能滿足大扭矩低轉(zhuǎn)速傳動(dòng)要求的場(chǎng)合。菱錐式無級(jí)變速器的典型輸出特性曲線如圖2-5所示。圖2-5功率扭矩特性圖即使對(duì)于同一臺(tái)菱錐式無級(jí)變速器而言，如果選取的輸出轉(zhuǎn)速范圍不同，那么與其對(duì)應(yīng)的扭矩和傳動(dòng)功率也會(huì)不同。本章小結(jié)在本章，我對(duì)菱錐式無級(jí)變速器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、機(jī)械特性以及材料的選擇和零部件的精度要求有了更加深刻的了解與認(rèn)識(shí)。菱錐式無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)要求：輸入功率；同步轉(zhuǎn)速n=1000；調(diào)速范圍。確定傳動(dòng)比根據(jù)設(shè)計(jì)要，。由查表可得、、在動(dòng)力傳動(dòng)中。選擇電動(dòng)機(jī)按照設(shè)計(jì)要求輸入功率。查表可得：可以選用鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。那么可得輸入轉(zhuǎn)速為。、。所以可得無級(jí)變速器的調(diào)速范圍：(3-1)因此，輸出轉(zhuǎn)速為。確定無級(jí)變速器的型號(hào)通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，當(dāng)要求輸入功率時(shí)，為了減小無級(jí)變速器的體積，降低加工本錢可以選擇K6型菱錐式無級(jí)變速器。當(dāng)變速器的型號(hào)已經(jīng)確定時(shí)，由手冊(cè)可獲取無級(jí)變速器的外形尺寸參考值。菱錐的相關(guān)計(jì)算查表可得，當(dāng)無級(jí)變速器的型號(hào)為K6時(shí)菱錐的個(gè)數(shù)；菱錐的工作高度；主動(dòng)輪工作直徑；外環(huán)工作直徑；接觸線長(zhǎng)度；調(diào)速首輪操作力矩；菱錐芯軸的傾斜角一般取定值，即；菱錐的母線與水平軸線的交角一般為，所以先假定為；菱錐錐頂半角菱錐長(zhǎng)度菱錐最大直徑菱錐最小直徑菱錐孔的直徑按照心軸直徑或者按照滾針軸承標(biāo)準(zhǔn)選擇。菱錐母線的有效工作長(zhǎng)度S從動(dòng)外圈與主動(dòng)輪的相關(guān)計(jì)算主動(dòng)輪直徑:?。弧舶碖6型參考值取值〕從動(dòng)外環(huán)直徑:?。弧舶碖6型參考值取值〕菱錐中心圓直徑D3的相關(guān)計(jì)算圖3-1菱錐安裝尺寸圖由于在調(diào)速過程中是變動(dòng)的如圖3-1所示。因此，當(dāng)菱錐與主動(dòng)輪的接觸點(diǎn)從a到菱錐的最大直徑時(shí)，菱錐的中心圓直徑不斷變化，假設(shè)從a到的軸向距離為，那么可得到菱錐中心圓直徑的一般表達(dá)式：(3-2)當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最小時(shí)有:(3-3)那么可得。而根據(jù)幾何關(guān)系可得：(3-4)所以的。菱錐間隙的計(jì)算利用幾何關(guān)系可以求得菱錐間隙的通用計(jì)算公式，菱錐間隙的通用計(jì)算公式為：(3-6)利用此公式可以求得：，。調(diào)速操縱機(jī)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算圖3-2變速位置示意圖由圖3-2觀察不難發(fā)現(xiàn)菱錐水平平移量,菱錐沿芯軸方向的平移量和菱錐在與水平方向成方向上的平移量之間存在以下關(guān)系：(3-7)那么公式變形后可的：菱錐支架上兩個(gè)凸起邊緣間的距離為，由上圖可以得出：加壓裝置的相關(guān)計(jì)算輸入側(cè)加壓裝置的計(jì)算鼓形滾子中心直徑：取整數(shù)得；鼓形滾子直徑：取整數(shù)得；鼓形滾子個(gè)數(shù)；摩擦輪組的摩擦系數(shù)一般在0.03~0.05這個(gè)范圍內(nèi)，這里可?。徊蹆A角：實(shí)際取。輸出側(cè)加壓裝置的計(jì)算鋼球的中心圓直徑為，那么取整數(shù)可得；鋼球直徑。所以取。鋼球滾子個(gè)數(shù)；摩擦輪組的摩擦系數(shù)一般在0.03~0.05這個(gè)范圍內(nèi)，這里可??；槽升角：實(shí)際取。運(yùn)動(dòng)參數(shù)校核滿足要求；滿足要求；滿足要求；滿足要求；滿足要求。菱錐的轉(zhuǎn)速接觸強(qiáng)度校核軸承鋼的力學(xué)性能是：供貨態(tài)硬度:；抗拉強(qiáng)度；屈服強(qiáng)度；斷后伸長(zhǎng)率(%):；抗彎強(qiáng)度；在額定功率時(shí)，接觸應(yīng)力一般不超過。；；；；；；；；；為變速器傳動(dòng)效率，一般為80%；；所以得主動(dòng)側(cè)接觸應(yīng)力和從動(dòng)側(cè)接觸應(yīng)力均滿足接觸疲勞強(qiáng)度的要求。輸入軸與輸出軸設(shè)計(jì)輸入軸的計(jì)算輸入功率;輸入轉(zhuǎn)速;選用軸的材料為45鋼，那么。由于由于菱錐式無級(jí)變速器在使用過程中幾乎無沖擊，所以因此，查表可得:規(guī)格為的鍵滿足使用要求。因有鍵存在，軸的尺寸需加大3%～5%。所以：取標(biāo)準(zhǔn)值：。輸出軸的計(jì)算由于傳動(dòng)效率為80%，所以，輸出軸功率為；輸出軸最小轉(zhuǎn)速。選用軸的材料為45鋼，那么。由于由于菱錐式無級(jí)變速器在使用過程中幾乎無沖擊，所以因此，查表可得的鍵滿足使用要求。因有鍵存在，軸的尺寸需加大3%～5%。所以：取標(biāo)準(zhǔn)值：。本章小結(jié)在本章，我對(duì)菱錐式無級(jí)變速器的主要非標(biāo)零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中我又復(fù)習(xí)了一下機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理的知識(shí)。主要零件的強(qiáng)度校核輸入、輸出軸的強(qiáng)度校核輸入側(cè)菱錐所受的軸向力為：；輸入側(cè)菱錐所受的徑向力為：；輸出側(cè)菱錐所受的軸向力為：；輸出側(cè)菱錐所受的徑向力為：；由于菱錐對(duì)稱分布，軸的重量忽略不計(jì)。所以，所產(chǎn)生的徑向力相互抵消。因此，只需考慮軸向力與扭矩對(duì)軸產(chǎn)生的作用即可。圖4-1扭矩圖表4-1輸出軸受力支稱力F彎矩M扭矩T所以，輸入軸滿足強(qiáng)度要求。同理可得，輸入軸也只受軸向力和扭矩的作用：表4-2輸入軸受力支稱力F彎矩M扭矩T所以，輸入軸滿足強(qiáng)度要求。軸承的選用與校核因?yàn)樵诩訅貉b置兩側(cè)的軸承需要承受軸向載荷的作用，因此選用角接觸球軸承。而在輸出軸上與菱錐保持架相連的軸承，由于需要滑動(dòng)，所以選用接觸面積較大的無內(nèi)圈圓柱滾子軸承。其他位置均選用深溝球軸承。輸入、輸出軸上的深溝球軸承那么只受軸的重力所產(chǎn)生的載荷作用。因?yàn)?，該載荷可以忽略不計(jì)。所以，在輸入、輸出軸上的深溝球軸承只要尺寸適宜即滿足使用壽命要求。選擇輸出軸端的深溝球軸承的型號(hào)為6005。為了到達(dá)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)。因此，在輸出軸端不設(shè)置深溝球軸承。由于在輸入軸和輸出軸上的角接觸球軸承主要受軸向力作用。因此所受的載荷。輸入軸軸向載荷：輸出軸軸向載荷：選用的角接觸球軸承分別為7207AC,51110。根本額定載荷分別為26.8KN，27.1KN。對(duì)于軸承51108的壽命校核有：滿足要求。對(duì)于軸承51110的壽命校核有滿足要求。聯(lián)軸器的選用輸入軸轉(zhuǎn)矩為26.7N·m，轉(zhuǎn)速為1430r/min。輸入軸轉(zhuǎn)矩為176.7N·m，轉(zhuǎn)速為200r/min~2600r/min。查表可得，輸入軸選用的聯(lián)軸器型號(hào)為L(zhǎng)T3。選擇軸的直徑為20mm。輸出軸選用的聯(lián)軸器型號(hào)為L(zhǎng)T6.選擇軸的直徑為32mm。本章小結(jié)在本章，我對(duì)輸入、輸出軸的強(qiáng)度和輸入、輸出軸上軸承的選用以及軸承的壽命進(jìn)行了校核，由于菱錐式無級(jí)變速器受力對(duì)稱，所以設(shè)計(jì)尺寸即滿足要求。此外，聯(lián)軸器選的標(biāo)準(zhǔn)值都大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，因此直接選用?？偨Y(jié)容量大、功率恒定、變速范圍寬和輸出轉(zhuǎn)速低等是菱錐無級(jí)變速所具有一系列優(yōu)點(diǎn)所比擬突出的幾點(diǎn)。正是由于菱錐式無級(jí)變速器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在當(dāng)今世界上，各個(gè)先進(jìn)工業(yè)國均致力于菱錐式無級(jí)變速器的系列化生產(chǎn)。例如，美、英、德、日等工業(yè)強(qiáng)國均已實(shí)現(xiàn)了菱錐式無級(jí)變速器的系列化生產(chǎn)。并且廣泛的應(yīng)用與實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，極大地提高了生產(chǎn)效率。在無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)上，由于菱錐無級(jí)變速器的輸入、輸出軸的軸線是共線的，并且中間體是采用了并列分流的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。因此，菱錐式無級(jí)變速器不僅體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，而且單位體積的承載能力也較高。此外，由于菱錐無級(jí)變速器在輸入和輸出兩側(cè)各采用了一套自動(dòng)加壓裝置。因此，各傳動(dòng)副之間的壓緊力的大小是隨著負(fù)載的變化而變化的，從而保證了可以提供足夠的壓緊力，防止發(fā)生打滑現(xiàn)象，彈簧會(huì)提供無級(jí)變速器啟動(dòng)時(shí)所需的預(yù)壓緊力。菱錐的形狀是對(duì)稱的，菱錐兩側(cè)與傳動(dòng)件相接觸的的母線是相互平行的。此外，菱錐在安裝時(shí)應(yīng)該于輸入和輸出軸相對(duì)傾斜的安裝。這是由于變速器在變速或者運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，菱錐與主動(dòng)輪、從動(dòng)外環(huán)接觸點(diǎn)的連線始終是與母線垂直。這樣主動(dòng)輪作用在菱錐上的壓緊力和從動(dòng)輪作用在菱錐上的壓緊力可以互相抵消。因此，菱錐與菱錐的心軸不會(huì)受到彎矩的作用。此外由于菱錐式對(duì)稱分布的，使得作用在輸入、輸出軸上的徑向力相互抵消，從而使得軸只受徑向力作用。這樣，既可以減小了菱錐心軸與菱錐之間的損失，又能大大提高了軸上軸承的使用壽命。致謝本論文是在趙金濤老師的精心指導(dǎo)下完成的。他在工作中嚴(yán)于律己、不容一點(diǎn)馬虎的作風(fēng)一直是我大學(xué)學(xué)習(xí)中的典范，并且他也將會(huì)一直是我研究生學(xué)習(xí)中的典范。他善于啟發(fā)式的教導(dǎo)和他的創(chuàng)新思維給予了我許多啟發(fā)。無論是從論文的選題，課題講解，資料收集。還是到最后的論文出稿和圖紙完成，趙金濤老師都給予了極大的幫助與支持，在此期間，趙金濤老師為我提出了許多珍貴的意見，使我論文更加完善。趙金濤那種對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度給我留下了較為深刻的印象。因此，特在此對(duì)趙金濤老師所給予的幫助與老師所付出的辛勤勞動(dòng)和營造的良好的學(xué)習(xí)氣氛表示我最真心的感謝。同時(shí)，在本論文不斷完善的過程中，其他老師和許多同學(xué)也給予了我身份熱情地幫助。在此，本人對(duì)所有在我論文完成的過程中提供珍貴幫助的人表示真誠的感謝。參考文獻(xiàn)周有強(qiáng)主編.機(jī)械無級(jí)變速器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1-65.阮忠唐主編.機(jī)械無級(jí)變速器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.54-78.阮忠唐主編.機(jī)械無級(jí)變速器設(shè)計(jì)與選用指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.1-91.徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔第3卷〕[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.134-159濮良貴，記名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)〔第八版〕[M].北京：高等教育出版社，2009.186-336.機(jī)械零部件手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械零部件手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.21-75.成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.318-335.王三民主編.機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.65-78.周良德，朱偲芳等編著.現(xiàn)代工程圖學(xué)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.3-280.羅迎社主編.材料力學(xué)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2007.12-53.成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.15-24.蘇旭平主編.工程材料[M].湘潭：湘潭大學(xué)出版社，2008.1-85.Parameterdesignandperformanceanalysisofzeroinertiacontinuouslyvariabletransmissionsystem[J].JournalofCentralSouthUniversity,2015,Vol.22(1),pp.180-188Springer.李浩明.NuVinci無級(jí)變速器的特性分析、實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用研究.浙江理工大學(xué)，2011.李志愿.控制式差動(dòng)無級(jí)變速器調(diào)速控制的研究.陜西科技大學(xué)，2012.于杰棟，睢相林.無級(jí)變速器技術(shù)的開展與展望.機(jī)電工程技術(shù)，2004.李蘭菊，劉菊恒.淺析開發(fā)非摩擦無級(jí)變速器的別要性.教育教學(xué)論壇.2014.譚芬.一種新型無級(jí)變速器的研究與多工況性能分析.重慶理工大學(xué)，2014.馬忠馳.局部變徑式無級(jí)變速器的開發(fā)與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析.武漢科技大學(xué)，2009.郭江霞，任家駿，吳鳳林，張明.齒輪式無級(jí)變速傳動(dòng)的開展前景.機(jī)械管理開發(fā)，2007.柳晉偉，任家駿，吳鳳林.無級(jí)變速器的簡(jiǎn)介與開展.機(jī)械管理開發(fā)，2005.謝觀如，劉開昌.封閉式行星錐盤無級(jí)變速器差動(dòng)輪系的選型分析.機(jī)電技術(shù)，2011.程乃土，劉溫，李來平，郭大中.金屬帶式無級(jí)變速器.東北大學(xué)學(xué)報(bào)，2000.徐威.淺談鋼球無級(jí)變速器.科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2015.TwistedString-basedPassivelyVariableTransmission:Concept,Model,andEvaluation.HarsimranSingh,DmitryPopov,IgorGaponov,Jee-HwanRyu.MechanismandMachineTheory,2016.Stabilizingsoliton-basedmultichanneltransmissionwithfrequencydependentlineargain-loss.DebanandaChakraborty,AvnerPeleg,QuanM.Nguyen.OpticsCommunications,2016.F2tornadovelocityprofilescriticalfortransmissionlinestructures.A.A.ElDamatty,A.Hamada.EngineeringStructures,2016,Vol.106.EvaluationofV–tcharacteristicscausedbylightningstrokesatdifferentlocationsalongtransmissionlines.MohammedQais,UsamaKhaled.JournalofKingSaudUniversity-EngineeringSciences,2016.ImpactoftheNetworkStructureonTransmissionDynamicsinComplexNetworks.ChaoYuan,YiChai,PenghuaLi,YifeiYang.IFACProceedingsVolumes,2013,Vol.46(13).Optimisingpowertransmissionoptionsformarineenergyconverterfarms.AnupJ.Nambiar,AdamJ.Collin,SotiriosKaratzounis,JudyRea,BenWhitby,HenryJeffrey,AristidesE.Kiprakis.InternationalJournalofMarineEnergy,2016.附錄附錄A：外國文獻(xiàn)1.Variable-diameterpulley(VDP)orReevesdriveInthismostcommonCVTsystem,therearetwoV-beltpulleysthataresplitperpendiculartotheiraxesofrotation,withaV-beltrunningbetweenthem.Thegearratioischangedbymovingthetwosheavesofonepulleyclosertogetherandthetwosheavesoftheotherpulleyfartherapart.BecauseoftheV-shapedcrosssectionofthebelt,thiscausesthebelttoridehigherononepulleyandlowerontheother.Doingthischangestheeffectivediametersofthepulleys,whichinturnchangestheoverallgearratio.Thedistancebetweenthepulleysdoesnotchange,andneitherdoesthelengthofthebelt,sochangingthegearratiomeansbothpulleysmustbeadjusted(onebigger,theothersmaller)simultaneouslyinordertomaintaintheproperamountoftensiononthebelt.TheV-beltneedstobeverystiffinthepulley'saxialdirectioninordertomakeonlyshortradialmovementswhileslidinginandoutofthepulleys.Steelreinforcedv-beltsaresufficientforlow-masslow-torqueapplicationslikeutilityvehiclesandsnowmobilesbuthighermassandtorqueapplicationssuchasautomobilesrequireachain.Eachelementofthechainmusthaveconicalsidesthatfitthepulleywhenthebeltisrunningontheoutermostradius.Asthechainmovesintothepulleysthecontactareagetssmaller.Asthecontactareaisproportionaltothenumberofelements,chainbeltsrequirelotsofverysmallelements.Theshapeoftheelementsisgovernedbythestaticofacolumn.Thepulley-radialthicknessofthebeltisacompromisebetweenmaximumgearratioandtorque.Forthesamereasontheaxisbetweenthepulleysisasthinaspossible.Inachain-basedcvtafilmoflubricantisappliedtothepulleys.Itneedstobethickenoughsothatthepulleyandthechainnevertouchanditmustbethininordernottowastepowerwheneachelementdivesintothelubricationfilm.Additionally,thechainelementsstabilizeabout12steelbands.Eachbandisthinenoughsothatitbendseasily.Ifbending,ithasaperfectconicalsurfaceonitsside.Inthestackofbandseachbandcorrespondstoaslightlydifferentgearratio,andthustheyslideovereachotherandneedoilbetweenthem.Alsotheouterbandsslidethroughthestabilizingchain,whilethecenterbandcanbeusedasthechainlinkage.NissanMotorsExtroidCVT2.Toroidalorroller-based(Extroid)ToroidalCVTsaremadeupofdiscsandrollersthattransmitpowerbetweenthediscs.Thediscscanbepicturedastwoalmostconicalparts,pointtopoint,withthesidesdishedsuchthatthetwopartscouldfillthecentralholeofatorus.Onediscistheinput,andtheotheristheoutput.Betweenthediscsarerollerswhichvarytheratioandwhichtransferpowerfromonesidetotheother.Whentheroller'saxisisperpendiculartotheaxisofthenear-conicalparts,itcontactsthenear-conicalpartsatsame-diameterlocationsandthusgivesa1:1gearratio.Therollercanbemovedalongtheaxisofthenear-conicalparts,changingangleasneededtomaintaincontact.Thiswillcausetherollertocontactthenear-conicalpartsatvaryinganddistinctdiameters,givingagearratioofsomethingotherthan1:1.Systemsmaybepartialorfulltoroidal.Fulltoroidalsystemsarethemostefficientdesignwhilepartialtoroidalsmaystillrequireatorqueconverter,andhenceloseefficiency.Sometoroidalsystemsarealsoinfinitelyvariable,andthedirectionofthrustcanbereversedwithintheCVT.Diagrams:AnimatedimageofatoroidalCVTonHowStuffWorks3.MagneticormAmagneticcontinuousvariabletransmissionsystemwasdevelopedattheUniversityofSheffieldin2006andlatercommercialized.mCVTisavariablemagnetictransmissionwhichgivesanelectricallycontrollablegearratio.Itcanactasapowersplitdeviceandcanmatchafixedinputspeedfromaprime-movertoavariableloadbyimporting/exportingelectricalpowerthroughavariatorpath.ThemCVTisofparticularinterestasahighlyefficientpower-splitdeviceforblendedparallelhybridvehicles,butalsohaspotentialapplicationsinrenewableenergy,marinepropulsionandindustrialdrivesectors.4.Infinitelyvariabletransmission(IVT)AsubsetofCVTdesignsarecalledinfinitelyvariabletransmissions(IVTorIVTs),inwhichtherangeofratiosofoutputshaftspeedtoinputshaftspeedincludesazeroratiothatcanbecontinuouslyapproachedfromadefined"higher"ratio.Azerooutputspeed(lowgear)withafiniteinputspeedimpliesaninfiniteinput-to-outputspeedratio,whichcanbecontinuouslyapproachedfromagivenfiniteinputvaluewithanIVT.Lowgearsareareferencetolowratiosofoutputspeedtoinputspeed.ThislowratioistakentotheextremewithIVTs,resultingina"neutral",ornon-driving"low"gearlimit,inwhichtheoutputspeediszero.Unlikeneutralinanormalautomotivetransmission,IVToutputrotationmaybepreventedbecausethebackdriving(reverseIVToperation)ratiomaybeinfinite,resultinginimpossiblyhighbackdrivingtorque;inaratchetingIVT,however,theoutputm