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新型滚轮平盘式无级变速器设计[客车 载货]【1

类别:公司新闻   发布时间:2020-01-24 13:03   浏览:

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  新型滚轮平盘式无级变速器计划[客车 载货]【14张CAD图纸和仿单】,客车,载货,14张CAD图纸和仿单,新型滚轮平盘式无级变速器计划[客车,载货]【14张CAD图纸和仿单】,新型,滚轮,平盘,无级,变速器,计划,客车,载货,14,cad,图纸,以及,仿单,说明书 目 录 摘要Ⅰ ABSTRACTⅡ 1 序言1 2 滚轮平盘式无极变速器的计划拟定及比照阐述4 2.1 基础计划与弧锥杯轮式无级变速器比照4 2.2 新型滚轮平盘式无级变速器计划更始和最终计划6 3 计划的目的车型拟定9 3.1 车型考核和车型合键参数9 3.2 目的车型拟定 11 4 新型滚轮平盘式无级变速器的技能参数和筹划 12 4.1 新型滚轮平盘式无级变速器基础组织尺寸拟定 12 4.2 转速筹划 12 4.3 接触应力筹划 13 4.4 滚轮疲困强度筹划 13 4.5 主动加压装配筹划 14 4.6 输出轴强度筹划 14 4.7 花键强度筹划 15 4.8 输入锥齿轮筹划 16 4.9 输入轴承筹划 21 4.10 加压轴承筹划23 4.11 几何滑动筹划24 4.12 滚轮平盘传动恶果筹划24 5 结论26 5.1 动力分流 26 5.2 将新型滚轮平盘式无级变速器与涡轮增压柴油机相完婚 26 5.3 同轴组织安置 26 5.4 输出轴浮动加压组织 26 5.5 加压轴承的组织安置、承载才华和行使寿命的优化计划 26 5.6 调速机构的组织计划和保障四个滚轮同步转移的组织方法 28 5.7 主动加压装配的安置和组织计划 29 道谢31 参考文件32 附录33 39 摘 要 开荒一种能传动大转矩和大功率的CVT变速器,使其能满意客车和载货汽车行使恳求。通过阐述新型滚轮平盘式无级变速器,拥有可行性,可能满意客车和载货汽车的传动恳求。本文合键先容新型滚轮平盘式无级变速器的组织特征、传动机能和计划形式。包罗分汇传播动型式的组织计划;传动才华筹划;传动恶果筹划;接触区的接触应力和接触疲困强度筹划,并抉择妥贴的资料;滚轮和缓盘的强度、刚度和疲困寿命筹划;主动加压装配的计划;加压轴承的承载的才华、极限转速和寿命的筹划。 环节词新型滚轮平盘式无级变速器;分流;滚轮;平盘 ABSTRACT Develop a kind of spreading to move the big twisting the torque with the gearbox of CVT of the big power, make its can satisfy the passenger car to use the request with the lorry. Pass the analysis the new rolling a round the even dish type have no class gearbox, having the possibility, canning satisfy the passenger car spread to move the request with the lorry. Including the cent remits the construction that spread moves the pattern to design; spreading the kinetic energy dint compute;spreading to move the efficiency compute; getting in touch with the contact of the area should the dint compute;and choose the appropriate material; rolling a strength of peaceful dish; limited a design for just degree with tired life span computing; automatically adding pressing device;add the loading that press the ability, the bearings turns soon with the calculation of the life span. Keywords new type of roller CVT;separate;the flows;roller dish 1 前 言 现正在大无数汽车多采用有级变速器, 其长处是组织大略、传动恶果高、造价低贱,但其依旧存正在少少弊端。好比,正在换挡时有袭击,舒服性较差。其最大的弊端正在于与启发机不行时时刻刻都抵达最佳完婚。这是由于有级变速器的档位是有限的,每次换挡时其传动比会产生突变,导致启发机转速改观。对付汽车启发机来说,其最佳经济性工况的转速是一个定值。正在这个工况下,启发机经济性最好、燃烧最充足、恶果最高、排放起码, 有利于节能和环保。但因为有级变速器换挡导致启发机转速改观,如许就不行保障启发机永远处于最佳经济性工况,导致汽车的油耗扩张,污染加重。 正在这种处境下,人们发清晰无级变速器CVT Continuously Variable Transmission,便是接续可变传动,没有昭彰实在的档位,操作上似乎主动变速器,然而传动比的转移是接续的区别于有级变速器的跳档历程,是以动力传输一连而顺畅。这就首肯汽车接续变速而启发机依旧正在最佳工况。 起首用橡胶V带CVT,带轮为诀别式的,通过改观V带正在带轮中的动弹半径来竣工无级变速。跟着汽车启发机额定功率的扩张橡胶V带的传动才华已达不到恳求。荷兰人发清晰金属V 带无级变速传动(图1.1)。金属V带由数百片扁平的幼钢片和10层0.18mm厚的钢环所构成图1.2,较好的管理了金属V带的挠性较差的题目。一片推着一片将转矩从输入轴传到输出轴,最大输出转矩达200Nm。 2002年奥迪 A6 2.8装备的Multitronic变速器(图1.3、图1.4、图1.5)行使了链条来传输转矩从而使速比变得更平凡、从12.71到2.11,其输出图1.1钢带式CVT变速器的主题部图1.2 钢带由数百片扁平的幼钢片构成。 图1.1钢带式CVT变速器的主题部件 图1.2 钢带由数百片扁平的幼钢片构成 2002年奥迪 A6 2.8装备的Multitronic变速器(图1.3、图1.4、图1.5)行使了链条来传输转矩从而使速比变得更平凡、从12.71到2.11,其输出转矩是280Nm。它与5速手动变速器比拟0~100km/h加快只少0.1秒.都市油耗仅高2%。于是于它就庖代了 Tiptronic变速器,但 CVT A6要贵 100美元。 图1.3 奥迪multitronic变速器的 图1.4 奥迪链条传动式CVT 图1.5 链条传动式CVT的剖视图 主题部件摆销链 马自达和日产则避开了钢带和链条行使了环面形的锥盘轮正在压力的效率下,中心滚轮与两个锥盘轮之间的油膜牵引力(摩擦力)传输转矩。通过滚轮接触点的改观速比随之改观。当滚轮正在某一场所时正在滚轮接触点输出锥盘轮和输入锥盘轮的半径比便是此时速比。日产CVT(图1.6)不妨通报 206kW和 384Nm。 图1.6 弧锥环轮式无级变速器 它行使了变扭器比规范4速变速器要贵2500美元宣扬燃油经济性提升了10%。其加快聪颖没有打滑形势。只是有些客户响应加快时启发机依旧正在一个安定转速节减了驾驶兴趣。 汽车对传动的恳求不但是传动大转矩和高转速,况且还恳求传动恶果高。电磁无级调速采用发电机电动机机组对电动机举办调速。低输出转速时恶果极低、发烧紧张,正在汽车上分歧用。液压无级调速的基础特征是体积紧凑、惯性幼、降速调速规模大、零件自润滑寿命长、易于竣工主动化、组织机动、可汲取袭击和造止过载;但修造精度恳求高、容易揭发、噪声大,传动恶果不高。刻板无级变速用具有组织大略、价廉、传动恶果高(有的高达95%)、合用性强、传动比安定性好(有的差错幼于 0.5%)、就业牢靠、维修便当等长处,额表是某些刻板无级变速器可能正在很大的变速规模内拥有恒功率的刻板性子,这是电气和液压无级变速所难以抵达的。不少刻板无级变速器另有振动幼(全振幅幼于3~15微米)和噪音低的特征。 当计划传动大转矩和大功率的CVT 变速器来满意轻型载货汽车的恳求时,对付刻板式无级变速器本体来讲,扩充其传动功率的形式之一是采用多接触区别汇传播动型式、接触区归纳曲率幼(曲率半径大)的组织,并通过抉择妥贴的润滑油(有增加剂的)、表貌几何形态、滚动体尺寸等以兴办起足够的油膜牵引力举办传动,也是传动恶果高汽车对传动的合键恳求。为了提升传动恶果,应力图做到 一、节减几何滑动,使交友轴线的两滚轮锥顶尽量重合或贴近(锥顶重合规矩)。若是两滚动体轴线平行,应使接触线尽量与轴线平行。 二、若是是初始线接触,应尽量节减接触线的长度;就某一道理上讲,初始点接触优于线接触,同时点接触对滚动体装置、修造差错不敏锐,有利于分娩。若是是初始点接触,应使其接触区椭圆的长轴沿着运动的倾向。 三、采用主动加压装配,以保障压紧力与负载相适合,有较幼的和稳定的传动系数k值。 四、提升轴承恶果,采用卸荷组织,使传动组件和加压装配上的各个力正在自己内部均衡(比方多盘式和FU型变速器等),以尽也许下降轴承载荷。 五、保障大的刚度,额表是滚动体、轴、轴承和箱体。以节减变形,贴近理念接触状况。 其余,滚动体材质要有高的弹性模量和高的硬度,并使滚动体有很高的表貌毛糙度。 2 滚轮平盘式无级变速器的计划订定及比照阐述 2.1 滚轮平盘式无级变速器的基础计划计划 从团体上来讲,本次计划是正在现有基础元件的根蒂上,对传动装配举办组织上的立异计划,使其能满意扩充无级变速器传动功率及传动转矩的恳求。 对付刻板式无级变速器本体来讲,要扩充其传动功率,则一定采用多接触区别汇传播动型式、接触区归纳曲率幼(曲率半径大)的组织。新型滚轮平盘式无级变速器应满意以上恳求。新型滚轮平盘式无级变速器(Roller type CVT)简称为RCVT。RCVT组织上采用四滚轮两平盘,正在滚轮两侧加压,滚轮为主动件,平盘为从动件,动力分八途通报。如许的组织适应多接触区别流的恳求,使滚轮的单个接触区通报的功率下降。因为恳求大功率,通常的干式摩擦无级变速传动发烧量大、磨损紧张,以是RCVT采用油膜牵引传动。其表圆表貌为球形。正在尽量节减滚轮与平盘的几何滑动的同时,又不使接触区的归纳曲率过大。 图2.1 RCVT组织简图 遵循润滑的表面与实习得知,润滑油的粘度较高、粘度指数高,则油膜厚度较厚。是以摩擦无级变速器的润滑油最好能拥有这种本质,正在常压下粘度不高,正在高压下粘度却很高。以至可转为固态,而一朝压力袪除,则又还原常态。近年来,少少国度已开荒了用于摩擦传动、拥有上述本质的合成油(比方美Monsanto公司的Santotrac油)。采用这类合成油时。牵引系数凡是高达0.095,以至更高(超越20%,约达0.12),约比矿物油的牵引系数大50%,以至更大,油膜也比后者厚得多。再则,因为它正在高压就业时可能“固化”,没有油液对疲困裂纹的扩展与袭击效率,以是磨擦副的行使寿命也可大为提升。 图2.2油膜牵引传动的弹性变形 2.2 滚轮平盘式无级变速器与弧锥杯轮式无级变速器比照 弧锥杯轮式无级变速器与RCVT组织上好似,弧锥杯轮式无级变速器的组织简图如图2.3所示。 图2.3弧锥杯轮式无级变速器道理图 a弦向修设式 b、c直径修设式 这类变速器的主、从动轮的就业表貌是以圆弧为母线的反转曲面,而中心轮则是半径为r的截球台。主、从动轴是同轴线的。通过改观中心轮的摆角来竣工变速。遵照中心轮相对付主、从动轮的场所的区别,可能分为两类 一、中心轮沿主、从动轮截形腔圆的弦修设的属于这一类的有瑞士出品的Arter型和苏联出品的ЦНИИТМАШ a型(图2.3a)。 二、中心轮沿腔圆的直径修设的(图 2.3 b、 C)属于这一类的有瑞典出品的RF型(图b)和英国出品的Hayes型(图C )。 弧锥杯轮式无级变速器正在改观传动比时,中心轮与弧锥杯的接触点的场所正在转移。正在输入转矩稳定的处境下接触点的摩擦力与接触点到弧锥杯的动弹核心的间隔成反比。这种形势局限了弧锥杯轮式无级变速器的传动才华。 为了使接触点的摩擦力正在输入转矩稳定的处境改观传动比时,摩擦力为定值,RCVT的输入轮为滚轮,滚轮与平盘的接触点到滚轮的动弹核心的间隔是定值,以是正在输入转矩稳定的处境下改观传动比时,滚轮与平盘的接触点的摩擦力为定值,如许就充足施展了滚轮平盘摩擦传动的传动才华。 RCVT采用多点传动,动力共分8途通报。如许就有用地提升了传动才华。比拟之下,弧锥杯轮式无级变速器传动的分流数就少了少少。正在实践行使中凡是是3途传动,以是RCVT正在传动才华方面有上风。 正在变速譬喻面,弧锥杯轮式无级变速器RF型的Rb6~12、Hayes型的Rb4~10。比拟之下RCVT的变速比就要幼些约莫为2.5。这是由于RCVT的变速比等于滚轮到平盘的动弹核心的最大间隔除以滚轮到平盘的动弹核心的最幼间隔,而弧锥杯轮式无级变速器的变速比等于中心轮到弧锥杯的动弹核心的最大间隔除以中心轮到弧锥杯的动弹核心的最幼间隔的平方。为了扩张RCVT 的变速比可能将两挡变速器与RCVT串联。 2.3 新型滚轮平盘式无级变速器计划假设和最终计划 以下是RCVT的两种区别的假设组织计划 图2.4 RCVT组织计划一 1.输入轴 2.输入锥齿轮Ⅰ3.幼锥齿轮 4.惰轮 5.输出齿轮Ⅰ 6.输出轴 7.输出齿轮 8.输出齿轮 9.组合锥齿轮 10.惰轮 11.输入锥齿轮Ⅱ 12.壳体 13.平盘Ⅱ 14.滚轮 15.平盘Ⅰ16.压板Ⅰ 17.压板Ⅱ 18.拉杆 图2.5 RCVT传动途径 RCVT组织(计划二) 1.输入轴 2.主动加压装配 3.输入锥齿轮 4.幼锥齿轮 5.调速锥齿轮Ⅰ 6.丝杠 7.花键筒 8. 调速锥齿轮ⅠⅠ 9. 滚轮 10. 平盘Ⅰ11.输出锥齿轮Ⅰ 12.惰轮 13. 输出锥齿轮Ⅱ 14. 输出轴15.平盘ⅠⅠ16.弹簧 图2.7 RCVT传动途径(计划二) 计划一的动力从中心输入,因为受到空间的限修造成输入齿轮尺寸过幼强度亏空。正在输出轴的安置方面,输出轴与输入轴不是同轴安置。这一点是不成取的。正在受力方面,输入轴险些只受转矩,没有轮回应力,如许的计划较量好。输出轴既要受转矩又要受弯矩,有对称轮回应力如许的计划不是最佳的。 计划二的动力从表侧输入,因为空间足够,以是输入齿轮的强度是没有题目的。新的题目是齿轮的线速率有些偏高,只消抉择低速启发机,再加上较好的润滑,就可能管理齿轮的线速率偏高的题目。采用主动加压装配,以保障压紧力与负载相适合。采用卸荷组织,使传动组件和加压装配上的各个力正在自己内部均衡。正在输出轴的安置方面,输出轴与输入轴是同轴安置。这一点是很理念的。正在受力方面,输入轴险些只受转矩,没有轮回应力,如许的计划较量好。输出轴受转矩和拉力,但没有轮回应力这种计划较量好。正在总尺寸方面,这种安置尺寸较紧凑。 计划二与计划一比拟有不少长处,以是我抉择计划二的组织举办下一步的具计划。 3 计划的目的车型订定 3.1 车型考核和车型合键参数 表3.1 车型合键参数 春风汽车有限公司 春风汽车有限公司 车型EQ140载货汽车 车型EQ1092F19DJ载货汽车 启发机EQ6100-1 启发机YC6105QC 额定功率99/3000(kW/r·min) 额定功率105/2800(kW/r·min) 最大转矩353/1200~1600 N·m/r·min 最大转矩402/1600~1900 N·m/r·min 各档速比1档/7.31,2档/4.31, 3档/2.45,4档/1.54,5档/1.00 各档速比1档/7.31,2档/4.31, 3档/2.45, 4档/1.54,5档/1.00 倒档/7.66,主减速比/6.33 倒档/7.66,主减速比/6.33 郑州宇通客车有限公司 河南少林汽车股份有限公司 车型ZK6790H客车 车型SLG6850客车 启发机CA4113Z 启发机6BTA、YC4112ZLQ 额定功率103/2600(kW/r·min) 额定功率132/2500(kW/r·min) 最大转矩450/1500~1700 N·m/r·min 最大转矩617/1500、660/1400 N·m/r·min 各档速比1档/6.446,2档/3.841,3档/2.29, 4档/1.477,5档/1.000 各档速比1档/5.606,2档/3.627,3档/2.313, 4档/1.487,5档/1.000 倒档/7.66,主减速比/6.33 倒档/4.990,主减速比/4.333 一汽红塔汽车有限公司 上海申沃客车有限公司 车型CA1050K31L载货汽车 车型SWB6105HDP-3客车 启发机YC4108Q 启发机YC6108 额定功率75/3000kW/r·min 额定功率132/2600kW/r·min) 最大转矩268/1900~2200 N·m/r·min 最大转矩560/1500~1800 N·m/r·min 各档速比1档/5.591,2档/2.870,3档/1.61, 4档/1.000,5档/0.742 各档速比1档/6.446,2档/4.171,3档/2.659, 4档/1.709,5档/1.000 倒档/5.045, 主减速比/6.33 倒档/5.802,主减速比/6.5 牡丹汽车股份有限公司 牡丹汽车股份有限公司 车型MD6790BDJG都市客车 车型MD6873A1DJ1都市客车 启发机YC4112LQ、CA4110ZL1 启发机YC4110ZQ 额定功率125/2300kW/r·min 额定功率100/2800kW/r·min 最大转矩630/1500 N·m/r·min 最大转矩392/1600~1900 N·m/r·min 各档速比1档/4.76,2档/2.80,3档/1.59, 4档/1.000,5档/0.75 各档速比1档/4.76,2档/2.80,3档/1.00, 4档/0.75,5档/0.75 倒档/4.99, 主减速比/4.33 倒档/4.99,主减速比/4.33 正在做了豪爽墟市考核后,我总结出以下几点 一、现正在通报幼功率和幼转矩的无级变速器品种许多,而且技能依然相当成熟。通报大功率和大转矩的无级变速器险些是空缺。依然正在汽车上行使的无级变速器的最大转矩为380N·m. 凡是常见的载货汽车和客车的合键参数可知其启发机功率100132kw,最高转速23003000r·min-1,最大转矩268660 N·m。载货汽车变速器的变速比7.3,客车变速器的变速比6.4。 二、钢带式CVT变速器最大通报转矩是200Nm。奥迪 A6 2.8装备的CVT变速器行使了链条,最大通报转矩是280Nm。日产弧锥环轮式CVT不妨通报 206kW和384Nm。 通过以上原料咱们不难看出无论是钢带式CVT、链条式CVT,依旧弧锥环轮式CVT都不行满意载货汽车和客车的恳求。 3.2 目的车型订定 本计划的目的是计划一种不妨满意载货汽车和客车恳求的CVT。通过豪爽的阐述和筹划。正在尽量施展RCVT的机能的条件下我把计划恳求定为 表3.2 目的车型 车型都市客车 启发机CA4110ZL1 额定功率125/2300kW/r·min 最大转矩560/1500N·m/r·min 变速比6.4 4 新型滚轮平盘式无级变速器的技能参数及筹划 本次课题计划是传动装配举办组织上的立异计划,最初,使其正在表面上能满意扩充无级变速器传动功率及传动转矩的恳求;然后,对计划好的传动装配上的各个零部件举办强度校核,若是不行满意恳求,再对零部件的参数(包罗资料、热解决和形态等)举办更始,使其最终满意计划恳求。少少相接件和附件正在此就不详加表明了,筹划道理形式正在4.1中大略先容。 4.1 新型滚轮平盘式无级变速器基础零部件尺寸及筹划历程简述 4.1.1 基础零部件尺寸 新型滚轮盘式无级变速器的基础零部件局限取自于现有产物,如钢球平盘式(KS型)无级变速器、半环型锥盘滚轮式(Toroidal型)无级变速器等。 某些所选尺寸并非每个都和已知件一样,只是取个中一局限体验上行使较为平凡的值。抉择尺寸时应最初研讨装置题目,当尺寸无法装置时,则另设尺寸值,使其能满意装置。然后举办表面筹划,校核强度,所选尺寸的筹划结果不行满意强度等恳求时需再另举办尺寸、资料等的调解,举办筹划、校核,直至不妨满意计划主意。 发端抉择基础零部件的基础尺寸如下(mm) 主动加压装配凸轮中径72mm,自锁角5.7°; 输入锥齿轮大端模数m3.00, 齿 数z100, 大端分度圆直径de300.00mm 幼锥齿轮大端模数m3.00, 齿 数z30, 大端分度圆直径de90.00mm 调速锥齿轮Ⅰ大端模数m10.00, 齿 数z14, 大端分度圆直径de138.00mm 花键筒表花键大径D53.2,筒内径d37,筒长l137 调速锥齿轮Ⅱ大端模数m10.00, 齿 数z14, 大端分度圆直径de138.00mm 输出锥齿轮Ⅰ大端模数m7.00, 齿 数z20, 大端分度圆直径de148.00mm 惰轮大端模数m7.00, 齿 数z14, 大端分度圆直径de148.00mm 输出锥齿轮Ⅱ大端模数m7.00, 齿 数z20, 大端分度圆直径de148.00mm 输出轴直径d25 平盘Ⅰ表径d270mm,最幼就业半径r50mm,最大就业半径r130mm 平盘Ⅱ表径d270mm,最幼就业半径r50mm,最大就业半径r130mm 滚轮 表径d80mm 4.1.2 筹划主意和历程简述 本次计划的合键实质为传动装配的计划。传动装配能否抵达既定主意,即能否将传动的转矩和功率升高到既定主意则为本次计划的环节。筹划的主意是保障传动装配不妨平常就业。而要抵达平常就业的恳求,最初要遵循基础参数筹划出各传动部件的强度,然后对各传动部件举办强度校核。筹划强度的局限为平常筹划局限,校核局限则是通过软件刻板计划手册(软件版)告终的。 4.2 新型滚轮平盘式无级变速器基础组织尺寸订定 RCVT的基础组织尺寸如图4.1 图4.1 RCVT组织尺寸图 4.2 转速筹划 筹划齿轮转速是为了确定基础运动参数,为后面的齿轮校核做打算。 启发机正在额定功率下的转速为2300r/min (见表3.2) 即主动锥齿轮的转速nmax12300r/min 遵循传动比公式 4.1 得,从动锥齿轮的转速nmax2 nmax123007666.6r/min 式中默示输入主动大锥齿轮齿数,默示输入从动幼锥齿轮齿数(见4.1.1)。 遵循摩擦传动比公式 4.2 平盘的转速nmax3 nmax27666.6 6133.3r/min 式中默示滚轮半径,默示平盘最幼就业半径(见4.1.1)。 4.3 接触应力筹划 接触应力筹划是为了接下来的滚轮强度管造做打算。 启发机正在1500r/min时发出最大转矩T560 N·m (见表3.2) 遵循表面转矩公式 4.3 因为为启发机,以是可将、取为1,启发机正在1500r/min时发出最大转矩 同理,全面滚轮上的总转矩为 以是,T (因为正在启发机和滚轮之间惟有大、幼输入锥齿轮) 由于转矩中分到4个滚轮上,以是每个滚轮上的转矩为 56042 N·m 由于滚轮半径为,以是每个滚轮上地点通报的力为 F4.4 而每个滚轮都与两个平盘接触,故每个平盘只可获得一半的力,即 F 将42 N·m r40代入式4.4 得 F525 N 式中F默示每个滚轮接触点地点通报的摩擦力。 由摩擦力公式 4.5 得一个滚轮效率正在一个平盘上的压力N 由于一个平盘上有四个滚轮效率 以是 N22105.3 N 式中 N默示平盘的压紧力,0.095 默示摩擦系数。 遵循N求的主意是为校核滚轮的强度做打算。 滚轮与平盘的接触区存正在弹性变形,其接触区为一椭圆弧。遵循公式1-3 a10.914cm4.6 b10.914 βcm4.7 式中 a、b默示接触区椭圆的长、短轴半径,Q默示压紧力,即 N22105.3 N 默示当量曲率,查参考原料[1]表1-1、表1-2 可得0.5 应力为刻板零部件单元面积上的效率力,以是,应力的公式与压强相同,为 =4.8 个中为效率正在零部件上的压力,A为接触区的面积。 滚轮与平盘的接触区为一椭圆,而椭圆面积公式为 A/34.9 将式4.6、4.7代入式4.9,得接触区面积 A4.10 将式4.10代入4.8,得 为常数0.807 Q N22105.3 N 以是 2072.0MPa 式中默示最大接触应力。 4.4 滚轮的接触疲困强度筹划 遵循滚轮管造条目阐述,滚轮上的接触应力为安定轮回变应力,而安定轮回变应力的强度管造条目为筹划应力幼于、等于许用应力式,北京pk10官方注册网站是多少即 4.11 个中为筹划应力、为许用应力 最大接触应力2072.0MPa (见4.3) 设行使寿命为10000幼时,输入转速为2300 r/min (见4.1.1) 遵循应力轮回次数公式 N 2nih4.12 N 2nih 223003.3360100009.19次 查参考原料表1-13得 i3.33 图4.2 14CrMnSiNi2Mo的接触应力-轮回次数相干图 由图4.2弧线次时,其接触疲困强度为2350MPa大于,以是满意恳求。(图4.2查参考原料表13.3) 4.5 主动加压装配筹划 无级变速重视的主动加压装配安排两个凸轮半球中鞭策齿的升角是启发机的转矩及无级变速器传动装配所通报的转矩所决策的,故只可通过将现存零件举办更始已抵达咱们所要满意的恳求 查参考原料获得输入转矩、所受压力与凸轮升角的相干公式。 T Ntanψφνd/24.13 式中 ψ默示自锁角,d默示凸轮中径,φν默示凸轮升角。 因为平盘对滚轮的压紧力是由主动加压装配供给的,而力的效率是互相的,以是加压装配中的滚轮也受到滚轮通过平盘通报的压紧力且均衡,以是凸轮的鞭策齿面受到的压力等于N22105.3 N。 代 T560Nm d72mm ψ5.7° (见4.1.1)进入式4.13 以是560 22105.3tan5.7°φν 0.0722 求得 φν26.9°≈27° 4.6 输出轴强度筹划 因为增大了输出转矩,为造止输出轴所承担的剪切应力抢先了轴的剪切漫长极限,以是要对轴举办校核。 N22105.3N是启发机发出最大转矩时平盘的压力,也是平盘通报给输出轴的最大拉力,以是代入公式4.8得 45.0MPa 式中默示输出轴受的最大拉应力,A默示输出轴的截面积(输出轴半径见4.1.1)。 和4.3 T的筹划形式一样,即按照表面转矩公式4.3来筹划。需注意的地梗直在于滚轮与从动平盘通过花键来通报运动给输出轴。由于滚轮传动分为8途,这全体历程中从滚轮到输出轴之间运动的通报只占个中的一半,传动恶果为50,以是 T0.5Ti 0.5T 0.55600.3273Nm 式中T默示输出轴受的最大转矩,r平盘max默示平盘最大就业半径(见4.1.1) 由公式4.11得最大转矩剪切应力 (式中为输出轴的转力) 即 51.5MPa 式中τmax 默示输出轴受的最大转矩剪切应力,D25见4.1.1。 输出轴的资料为45,其剪切漫长极限大于135MPa,以是输出轴全体可能通报升高今后的转矩。 4.7 花键强度筹划 查参考原料得花键的强度管造 静联接 4.14 动联接 P 4.15 花键各基础尺寸 式中载荷分拨不均系数,与齿数多少相合,凡是取0.70.8,齿数多 时取偏幼值; z花键的齿数(见4.1.1); l 齿的就业长度,单元为 mm; h 花键齿侧面的就业高度,矩形花键,h-2C,此处D 为表花键的大径,d为内花键的幼径, C为倒角尺寸,单元均为mm;渐开线 m, m为模数; dm 花键的均匀直径,矩形花键,dm;渐开线花键,dm=di , di为分度圆直径,单元为mm; [σp]花键联接的许用挤压应力,单元为MPa,见表 4.1; [p]花键联接的许用压力,单元为MPa,见表4.1。 4.1花键联接的许用挤压应力、许用压力 MPa 许用挤压应力、许用压力 联接就业办法 行使和修造处境 齿面未经热解决 齿面经热解决 [σp] 静联接 不良 中等 优异 35~50 60~100 80~100 40~70 100~140 120~200 [p] 空载下转移的动联接 不良 中等 优异 15~20 20~30 25~40 20~35 30~60 40~70 正在载荷效率下转移的动联接 不良 中等 优异 3~10 5~15 10~20 输出轴花键联接强度筹划 输出轴花键联接为静联接 38.27MPa 滚轮花键联接强度筹划 滚轮花键联接为动联接 P3.47MPa 滚轮花键基础尺寸z、h、l、d为半环型锥盘滚轮式(Toroidal型)无级变速器滚轮花键基础尺寸。 同理举办主动加压装配花键筹划 加压装配花键筹划 20.41 MPa 4.8 输入锥齿轮筹划 应用刻板计划手册(软件版)合键是对输入大、幼输入锥齿轮举办强度校核阐述,将上面筹划数据及所选齿轮的基础尺寸(见4.1.1)代入举办齿轮筹划如下 图4.9 刻板计划手册(软件版) 图4.10 输入计划参数 图4.11 资料及热解决 图4.11 基础参数 图4.12 接触强度校核 图4.13 接触强度筹划公式 图4.14 弯曲强度校核 图4.15 弯曲强度筹划公式 4.8.1 锥齿轮计划结果呈文 锥齿轮计划输入参数 通报功率 P 21.99 kW 通报转矩 T 140.00 N.m 齿轮1转速 n1 1500.00 r/min 齿轮2转速 n2 5000.00 r/min 传动比 i 0.30 齿数比 U 0.30 预订寿命 H 10000 幼时 原动机载荷性子 细幼振动 就业机载荷性子 细幼振动 4.8.2 资料及热解决 齿面类型 硬齿面 热解决质地恳求级别 ME 齿轮 1 的资料及热解决 资料名称 45 热解决 表貌淬火 硬度规模 45~50HRC 硬度取值 50 HRC 接触强度极限应力 σbH1 1286 N/mm2 接触强度平和系数 SH1 1.10 弯曲强度极限应力 σbF1 375 N/mm2 弯曲强度平和系数 SF1 1.40 齿轮 2 的资料及热解决 资料名称 20CrMnTi 热解决 渗碳 硬度规模 56~62HRC 硬度取值 60 HRC 接触强度平和系数 SH2 1.10 弯曲强度极限应力 σbF2 441 N/mm2 弯曲强度平和系数 SF2 1.40 弯曲强度许用应力 [σ]F2 610 N/mm2 4.8.3 齿轮基础参数mm 项目名称 齿轮 1 齿轮 2 大端模数 m 3.00 齿 数 z 100 30 大端分度圆直径 de 300.00 90.00 分锥度(度)δ 73.3008 16.6992 切向变位系数 xt 0.00 0.00 法向变位系数 x 0.00 0.00 表锥距 Re 156.60 齿宽系数φR 0.08 齿 宽 B 12.00 轴线 (度) 顶 隙 不等顶隙 均匀分度圆直径 dm 288.00 86.40 中锥距 Rm 150.34 均匀模数 Mm 2.88 齿顶高 Ha 3.00 3.00 齿根高 Hf 3.60 3.60 齿顶角 θa(度) 1.0975 1.0975 齿根角 θf(度) 1.3169 1.3169 顶锥角 δa(度) 74.3982 17.7967 齿顶角 δf(度) 71.9839 15.3824 齿顶圆直径 da 301.72 95.75 冠顶距 AK 42.13 149.14 大端分度圆齿厚 s 4.71 4.71 大端分度圆法向弦齿厚 s 4.71 4.71 大端分度圆法向弦齿高 hn_ 2.98 3.04 当量齿数 zv 348.01 31.32 导圆半径 rτ 0.00 端面重合度 εvα 1.80 轴向重合度 εvβ 0.00 法向重合度 εvαn 1.80 中点分度圆的切向力 Ft 972.22 圆周力Ft 998.22 987.47 径向力 Fr 101.68 338.94 轴向力 Fx 338.94 101.68 齿轮速率 Vm 22.62 支承处境 两轮皆两头支承 4.8.4 接触强度、弯曲强度校核结果和参数 齿轮1接触强度许用应力[σH]1 1286.36 N/mm 齿轮2接触强度许用应力[σH]2 1283.62 N/mm 接触强度筹划应力σH 956.71 N/mm 满意 齿轮1弯曲强度许用应力[σF]1 522.80 N/mm 齿轮1弯曲强度筹划应力σF 438.94 N/mm 满意 齿轮2弯曲强度许用应力[σF]2 522.80 N/mm 齿轮2接触强度筹划应力σF 438.94 N/mm 满意 圆 周 力 Ft 972.22 N 齿轮线 m/s 行使系数 Ka 1.35 动载系数 Kv 1.99 齿向载荷散布系数 Khb 1.88 齿间载荷散布系数 Kha 1.00 是否修形齿轮 否 节点区域系数 Zh 2.50 资料的弹性系数 ZE 189.80 接触强度重合度系数 Ze 0.86 接触强度螺旋角系数 Zb 1.00 重合、螺旋角系数 Zeb 0.86 锥齿轮系数 Zk 1.00 接触疲困寿命系数 Zn 1.00 是否首肯有必然量的点蚀 否 润滑油膜影响系数 Zlvr 0.97 润滑油粘度(50度) 120.00 就业硬化系数 Zw 1.00 接触强度尺寸系数 Zx 1.04 齿向载荷散布系数 Kfb 1.65 齿间载荷散布系数 Kfa 1.00 抗弯强度重合度系数 Ye 0.67 抗弯强度螺旋角系数 Yb 1.00 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yeb 0.67 复合齿形系数 Yfs 4.30 4.51 寿命系数 Yn 1.00 1.00 齿根圆角敏锐系数 Ydr 0.95 0.95 齿根表貌情状系数 Yrr 1.00 1.00 尺寸系数 Yx 1.03 1.02 载荷类型 双向动弹齿轮 齿根表貌毛糙度 Rz≤16μm 基础齿条种别 hf/Mnm 1.25, pf/Mnm 0.20 4.8.5 齿轮精度 项目名称 齿轮 1 齿轮 2 第一组精度 7 7 第二组精度 7 7 第三组精度 7 7 齿轮副侧隙 a 齿轮副法向侧隙公差 A 4.9 输入轴承筹划 由4.8输入锥齿轮阐述筹划由齿轮基础参数局限获得锥齿轮圆周力Ft 998.22 N。 锥齿锥齿轮传动,其载荷沿齿宽散布不匀称(大端处的单元载荷最大),但阐述效率力时,为轻便起见,可近似假定载荷沿齿宽散布匀称,并集结效率于齿宽中点节线 直锥齿轮受力阐述 齿面间的法向力F可明白为三个分力圆周力F、径向力F、周向力F,各分力巨细公式为 4.16 圆周力F998.22N(见半环型锥盘滚轮式(Toroidal型)无级变速器齿轮基础参数) F´tan998.22 ´ tan 20° 363.3N 由于 以是 F998.2tan17° cos17° 347.4N 由于 以是 Ftan17° sin17° 106.3 N 以上角度均取自于参考原料当选定齿轮 轴承类型 圆锥滚子轴承30000 轴承代号 30312 4.2 输入轴承筹划结果 轴承参数 就业参数 筹划结果 轴承内径60mm 轴承表径130mm 轴承宽度34mm 额定动载荷138000N 额定静载荷102000N 极限转速7000r/min 润滑办法油润滑 径向载荷347.4 N 轴向载荷106.3 N 行使寿命1000h 就业转速7000r/min 接触角45 载荷系数1.1 当量动

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