自行车变速器设计_毕业论文设计(编辑修改稿)

自行车变速器设计_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

m mⅧ Ⅷ ,至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 V 带轮武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 7 和迷宫式密封与轴的周向定位均采用平键连接。 按各段轴径查得平键截面 Ⅶ : 8bh   ， 40l .为保证 Ⅶ 带轮与轴配合有良好的 对中性，故选择 Ⅶ 带轮轮毂与轴的配合为 76Hn ；同样，密封挡圈与轴的配合为 76Hk。 滚动轴承与轴定位是由过渡配合来保证的，轴承段的直径尺寸公差为 2 45o。 图 输入轴 3） 由于主、从动锥轮一致，轴上零件布置也相同。 同时主动轮的最小轴径估算为 m in 2 20 .3 5 40d mm mm。 为了节省工艺及成本。 主动轴Ⅶ轴段25 , 84d m m L m mⅧ Ⅷ 其余相同。 图 输出轴 输入、输出轴上轴承的选择与计算 因为轴承为标准件，只需挑选合适的参数的轴承即可，主、从动轴轴 III 段由于轴承到径向力与周向力的作用，所以选用角接触球轴承 7006AC GB/T2921994。 从动轴 IV段为限制轴（外壳）的向右的轴向移动选用角接触球武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 8 轴承 7008AC GB/T29294，两轴承的基本额定动载荷均大于 10kN，所以角接触轴承采用正装可满足要求。 表 角接触球轴承 7006AC GB/T 2921994 基本尺寸 /mm 安装尺寸 /mm 基本额定 d D B Da（ min） Da（ max） Ras（ max） 动负荷 Cr/kN 静负荷COR/kN 30 55 13 36 49 1 表 角接触球轴承 7008C GB/T 2921994 基本尺寸 /mm 安装尺寸 /mm 基本额定 d D B Da（ min） Da（ max） Ras（ max） 动负荷Cr/kN 静负荷COR/kN 40 68 15 46 62 1 其中取接触角 α=25176。 轴承端盖的结构设计 轴承盖用于固定轴承，调整轴承间隙以及轴承轴向载荷，多用铸铁制造。 结构形式分凸缘式和嵌入式两种。 有通孔的轴承盖为透盖；无通孔的轴承盖为闷盖，透盖的轴孔内应设置密封装置。 嵌入式轴承盖装有 O 行密封圈和无密封圈两种。 前者密封性能好，用于油润滑；后者用于脂润滑。 凸缘式轴承盖调整轴承间隙方便，密封性能好，应用广泛，故选取此端盖。 由于输入、输出轴与端盖是间隙配合，确定孔径为 φ30，与箱体盖连接确定外径φ112。 具体计 参照 算见表 、具体节构如图 表 端盖尺寸选择 d0=d3+1mm D0=D+ D2=D0+ e= e1≥e m由结构定 D4=D(10～ 15） mm D5=D03d3mm D6=D(2～ 4)mm b d1由密封件尺寸确定 b=5～ 10mm h=(～ 1)b 轴承外径 D/mm 螺钉直径 d3/mm 螺钉数 45～ 65 6 4 70～ 100 8 4 110～ 140 10 6 150～ 230 12～ 16 6 武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 9 图 端盖 加压盘的计算与设计 加压装置采用钢球 V 形槽式加压盘，此加压盘动作灵敏，工艺要求高，承载能力符合要求。 （ 1)加压装置有关参数 加压盘作用直径 pd ： D cm 加压盘 V形槽倾角 λ：39。 39。 39。 1 0 . 0 4 1 5 . 5( ) 6 4 5 1 8s i n 4 . 7 5 s i n 4 5 oopfDa r c tg a r c tgda    加压钢球按经验公式取 11()6 10qy qdd、 8m。 经验算接触强度均不足，故改用腰鼓形滚子 8 个，取滚子轴向截面圆弧半径 1 8r cm ，横向中间截面半径 cm。 曲率系数： 118 0 .8c o s 0 .8 1 8 28 0 .8rrrr     武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 10 由表 12 按 cos   查得   1ab   ，代入式得加压盘处的最大接触应力为：2 2 233 214 0 0 8 1 1 1 1( ) 4 0 0 8 0 . 7 8 6 1 . 1 5 0 3 . 0 8 6 ( ) 3 1 9 8 0 . 9 9 /a b 0 . 8 8jy k Q k g f c mrr         由于 工作应力在许用应力范围之内，故可以采用。 具体结构如图 图 加压盘 轮上变速曲线槽的计算与设计 调速涡轮槽形曲线及传动钢球的尺寸符号如图 35所示。 整个调速过程通常在涡轮转角 ~120o 的范围内完成，大多数取 。 槽形曲线可以为阿基米德螺旋线，也可以采用圆弧代替。 本方案采用圆弧槽线，变速槽中心线必须通过 A、 B、 C三个点，它们的极坐标（以 o点为极点）分别为： A： 039。 m a x 3 m a x2 . 1 , 0 , 0 . 5 s i n 0 . 5 1 4 0 8 0 s i n 2 6 4 2 3 4 . 1 8oAAi i R D l m m          B： m a x3m a x 2 . 11 , 9 0 6 0 . 9 6 , 0 . 5 7 01 1 2 . 1 ooBBii R D m mi      C： m in 0 .2 1, 9 0 ,oCii     39。 3 m a x0 . 5 s i n 0 . 5 s i n 2 6 4 2 1 0 5 . 9 0oCR D l m m            定出 A、 B、 C三点，采用做图画做出弧形槽，槽宽 10mm。 武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 11 图 35 调速轮 、从动锥轮的计算与设计 （ 1）选材料：钢球、锥轮、外环及加压盘均匀 GCr15， 表面硬度 HRC61，摩擦系数 f=，许用接触应力：传动件 [σj]=22020～ 25000kgf/cm 加压元件[σj]=40000～ 500000kgf/cm2。 （ 2）预选有关参数：锥轮锥顶半 角 a=45o，传动钢球个数 z=6，加压钢球个数 m=8，锥轮于钢球的直径比 c1= 1qDd =、 kf=、 η=。 （ 3）有关运动参数计算； 传动比： max 1500 2750i ，m ax 250 333750i  钢球支承轴的极限转角： 39。 39。 39。 1 m a x 4 5 2 1 8 2 6 6o oa a r c c t g i a r c c t g     （增速范围） 39。 39。 39。 2 m i n 4 5 0 . 3 3 3 3 2 6 3 4 1o oa a r c c t g i a r c c t g     （减速范围） （ 4）计算确定传动钢球的直径 qd ：01c o s c o s 4 5c o s 0 . 1 9 0 72 c o s 2 1 . 5 c o s 4 5oaca      按表 12（机械无级变速器）由 cos   查得   1   ，代入 公 式21131 m i n( 2 c o s )368816 fq jk N c adfz n i     武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 12 得： dq=～ ， 按钢球规格圆整取 mm 锥轮直径 11 1 .5 1 0 1 .6 1 5 2 .4qD c d m m   。 圆整取 1 155D mm。 则：11 155 1 . 5 2 5 5 9 0 61 0 1 . 6qDc d  。 验算接触应力 j ：根据公式 21131 1 m i n( 2 c o s )368816 fj qk N c ac d fz n i   2 2336 88 16 91 8 5 ( 2 c os 45 ) 23 83 2 /250 22 55 90 6 10 .16 4 6 75 0 750oj k gf c m         得 : 在许用接触应力范围之内，故可用。 （ 5）计算有关尺寸： 钢球中心圆直径 3D ： 31 ( c o s ) ( 1 . 4 9 6 9 6 3 c o s 4 5 ) 6 . 3 5 1 1 . 9 5 0oqD c a d c m      钢球侧隙  ：1 c o s ) s in 1 ] [ ( 1 . 4 9 6 0 6 3 c o s 4 5 ) s in 3 0 1 ] 6 . 3 5 0 . 6 5 7ooqc a d c mz          外环内径 rD ： 3 2 0 . 9 6 7 5 6 . 3 5 2 7 . 3 1 7 5rqD D D c m     外环轴向截面圆弧半径 R： ( ~ ) qRd 取 cm 锥轮工作圆之间的轴向距离 B： s i n 6 . 3 5 s i n 4 5 4 . 4 9oqB d a c m    调速机构的计算与设计 调速的基本原理都是将其个某一个滚动体沿另一个 (或几个 )滚动体母线移动的方式来进行调速。 一般滚动体均是以直线或圆弧为母线的旋转体；因此，调速时使滚动体沿另一滚动体表面作相对运动的方式，只有直线移动和旋转 (摆动 )两种力式。 这样可将调速机构分为下列两大类： (1）通过使滚动体移动来改变工作半径的。 主要用于两滚动体的切线均为直线的情况，且两轮的回转轴线平行或梢交，移动的方向是两轮的接触线方向。 （ 2）通过使滚动体的轴线偏转来改变工作半径的。 主要用于两滚动体之一的母线为圆弧的情况。 钢球外锥轮式无级变速器是采用第二种调速类型，通过涡轮 凸轮组合机构，经涡轮转动再经槽凸轮而使 钢球心轴绕其圆心转动，以实现钢球主、从动侧工作武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸 13 半径的改变。 调速涡轮在设计上应保证避免与其它零件发生干涉，同时采用单头蜗杆，以增加自锁性，避免自动变速而失稳。 根据整体设计，蜗杆传动的基本尺寸及参数匹配如表 表 蜗杆的基本尺寸 （ GB 1008588） 模 数m mm 轴向齿距 PX mm 分度直 径 d1 mm 头数 z。