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宜兴市屺亭变速机械厂有限公司
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塑料拉丝机辅机无级变速机构设计 _新闻中心_宜兴市屺亭变速机械厂有限公司
 
塑料拉丝机辅机无级变速机构设计
 

 一. 课题的目的,意义及国内外的现状与发展
CVT概述:CVT(Continuously Variable Transmission),直接翻译就是连续可变传动。就是没有明确具体的档位操作上类似自动变速器,但是传动比的变化是连续的不同于自动变速器的跳档过程,因此动力传输持续而顺畅。多数变速器提供了3-7个不同的速比,而无级变速器没有传动齿轮,没有速比,这就允许发动机连续加速而发动机保持在峰值扭矩,发挥了发动机的最高效率。
无极变速器的优点很多,但是扭矩输出受限制,无级变速器的传统理论上的档位可以无限多,党档位设定更为自由传统传动系统伤脑筋的疏齿比,密齿比设计,引儆性能,耗油,废气排放的最佳控制都容易达到。
国内外现状:当前市场3种主要形式使用了2个带V形槽的带轮发动机连接在一个带轮上,用钢质V形带传输扭矩到另一带又输出轴的带轮,带轮分成左右两半通过V形槽联办的靠近和分开来改变带轮的直径,两个带轮之间产生从大,小到小大的传动比变化,从而现行的改变输出轴最大输出扭矩极限是200Nm
近年来为了过大无级变速传动的调速比范围,传动功率或零调速控制式无级变速传动——用无级变速器作为封闭机构去封闭二自由度差轮系的两个基本构件所得的单自由度行星无级变速器已经成为热点之一,通常称之为封闭行星无级变速器。此外,车用无级变速器和无级变速器的稳速问题也是研究热点。
无级变速传动主要应用于下列场合:1,为了适应工艺参数转速连续变化的要求,运转中需要经常或连续改变速度,但不应该在某一个固定速度下长期运转,如机床,卷绕机,车辆和搅拌机等。2,探求最佳速度如试验机,自动线等。3,机台机器或者一台机器的几个部件协调运转。4,缓速启动以合理利用动力,通过几个部分协调运转,通过调速以快速通过共振区。5,车辆变速箱,可节约燃料约9%,缩短加速时间,简化操作。 采用无级变速传动有利于简化变速传动机构,提高生产和产品质量,合理利用动力和节能,便于实现遥控及自动控制,同时也减轻了操作人员的劳动强度。
无级变速的分类
       按照机械特性的不同,无级变速传动可分成3类。
(1) 恒定率型:这种传动的输出转矩与输出转速成反比关系,输出功率不变,这种特性的经济性好:机床的主传动系统,恒张力卷绕装置,试验装置和某些起重运输机械的传动需要这种特性。 
(2) 恒转矩型:其输出转矩不随转速变化,而输出功率与输出转速呈正比关系;机床的进给系统,某些工艺输送带(烘干,酸洗,染色等)和某些运输机需要这种特性。
(3) 变转矩,变功率型:输出转矩和功率均随输出转速变化,例如纺织工业中的经纱卷绕装置和某些搅拌装置的传动就是使用这种特性。
实现无级变速大致可以从下列三种途径着手。
(1) 改变动力机(一次动力机——内燃机,汽轮机;二次动力机——电动机,液压马达等)的能源参数(油,汽量和电压,电流,供电频率等)以调节动力机的输出转速,实现无级变速。由于一次动力机的调速范围较小,二次动力机的惯量小,恒定率特性差,需要接入机械传动装置进行匹配。
(2) 改变输入,输出轴间传动元件的尺寸比例关系(如各种机械无级变速器),或改变工作腔中的油量(如液力偶合器和变矩器)来实现输出轴的无级变速。
(3) 通过调节作用在传动中某元件上的制动负载来实现传动系统的无级变速,如摩擦,电磁滑差和磁粉离合器以及液粘传动,以耗能制动的方式进行无级变速,缺点是是效率低,发热严重。
   按传动介质的不同,无级变速传动可分为机械无级变速传动,液压无级变速传动和电力无级变速等三大类
二. 进行可行性分析及系统设计方案
对于机械式无级变速器本体来讲,要扩大其传动功率,则必需采取多接触区分汇流传动形式,接触区综合曲率小(曲率半径大)的结构。并通过选择试点那个的润滑油,表面几何形状,滚动体尺寸等以建立起油膜进行传动。
变速传动机构,加压装置和调速控制机构是无级变速的是那个基本组成部分,为了提高输出转矩降低输出转速,常在基本型变速器的输出端或者输入端串联齿轮减速器而构成一个整体的变减速器。为了过大变速比,增大传动功率并实现精密调速或实现过零调速,常用基本型变速器的输入,输出轴将两自由度差动齿轮系的两个基本构件封闭连接起来,构成以个单自由度的封闭行星无级变速。这是因为传递功率的一小部分流经基本变速器,而大部分功率只通过差轮系流出,基本无级变速器只起了控制变速的作用,这种变速器设计时应避免循环(封闭)功率。
轴向调节无级变速器,主轴为主动轴,当电机启动时,连接轴右端的螺帽向左产生以一个压力,推动带轮向左移动。因而利用控制伺服螺帽的位置就可以确定主动带轮的开合情况,从而实现变速。
三. 关键技术
        轴向调节带轮无级变速器采用自动加压装置,以保证压紧力与负载相适应,在低负载时有效的减小分离锥轮的阻力,从而提高带轮无级变速装置的经济性和寿命,该传动系统是电动机牵引传动轴从而推动分离锥轮,所以要求采用三相异步电机。
四. 设计重点和难点
1.轴向调节无级变速装置是采用电动机牵引传动其实也是摩擦传动,施加在摩擦副间的法向压紧力高达其所传递的四周预紧力的20-75倍,所以其接触区的接触应力很高,应重点计算接触区的接触应力,并选择适当的材料和正压力。采用自动加压装置,以保证压紧力以负载相适应,又较小的和不变的传动系数K值,所以以自动加压装置是设计重点。
2.加在分离锥轮的阻力非常大,而电动机转速也很高,所以对轴承的承载能力极限转速和寿命又很高要求。
3.分离锥轮是主动件,动力从发动机出来传到分离锥轮上。在这个传动过程中要使用弹簧,主动轴的直径就会有些偏大在加上发动机的转速比较高,这样就导致主动轴的线速度过高。这是奔设计的以个难点。改进的方法一是将轴的直径减少,方法二是选择低速发动机,方法三是改变传动方式。

 
 
 
 
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