Key Words:mechanical variable speed drives, friction type, pyramid type
第一章
绪论
§1.1机械无级变速器的发展概况
无级变速器（Continuously Variable Transmission，简称CVT）是一种能够使机器的输出轴转速在两个极值范围内连续变化的传动部件。它具有输入和输出两根轴，通过固体、液体、电磁流等中间介质将输入、输出轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对输入输出轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比在两个极值范围内连续而任意地变化。其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机构以及加压装置和输出机构三部分组成。
1、经济性
CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的Golf VR6轿车上分别安装了4-AT和CVT进行ECE市区循环和ECE郊区循环测试，证明CVT能够有效节约燃油(如表1)
安装4-AT和CVT的大众公司的Golf VR6汽车的燃油消耗对比
试验油耗4-AT CVT
ECE市区循环，L/100km 14.4 13.2
ECE郊区/远程循环，L/100km 10.8 9.8
90km/h匀速，L/100km 8.3 7.0
120km/h，L/100km 10.3 9.2
2、动力性
汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。
§1.2机械无级变速器的特点
CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间，但它比传统的手动和自动变速器的优势却是显而易见的：
1.结构简单，体积小，零件少，大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本；
2.它的工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放；
3.具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。
传动系统的调速一般有两种方式:一种是动力源速度恒定，调节传动机构的传动比，即所谓的机械无级变速传动;一种是传动机构的传动比恒定，调节动力源速度，即所谓的电力无级变速传动。无级变速器的适用范围广，可以在驱动固定的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩（如化工行业中的搅拌机械，即要求随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度）；可以根据工况要求调节速度（如起重运输机械要求随物料及运行区段的变化而能相应改变提升或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速度）；可以为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度（如断面切削机床加工时需保持恒定的切削线速度，电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度，纺织机械中的浆纱机及轻工机械中的薄膜机皆需调节转速以保持恒定的张力）；可以为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运转速度以及需要配合自动控制者（如各种各样半自动或自动的生产、操作或装配流水线）；可以为探求获得最佳效果而需变换速度（如试验机械或离心机需调速以获得最佳分离效果）；可以为节约源而需进行调速（如风机、水泵等）；此外，还有按各种规律的或不规律的变化要求而进行速度调节以及综上所述，可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳，在提高产品的产量与质量，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。所以无级变速器目前已成为一种基本的通用传动形式，广泛应用于纺织、轻工、食品、包装、化工、机床、电工、起重运输、矿山冶金、工程、农业、国防、及试验等各类机械，已开发有各种类型并已系列化生产。
无级变速器优缺点
优点：制造成本低，动力输出平滑顺畅，燃油经济性堪比手动挡。
缺点：由于钢制皮带本身的承受力有限，因此大排量大扭矩的轿车不太适合，也不适宜做激烈的运动。
无级变速器类型
为实现无级变速，按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。
液体传动
液体传动分为两类：一类是液压式，主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率传动。另一类为液力式，采用液力耦合器或液力矩进行变速传动，适用于大功率（几百至几千千瓦）。液体传动的主要特点是：调速范围大，可吸收冲击和防止过载，传动效率较高，寿命长，易于实现自动化：制造精度要求高，价格较贵，输出特性为恒转矩，滑动率较大，运转时容易发生漏油。
勿庸置疑，CVT变速器的技术含量和制造难度都要比MT变速器高，与AT变速器相仿，由于金属带式CVT的结构简单，所含的零件数量比AT变速器少40％左右，整车的质量因而也有所减轻。
5、驾驶平顺性
由于CVT的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓，而且驾驶非常简单、安全。从而使用户获得全方位的“行驶乐趣”。
Ling cone CVT mechanical structure design
NAME: Tu Yu
TEACHER:Nie Songhui
Abstract:The mechanical variable speed drives is a general purpose gearing which can accommodate the variable requirements of the process planning, mechanization of the schedule drawing ,the development of automation and the improvement of the mechanical working capabilities. The article briefly introduce the basic structure, the way of design and calculation, material and lubricate of the pyramid type variable speed drives, and taking them as the theory basis of the design of mechanical variable speed drives.
§3.1菱锥与主动轮结构尺寸的计算20
§3.2传动件有关尺寸计算20
§3.3传动件有关尺寸的校核21
§3.4加压装置有关尺寸的计算：22
§3.5输入、输出轴的结构设计：24
§3.6输入、输出轴上轴承的选用25
第四章主要零件的校核26
§4.1输出、输入轴的校核26
§4.2轴承的校核28
总结28
致谢30
这种无级变速器有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可靠；8.容易维修。
关键词：机械无级变速器摩擦式菱锥锥轮式
目录
第一章绪论4
§1.1机械无级变速器的发展概况4
§1.2机械无级变速器的特点4
§1.3机械无级变速器的研究现状8
§1.4课题的研究内容和要求10
第二章菱锥式无级变速器工作原理13
§2.1无级变速器的Байду номын сангаас作原理13
§2.2菱锥无级变速器的结构特点15
§2.3菱锥无级变速器的变速原理16
第三章菱锥无级变速器部分零件的设计与计算20
The variable speed drives has good structure and properties, and it can use as batch production. The most specialties: 1 wide range of variable speed;2 the constant output power; 3 it can rotate positively and versedly; 4 stable accuracy of speed; 5 high output power; 6 long life; 7 simply and precise control of speed; 8 easy maintain.
This design uses the pyramid wheel as the middle transmission component, by changing its’ working radius to realize the continuous change of the output axis. This article analyzes the working theory and the working forces of the drive wheel, pyramid wheel and outer ring during the transmission process. It also deduces the practical calculation formula of the pyramid wheel type variable speed drives, it also goes on the material calculation aim at the selection parameter. It protracts the assemble-drawing of the pyramid wheel type variable speed drives and the accessory-drawing of the mostly drive component. So it can express more clearly of the structure and process planning of the variable speed drives. Since the vast majority of mechanical transmission rely on mechanical friction CVT to transmit power, so it is of poor quality to withstand the impact of overload, and can not fullfil the foot strict transmission ratio.