摘要无级变速传动是一种传动装置，指在某种控制作用下，使系统在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以适应外界负荷变化的需要。
随着工业尤其是汽车行业技术的不断发展，对无级变速装置的要求越来越高，因此我们对无级变速传动的种类和形式需要进行深入研究。
但以往传统的机械式无级变速器主要依靠摩擦传动来实现无级变速，由于摩擦传动有其固有的难以克服的缺陷，很难实现大功率传动，鉴于此，寻求一种摩擦小，效率高的无级变速器已成为无级变速传动研究的主要方向。
本文简要介绍了现有无级变速器的种类及其发展过程，分析了国内外无级变速器的研究动态及发展趋势，尤其强调了齿轮式无级变速传动的优势。
通过对RX行星环锥式无级变速器的传动及调速原理进行分析，同时借鉴了齿轮无级变速传动的优点，提出了一种新型的机械式无级变速器—锥齿轮无级变速器。
本文在详细分析了新型机械无级变速器的传动原理的基础上，阐明了齿轮无级变速传动的可行性。
设计了建模方案，用具有强大实体建模功能的UG软件对其进行几何建模、装配、并形成虚拟样机，同时验证了设计方案的合理性，修改了部分不合理的参数，样机模型性能得到优化。
本文最后对自己所做工作进行总结，探讨了设计方案中可能存在的问题，并对下一步的工作进行了展望。
关键词：无级变速器UG 圆锥齿轮传动行星齿轮传动AbstractContinuously variable transmission(Abbr.CVT), a type of transmitting equipment，is designed to achieve continuous output speed in defined rangesin the condition of unvarying input speed to adapt the need of the changing load outside.With the rapid development of industry, especially vehicle industry, increasing requirements are demanded for CVT.Aeeordingly, the varietiesand styles of CVT need to be studied further.In this study, the development history and types of CVT were described. The related advances and prospects (design tendency) of CVT were also reviewed，and the advantages of gear-driven CVT were emphasized especially. The theories of transmission and speed modulation of the RX Planetary cone-shaped CVT were analyzed and a novel mechanieal CVT，cone-gear CVT，was designed on the advantages of gear-driven CVT.The transmitting theory of the novel meehanieal CVT was analyzed in details and the feasibility of the gear-driven CVT was demonstrated in this study. A modeling strategy was designed and the powerful entity modeling software UG was employed to produce the geometrie modeling, to assemble the parts and eventually to generate the devised sample machine. Rationality of the modeling strategy was tested and some parameters were optimized to improve the performance of the sample model.The transmitting ratio between driving-wheel and following-wheel were investigated when altering the loeation of the modulation ring.when the pinion (the smaller wheel) aeted as the driving-wheel and following-wheel, respeetively. The results showed that gear-driven CVT has the wide features in modulating speed and further verify the model feasibility.Keyword： Continuously variable transmission UG Cone-gear driverPlanetary-gear driver目录第一章绪论 (1)1.1 课题概述及意义 (1)1.2 机械无级变速传动概述 (2)1.2.1 无级变速传动简介 (2)1.2.2 各类无级变速器比较 (2)1.2.3 齿轮式无级变速传动的优势 (2)1.2.4 齿轮式无级变速传动实现的几种途径 (3)1.3 国内外无级变速器的研究动态及发展趋势 (4)1.3.1 研究动态 (4)1.3.2 发展趋势 (4)1.4 相关软件简介 (5)1.4.1 UG简介 (6)1.5 本论文研究的主要内容 (7)第二章RX型环锥行星式无级变速器 (9)2.1 RX型无级变速器简介 (9)2.2 RX型无级变速器的传动原理 (10)2.3 行星锥齿轮无级变速传动结构简图 (10)2.4 行星锥齿轮式无级变速器的调速原理 (10)2.4.1 传动比计算 (10)2.4.2 调速原理 (11)第三章行星锥齿轮无级变速器的设计参数 (12)3.2 基本尺寸确定 (12)第四章实物建模 (14)4.1 齿轮设计 (14)4.1.1 输入端锥齿轮 (15)4.1.2 行星锥齿轮 (16)4.1.3 输出端锥齿轮 (17)4.2 轴的设计 (19)4.2.1 输入轴设计 (19)4.2.2 输出轴设计 (20)4.2.3 行星架设计 (21)4.3 变速器机盖设计 (22)4.4 变速器机座设计 (23)4.5 其它零件设计 (25)4.5.1 调速锥 (25)4.5.2 端盖 (26)4.5.3 轴承 (27)第五章变速器装配 (30)5.1 轴类组件 (30)5.1.1 输入轴组件 (30)5.1.2 行星架组件 (32)5.1.3 输出轴组件 (33)5.2.1 传动部分装配 (33)5.2.2 箱体总装 (34)第六章总结与展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论机械无级变速器是为满足工业机械化、自动化发展的需要，改善机械工作性能，适应生产工艺流程而采用的一种通用传动装置。
对这一传动装置的研制在国外己有百余年的历史，然而在初始阶段由于受当时生产水平和市场需求等条件的限制，进展非常缓慢。
直到20世纪50年代以后，随着科学技术的发展，在材质、工艺和润滑方面的限制因素相继解决，同时由于经济发展，需求迅速增加，促进了机械无级变速器的研制和生产，使各种类型的系列产品快速增长并获得了广泛的应用。
1.1 课题概述及意义机械无级变速器能更好地适应各种机械的工况要求，使之性能最佳，在提高产品的质量与产量，适应产品变换需要，节约能源，实现整个系统的机械化、自动化等各方面皆有显著的效果。
故无级变速传动目前己成为一种基本的通用传动型式，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[1]。
近年来，无级变速传动的研究越来越广泛，研制出的种类和形式也越来越多，已有许多类型的产品实现系列化生产。
但以往传统的机械式无级变速器主要依靠摩擦传动来实现无级变速，由于摩擦传动有其固有的难以克服的缺陷，很难实现大功率传动，鉴于此，寻求一种摩擦小，效率高的无级变速传动已成为无级变速传动研究的主要方向。
现有的无级变速器，无论基于摩擦、流体静力学还是棘轮原理，都有一定的局限性，这种局限性限制了其发展。
当前仍有人进行改进摩擦无级变速器和棘轮无级变速器方面的研究，但这些努力要通过昂贵的高技术材料和精密的制造才能实现，从而齿轮无级变速器走入人们的视野。
齿轮无级变速器是一种全新的设计思想，是利用齿轮传动实现高效率、大功率的无级变速传动。
我们可以对原有的无级变速器进行创新设计，将其主传动部分的原有摩擦式改为齿轮啮合式，这样在减小摩擦损耗的同时可以大大提高传动的效率，克服摩擦式效率低，易打滑，寿命短，易损坏等缺点。
如果能实现，将会使无级变速器的各项性能更加完善，更大程度的满足对无级变速器的不同需要，尤其是对应用无级变速器最多的汽车行业，将会产生不同凡响的革新效果。
同时，它将为新型机械式无级变速器产品的进一步开发打下良好的基础[2]。
1.2 机械无级变速传动概述1.2.1 无级变速传动简介无级变速传动是指在某种控制的作用下，使系统的输出转速可在两个极限转速范围内连续变化的传动方式。
而无级变速器是使机器的输出转速连续可调，能实现无级变速传动，以满足最佳工作需要的调速装置。
它和定传动比传动以及有级传动相比，具有能够根据工作的需要在一定范围内连续变换速度，以适应输出转速和外界负荷变化的需要等优点，能适应变工况工作，简化传动方案，节约能源和减少环境污染等要求。
无级变速器主要适应的场合：(1)适应工艺参数多变或输出转速连续变化的要求，运转中需经常连续地改变速度，但是不应在某一固定速度下长期运转。
(2) 探求最佳工作速度。
(3) 几台机器或一台机器的几个部分协调运转。
(4) 缓速启动以合理利用动力，通过调速以快速越过共振区。
(5) 车辆变速箱，可节省燃料，缩短加速时间，简化操作。
1.2.2 各类无级变速器比较目前，无级变速器主要分为三大类：(1)以电控调速装置调速的电磁式无级变速器；(2) 以液压调速装置调速的液压式无级变速器；(3) 以机械调速装置调速的机械式无级变速器。