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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目:現(xiàn)代SUV變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱:汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛07-6班
學(xué) 生 姓 名: 仇志超
導(dǎo) 師 姓 名: 田芳
開 題 時(shí) 間:
指導(dǎo)委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；
4. 技術(shù)路線或研究方法；
5. 進(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
仇志超
系部
汽車與交通工程院
專業(yè)、班級
車輛07-6班
指導(dǎo)教師姓名
田芳
職稱
實(shí)驗(yàn)員
從事
專業(yè)
汽車運(yùn)用技術(shù)
是否外聘
□是□否
題目名稱
現(xiàn)代SUV變速器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
從上世紀(jì)50年代第一輛國產(chǎn)載貨車下線以來，我國汽車工業(yè)經(jīng)過了50多年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著改革開放的深入和社會發(fā)展的廣泛需求，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車保有量逐年上升，2010年我國汽車保有量比2001年增加了2.03倍，近十年來年均增長率為13.4%，保持了較高的增長速度。
21世紀(jì)，汽車工業(yè)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛。隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一，變速器在汽車傳動系中扮演著至關(guān)重要的角色。它是用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)?？梢哉f，變速器是伴隨著汽車工業(yè)出現(xiàn)的必然產(chǎn)物，是汽車上的必需品。在完成了最基本的傳動功能之外，我們對變速器的要求也是越來越高，汽車的性能、使用壽命、能源消耗、振動噪聲等在很大程度上取決于變速器的性能。由此可見，對汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和車輛密度的加大，對變速器的性能要求也越來越高。眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車變速器性能的研究中傾注了大量的心血。使變速器技術(shù)得到飛速的發(fā)展。機(jī)械式變速器是目前使用最為廣泛的汽車變速器。雖然它有諸多缺點(diǎn)，如換擋沖擊大，體積大，操作麻煩等；但是它也有很多優(yōu)點(diǎn)，如傳動效率高，工作可靠，壽命長，制造工藝成熟和成本低等。所以如果能改善機(jī)械式變速器上述的缺點(diǎn)，它還是有很大的發(fā)展空間的。如果在減小機(jī)械式變速器的體積和提高傳動平穩(wěn)性兩方面做一些研究，就可以解決這些問題。
我國的汽車及各種車輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距，其中一個(gè)重要原因就是設(shè)計(jì)手段落后，發(fā)達(dá)國家在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)上早已進(jìn)入了分析設(shè)計(jì)階段，他們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用機(jī)械CAD系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模、分析、仿真、干涉檢查，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，大大地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率，減少了試驗(yàn)費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品更新周期。
本設(shè)計(jì)以現(xiàn)有企業(yè)正在生產(chǎn)的車型北京現(xiàn)代途勝為基礎(chǔ)，在給定發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，著重對變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；并對變速器的傳動方案和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)對操縱機(jī)構(gòu)和同步器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，閱讀大量文獻(xiàn)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則，掌握制動器總成的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，以及進(jìn)一步扎實(shí)汽車設(shè)計(jì)基本知識，學(xué)會用CAD進(jìn)行基本二維制圖，同時(shí)提高分析問題和解決問題的能力。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
在給定發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，對變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括輸入軸、主動輪、從動輪、輸出軸、中間軸、同步器、軸承、操縱機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行必要的運(yùn)動分析和強(qiáng)度校核。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是北京現(xiàn)代途勝汽車，汽車的要求是手動，同時(shí)發(fā)動機(jī)前置，所以選擇兩軸式變速器。
兩軸式變速器因軸與軸承數(shù)少，所以有結(jié)構(gòu)簡單、論過尺寸小和容易布置等優(yōu)點(diǎn)，此外，各中間檔位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力，故傳動效率高同時(shí)噪聲也低。變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體，發(fā)動機(jī)縱置時(shí)，主減速器采用弧齒錐齒輪或準(zhǔn)雙曲面齒輪，發(fā)動機(jī)橫置時(shí)則采用斜齒圓柱齒輪。變速器的一檔或倒檔因傳動比大，工作時(shí)在齒輪上作用的力也增大，并導(dǎo)致變速器軸產(chǎn)生較大的撓度和轉(zhuǎn)角，使工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出輪齒磨損加快和工作噪聲增加。為此，應(yīng)該布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良狀況，然后按照從低檔到高擋的順序布置各檔齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。常用檔位的齒輪因接觸應(yīng)力過高而易造成表面點(diǎn)蝕損壞。將高擋布置在靠近軸的兩端支撐中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉(zhuǎn)較小，齒輪可保持較好的嚙合狀態(tài)，以減少偏載并提高齒輪壽命。機(jī)械式變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關(guān)，包括傳遞動力時(shí)處于工作狀態(tài)的輪對數(shù)、每分鐘轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、輪齒和殼體等零件的制造精度等。
齒輪的變位是輪齒設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，出為了避免齒輪產(chǎn)生跟切合配湊中心距以外，他還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性，耐磨損、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要是角度變位，角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。變位后可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度相接近的程度，同時(shí)還能降低噪聲。
變速器齒輪是在承受循環(huán)復(fù)合的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。對于高擋齒輪，其主要損壞形式是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。對于抵擋齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲、斷裂的現(xiàn)象。為提高小齒輪的抗彎強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)大于零。由于工作需要，有時(shí)齒輪齒數(shù)取得少會造成輪齒跟切。這不僅削弱了輪齒的抗彎強(qiáng)度，而且重合度減小。此時(shí)應(yīng)對齒輪進(jìn)行正變位，以消除跟切現(xiàn)象。
此次設(shè)計(jì)并非創(chuàng)新，而是在給定數(shù)據(jù)之后進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。要求所設(shè)計(jì)的變速器結(jié)構(gòu)合理，繪制的圖紙格式規(guī)范，圖面質(zhì)量好；撰寫的說明書內(nèi)容完整，格式規(guī)范。
主要內(nèi)容：
一、變速器的主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì)
變速器的傳動機(jī)構(gòu)的分析與布置方案、變速器主要參數(shù)的選擇、齒輪的形式、主減速比的確定、最低檔傳動比的確定、各檔傳動比、中心距及其模數(shù)、壓力角、螺旋角和齒寬、齒輪變位系數(shù)的選擇等。???
二、變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇
?? 齒輪的損壞原因與形式、各檔位齒數(shù)、修正螺旋角值、對中心距的修正、齒輪彎曲應(yīng)力與接觸應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算與校核、倒檔齒輪。
三、變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核
?? 變速器軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的確定、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的校核等。
四、變速器同步器的設(shè)計(jì)
鎖環(huán)式同步器的基本尺寸、同步器的接合齒采用漸開線齒形等。
五、安裝說明
擬解決主要問題：
1、變速器主要參數(shù)的選擇
2、齒輪變位系數(shù)
3、軸強(qiáng)度校核
4、同步器的設(shè)計(jì)
三、技術(shù)路線（研究方法）
方
案的確定
變速器參數(shù)確定
變位系數(shù)的確定
確定傳動比
齒輪齒數(shù)的計(jì)算
齒輪強(qiáng)度的校核
齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)
軸的設(shè)計(jì)
軸強(qiáng)度的校核
軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)
同步器
的
參數(shù)
同步器的設(shè)計(jì)
繪制圖紙
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、查閱參考資料，了解變速器的功能、主要結(jié)構(gòu)。撰寫開題報(bào)告。 第2周（3月1日～3月11日）
（2）開題。第2周（3月11日）
（3）分析并確定變速器的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系。根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照有關(guān)的設(shè)計(jì)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，針對給定的設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)選變速器的總體方案。第3周（3月12日～3月20日）
（4）進(jìn)行變速器零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。第4～5周（3月21日～4月2日）
（5）完成部分設(shè)計(jì)圖紙，折合0# 圖紙1張，完成說明書初稿。第6周～8周（4月3日～4月22日）
（6）中期檢查。第8周（4月22日）
（7）完成變速器裝配圖、主要零件圖，完成設(shè)計(jì)說明書 第9~13周（4月23日～5月27日）
（8）設(shè)計(jì)及說明書初稿提交。第13周（5月27日）
（9）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改。 第14～16周（5月28日～6月17日）
（10）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 第17周（6月18日～6月 20日）
五、參考文獻(xiàn)
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[2] 林梅，馬盛明等．汽車手動變速器與變速驅(qū)動橋[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
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[10] 王望予． 汽車設(shè)計(jì)（第3版）[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000
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[12] 吳宗澤．袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[13] 吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
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[15] 朱龍根．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日