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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目: 長安杰勛汽車機械式變速器設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-7 學 生 姓 名: 武宇 導 師 姓 名: 朱榮福 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學生姓名 武宇 院系 汽車與交通 工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-7 指導教師姓名 朱榮福 職稱 講師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 長安杰勛汽車機械式變速器設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 現(xiàn)代汽車變速器的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)嶄新的變速器裝置。變速器技術(shù)的每次跨越都和相關(guān)學科的發(fā)展密切相關(guān)。計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進制造技術(shù)、運動仿真等為變速器的進一步發(fā)展提供了有力的保障。變速器的發(fā)展也給相關(guān)學科提出更高的理論要求，使人類的認識邁向新的、更高的境界。 變速器由傳動機構(gòu)和變速機構(gòu)組成，可制成單獨變速機構(gòu)或與傳動機構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動機構(gòu)大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構(gòu)一般用滑移齒輪和離合器等。滑移齒輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速, 結(jié)構(gòu)緊湊, 但傳動比變化小。離合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時，變速應(yīng)在停車或轉(zhuǎn)速差很小時進行，用摩擦式離合器可在運轉(zhuǎn)中任意轉(zhuǎn)速差時進行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴格同步。為克服這一缺點，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時先靠摩擦片把從動輪帶到同步轉(zhuǎn)速后再進行接合。行星齒輪傳動變速器可用制動器控制變速。汽車變速器按傳動比變化方式不同可分為有級式、無極式和綜合式三種。有級式變速器應(yīng)用最為廣泛，目前轎車和輕、中型貨車多有應(yīng)用；無級式變速器有兩種——電力式變速器和液力式變速器，電力式變速器在傳動系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢；綜合式變速器目前應(yīng)用的較多。 機械式變速器（Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個定值(也就是所謂的“級”)。比如，一檔變速比是3.85, 二檔是2.55, 再到五檔的0.75, 這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動比，總共只有5個值(即有5級)，所以說它是有級變速器。曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，機械式變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看，機械式變速器不會過早的離開。首先，從商用車的特性上來說，機械式變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是機械式變速器。從我國的具體情況來看，機械式變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷較深的司機都是用機械式變速器的，他們對機械式變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時機械式變速器帶來的那種快感，所以一些中高檔的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄機械式變速器。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學校中，教練車都是機械式變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關(guān)鍵是能夠讓學員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào)性。第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，機械式變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內(nèi)廠家的經(jīng)濟型轎車都是機械式變速器的車，它們的各款車型基本上都是5檔機械式變速器。 現(xiàn)在市場上的變速器細分為5類手動變速器(MT)，手動自動一體變速器(AMT)，無級變速器(CVT)、雙離合器變速器(DCT)和自動變速器(AT)，各自都有不同的優(yōu)勢。國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示人們對汽車駕乘的舒適性越來越重視。在歐洲市場，原本是手動變速器的市場，不斷被自動變速器占領(lǐng)。如在英國，現(xiàn)在裝配自動變速器的汽車占汽車總量的15%。而5年前，這個數(shù)字是13.5%。日前，世界著名的變速器制造商——德國ZF公司預測說到2012年，北美市場出售的汽車中將只有6%是手動擋2013年歐洲變速器市場上，配備手動自動一體的變速器將占20%，可以預見帶有自動功能變速器的汽車是未來市場的主導產(chǎn)品發(fā)展和掌握自動變速器制造技術(shù)是追趕世界變速器制造潮流的方向。而優(yōu)先開發(fā)手動自動一體變速器具有技術(shù)上的延續(xù)性，對我國來說具有更大的優(yōu)勢。中國市場會在一定時期內(nèi)出現(xiàn)多種變速器品種并存的現(xiàn)狀，這會使中國的市場更加多元化，同時也會使競爭更加激烈。中國汽車產(chǎn)業(yè)巨大的市場，將會使中國變成世界變速器的重要市場。CVT進入中國已經(jīng)有些年頭，但是并沒有被中國消費者廣泛接受。到2010年，中國輕型車市場對最大輸入扭矩為150N?m以下范圍的變速器的需求將超過350萬臺。其中，雙離合器變速器可能會占80％的市場份額。中國汽車變速器市場正處于高速發(fā)展期。2007年中國汽車銷售879.15萬輛，2008年汽車產(chǎn)銷量將突破900萬，2010年汽車銷售規(guī)模將達到1263萬輛。在汽車行業(yè)市場規(guī)模高速增長的情況下，中國變速器行業(yè)面臨著重大機遇。2006年我國汽車變速器市場規(guī)模達300億元人民幣，并且以每年超過20%的速度增長。 汽車變速器是一套用于來協(xié)調(diào)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪的實際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動機的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動機和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復雜，自動化程度也越來越高，自動變速器將是未來的主流。汽車行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無級變速(簡稱CVT)。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個世紀的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是，人們始終沒有放棄尋找實現(xiàn)理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實用化進程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標。 2、選題目的和意義 變速器的檔位數(shù)和傳動比與發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化匹配，可以保證汽車具有良好的動力性與經(jīng)濟性。因此現(xiàn)代汽車變速器向著節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、高效、可靠方向不斷提高，結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊，傳動效率更高。變速器的結(jié)構(gòu)型式選擇、設(shè)計參數(shù)選取及設(shè)計計算對汽車的整車設(shè)計極其重要。 變速器可以改變傳動比，擴大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等, 使發(fā)動機在有利的工況下工作；在發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下, 使汽車能倒退行駛；利用空檔，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠啟動、怠速，并便于變速器的換檔或進行動力輸出。 變速器設(shè)計是對汽車理論方面知識系統(tǒng)的應(yīng)用，提高理論聯(lián)系實際的能力。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、設(shè)計的主要內(nèi)容 （1）變速器傳動方案確定； （2）變速器檔數(shù)及各檔傳動比的確定； （3）變速器齒輪參數(shù)的選擇及各檔齒輪齒數(shù)的分配； （4）變速器齒輪的強度計算； （5）變速器軸和軸承的設(shè)計計算及軸的強度驗算； （6）同步器的選擇； （7）利用CAD畫裝配圖、零件圖。 2、擬解決的主要問題 （1）變速器倒檔齒輪參數(shù)計算； （2）變速器軸的設(shè)計與校核； （3）變速器軸承的選擇與校核； （4）變速器同步器的選擇和主要參數(shù)計算。 三、技術(shù)路線（研究方法） 變速器傳動方案確定 變速器傳動機構(gòu) 變速器操縱方式 零、部件結(jié)構(gòu) 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器的設(shè)計與計算 齒輪、軸和軸承 同步器 利用AUTOCAD繪圖 完成畢業(yè)設(shè)計及設(shè)計說明書 調(diào)查、研究并查閱資料 四、進度安排 1、資料收集、調(diào)研，完成開題報告 第1～2周（2月28日～3月13日） 2、熟悉變速器的結(jié)構(gòu)原理 第3周（3月14日～3月20日） 3、變速器傳動方案與設(shè)計步驟確定 第4周（3月21日～3月27日） 4、變速器參數(shù)的選擇、計算及完成裝配草圖 第5～8周（3月28日～4月24日） 5、對裝配草圖進行修改，繪制零件圖 第9～10周（4月25日～5月8日） 6、設(shè)計說明書定稿，完成圖紙繪制 第11～14周（5月9日～6月5日） 7、設(shè)計審核、修改 第15～16周（6月6日～6月19日） 8、畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯 第17周（6月20日～6月26日） 五、參考文獻 [1] 劉惟信. 汽車設(shè)計[M].北京:清華大學出版社, 2001. 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