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附 錄 附錄A 英語(yǔ)科技文獻(xiàn) Manual Transmission Basics It's no secret that cars with manual transmissions are usually more fun to drive than their automatic-equipped counterparts. If you have even a passing interest in the act of driving, then chances are you also appreciate a fine-shifting manual gearbox. But how does a manual trans actually work? With our primer on automatics(or slushboxes, as detractors call them) available for your perusal, we thought it would be a good idea to provide a companion overview on manual trannies, too. A brief history lesson shows that manual transmissions preceded automatics by several decades. In fact, up until General Motors offered an automatic in 1938, all cars were of the shift-it-yourself variety. While it's logical for many types of today's vehicles to be equipped with an automatic -- such as a full-size sedan, SUV or pickup -- the fact remains that nothing is more of a thrill to drive than a tautly suspended sport sedan, sport coupe or two-seater equipped with a precise-shifting five- or six-speed gearbox. It's what makes cars such as a Corvette, Mustang, Miata or any BMW sedan or coupe some of the most fun-to-drive cars available today. We know which types of cars have manual trannies. Now let's take a look at how they work. From the most basic four-speed manual in a car from the '60s to the most high-tech six-speed in a car of today, the principles of a manual gearbox are the same. The driver must shift from gear to gear. Normally, a manual transmission bolts to a clutch housing (or bell housing) that, in turn, bolts to the back of the engine. If the vehicle has front-wheel drive, the transmission still attaches to the engine in a similar fashion but is usually referred to as a transaxle. This is because the transmission, differential and drive axles are one complete unit. In a front-wheel-drive car, the transmission also serves as part of the front axle for the front wheels. In the remaining text, a transmission and transaxle will both be referred to using the term transmission. The function of any transmission is transferring engine power to the driveshaft and rear wheels (or axle halfshafts and front wheels in a front-wheel-drive vehicle). Gears inside the transmission change the vehicle's drive-wheel speed and torque in relation to engine speed and torque. Lower (numerically higher) gear ratios serve as torque multipliers and help the engine to develop enough power to accelerate from a standstill. Initially, power and torque from the engine comes into the front of the transmission and rotates the main drive gear (or input shaft), which meshes with the cluster or counter shaft gear -- a series of gears forged into one piece that resembles a cluster of gears. The cluster-gear assembly rotates any time the clutch is engaged to a running engine, whether or not the transmission is in gear or in neutral. There are two basic types of manual transmissions. The sliding-gear type and the constant-mesh design. With the basic -- and now obsolete -- sliding-gear type, nothing is turning inside the transmission case except the main drive gear and cluster gear when the trans is in neutral. In order to mesh the gears and apply engine power to move the vehicle, the driver presses the clutch pedal and moves the shifter handle, which in turn moves the shift linkage and forks to slide a gear along the mainshaft, which is mounted directly above the cluster. Once the gears are meshed, the clutch pedal is released and the engine's power is sent to the drive wheels. There can be several gears on the mainshaft of different diameters and tooth counts, and the transmission shift linkage is designed so the driver has to unmesh one gear before being able to mesh another. With these older transmissions, gear clash is a problem because the gears are all rotating at different speeds. All modern transmissions are of the constant-mesh type, which still uses a similar gear arrangement as the sliding-gear type. However, all the mainshaft gears are in constant mesh with the cluster gears. This is possible because the gears on the mainshaft are not splined to the shaft, but are free to rotate on it. With a constant-mesh gearbox, the main drive gear, cluster gear and all the mainshaft gears are always turning, even when the transmission is in neutral. Alongside each gear on the mainshaft is a dog clutch, with a hub that's positively splined to the shaft and an outer ring that can slide over against each gear. Both the mainshaft gear and the ring of the dog clutch have a row of teeth. Moving the shift linkage moves the dog clutch against the adjacent mainshaft gear, causing the teeth to interlock and solidly lock the gear to the mainshaft. To prevent gears from grinding or clashing during engagement, a constant-mesh, fully "synchronized" manual transmission is equipped with synchronizers. A synchronizer typically consists of an inner-splined hub, an outer sleeve, shifter plates, lock rings (or springs) and blocking rings. The hub is splined onto the mainshaft between a pair of main drive gears. Held in place by the lock rings, the shifter plates position the sleeve over the hub while also holding the floating blocking rings in proper alignment. That's the basics on the inner workings of a manual transmission. As for advances, they have been extensive over the years, mainly in the area of additional gears. Back in the '60s, four-speeds were common in American and European performance cars. Most of these transmissions had 1:1 final-drive ratios with no overdrives. Today, overdriven five-speeds are standard on practically all passenger cars available with a manual gearbox. Overdrive is an arrangement of gearing that provides more revolutions of the driven shaft (the driveshaft going to the wheels) than the driving shaft (crankshaft of the engine). For example, a transmission with a fourth-gear ratio of 1:1 and a fifth-gear ratio of 0.70:1 will reduce engine rpm by 30 percent, while the vehicle maintains the same road speed. Thus, fuel efficiency will improve and engine wear will be notably reduced. Today, six-speed transmissions are becoming more and more common. One of the first cars sold in America with a six-speed was the '89 Corvette. Designed by Chevrolet and Zahnradfabrik Friedrichshafen (ZF) and built by ZF in Germany, this tough-as-nails six-speed was available in the Corvette up to the conclusion of the '96 model year. Today, the Corvette uses a Tremec T56 six-speed mounted at the back of the car. Many cars are available today with six-speeds, including the Mazda Miata, Porsche Boxster S and 911, Dodge Viper, Mercedes-Benz SLK350, Honda S2000, BMW 3-Series and many others. Some of these gearboxes provide radical 50-percent (0.50:1) sixth-gear overdrives such as in the Viper and Corvette, while others provide tightly spaced gear ratios like in the S2000 and Miata for spirited backroad performance driving. While the bigger cars mentioned above such as the Viper and Vette often have two overdrive ratios (fifth and sixth) the smaller cars like the Celica and S2000 usually have one overdriven gear ratio (sixth) and fifth is 1:1. Clearly a slick-shifting manual transmission is one of the main components in a fun-to-drive car, along with a powerful engine, confidence-inspiring suspension and competent brakes. For more information on a manual transmission's primary partner component, check out our basic primer on clutches and clutch operation. 附錄B 文獻(xiàn)翻譯 手動(dòng)變速器基礎(chǔ) 汽車(chē)手動(dòng)變速器相比于自動(dòng)變速器的駕駛裝備來(lái)說(shuō)，在駕駛方面擁有更多的樂(lè)趣，這已不再是什么秘密了。如果你有興趣超速駕駛，那么，你會(huì)贊賞對(duì)手動(dòng)變速器汽車(chē)的超速進(jìn)行罰款。但是，手動(dòng)擋變速器汽車(chē)是如何工作的？我們將原始的自動(dòng)檔變速器（或slushboxex,因?yàn)榉磳?duì)者這樣稱(chēng)呼他們）提供給您審閱，我們認(rèn)為將一個(gè)概述手冊(cè)提供給合作伙伴是一個(gè)好主意。 簡(jiǎn)明的歷史教訓(xùn)表明，自從有了手動(dòng)變速器，幾十年間，事實(shí)上，直至1938年通用汽車(chē)才開(kāi)發(fā)了自動(dòng)變速器。所有汽車(chē)才有了改變車(chē)型的想法?，F(xiàn)在多種類(lèi)型的汽車(chē)上配備了自動(dòng)變速器，雖然這是合乎邏輯的，例如，全尺寸轎車(chē)，越野車(chē)或皮卡。但事實(shí)上，相對(duì)于落后的運(yùn)動(dòng)轎車(chē)，沒(méi)有比這更刺激的駕駛樂(lè)趣了。運(yùn)動(dòng)跑車(chē)或兩個(gè)座位的跑車(chē)配備了精確地五檔或六檔變速器，這是為什么使得汽車(chē)如克爾維特，野馬Miata或任何寶馬轎車(chē)或跑車(chē)強(qiáng)調(diào)駕駛樂(lè)趣的汽車(chē)上市的原因了。 我們知道一些類(lèi)型的汽車(chē)手冊(cè)，現(xiàn)在讓我們看看他們?nèi)绾喂ぷ?。從六十年代最基本的四檔手動(dòng)變速器汽車(chē)到今天的高科技六檔手動(dòng)變速器汽車(chē)，這些手動(dòng)檔變速器的原理是一樣的。駕駛者換擋是從一個(gè)齒輪到另一個(gè)齒輪，正常情況下，手動(dòng)變速器螺栓連接離合器殼，而離合器殼的另一面通過(guò)螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)后部相連。如果車(chē)輛是前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，變速器仍然以同樣的方式連接發(fā)動(dòng)機(jī)，通常稱(chēng)之為橋。這是因?yàn)樽兯倨?，差速器和?qū)動(dòng)橋是一個(gè)完整的單元。前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)變速器用于驅(qū)動(dòng)前軸上的前輪。在下面的文章里，變速器和驅(qū)動(dòng)橋都將提到并使用它。 所有變速器的功能都是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力給后驅(qū)動(dòng)輪（或前驅(qū)動(dòng)輪）。變速器內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)改變車(chē)輛的速度和扭矩，它與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩有關(guān)。低（數(shù)值高）傳動(dòng)比用于多種扭矩，它能夠幫助發(fā)動(dòng)機(jī)獲得足夠的動(dòng)力，用以加速或停車(chē)。 起初，功率和扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)的前端傳遞和旋轉(zhuǎn)至主傳動(dòng)齒輪（或輸入軸）。其中，嚙合的從動(dòng)齒輪或中間軸齒輪----一系列齒輪鍛造成一個(gè)類(lèi)似于一組齒輪。在任何時(shí)候，從動(dòng)齒輪都處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，離合器在一個(gè)運(yùn)行的引擎作用下運(yùn)行，無(wú)論是在齒輪傳動(dòng)或是處于空擋。 有兩種基本類(lèi)型的手動(dòng)檔變速器?；瑒?dòng)齒輪式和常嚙合齒輪式。和基本的一樣----現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)時(shí)----滑動(dòng)齒輪類(lèi)型，當(dāng)檔位處于空擋時(shí)，沒(méi)有什么使傳動(dòng)箱內(nèi)除了主傳動(dòng)齒輪及齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使嚙合的齒輪適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，駕駛者踩踏離合器踏板和移動(dòng)變速器操縱桿，這使得換擋拉線和撥叉促使齒輪沿主軸方向滑動(dòng)，這就是直接換擋。一旦齒輪嚙合，離合器踏板釋放，發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳遞到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪?？赡苡袔讉€(gè)在不同軸頸上的齒輪和齒，變速器的換擋杠桿機(jī)構(gòu)是被設(shè)計(jì)用來(lái)方便駕駛員換擋的機(jī)構(gòu)。這些過(guò)時(shí)的變速器，齒輪的碰撞是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)辇X輪都以不同的速度旋轉(zhuǎn)。 所有的現(xiàn)代變速器都是常嚙合齒輪式，它仍然使用了類(lèi)似的布置，齒輪滑動(dòng)齒輪類(lèi)型。然而，所有的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，這是因?yàn)辇X輪的主軸不以花鍵軸的形式存在，但他可以自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)常嚙合變速器，主要的傳動(dòng)齒輪，齒輪組和所有的主軸齒輪總是旋轉(zhuǎn)的，這就是變速器的空檔。 除了主軸上的齒輪都有爪形離合器，兩個(gè)主軸齒輪和爪形離合器都各設(shè)有一排齒，移動(dòng)轉(zhuǎn)向杠桿機(jī)構(gòu)，爪形離合器的運(yùn)動(dòng)對(duì)臨近主軸齒輪，造成自鎖和互鎖。 為了防止在工作時(shí)齒輪磨損或發(fā)生碰撞，常嚙合，完全“同步”手動(dòng)變速器裝有同步器。同步器通常包括一個(gè)內(nèi)花鍵轂，接合套，滑塊，鎖環(huán)（或彈簧）和卡環(huán)，該花鍵轂兩端分與兩個(gè)齒輪之間各裝有鎖環(huán)。 這是手動(dòng)變速器內(nèi)部工作的基本情況。至于使得變速器工作的更加合理，他們已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究，，主要是在該領(lǐng)域的其他裝備上。早在六十年代，四檔變速器在美國(guó)和歐洲的汽車(chē)上已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。大多數(shù)汽車(chē)選擇了傳動(dòng)比為1:1的變速器，而沒(méi)有設(shè)置超速檔。今天，幾乎所有的轎車(chē)都配備了超速5檔變速器。 超速行駛使齒輪傳動(dòng)的一種布置形式，它提供了更多更新的傳動(dòng)方式。例如，車(chē)輛保持在同一速度下行駛，變速器四檔傳動(dòng)比為1:1比五檔傳動(dòng)比為0.70:1的變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低百分之三十。因此，燃油效率將使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損明顯減少。今天，六檔變速器也越來(lái)越常見(jiàn)。第一款在美國(guó)銷(xiāo)售的六檔變速器是’89克爾維特。它是雪弗蘭和非德列斯哈芬齒輪廠，以及ZF建造在德國(guó)的公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的。如今，克爾維特使用Tremrc T56型的六檔變速器，并把它安裝在汽車(chē)的后部。 許多汽車(chē)推出了六檔手動(dòng)變速器，其中包括：馬自達(dá)Miata，保時(shí)捷Boxster S和911，道奇Viper,奔馳SLK350，本田S200，寶馬3系列和其他的許多汽車(chē)。這些變速器中有一些提供百分之五十（0.50:1）的六檔超速檔變速器，如毒蛇和克爾維特，而另一些則提供齒輪間距緊密的變速器，像S2000和Miata等，他們的駕駛性能一樣優(yōu)越。上文提到的大排量汽車(chē)，如毒蛇和克爾維特往往有兩個(gè)超速檔（五檔和六檔），小排量汽車(chē)，如切利卡和S2000往往有一個(gè)超速檔（六檔），而五檔傳動(dòng)比是1:1。 顯然，對(duì)強(qiáng)調(diào)駕駛樂(lè)趣的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，一個(gè)手動(dòng)變速箱是它的一個(gè)重要組成部分，與之相匹配的還有一個(gè)強(qiáng)有力的發(fā)動(dòng)機(jī)，牢固耐用的懸掛和安全的剎車(chē)。欲了解手動(dòng)變速器及組成的更多信息，請(qǐng)查閱我們的基本入門(mén)，離合器和離合器的操作。 8 SY-025-BY-5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 填表日期 2009年 4 月 26 日 迄今已進(jìn)行 8 周剩余 9 周 學(xué)生姓名 孫 純 系部 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程B05-17 指導(dǎo)教師姓名 臧 杰 職稱(chēng) 教授 從事 專(zhuān)業(yè) 汽車(chē)運(yùn)用 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 填 寫(xiě) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 1. 調(diào)研，搜集資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 2. 變速器基本參數(shù)的計(jì)算，齒輪、 軸等基本尺寸的計(jì)算與校核； 3.畫(huà)CAD部分裝配圖。 　1.完成CAD裝配圖及零件圖； 2.完成Pro/e圖； 3.完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 4.畢業(yè)設(shè)計(jì)審核，修改； 5.畢業(yè)答辯； 存在問(wèn)題及努力方向 　 涉及CAD和Pro/e的問(wèn)題較多，在裝配關(guān)系，軟件應(yīng)用等方面需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)。 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室 意 見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 孫 純 系部 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程 指導(dǎo)教師姓名 臧 杰 職稱(chēng) 教授 從事 專(zhuān)業(yè) 汽車(chē)運(yùn)用 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 學(xué)習(xí)和研究四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)，進(jìn)行主要部件（齒輪、軸等部件）設(shè)計(jì)，必要時(shí)可采用逆向方法。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求并達(dá)到及格水平以上。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 (1)掌握汽車(chē)變速器結(jié)構(gòu)及工作原理，繪出結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖。(2)確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。(3)確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程圖紙。利用Pro-E建立體圖。(5)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2、技術(shù)要求（研究方法） （1）通過(guò)文獻(xiàn)資料收集，熟悉汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)和CAD的有關(guān)理論知識(shí)，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)設(shè)計(jì)方法和汽車(chē)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。實(shí)地到汽車(chē)廠等部門(mén)實(shí)習(xí)調(diào)查，了解變速器設(shè)計(jì)方法。 （2）編寫(xiě)課題研究大綱和開(kāi)題報(bào)告。 （3）以獅跑四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)為例,方案合理可行；確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 （4）按進(jìn)度要求獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，服從指導(dǎo)教師安排；完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范；方案選擇合理，具有可行性、經(jīng)濟(jì)性、適用性，設(shè)計(jì)思路清晰，符合實(shí)際，圖紙正確符合制圖標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容完整。設(shè)計(jì)和汽車(chē)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 折合CAD A0圖紙1張，A3圖紙12張； Pro-E A4圖紙14張； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.5萬(wàn)字以上。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第1-2周（3月2日~3月13日） （2）變速器方案確定 第3-4周（3月16日~3月27日） （3）參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 第5-6周（3月30日~4月10日） （4）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成圖紙繪制 第7~13周（4月13日~5月29日） （5）交稿 第14周（6月1日~6月5日） （6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月8日~6月19日） （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月22日~6月26日） 五、主要參考資料 [1] 安相璧.汽車(chē)試驗(yàn)工程[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006 [2] 周鶴良，王天順.加速電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)化.中國(guó)機(jī)電工業(yè)，2001(5) [3]王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).第3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [4]《汽車(chē)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì).汽車(chē)工程手冊(cè).設(shè)計(jì)篇.北京:人民交通出版社,2001 [5]《汽車(chē)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì).汽車(chē)工程手冊(cè).制造篇.北京:人民交通出版社,2001 [6]余志生.汽車(chē)?yán)碚?第3 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [7]張洪欣.汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-10 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表 題 目 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 類(lèi)別 設(shè)計(jì)類(lèi) 學(xué)生姓名 孫 純 系、專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 汽車(chē)工程系車(chē)輛工程B05-17班 指導(dǎo)教師 臧 杰 職 稱(chēng) 教授 設(shè)計(jì)成果明細(xì)： （1）完成變速器各零部件的計(jì)算、并校核，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.5萬(wàn)字以上； （2）運(yùn)用CAD軟件作出變速器二維裝配圖及零件圖； （3）運(yùn)用Pro/E軟件建立零件的三維實(shí)體模型，通過(guò)鏈接關(guān)系，進(jìn)行零部件的裝配； 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日 備 注： 注：“類(lèi)別”欄填寫(xiě)畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理材料 題 目 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 孫 純 系部名稱(chēng) 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛工程B05-17 指導(dǎo)教師 臧 杰 職 稱(chēng) 教 授 教研室 汽車(chē)運(yùn)用教研室 起止時(shí)間 2009．03．23～2009.06.28 教 務(wù) 處 制 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 系部名稱(chēng)： 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛工程B05-17 學(xué)生姓名： 孫 純 指導(dǎo)教師： 臧 杰 職 稱(chēng)： 教 授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○○九年六月 The Graduation Design for Bachelor's Degree Design of Four-wheel Drive Automobile Transmission Candidate：Sun Chun Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-17 Supervisor：Prof. Zang Jie Heilongjiang Institute of Technology 2009-06·Harbin SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 孫 純 系部 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程B05-17 指導(dǎo)教師姓名 臧 杰 職稱(chēng) 教授 從事 專(zhuān)業(yè) 汽車(chē)運(yùn)用 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)變速器設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1.1 現(xiàn)狀：汽車(chē)變速器是汽車(chē)的重要部件之一，用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行使工況下，使汽車(chē)獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋，可在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)滑行或停車(chē)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車(chē)獲得倒退行使能力。 汽車(chē)變速器技術(shù)的發(fā)展歷史： 手動(dòng)變速器（MT：Manual Transmisson）主要采用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車(chē)行駛時(shí)的換擋工作，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。 自動(dòng)變速器（AT：Automatic Transmisson）是由液力變矩器，行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力變矩器和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。 AMT是在傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器的基礎(chǔ)上改造而成，主要改變了手動(dòng)換擋操縱部分。即在MT總體結(jié)構(gòu)不變的情況下改用電子控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。 無(wú)級(jí)變速器（CVT：Continuously Variable Transmission）,又稱(chēng)為連續(xù)變速式機(jī)械變速器。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器主要包括主動(dòng)輪組，從動(dòng)輪組，金屬帶和液壓泵等基本部件。主要靠主動(dòng)輪，從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶來(lái)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化，傳動(dòng)帶一般用橡膠帶，金屬帶和金屬鏈等。 無(wú)限變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（IVT：Infinitely Variable Transmisson）采用的是一種摩擦板式變速原理。IVT的核心部分由輸入傳動(dòng)盤(pán)，輸出傳動(dòng)盤(pán)和Variator傳動(dòng)盤(pán)組成。它們之間的接觸點(diǎn)以潤(rùn)滑油作介質(zhì)，金屬之間不接觸，通過(guò)改變Variator裝置的角度變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限的變化。 汽車(chē)的發(fā)展經(jīng)歷了三大革命，動(dòng)力革命（內(nèi)燃機(jī)的使用），傳動(dòng)革命（機(jī)械傳動(dòng)的完善和液體傳動(dòng)的使用）和控制革命（用傳感器、微機(jī)和電液閥進(jìn)行信息處理）。 從先進(jìn)國(guó)家來(lái)看，動(dòng)力革命和傳動(dòng)革命已經(jīng)完成，目前正處于控制革命階段，要解決的主要是機(jī)械太“機(jī)械”，沒(méi)有靈性的問(wèn)題，過(guò)去機(jī)械全靠人來(lái)操縱控制，然而人的生理和心理能力（感覺(jué)器官的功能、頭腦分析的能力和體能）是有限的，操縱汽車(chē)這樣復(fù)雜的機(jī)械對(duì)于人來(lái)說(shuō)體力和腦力負(fù)擔(dān)是很重要的，更主要的是單靠人力操縱將阻礙汽車(chē)的發(fā)展和其性能的提高。因此必須對(duì)汽車(chē)各部分（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行自動(dòng)控制，并從各部分的單獨(dú)控制向整車(chē)一體化控制發(fā)展，從一般控制向智能控制發(fā)展。要解決機(jī)械信息處理能力問(wèn)題，機(jī)械本身是無(wú)能為力的，液壓控制在性能上也達(dá)不到要求，必須引入具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)。但是僅僅采用機(jī)電液技術(shù)還不夠，還需要應(yīng)用聲學(xué)、光學(xué)、和化學(xué)等多學(xué)科技術(shù)才能使機(jī)械具有良好的信息處理能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。 從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看，汽車(chē)傳動(dòng)技術(shù)中的關(guān)鍵是電子技術(shù)、電液控制技術(shù)和傳感器技術(shù)。目前，世界主要的變速器制造生產(chǎn)廠家都致力于這些關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，極大地促進(jìn)了自動(dòng)變速器的發(fā)展。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer aided design,簡(jiǎn)稱(chēng)CAD），泛指設(shè)計(jì)者以計(jì)算機(jī)為主要工具，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與編撰技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)工作的總稱(chēng)，是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)。其中工程分析泛指包括有限元分析、可靠性分析、動(dòng)態(tài)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的常規(guī)分析等內(nèi)容，亦稱(chēng)計(jì)算機(jī)輔助工程分析（computer aided engineering,簡(jiǎn)稱(chēng)CAE）。 Pro/ENGINEER (簡(jiǎn)稱(chēng)Pro/E)是美國(guó)Paramatric Technology Corporation公司開(kāi)發(fā)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。也是最早實(shí)現(xiàn)參數(shù)化技術(shù)商業(yè)化的軟件。其功能是非常強(qiáng)大的，利用它可以進(jìn)行零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、數(shù)控加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)分析、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理、應(yīng)力分析、逆向造型和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。 Pro/ENGINEER全球擁有廣泛的影響。在我國(guó)也是應(yīng)用最為廣泛的CAD/CAM軟件之一。最近幾年，CAD/CAM技術(shù)在我國(guó)發(fā)展很快，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)、工程機(jī)械、航天航空業(yè)、鐵道車(chē)輛及設(shè)備、國(guó)防工業(yè)、通用機(jī)械制造業(yè)、造船業(yè)、機(jī)械電子工業(yè)、人機(jī)工程學(xué)、工程咨詢業(yè)、運(yùn)動(dòng)器械及娛樂(lè)設(shè)備等各領(lǐng)域。一些制造生產(chǎn)商將CAD/CAM技術(shù)引入各自的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，大大簡(jiǎn)化機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，大幅縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的系統(tǒng)及性能，獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的產(chǎn)品，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 1.2 目的：為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低開(kāi)發(fā)成本，通過(guò)CAD軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速器的輔助設(shè)計(jì)。使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段以較少的時(shí)間和精力進(jìn)行虛擬裝配并對(duì)裝配結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，得到了可靠的裝配檢驗(yàn)結(jié)果。減少建模時(shí)間，增加模型可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品上市的時(shí)間。 1.3 意義：變速器是汽車(chē)的重要部件之一，主要是在汽車(chē)行進(jìn)過(guò)程中改變傳動(dòng)比，從而改變汽車(chē)的行駛速度和驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)變化的行駛條件；或利用倒檔實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的倒向行駛；在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下利用空擋中斷動(dòng)力傳遞，便于汽車(chē)起動(dòng)、怠速、換擋、和動(dòng)力輸出。它由幾十個(gè)零件組成，零件之間的裝配關(guān)系復(fù)雜。因此變速器的設(shè)計(jì)需要較長(zhǎng)的時(shí)間和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本，基于CAD軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)變速器的輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的必要手段。對(duì)于車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的本科學(xué)生，通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以充分復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，并能提高計(jì)算機(jī)及軟件使用水平，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 基本內(nèi)容： 1、掌握汽車(chē)變速器結(jié)構(gòu)及工作原理，繪出結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖。 2、確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。 3、確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 4、使用AutoCAD完成工程圖紙；利用Pro-E建立體圖。 5、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 解決問(wèn)題： 1、掌握汽車(chē)變速器各零部件的設(shè)計(jì)方法； 2、掌握設(shè)計(jì)汽車(chē)變速器具體的技術(shù)路線； 3、練習(xí)Pro/E，熟練掌握其基本操作和基本知識(shí)； 4、掌握運(yùn)用Pro/E繪制變速器零件圖； 5、掌握運(yùn)用Pro/E進(jìn)行變速器的裝配。 三、技術(shù)路線（研究方法） 1、研究汽車(chē)變速器原理、結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)等基本理論，并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)軟件等相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； 2、運(yùn)用CAD軟件Pro/E進(jìn)行零件建模與零件裝配及工程圖的繪制。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及各零部件的結(jié)構(gòu)分析與形式選擇 變速器的結(jié)構(gòu)分析與形式選擇 基本參數(shù)的確定與計(jì)算 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 同步器的設(shè)計(jì)計(jì)算 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 利用pro/e繪制零件圖 裝配 完成設(shè)計(jì) 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第1-2周（3月2日~3月13日） （2）變速器方案確定 第3-4周（3月16日~3月27日） （3）參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 第5-6周（3月30日~4月10日） （4）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成圖紙繪制 第7~13周（4月13日~5月29日） （5）交稿 第14周（6月1日~6月5日） （6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月8日~6月19日） （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月22日~6月26日） 五、參考文獻(xiàn) [1] 臧杰，閻巖.汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè)，2005.8 [2] 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001.7 [3] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)［M］.第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8 [4] 余志生.汽車(chē)?yán)碚摚跰］.第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.5 [5] 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