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SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 李慕 系部 汽車與交通 工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程07-8班 指導(dǎo)教師姓名 崔宏耀 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是√否 題目名稱 HLJIT7-1000變速器設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀 變速器是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一，它的主要功用是匹配發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，汽車傳動(dòng)系的作用是根據(jù)行駛需求改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系特性，把動(dòng)力有效而可靠的傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上，變速器作為傳動(dòng)系的重要組成部分，變速器性能直接關(guān)系到汽車的整體性能。而手動(dòng)變速器是最傳統(tǒng)、歷史最悠久的一種變速器，其換檔操作遵從駕駛者的意志，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率相對(duì)較低，價(jià)格合理，燃油消耗低，手動(dòng)變速器今后一定會(huì)繼續(xù)得到廣泛的應(yīng)用。 重型汽車變速器是指與重型商用車和大型客車匹配的變速器。重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，欲保證重型汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，則必須擴(kuò)大傳動(dòng)比的范圍并增多檔位數(shù)。現(xiàn)代汽車上采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而重型汽車復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，為避免變速器的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn)，重型汽車多采用組合式機(jī)械變速器，即以一、兩種4~6檔變速器為主體，通過(guò)更換系列齒輪副和配置不同的變速器，得到一組不同檔數(shù)、不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。目前，組合式機(jī)械變速器已成為重型汽車的主要形式。 目前，國(guó)外自動(dòng)變速器發(fā)展迅速，市場(chǎng)份額占據(jù)越來(lái)越多，但手動(dòng)變速器仍將占有大部分市場(chǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，2013年歐洲變速器市場(chǎng)上，匹配手動(dòng)變速器的汽車仍將占52%，配備自動(dòng)變速器的將占10%，匹配無(wú)級(jí)變速器的將占2%，匹配雙離合變速器的將占16%，配備自動(dòng)變速器的將占20%。 在國(guó)外，變速器專業(yè)化生產(chǎn)廠家很注重產(chǎn)品系列化，為主機(jī)廠選用最滿意的變速器提供了極大的方便和靈活性。 在中國(guó)，手動(dòng)變速器因?yàn)槠涞土膬r(jià)格和給駕駛者的良好的操控感，一直以來(lái)都占據(jù)著變速器的主流?？墒窃谖覈?guó)眾多的變速器生產(chǎn)廠家中，還沒(méi)有形成本企業(yè)的系列化生產(chǎn)。我國(guó)重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國(guó)、德國(guó)、日本等幾個(gè)國(guó)家，引進(jìn)技術(shù)多為國(guó)外80~90年代的產(chǎn)品。作為汽車高級(jí)技術(shù)領(lǐng)域的重型汽車變速器在國(guó)內(nèi)通過(guò)漫長(zhǎng)的引進(jìn)消化過(guò)程，如今已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，能夠在原有引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改型或在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品。每年重型車變速器行業(yè)都能有十幾個(gè)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。但從當(dāng)今的重型車發(fā)展情況來(lái)看，在新產(chǎn)品開發(fā)商國(guó)內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開發(fā)過(guò)程，沒(méi)有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)的重型車變速器生產(chǎn)廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱，應(yīng)對(duì)整車新車型配套產(chǎn)品的能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在技術(shù)方面還有很長(zhǎng)的路要走。 2、目的、依據(jù)和意義 變速器作為整車的一個(gè)關(guān)鍵部件、汽車傳東西中最主要的部件之一，其產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的。近年來(lái)變速器的質(zhì)量不過(guò)關(guān)頻頻出現(xiàn)：一汽大眾在北美召回約1.35萬(wàn)輛汽車，天津一汽豐田2008年共計(jì)召回83406輛汽車等等。因此，加強(qiáng)對(duì)變速器的設(shè)計(jì)，對(duì)提高整車質(zhì)量、整車廠的經(jīng)濟(jì)效益與聲譽(yù)至關(guān)重要。 近年來(lái)，車輛自動(dòng)變速器成為了一個(gè)重要的研究方向。國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了重型車輛自動(dòng)變速器的研究與開發(fā)，國(guó)外的眾多重型車輛變速器生產(chǎn)廠家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)變速器商品化生產(chǎn)。據(jù)世界最大的手動(dòng)變速器制造商德國(guó)采埃孚公司預(yù)測(cè)，全球非手動(dòng)變速器需求正在不斷增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2011年，全球變速器需求年增長(zhǎng)率為2.1%，盡管如此，手動(dòng)變速器仍將占大部分的市場(chǎng)份額，可以達(dá)到52%。近年來(lái)，隨著燃油價(jià)格的不斷上升，以及汽車對(duì)安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，手動(dòng)變速器又迎來(lái)的新的發(fā)展機(jī)遇。而重型汽車又因?yàn)槠渚薮蟮难b載質(zhì)量，以及復(fù)雜的使用條件，欲保證重型汽車良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，避免變速器的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn)，因此，國(guó)內(nèi)外的重型汽車大多數(shù)仍然采用的是手動(dòng)變速器。本設(shè)計(jì)綜合考慮技術(shù)可行性、變速器未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)業(yè)化等方面因素，最終確定采用手動(dòng)變速器作為研究對(duì)象。 本設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)重型車輛的手動(dòng)變速器，重型車輛的載荷很大，除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)大的動(dòng)力之外，還需要變速器的權(quán)利協(xié)助。機(jī)械式變速器在起步的時(shí)候有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)，特別是面對(duì)爬坡路面，它的特點(diǎn)顯露的非常明顯，而對(duì)于其他新型的變速器，雖然具有操作簡(jiǎn)便等特性，但機(jī)械式變速器所具備的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見而且還能為大多數(shù)的消費(fèi)者所接受。本次設(shè)計(jì)是針對(duì)重型汽車，設(shè)計(jì)一種適用于重型汽車的變速器，使重型汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、加速性和舒適性都有所提高。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 1、研究的基本內(nèi)容： （1）研究汽車機(jī)械變速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)； （2）建立有限元計(jì)算模型； （3）研究汽車機(jī)械變速器的載荷； （4）加載進(jìn)行應(yīng)力分析與結(jié)果分析； （5）對(duì)汽車機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2、擬解決的主要問(wèn)題： （1）變速器設(shè)計(jì)方案的確定，這關(guān)系到此后的設(shè)計(jì)與計(jì)算，是本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)核心內(nèi)容； （2）齒輪強(qiáng)度的計(jì)算與校核。計(jì)算量大，計(jì)算復(fù)雜繁瑣，是本次設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容； （3）利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析，對(duì)軸進(jìn)行校核，軟件使用比較困難，是本次設(shè)計(jì)的難 點(diǎn)內(nèi)容； （3） 利用CAD制作圖紙及用Word進(jìn)行說(shuō)明書的制作，比較繁瑣，而且必須要能夠熟練應(yīng)用這 兩個(gè)軟件，需要足夠的耐心與細(xì)心，是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。 三、技術(shù)路線（研究方法） 選定變速器類型 校核強(qiáng)度 計(jì)算選定軸 中心距修改 確定齒輪齒數(shù) 選定中心距 確定傳動(dòng)比 · 強(qiáng)度不夠 用有限元分析軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析 重點(diǎn)進(jìn)行彎曲分析 CAD制作圖紙以及說(shuō)明書制作 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第2周 （2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，4-8周 （4）繪制設(shè)計(jì)圖9-12周 （5）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書13周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第14、15周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周 五、參考文獻(xiàn) [1]王望予. 汽車設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [2]童康祥.型牽引車的技術(shù)現(xiàn)狀和競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)[J].專用汽車，2003.(1). 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