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SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 穆明 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程07-10 指導教師姓名 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 HLJIT5-200變速器設計 一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、意義 1、目的和意義 隨著社會的快速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，汽車（尤其是轎車）作為一種必不可少的交通工具已走進千家萬戶。總之，汽車工業(yè)的發(fā)展水平直接代表著一個國家基礎工業(yè)和國民經(jīng)濟的實力。中國未來10年，經(jīng)濟型轎車至少應翻一番。因此設計一種適合我國國情的經(jīng)濟型轎車的變速器具有十分重要的意義，而且也符合全球對環(huán)境保護的要求，小排量低排放的經(jīng)濟型轎車肯定是未來汽車的主力。 變速器是汽車的重要部件之一，主要是在汽車行進過程中改變傳動比，從而改變汽車的行駛速度和驅動輪上的轉矩，以適應變化的行駛條件；或利用倒檔實現(xiàn)汽車的倒向行駛；在發(fā)動機不熄火的情況下利用空擋中斷動力傳遞，便于汽車起動、怠速、換擋、和動力輸出。它由幾十個零件組成，零件之間的裝配關系復雜。因此變速器的設計需要較長的時間和反復的實驗。為了縮短設計周期和降低成本，基于CAD軟件平臺實現(xiàn)變速器的輔助設計是現(xiàn)代制造技術的必要手段。對于車輛工程專業(yè)的本科學生，通過本畢業(yè)設計可以充分復習所學知識，并能提高計算機及軟件使用水平，為以后的工作打下堅實基礎。 本設計的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足家庭使用的中小型、經(jīng)濟實用、發(fā)動機前置前驅動的一種變速器。 2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展，趨勢 距1894年，一個法國工程師給一輛汽車裝上世界上第一個變速器至今，汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器為汽車重要的組成部分，是承擔放大發(fā)動機扭矩，配合引擎功扭特性，實現(xiàn)理想動力傳遞，從而適應各種路況實現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。如今,變速器的設計和制造廣泛采用CAD、CAE和CAM技術，這些計算機輔助技術不僅僅節(jié)省了在設計研究過程中的時間，更解決了在研發(fā)過程中的成本問題，各大汽車制造廠家也紛紛引進技術，使計算機應用到汽車生產(chǎn)研發(fā)的過程中去。在對汽車變速器的三維設計中,目前仍主要采用自底向上設計方法,即先對組成總成概念設計模型的零件進行詳細的幾何結構設計,然后再對其結構零件進行裝配。這種設計方法的缺陷是所開發(fā)的產(chǎn)品不僅缺乏整機設計標準和設計要求的繼承性, 而且在整個設計階段一些重要的產(chǎn)品設計信息、零部件信息沒有得到很好的建立和控制, 一旦發(fā)現(xiàn)問題修改起來相當困難。而工程技術人員通常的設計過程是一個由抽象到具體的逐步細化過程,是一個自頂層向底層的逐步分解細化和求解的過程。其中的結構設計一般是先設計裝配圖,再設計零件圖, 裝配圖和零件圖是相互關聯(lián)的。這種設計流程叫做自頂而下的設計。比如通過將虛擬樣機技術中軟件協(xié)同方法應用于虛擬裝配的研究中，實現(xiàn)了在產(chǎn)品的設計階段以較少的時間和精力進行虛擬裝配，并從靜態(tài)和動態(tài)兩方面對裝配結果進行了驗證，得到可靠的裝配檢查結果。從而減少虛擬樣機的建模時間，增加模型的可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品上市的時間，這種技術就是基于在計算機輔助設計、分析和制造的基礎上進行的研究。再如對具體的齒輪進行幾何精度計算設計完成后,在計算機輔助設計、分析和制造軟件中調(diào)用繪圖軟件進行自動繪圖,生成各級齒輪的平面二維圖形。所有圖形基本不需要任何修改即可用于生產(chǎn)。而且所有齒輪的參數(shù)、尺寸,包括技術要求均能在圖紙中自動標注,無須手工輸入。所以當今對汽車的設計很大程度上依賴于計算機的相關軟件。 由于對自動變速器良好性能的逐漸認識，用戶的需求量也越來越大，使國內(nèi)汽車企業(yè)加快了對自動變速器的發(fā)展步伐。近幾年我國大量進口和合資生產(chǎn)的中高檔轎車中，據(jù)統(tǒng)計價格在14萬元以上的轎車絕大部分裝有自動變速器，這對自動變速器的設計制造、匹配與維修提出迫切要求，因此這就要求我們這些汽車專業(yè)人員對汽車自動變速器的結構和工作原理有較為深刻的了解和掌握。由于自動變速器結構復雜，專業(yè)技術要求高，僅靠傳統(tǒng)的理論學習方法很難保證對它的了解和掌握，需要一種適用于科研教育機構使用的自動變速器實驗設備，應用于教學實踐，可使學生自行操作、練習，既充分利用設備又能加深學生對相關知識的理解，使學生綜合運用知識的能力和技能得以提高。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題 (一) 主要研究內(nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是研制開發(fā)中小型前輪驅動轎車變速器的方案和各系統(tǒng)的設計，計算和校對.結合國外汽車設計的一些先進技術和國內(nèi)專家們做過的一些工作，對前驅動轎車變速器的設計給出了詳細的方法和較為合理的理論，本文主要預計做的工作包括以下幾方面： 1)總體方案分析 根據(jù)所開發(fā)車型的關鍵所在，要全面考慮所有方面，包括可行性、經(jīng)濟性、安全性、舒適性、操縱穩(wěn)定性、平順性、動力性、高速性等一系列問題，才能使你開發(fā)出的車在市場上有競爭力，才能被人們所接受。 2) 變速器總體布置，確定系統(tǒng)的性能參數(shù) 總體方案出臺后，就要對變速器進行總體布置，確定各系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)各系統(tǒng)性能的需要開始設計各系統(tǒng)。 3)傳動系統(tǒng)的設計 傳動系統(tǒng)的布置和組成取決于發(fā)動機的結構形式、布置位置和車輛的驅動形式.因為該車型采用前置前驅動形式，發(fā)動機的動力通過離合器和變速器后輸出，并直接帶動前橋，這樣傳動系省去了一根傳動軸，同時離合器和變速器可以與發(fā)動機制成一體，從而使總體結構非常緊湊，這種結構的關鍵在于等速萬向節(jié)的設計與選取.本文對此加以探討，給出合理的設計原則。 4)變速器結構設計與計算 變速器用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步，爬坡，轉彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機再最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。變速器由變速傳動機構和操縱機構組成。 (二）擬解決的主要問題 1）變速器的擋數(shù)，各擋傳動比的設計 2）齒輪，軸等零件的尺寸和參數(shù)設計 3）齒輪，軸等的強度校核 4）利用計算機繪制各零件圖及裝配圖 三、技術路線（研究方法） 調(diào)研和收集資料 確定變速器的設計方案 掌握變速器設計過程 根據(jù)整車要求確定汽車變速器的設計參數(shù) 計算變速器各項參數(shù)及關鍵齒輪及軸的強度校核 完成CAD裝配圖、零件圖 完成設計說明書 四、進度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開題報告 第2周 （2）整體方案設計，完成結構示意圖（手繪）第3周 （3）結構設計計算，有限元分析，4-8周 （4）繪制設計圖9-12周 （5）編寫設計說明書13周 （6）畢業(yè)設計（論文）審核、修改 第14、15周 （7）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第16周 五、參考文獻 [1] 劉惟信．汽車設計[J]．清華大學出版社，2001，7 [2] 汽車工程師手冊．《汽車工程師手冊》編輯委員會[J]．人民交通出版社，2001，5 [3] 陳家瑞．汽車構造（下）[J]．機械工業(yè)出版社，2005，8． [4] 王望予．汽車設計 第四版[J]．機械工業(yè)出版社，2006，8． [5] 余志生．汽車理論[J]．機械工業(yè)出版社c：2006，5． [6] 周松鶴．工程力學．機械工業(yè)出版社，2004，8 [7] 濮良貴，紀名剛．機械設計[J]高等教育出版社：2001，6． [8]劉品,李哲．機械精度設計與檢測基礎[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005.1. [9]汪斌．汽車變速器技術的發(fā)展與展望 [J].汽車研究與開發(fā),2005. [10]趙桂范，鄭德林，郭巖．汽車設計[J].哈爾濱工業(yè)大學出版社，1994.6. [11]中外汽車構造圖冊(底盤分冊) [M]. 吉林科學技術出版社，1995.1. [12]中國第一汽車集團公司汽車產(chǎn)品構造圖冊. 人民交通出版社，1999.8 [13]sebulke a the two-mass flywheel-a torsional vibration damper for the power train of passenger carsstate of the art and further technical development (SAE870394).SAE transactions.1987:89-98 [14]Yasuo shimizu ,Toshitake kawai. Development of electric power steering . SAE paper no. 1994,15(3,4,5:243-254) 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日