畢業(yè)設計(論文)開題報告
課題名稱
三軸五檔式手動變速器的設計
學生姓名
專業(yè)班級
課題類型
指導教師
職 稱
課題來源
1. 設計(或研究)的依據與意義
因為我國油價一直處于上漲趨勢,而且還由于汽車的燃油費用約占汽車運輸成本的30%,因此燃油經濟飛性對汽車的運輸成本有很大的影響。同時,當前、世界能源問題和環(huán)境保護問題日益突出,也要求汽車降低燃油消耗,以節(jié)約石油資源,減少對空氣的污染。
因為汽車的傳動系對汽車的燃油經濟性有重要影響。變速器檔位越多,不但汽車換檔平順,而且使發(fā)動機增加了處于經濟工況下運行的機會,有利于提高燃油經濟性。因此現代汽車都趨向于5檔或以上變速器,或者采用無極變速,保證在任何條件下具有使發(fā)動機在最經濟工況下工作的可能性。在速度不變的情況下,接合高速檔時,傳動比小,發(fā)動機轉速低;接合低速檔時,傳動比大,相應的發(fā)動機轉速高。由發(fā)動機負荷特性可知,當發(fā)動機負荷相同時,一般是轉速越低燃油消耗率越小。在一定的行駛條件下,傳動系的速比越小,汽車的燃油經濟性越高,因此汽車的經濟行駛都在高檔位。為了在良好路面條件下以較高車速行駛,轎車在變速器內裝置速比小于1的超速檔,在車速相同的情況下,掛上超速檔可使發(fā)動機轉速比較低,相對也降低了燃油消耗。
隨著世界經濟的飛速發(fā)展,汽車工業(yè)也飛速發(fā)展,而底盤部分作為汽車的重要一部分,它的作用也越來越重要,變速器作為底盤的重要一部分,其設計也越來越精密。變速器的結構對汽車的動力性,經濟性,操縱的可靠性與輕便性,轉動的平穩(wěn)性與效率都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機參數作優(yōu)化匹配,可得良好的動力性與經濟性。
現在的汽車變速器,多數為手動變速器、自動變速器、手動/自動變速器、無級變速器。傳統(tǒng)的自動變速器AT起源于20世紀40年代的美國,在過去的20年中,全球汽車自動變速器的技術、產品、市場不斷得到迅速發(fā)展,盡管它在結構復雜、尺寸較大、重量偏重、油耗較高、價格較貴、維修費用等方面受到自動變速器、無級變速器、DCT等更先進自動變速器的嚴峻挑戰(zhàn)。但手動變速器由于其的變速靈活性,燃油的經濟性,行駛的方便性,還是被大多數的用戶的許可,又基于輕型貨車的變速器設計,所以手動變速器的設計的重要性不言而喻。
2. 國內外同類設計(或同類研究)的概況綜述
近幾十年來國際汽車科技高速發(fā)展,一些領先技術不斷引進國內,其中先進的變速器技術首當其沖裝配到國內國產車中,在近些年國內外汽車變速器的研究設計方法也出現了更先進的方法技術,以CAD/CAE/CAM/UG/PRO-E為代表的現代汽車設計方法正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設計方法。許多大型應用軟件也應運而生,如文件處理、繪圖軟件、數學分析軟件、數據庫管理軟件、加上計算機網絡的建立,以及基于這些通用軟件的專業(yè)應用軟件的誕生,使“無紙化設計”在一些發(fā)達國家的機械制造企業(yè)中得以實現。
在國外,載貨汽車技術的發(fā)展速度與轎車相比是有過之而無不及的,轎車上擁有的技術載貨汽車上一樣擁有,而轎車上沒有的技術載貨汽車上也擁有。與我國生產的載貨汽車相比,國外先進的載貨汽車更美觀,更經濟,更安全舒適,更注重環(huán)保。其技術水平至少領先我們20年以上。目前,我國載貨汽車生產能力在萬輛以上的企業(yè)只有東風汽車公司、一汽集團、中國重型汽車集團三家。
隨著高科技設計技術的應用更加促進了變速器的設計研究,從AT到ECVT,變速箱技術的演進史代表了汽車科技的演進史。目前最先進的電控無級式自動變速器(ECVT)更是頂尖汽車科技的代表。
世界上一些大型汽車企業(yè)開發(fā)了一系列先進的技術,主要產品為新六速自動變速器,這是目前世界上最先進的自動變速器,也有其他的一些先進的變速器。
第一輛自動變速車:福特T型車 1908年,福特T型車最早采用一種兩個速比的自動變速器。其構造是采用多組齒輪,并且分成中央齒輪和周邊齒輪,最外邊則是一個轉輪,隨著中央齒輪從發(fā)動機引入的扭矩不同,齒輪組相機行事,從而得到高低不一的轉速,,包括倒車擋的反向旋轉。
從AT到ECVT,變速箱技術的演進史代表了汽車科技的演進史。為了使駕駛員不會因長期保持一個坐姿而感到疲勞,其轉向盤可以根據需要自動調節(jié);為了使駕駛更輕松,先進載貨汽車還裝有電控自動換擋變速器。目前最先進的電控無級式自動變速器(ECVT)更是頂尖汽車科技的代表,而在CVT家族中,由計算機控制的無級式自動變速器——電控無級式自動變速器無疑是其中最高科技的代表。與普通CVT相比,由電腦控制可以使ECVT在各種工作狀態(tài)下,保持最佳的傳動比和圓滑過渡,ECVT能同時兼顧汽車的經濟性和動力性,在發(fā)動機最佳轉速范圍內進行傳動比匹配。ECVT可以實現動力傳動系統(tǒng)的綜合控制,充分發(fā)揮發(fā)動機性能,發(fā)動機始終在最佳工況下工作,從而改善了發(fā)動機的燃燒過程,降低了廢氣的排放。
3. 課題設計(或研究)的內容
1. 設計內容:參考BJ1041QF4D輕型貨車,完成所要求條件的輕型貨車變速器及操縱機構設計;繪制變速器及操縱機構的總裝配圖、部件圖和部分零件圖;裝配圖及主要零部件工作圖不少于3張零號圖紙,其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙,同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。
2. 計算內容:完成變速器及操縱機構方案分析,并進行設計計算(應有必要的數據和圖表)。
3. 設計說明書內容:不少于12000字,其中的曲線及插圖全部用計算機繪制;閱讀參考文獻不少于15篇;撰寫中英文摘要,中文摘要400-500字,英文摘要300-450個實詞,關鍵詞一般為4-6個;設計說明書全部用計算機打印。
4. 外文翻譯:完成不少于10000印刷符的外文翻譯(并附原文)。
4. 設計(或研究)方法
1)按照給出的主要技術指標作為參考,進行方案的初選。
2)通過查閱相關專業(yè)書籍進行設計計算,然后進行校核計算,書面驗證各計算參數的正確性。
3)按照已驗證通過的計算參數,繪制變速器裝配圖及零件圖。
5. 實施計劃
(5周): 調研、收集、分析資料;
(6周): 全組集體討論,制定、確定總體方案;
(7~9周): 完成主要總圖設計;
(10~12周): 完成零件圖、部件圖、設計說明書等;
(13周): 整理圖紙及全部設計資料,上交所有設計資料;
(14周): 審核、互審評閱設計;
(14周): 答辯,評定成績;
指導教師意見
指導教師簽字: 年 月 日
研究所(教研室)意見
教研室主任簽字: 年 月 日