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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
劉金池
系部
汽車與交通工程
學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程BW06-7
指導(dǎo)教師姓名
王瑛璞
職稱
高級實驗師
從事
專業(yè)
汽車運用
是否外聘
□是√否
題目名稱
日產(chǎn)銳騏皮卡三軸式變速器設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀
汽車變速器是汽車傳動系的重要組成，變速器用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作，對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性有重要的影響。因此，根據(jù)整車的主要技術(shù)指標(biāo)、發(fā)動機功率、轉(zhuǎn)速和車輛行駛條件，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。設(shè)計一臺匹配性好的變速器，就成為了汽車設(shè)計的一項重要工作。
早在1889年，法國標(biāo)致研制成功世界上第一臺手動機械式4擋齒輪傳動汽車變速器。在現(xiàn)在汽車中，變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、經(jīng)濟性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機的參數(shù)作優(yōu)化匹配,可得到良好的動力性與經(jīng)濟性;采用自鎖及互鎖裝置，倒檔安全裝置可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自動脫檔和誤掛倒檔;采用同步器可使換檔輕便，無沖擊及噪聲;采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙中間軸變速器，后置常嚙合傳動齒輪、短第二軸的變速器，各種自動、半自動以及電子控制的自動換檔機構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。
變速器的設(shè)計系列按輸出轉(zhuǎn)矩分級，供各種車型選用。傳動比應(yīng)按動力一傳動系參數(shù)的匹配要求調(diào)整、更換。也可根據(jù)具體車型的使用壽命要求進行設(shè)計?？筛鶕?jù)同類車型在典型路段上實測的隨機載荷，用統(tǒng)計分析法組成載荷譜，進行變速器的疲勞壽命計算。這種可靠性設(shè)計方法比較符合實際，如果再以優(yōu)化設(shè)計方法選擇有關(guān)設(shè)計參數(shù)及與發(fā)動機參數(shù)作最佳匹配，則可得到以最小零部件尺寸滿足設(shè)計所要求的壽命和性能的設(shè)計方案。有時亦可輔以有限元分析。
對汽車變速器進行了多日標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計。從優(yōu)化結(jié)果與原值的對比看到，該方法對提高設(shè)計效率、減小變速器體積、改善傳動平穩(wěn)性、降低成本和保證傳動可靠性等都具有重要意義。材質(zhì)上選取優(yōu)良的齒輪鋼20 CrMnTi,同時兼?zhèn)浣Y(jié)構(gòu)緊湊、工藝完善、材質(zhì)優(yōu)良、操縱方便、換擋平穩(wěn)準(zhǔn)確、使用可靠、壽命長等特點。
2、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。這次變速器設(shè)計是對汽車?yán)碚摲矫嬷R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）變速器各檔傳動比的分配確定；
（3）變速器齒輪參數(shù)的選擇；
（4）變速器各檔齒輪齒數(shù)的分配；
（5）變速器齒輪的設(shè)計計算；
（6）變速器軸和軸承的設(shè)計計算；
（7）同步器及箱體的設(shè)計；
（8）利用CAD畫裝配圖、零件圖。
2、技術(shù)要求（研究方法）
通過調(diào)查研究變速器傳動方案確定動比的分配，確定齒輪參數(shù)，齒輪的設(shè)計計算，軸和軸承的設(shè)計計算，同步器及箱體的設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書格式規(guī)范，設(shè)計思路清晰，方案選擇合理，具有可行性，圖紙繪制符合制圖標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)合理，滿足設(shè)計要求。熟悉汽車變速器設(shè)計和CAD的相關(guān)知識，掌握汽車變速器設(shè)計計算方法，完成CAD圖紙。
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)查研究
形成研究成果
繪制圖紙
零部件結(jié)構(gòu)
變速器操縱機構(gòu)
變速器傳動機構(gòu)
同步器
齒輪、軸與軸承
外殼及操縱機構(gòu)
變速器設(shè)計計算
變速器結(jié)構(gòu)分析與類型選擇
四、進度安排
（1）資料收集、調(diào)研，完成開題報告 第1~2周（3月1日~3月14日）
（2）熟悉車輛及變速器各參數(shù)，掌握設(shè)計方法及過程 第3周（3月15日~3月21日）
（3）變速器設(shè)計方案確定 第4~5周（3月22日~4月4日）
（4）設(shè)計參數(shù)的選擇、設(shè)計、計算 第6~10周（4月5日~5月9日）
（5）設(shè)計說明書定稿，完成圖紙繪制 第11~14周（5月10日~6月6日）
（6）設(shè)計審核、修改 第15~16周（6月7日~6月20日）
（7）準(zhǔn)備答辯
五、參考文獻
[1] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.
[2] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:人民交通出版社，2001.
[3] 石允國. 汽車變速器的現(xiàn)狀與前景[J].機械研究與應(yīng)用, 2007,4
[4] 常志權(quán)，汽車變速器齒輪嚙合瞬態(tài)性能分析研究，〔學(xué)位論文〕，重慶，重慶大學(xué)，2005年6月。
[5] 王麗芳.自動變速器換檔規(guī)律確定方法的研究.汽車技術(shù)，1998 (6)
[6] 丁能根，連小抿，張耿等.考慮汽車檔位使用率的傳動比優(yōu)化設(shè)計.汽車工程，1997 (3)
[7] 宋寶玉，任秉銀.汽車傳動系參數(shù)優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)的研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001.33 (2):179-182
[8] 蔡炳炎，機械式汽車變速器速比優(yōu)化設(shè)計及扭轉(zhuǎn)振動分析，[碩士學(xué)位論文]，武漢，武漢理工大學(xué)，2005
[9] 羅春香. 汽車變速器設(shè)計中速比分配問題的研究[J]. 西南民族大學(xué)學(xué)報,2004,6
[10] 韋志林.汽車變速器軸承的校核計算[J].廣西工學(xué)院學(xué)報，2000,11(2):37-40
[11] 馮櫻. 汽車變速器自頂向下設(shè)計方法研究[J]. 北京汽車，2007，5
[12] 劉法順.乘用車兩軸式機械變速器的設(shè)計[J].交通科技與經(jīng)濟,2008,4
[13]Fuel Economy with Automatic Transmission SAE 841303_1984
[14] Leitermann.Modern manual transmissions – innovative solutions for a mature technology.VDI – Berichte Nr.1943,2006(Germany)
[15] Domian,Grumbach.Passenger car transmissions – today and in the future；ATZ, Germany,2006,2
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日