轎車五檔變速器設(shè)計
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開題報告
設(shè)計（論文）題目
轎車五檔變速器設(shè)計
設(shè)計（論文）題目來源
自擬課題
設(shè)計（論文）題目類型
工程設(shè)計
起止時間
一、 設(shè)計（論文）依據(jù)及研究意義：
1886 年， 世界上誕生的第一輛汽車并未安裝變速器， 直到 1902 年才由法國人造出了第一部裝有變速器的汽車。 目前， 絕大多數(shù)汽車仍采用機(jī)械式變速器、 分動器、 主減速器， 構(gòu)成整車傳動系， 其結(jié)構(gòu)簡單、 操縱方便、 造價低廉仍不失為汽車傳東西中常用的主要總成。 由于汽車上廣泛采用活塞式內(nèi)燃機(jī)， 其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小， 而復(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。 為此在傳動系中設(shè)置了變速器。 機(jī)械式手動汽車變速器因結(jié)構(gòu)簡單， 傳動效率高， 制造成本低和工作可靠等優(yōu)點， 在不同形式的汽車上得到廣泛的應(yīng)用， 機(jī)械式手動變速器在今后相當(dāng)長的時間里， 依然會在我國車輛傳動系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
自 1940 年美國通用汽車公司首次將液力機(jī)械式自動變速器裝車應(yīng)用以來， 液力機(jī)械式自動變速器的生產(chǎn)形成系列化和專業(yè)化。 其發(fā)展之快， 應(yīng)用之廣， 以致于人們直接命名其為”自動變速器”。 AT 以優(yōu)越的動力性能， 乘坐舒適性和簡便的操作， 在汽車工業(yè)中占有相當(dāng)?shù)牡匚弧?我國幾種系列轎車中和重型載貨車上雖有應(yīng)用， 但限于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件， 獨(dú)立開發(fā)， 成批生產(chǎn) AT 的能力尚不具備。 省油， 排污低， 操縱方便， 行駛舒適的機(jī)械式無級自動變速器(CVT)一直是人們追求的目標(biāo)。 CVT 與其它傳動相比， 操縱方便性和乘坐舒適性均可與液力變矩器相媲美， 而其傳動效率卻遠(yuǎn)高于液力變矩器。 更主要的是它能夠協(xié)調(diào)車輛外界行駛條件與發(fā)動機(jī)負(fù)荷， 充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)潛力， 提高整車燃油經(jīng)濟(jì)性， 使汽車具有良好的牽引特性， 顯著地提高超車性能， 這是現(xiàn)有的有級式變速器無法相比的， 故 CVT 是國內(nèi)外汽車傳動研究和推廣的重點之一。 電傳動與液壓車輛的馬達(dá)相似， 它一改機(jī)械傳動中的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 代之以電流輸至電動機(jī)來驅(qū)動汽車。 另一種以新型蓄電池， 燃料電池作為能源的電動車， 它不用石油燃料， 無污染， 能量轉(zhuǎn)換效率高， 因而將廣泛用于短途運(yùn)輸?shù)霓I車， 大客車， 貨車上。 日本的電源公司， 美國通用公司， 德國大眾公司等研制的電動車已基本上滿足使用者的需要。 電力式自動變速器噪聲低， 污染小， 自動化程度高， 元件布置方便， 可用電池代替原動機(jī)， 在不可再生資源日益枯竭， 環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，電力式自動變速器無疑是重要的發(fā)展方向之一。 電子控制機(jī)械式自動變速器(AMT)是自動變速器的一種， 它是在原有固定軸式齒輪變速器的基礎(chǔ)上， 把選， 換檔和離合器及發(fā)動機(jī)油門的操縱自動化。 與液力機(jī)械式自動變速器和機(jī)械式無級變速器相比， 它具有傳動效率高， 成本低， 易制造，生產(chǎn)繼承性好等優(yōu)點， 從世界范圍來看， 它是自動變速器的一個重要發(fā)展方向。近年來， 隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和車輛密度的加大， 對變速器的性能要求也越來越高。 眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車變速器性能的研究中傾注了大量的心血， 使變速器技術(shù)得到飛速的發(fā)展。雖然它有諸多缺點， 如換擋沖擊大， 體積大， 操縱麻煩等； 但是， 它也有很多優(yōu)點， 如傳動效率高， 工作可靠， 壽命長， 制造工藝成熟和成本低等。 所以， 如果能改善機(jī)械式變速器上述的缺點，它還是有很大的發(fā)展空間的。 如果在減小機(jī)械式變速器的體積和提高傳動平穩(wěn)性兩方面做一些研究， 就可以解決這些問題。 隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 電子控制自動變速器的問世， 給汽車帶來了更理想的傳動系統(tǒng)。 機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入汽車領(lǐng)域， 推動騎車變速器裝置的重大變革。 自動變速器裝置出現(xiàn)了電子化趨勢， 特別是大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展， 使由微機(jī)控制發(fā)動機(jī)和變速器換擋成為可能。 總體看來， 目前世界上應(yīng)用較多的汽車變速器是手動變速器、 電控液力自動變速器、 金屬帶式無級變速器、 電控機(jī)械式自動變速器、 雙離合器變速器及環(huán)形錐盤滾輪引式無級變速器等數(shù)種， 并具有各自優(yōu)勢， 但其中金屬帶式無級變速器前景看好。
我國的汽車及各種車輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距， 其中一個重要原因就是設(shè)計手段落后， 發(fā)達(dá)國家在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計上早以進(jìn)入了分析設(shè)計階段， 他們利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)， 將現(xiàn)代設(shè)計方法， 如有限元分析、 優(yōu)化設(shè)計、 可靠性設(shè)計等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中， 采用機(jī)械 CAD 系統(tǒng)在計算機(jī)上進(jìn)行建模、 分析、 仿真、 干涉檢查， 實現(xiàn)三維設(shè)計， 大大地提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率， 減少了實驗費(fèi)用， 縮短了產(chǎn)品更新周期。 而我們的設(shè)計手段仍處于以經(jīng)驗設(shè)計為主的二維設(shè)計階段， 設(shè)計完成后在投產(chǎn)中往往要進(jìn)行很大的改動， 使得產(chǎn)品開發(fā)周期很長， 性能質(zhì)量低等。 為改變我國的車輛零部件的生產(chǎn)和設(shè)計手段的落后狀況， 縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期， 提高市場競爭力， 有必要開發(fā)一些適合中國國情的汽車及零部件的 CAD 系統(tǒng)， 對已開發(fā)的 CAD 系統(tǒng)需進(jìn)一步提高和完善。 隨著 CAD 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用， 許多國家和部門都對其進(jìn)行了大量的研究和實驗， 隨之開發(fā)并形成一些成套硬件和軟件系統(tǒng)。 在美國、 日本及歐洲發(fā)達(dá)國家中，利用 CAD 技術(shù)解決眾多繁瑣的設(shè)計和分析計算。 形成了以圖形系統(tǒng)為基礎(chǔ)、 以數(shù)據(jù)庫為核心、 以工具系統(tǒng)為支撐和以分析計算為應(yīng)用的集成化系統(tǒng)。
研究意義：本次畢業(yè)設(shè)計正是利用CAD技術(shù)來完成五檔變速器的設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅可以鞏固所學(xué)的理論知識，還可以培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識的能力，同時提高了應(yīng)用Pro/E軟件的能力，因而是一次很好的理論和實踐相結(jié)合的鍛煉機(jī)會。本次畢業(yè)設(shè)計源于生產(chǎn)世紀(jì)，對于我們今后從事實際技術(shù)工作有很大的幫助，有利于我們掌握壓鑄模設(shè)計的過程和要點，熟悉Pro/E軟件在壓鑄模設(shè)計中的應(yīng)用步驟，為日后的工作打下一個堅實的基礎(chǔ)
二、設(shè)計主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案，路線）
（一）主要研究內(nèi)容：
1. 變速器的結(jié)構(gòu)形式選擇
2. 變速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算
3. 變速器中心距的設(shè)計與計算
4. 各檔齒輪和軸的校核計算
5. 用 CAD 畫裝配圖和零件圖。
（二）預(yù)期目標(biāo)：
技術(shù)方案：
1. 改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；
2. 在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；
3. 利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機(jī)能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出；
4.使換擋迅速、省力、方便；
5.工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有挑擋、亂擋及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生；
6.使變速器的工作噪聲低。
設(shè)計路線：
1.研究五檔變速器換擋原理與動力傳遞方式，明確變速器的功用與設(shè)計要求。
2.研究變速器的主要類型和結(jié)構(gòu)。
3.分析變速器的主傳動方案和倒擋方案。了解每種方案的優(yōu)缺點，最終選擇最合適的傳動方案進(jìn)行設(shè)計。
4.確定變速器結(jié)構(gòu)方案時，要考慮齒輪型式、換擋結(jié)構(gòu)型式、軸承型式等因素，以滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便等要求。
5．對變速器的主要參數(shù)進(jìn)行選擇，通過計算得出變速器的檔位數(shù)、傳動比、中心距、齒輪模數(shù)、齒形、壓力角、螺旋角、齒寬和齒輪變位系數(shù)等參數(shù)。
6.完成對齒輪和軸的設(shè)計及其強(qiáng)度校核，并作出相應(yīng)的二維、三維圖。
三、設(shè)計（論文）的研究重點及難點：
重點：
1.變速器傳動機(jī)構(gòu)方案的選擇；
2.變速器參數(shù)的確定；
3.同步器的設(shè)計。
難點：
1.同步器方案的選擇；
2.同步器參數(shù)的設(shè)計；
3.齒輪參數(shù)的確定。
四、設(shè)計（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）：
（一）研究方法：
首先閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，教材及新聞背景資料，包括機(jī)械制造的原理及方法，數(shù)控機(jī)床現(xiàn)有技術(shù)水準(zhǔn)，國際水平探討方面的書籍、報刊。以了解可靠性的內(nèi)容。然后通過調(diào)研，進(jìn)一步了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。接下來進(jìn)行分析與設(shè)計。確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。
（二）進(jìn)度安排：
五、進(jìn)行設(shè)計（論文）所需條件：
1、需工作間、電腦、相關(guān)資料等；
2、 使用繪圖軟件，辦公軟件進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計工作；
3、繪制整機(jī)裝配圖，繪制設(shè)備部分零件圖，編寫設(shè)計計算說明書；
4、在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定的工作量。
六、主要參考文獻(xiàn)（不少于15篇文獻(xiàn)）：
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