SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué)生姓名 系部 汽車與交通 工程學(xué)院 專業(yè)、班級 指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 題目名稱 HLJIT7-1000變速器設(shè)計 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 變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一，它的主要功用是匹配發(fā)動機的扭矩和轉(zhuǎn)速，汽車傳動系的作用是根據(jù)行駛需求改變發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系特性，把動力有效而可靠的傳遞到驅(qū)動輪上，變速器作為傳動系的重要組成部分，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)簡單，故障率相對較低，價格合理，燃油消耗低，手動變速器今后一定會繼續(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力性、經(jīng)濟性和加速性，則必須擴大傳動比的范圍并增多檔位數(shù)?，F(xiàn)代汽車上采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，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)過于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn)，重型汽車多采用組合式機械變速器，即以一、兩種4~6檔變速器為主體，通過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)、不同傳動比范圍的變速器系列。目前，組合式機械變速器已成為重型汽車的主要形式。 目前，國外自動變速器發(fā)展迅速，市場份額占據(jù)越來越多，但手動變速器仍將占有大部分市場。據(jù)預(yù)測，2013年歐洲變速器市場上，匹配手動變速器的汽車仍將占52%，配備自動變速器的將占10%，匹配無級變速器的將占2%，匹配雙離合變速器的將占16%，配備自動變速器的將占20%。 在國外，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，手動變速器因為其低廉的價格和給駕駛者的良好的操控感，一直以來都占據(jù)著變速器的主流。可是在我國眾多的變速器生產(chǎn)廠家中，還沒有形成本企業(yè)的系列化生產(chǎn)。我國重型車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國、德國、日本等幾個國家，引進技術(shù)多為國外80~90年代的產(chǎn)品。作為汽車高級技術(shù)領(lǐng)域的重型汽車變速器在國內(nèi)通過漫長的引進消化過程，如今已有了長足的進步，能夠在原有引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過改型或在引進技術(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)都能有十幾個新產(chǎn)品推向市場。但從當(dāng)今的重型車發(fā)展情況來看，在新產(chǎn)品開發(fā)商國內(nèi)重型車變速器仍然走的是一般性的開發(fā)過程，沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品。國內(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)對整車新車型配套產(chǎn)品的能力還遠遠不夠，在技術(shù)方面還有很長的路要走。 2、目的、依據(jù)和意義 變速器作為整車的一個關(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)量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的。近年來變速器的質(zhì)量不過關(guān)頻頻出現(xiàn)：一汽大眾在北美召回約1.35萬輛汽車，天津一汽豐田2008年共計召回83406輛汽車等等。因此，加強對變速器的設(shè)計，對提高整車質(zhì)量、整車廠的經(jīng)濟效益與聲譽至關(guān)重要。 近年來，車輛自動變速器成為了一個重要的研究方向。國內(nèi)外都進行了重型車輛自動變速器的研究與開發(fā)，國外的眾多重型車輛變速器生產(chǎn)廠家已經(jīng)實現(xiàn)了自動變速器商品化生產(chǎn)。據(jù)世界最大的手動變速器制造商德國采埃孚公司預(yù)測，全球非手動變速器需求正在不斷增長。預(yù)計到2011年，全球變速器需求年增長率為2.1%，盡管如此，手動變速器仍將占大部分的市場份額，可以達到52%。近年來，隨著燃油價格的不斷上升，以及汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，手動變速器又迎來的新的發(fā)展機遇。而重型汽車又因為其巨大的裝載質(zhì)量，以及復(fù)雜的使用條件，欲保證重型汽車良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，避免變速器的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn)，因此，國內(nèi)外的重型汽車大多數(shù)仍然采用的是手動變速器。本設(shè)計綜合考慮技術(shù)可行性、變速器未來發(fā)展趨勢及產(chǎn)業(yè)化等方面因素，最終確定采用手動變速器作為研究對象。 本設(shè)計主要是設(shè)計重型車輛的手動變速器，重型車輛的載荷很大，除了發(fā)動機需要強大的動力之外，還需要變速器的權(quán)利協(xié)助。機械式變速器在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動，特別是面對爬坡路面，它的特點顯露的非常明顯，而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但機械式變速器所具備的優(yōu)點是顯而易見而且還能為大多數(shù)的消費者所接受。本次設(shè)計是針對重型汽車，設(shè)計一種適用于重型汽車的變速器，使重型汽車的動力性、經(jīng)濟性、加速性和舒適性都有所提高。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容： （1）研究汽車機械變速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計； （2）建立有限元計算模型； （3）研究汽車機械變速器的載荷； （4）加載進行應(yīng)力分析與結(jié)果分析； （5）對汽車機械變速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。 2、擬解決的主要問題： （1）變速器設(shè)計方案的確定，這關(guān)系到此后的設(shè)計與計算，是本次設(shè)計的基礎(chǔ)核心內(nèi)容； （2）齒輪強度的計算與校核。計算量大，計算復(fù)雜繁瑣，是本次設(shè)計的核心內(nèi)容； （3）利用ANSYS軟件進行有限元分析，對軸進行校核，軟件使用比較困難，是本次設(shè)計的難 點內(nèi)容； （3） 利用CAD制作圖紙及用Word進行說明書的制作，比較繁瑣，而且必須要能夠熟練應(yīng)用這 兩個軟件，需要足夠的耐心與細心，是本次設(shè)計的重點內(nèi)容。 三、技術(shù)路線（研究方法） 選定變速器類型 校核強度 計算選定軸 中心距修改 確定齒輪齒數(shù) 選定中心距 確定傳動比 · 強度不夠 用有限元分析軟件進行靜力學(xué)分析 重點進行彎曲分析 CAD制作圖紙以及說明書制作 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(shè)計，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，有限元分析，4-8周 （4）繪制設(shè)計圖9-12周 （5）編寫設(shè)計說明書13周 （6）畢業(yè)設(shè)計（論文）審核、修改 第14、15周 （7）畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯準備及答辯 第16周 五、參考文獻 [1]王望予. 汽車設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003． [2]童康祥.型牽引車的技術(shù)現(xiàn)狀和競爭趨勢[J].專用汽車，2003.(1). [3]郝京順. 汽車變速器的發(fā)展[J].知識講座，2000.(3). [4]喬維高,蘇楚奇.現(xiàn)代汽車電子裝置結(jié)構(gòu)原理與維修[M].北京：高等教育出版社，2000. [5]王尚軍DC6J80T六檔變速器設(shè)計[J].大同齒輪集團有限責(zé)任公司，2002.(10). [6]張陽,席軍強,陳慧巖.半掛牽引車自動變速器換檔策略研究[J].北京理工大學(xué)機械與車輛工程學(xué)院.2006.(6). [7]楊通順.變速器的黃金時代[J].汽車與配件，2003.(11). [8]林紹義.一種汽車變速器設(shè)計[J].機電技術(shù)，2004.(6). [9]吳修義.國內(nèi)組合式機械變速器的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].現(xiàn)代零部件，2005.(5). [10]殷浩東.工程機械驅(qū)動橋、變速器產(chǎn)品現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J].工程機械與維修，2006.(3). [11]劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社.2001. [12]Lechner G, Naunheimer H．Automotive Transmissions: Fundamentals, Selection, Design and Application[Ｍ]．Berlin：Springer, 1999． [13]吳修義.機械變速器系列化及與車輛的匹配[J].變通世界，1999（9）． [14]王之熙.許杏根.簡明機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997． [15]諸文農(nóng).底盤設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1981. [16]萬方數(shù)據(jù).汽車變速器全解析. [17]萬方數(shù)據(jù).重型汽車變速器技術(shù)趨勢與應(yīng)用. 六、備注