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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目: 奧騰皮卡變速器設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程 B07-7班 學(xué) 生 姓 名: 王威力 導(dǎo) 師 姓 名: 呂德剛 開 題 時 間: 2011.02.28 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué)生姓名 王威力 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-7班 指導(dǎo)教師姓名 呂德剛 職稱 講師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是否 題目名稱 奧騰皮卡變速器設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、 課題研究現(xiàn)狀 自從汽車采用內(nèi)燃機作為動力裝置開始，變速器就成為汽車重要的組成部分?，F(xiàn)代汽車上廣泛使用的是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機，其具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠、使用方便等特點，但其轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速變化范圍小，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，因此，在汽車傳動系中設(shè)置了變速器和主減速器，用以達到減速增距的目的。 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(dān)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(yīng)各種路況實現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。 現(xiàn)代汽車變速器的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)嶄新的變速器裝置。變速器技術(shù)的每次跨越，都和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進制造技術(shù)、運動仿真等為變速器的進一步發(fā)展提供了有力的保障。變速器的發(fā)展也給相關(guān)學(xué)科提出更高的理論要求，使人類的認識邁向新的、更高的境界。 汽車變速器按傳動比變化方式不同可分為有級式、無極式和綜合式三種。 有級式變速器：有幾個可選擇的固定傳動比，采用齒輪傳動。又可分為齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。有級式變速器應(yīng)用最為廣泛，目前轎車和輕、中型貨車多有應(yīng)用。 無級式變速器：傳動比可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化,常見的有液力式,機械式和電力式等。電力式變速器在傳動系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢。 綜合式變速器：由有級式變速器和無級式變速器共同組成的，其傳動比可以在最大值與最小值之間幾個分段的范圍內(nèi)作無級變化。綜合式變速器目前應(yīng)用的較多。 汽車變速器按操縱方式不同，變速器又可分為強制操縱式、自動操縱式和半自動操縱式三種。 強制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。 自動操縱式變速器：傳動比的選擇和換檔是自動進行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動機的負荷信號和車速信號來控制執(zhí)行元件，實現(xiàn)檔位的變換。 半自動操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動換檔，部分檔位手動(強制) 換檔；另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開加速踏板時，由執(zhí)行機構(gòu)自行換檔。 使用最早的是手動變速器，國內(nèi)最早的東風(fēng)解放全是是手動變速器，但手動變速器也并非一成不變，早期的變速器，那時國內(nèi)還在實用不帶同步器的變速器，換擋要依據(jù)經(jīng)驗來判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速和汽車速度是否同步才能進行，并且升檔和降檔要求的油離配合還不一樣。后來為了方便駕駛，在領(lǐng)個相鄰齒輪間裝上了同步器，依靠同步器的作用，我們換擋就不需要去判斷車速了。目前手動變速器依然在汽車界應(yīng)用非常廣泛，自動變速器是個趨勢，但手動變速器確是駕駛樂趣的極大體現(xiàn)者。 2、 選題目的和意義 汽車變速器用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)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，同時是發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要。因為它們關(guān)系到車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性。如不同車速時驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系，當(dāng)車速低于最高車速時，驅(qū)動力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅(qū)動力加速或爬坡。這些都與變速器的參數(shù)有關(guān)。 從輕型貨車的特性上來說，手動變速器的功用是其他變速器所不能替代的。本課題取材于汽車中比較實用的皮卡汽車，皮卡車載貨或在雨、雪路面上行駛時，動力性好，越野性能出色。為了滿足消費者對汽車高性能、安全性、可靠性、舒適性的需求，對變速器的性能要求也更高。因此，本課題主要是針對機械式變速器的設(shè)計。 本課題根據(jù)給定皮卡車的車型參數(shù)，設(shè)計皮卡車的變速器系統(tǒng)，使汽車在各種工況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。汽車變速器的設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計的成功與否決定著車輛的平順性、動力性和燃油經(jīng)濟性等多方面的設(shè)計要求。這就對變速器設(shè)計人員提出較高的要求。采用AutoCAD 繪制二維平面圖，對變速器參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，能夠大大提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。通過對皮卡汽車的變速器課題深入的分析與研究，強化我們的開發(fā)與設(shè)計能力。運用所學(xué)知識和技能分析解決實際問題，樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)，培養(yǎng)不斷思考和學(xué)習(xí)的能力。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、基本內(nèi)容 （1）研究變速器發(fā)展現(xiàn)狀、目的意義、存在的問題及發(fā)展趨勢； （2）變速器傳動機構(gòu)布置方案確定； （3）變速器各檔傳動比的分配確定； （4）變速器齒輪參數(shù)的選擇； （5）變速器各檔齒輪齒數(shù)的分配； （6）變速器齒輪的設(shè)計計算； （7）變速器軸和軸承的設(shè)計計算； （8）同步器及箱體的設(shè)計； （9）利用CAD畫裝配圖、零件圖。 2、擬解決的主要問題 （1）參數(shù)計算（變速器傳動比計算、中心距計算、齒輪參數(shù)計算、各檔齒輪齒數(shù)的分配）。 （2）變速器齒輪設(shè)計計算（變速器齒輪幾何尺寸計算；變速器齒輪的強度計算及材料選擇；計算各軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；齒輪強度計算及檢驗）。 （3）變速器軸設(shè)計計算（各軸直徑及長度計算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的強度計算、軸的加工工藝分析）。 （4）變速器軸承的選擇及校核。 （5）同步器的設(shè)計選用和參數(shù)選擇。 （6）變速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 三、技術(shù)路線（研究方法） 通過網(wǎng)上搜索及圖書瀏覽收集相關(guān)資料 變速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器齒輪與軸的設(shè)計校核 同步器及操縱機構(gòu)確定 利用AUTOCAD繪圖 四、進度安排 （1）調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報告 第1～2周（2月28日～3月13日） （2）確定總體方案 第3～4周（3月14日～3月27日） （3）對變速器總體結(jié)構(gòu)進行布置 第5～6周（3月28日～4月10日） （4）對變速器傳動部分進行設(shè)計 第7周（4月11日～4月17日） （5）建立變速器的零件圖 第8～11周（4月18日～5月17日） （6）書寫設(shè)計說明書 第12～13周（5月16日～5月29日） （7）設(shè)計審核、修改設(shè)計說明書 第14～16周（5月30日～6月19日） （8）畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第17周（6月20日～6月26日） 五、參考文獻 [1] 董云海, 殷晨波, 何茂先, 楊敏, 岳剛鵬. 基于MATLAB優(yōu)化工具箱的齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù), 2005,(11) [2] 劉鶴松, 崔勝民. 基于MATLAB的汽車變速器優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2004, (01) [3] 馬云超, 阮米慶. 變速器參數(shù)的可靠性優(yōu)化設(shè)計[J]. 上海汽車, 2009,(01) [4] 劉惟信. 汽車設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2001. [5] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002. [6] 朝峰. 汽車變速器技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 汽車研究與開發(fā)，2005. [7] 張松林. 最新軸承手冊[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007. [8] 王望予. 汽車設(shè)計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [9] 馬秋生. 機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003. [10] 周松鶴. 工程力學(xué)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2005. [11] 張文春. 汽車理論[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2005. [12] 董寶承. 汽車底盤[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [13] 彭明濤. 汽車帶式變速器的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 重慶工商大學(xué)學(xué)報，2003,(01) [14] Lee H.Kim H.Improvement of Fuel Economy by Shift Speed Control for Metal Belt Continuously Variable Transmission[J]，Imeche,2002. [15] Ashloy E.Is CVT the Transmission of the Future[J]，Mechanical Engineering,1994. 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日