轎車三軸變速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)【轎車中間軸式五檔變速器】
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大學(xué)
開 題 報(bào) 告
題 目 轎車三軸變速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析
指 導(dǎo) 教 師
院(系、部) 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
姓 名
日 期
教務(wù)處印制
5
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
1. 目的、意義
變速器是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,目的是原地起步,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與速度,同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋,可在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸;變速器設(shè)有倒擋,使汽車獲得倒退行駛能力,需要時(shí),變速器還有動(dòng)力輸出功能。
改革開放30年來,我國汽車變速器行業(yè)隨著整車行業(yè)的快速發(fā)展而為斷發(fā)展壯大,形成了一批頗具規(guī)模的變速器企業(yè).大多數(shù)本土變速器企業(yè)在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)方面取得了突出成績,并不斷堅(jiān)持自主創(chuàng)新,在手動(dòng)變速器領(lǐng)域,尤其在重型車用和微型車用手動(dòng)變速器上,涌現(xiàn)了大量的自主創(chuàng)新的產(chǎn)品.另外,一些跨國公司狡或合資的變速器企業(yè)開始陸續(xù)在中國設(shè)廠,為滿足持續(xù)高速增長的中國汽車市場(chǎng)需要作出了非常大的貢獻(xiàn). 21世紀(jì)汽車工業(yè)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車對(duì)各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛.其實(shí),汽車與人一樣,也是有著整套健康系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體.發(fā)動(dòng)機(jī)是以及,車輪、底盤與懸掛是軀干與四肢,然而連接他們的,是類似于人體經(jīng)的變速器系統(tǒng)。如果汽車喪失了這個(gè)變速器這個(gè)中心環(huán)節(jié),心臟、四肢與軀干再好,汽車只是如同植物人般成為廢鐵一堆!可以說,變速器是伴隨著汽車工業(yè)出現(xiàn)的必然產(chǎn)物,是汽車上的必需品。在完成了最基本的傳動(dòng)功能之外,我們對(duì)變速器的要求也是越來越高。這是變速箱演變過程的首要催產(chǎn)素。由此可見,對(duì)汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
2. 研究現(xiàn)狀
近年來,隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和車輛密度的加大,對(duì)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。近年來,隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子控制自動(dòng)變速器的問世,給汽車帶來了更理想的傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入汽車領(lǐng)域,推動(dòng)汽車變速器裝置的重大變革。自動(dòng)變速器裝置出現(xiàn)了電子化趨勢(shì),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(dòng)機(jī)和變速器換擋成為可能。
目前世界上使用較多的汽車變速器是手動(dòng)速器、電控液力自動(dòng)變速器、金屬帶式無級(jí)變速器、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器、雙離合器變速器及環(huán)形錐盤滾輪引式無級(jí)變速器等數(shù)種。并具有各自優(yōu)勢(shì),但其中金屬帶式無級(jí)變速器前景看好?,F(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)汽車的要求不斷的變化,機(jī)械式變速器不能滿足人們的需要。從40年代初,美國成功研制出兩擋的液力-機(jī)械變速器以來,自動(dòng)變速器技術(shù)得到了迅速發(fā)展。80年代,美國已將液力自動(dòng)變速器作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。1983年時(shí),美國通用汽車公司的自動(dòng)變速器裝車率已經(jīng)達(dá)到了94%。近些年來,由于電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)變速器技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。自動(dòng)變速器與機(jī)械式變速器相比,具有許多不可比擬的優(yōu)勢(shì):提高發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命,提高汽車的通過性,具有良好的自適應(yīng)性。
隨著自動(dòng)變速機(jī)構(gòu)的出現(xiàn),很多人說手動(dòng)變速器必將淘汰,因?yàn)樗牟倏v的難度以及復(fù)雜性阻礙了汽車的高速發(fā)展。但是我認(rèn)為從市場(chǎng)需求以及適用性方面來說,手動(dòng)變速器還是會(huì)存在于市場(chǎng)上,畢竟手動(dòng)變速器在一些車型上所體現(xiàn)出來的優(yōu)越性是其他變速器所取代不了的。而且隨著人們生活水平的提高,汽車走進(jìn)了尋常百姓家,因此在考錄經(jīng)濟(jì)適用性方面,手動(dòng)變速器更受歡迎。
綜上所述,研究三軸五檔手動(dòng)變速器是非常有意義的,所以我將在三軸五檔手動(dòng)變速器發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過此次論文深入研究三軸五檔手動(dòng)變速器及其性能。
二、研究方案及預(yù)期結(jié)果。
(一) 設(shè)計(jì)方案或論文主要研究內(nèi)容
首先,通過查找書籍以及論文資料,了解變速器的基本組成以及工作原理。根據(jù)組成以及工作原理對(duì)變速器的主要參數(shù)進(jìn)行選擇,并進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì),強(qiáng)度計(jì)算和材料選擇以及變速器軸的設(shè)計(jì)與校核。最后利用軟件進(jìn)行仿真分析。
(二) 主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線
主要問題如下:
1.如何設(shè)計(jì)出更加節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型的變速器,將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個(gè)巨大問題。
2.自動(dòng)變速器之所以發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗倏v起來簡單方便,但同時(shí)也減少了駕車的樂趣。因此,在不減少駕車娛樂性的同時(shí),又能使操縱更加方便快捷,也是變速器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。
3.如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更簡單、傳動(dòng)效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器,則一直都是變速器設(shè)計(jì)所要攻克的技術(shù)難關(guān)。
設(shè)計(jì)方法包括查找文獻(xiàn),閱讀書籍以及設(shè)計(jì)仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
(三) 論文框架(列出說明書大體結(jié)構(gòu)及提綱)
1.緒論
1.1變速器設(shè)計(jì)的目的以及意義
1.2變速器的發(fā)展及現(xiàn)狀
2.變速器主要參數(shù)的選擇及機(jī)構(gòu)布置方案
2.1變速器主要參數(shù)的選擇
2.2變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案的確定
3. 齒輪設(shè)計(jì)
3.1齒輪參數(shù)
3.2各檔傳動(dòng)比及其齒輪齒數(shù)的確定
3.3齒輪的建模過程
4.變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇
4.1齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核
5.變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核
5.1確定軸的尺寸
5.2軸的校核
5.3軸的建模過程
6.變速器同步器的設(shè)計(jì)
7.結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
(四) 預(yù)期結(jié)果
繪制工程圖紙4張(裝配圖2張A0~A1,零件圖2張A1)
編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明1份
翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)1篇
三、研究進(jìn)度
第1周—第4周:畢業(yè)實(shí)習(xí),收集資料,撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
第5周:撰寫開題報(bào)告,進(jìn)行開題答辯。
第6周—第7周:查閱相關(guān)資料,撰寫畢業(yè)論文以及相關(guān)內(nèi)容的計(jì)算。
第8周—第9周:對(duì)所研究對(duì)象進(jìn)行二維繪圖以及重要零件的二維圖繪制。
第10周—第11周:在二維圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維模型建立,并完善論文內(nèi)容
第12周—第13周:整理設(shè)計(jì)資料,打印輸出,提交設(shè)計(jì)資料。
第14周—第15周:準(zhǔn)備答辯,論文評(píng)閱。
第16周:畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
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