现代SUV变速器设计-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程院 专业、班级 指导教师姓名 职称 实验员 从事 专业 汽车运用技术 是否 外聘 是否 题目名称 现代 速器设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 从上世纪 50 年代第一辆国产载货车下线以来，我国汽车工业经过了 50 多年的发展，已经成为我国的支柱产业。随着改革开放的深入和社会发展的广泛需求，我国汽车工业发展迅速，汽车保有量逐年上升， 2010 年我国汽车保有量比 2001 年增加了 ，近十年来年均增长率为 保持了较高的增长速 度。 21 世纪，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一，变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。可以说，变速器是伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。在完成了最基本的传动功能之 外，我们对变速器的要求也是越来越高，汽车的性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能。由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。 近年来，随着车辆技术的进步和车辆密度的加大，对变速器的性能要求也越来越高。众多的汽车工程师在改进汽车变速器性能的研究中倾注了大量的心血。使变速器技术得到飞速的发展。机械式变速器是目前使用最为广泛的汽车变速器。虽然它有诸多缺点，如换挡冲击大，体积大，操作麻烦等；但是它也有很多优点，如传动效率高，工作可靠，寿命长，制造工艺成熟和成本低等。所以如果能改善机械式变速器上述的缺点，它还是有很大的发展空间的。如果在减小机械式变速器的体积和提高传动平稳性两方面做一些研究，就可以解决这些问题。 我国的汽车及各种车辆的零部件产品在性能和质量上和发达国家存在着一定的差距，其中一个重要原因就是设计手段落后，发达国家在机械产品设计上早已进入了分析设计阶段，他们利用计算机辅助设计技术，将现代设计方法，如有限元分析、优化设计、可靠性设计等应用到产品设计中，采用机械 统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查，实现三维设计，大大地提高产品设计的一次成功率，减少了试验费用， 缩短了产品更新周期。 本设计以现有企业正在生产的车型 北京现代途胜 为基础， 在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算；并对变速器的传动方案和结构形式进行设计；同时对操纵机构和同步器的结构进行设计 ， 阅读大量文献，掌握机械设计的基本步骤和要求，以及传统机械制图的步骤和规则，掌握制动器总成的相关设计方法，以及进一步扎实汽车设计基本知识，学会用 行基本二维制图，同时提高分析问题和解决问题的能力。 纸， 明书全套毕业设计均有 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问 题 在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算，设计 内容 包括输入轴、主动轮、从动轮、输出轴、中间轴、同步器、轴承、操纵机构等 结构 ， 同时进行必要的运动分析和强度校核 。 因为本设计是北京现代途胜汽车，汽车的要求是手动，同时发动机前置，所以选择两轴式变速器。 两轴式变速器因轴与轴承数少，所以有结构简单、论过尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间档位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时噪声也低。变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时，主 减速器采用 弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮。变速器的一档或倒档因传动比大，工作时在齿轮上作用的力也增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出轮齿磨损加快和工作噪声增加。为此， 应该布置在靠近轴的支撑处，以便改善上述不良状况，然后按照从低档到高挡的顺序布置各档齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。常用档位的齿轮因接触应力过高而易造成表面点蚀损坏。将高挡布置在靠近轴的两端支撑中部区域较为合理，在该区域因轴的变形而引起的齿轮偏转较小，齿轮可保 持较好的啮合状态，以减少偏载并提高齿轮寿命。机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力时处于工作状态的轮对数、每分钟转速、传递的功率、润滑系统的有效性、轮齿和壳体等零件的制造精度等。 齿轮的变位是轮齿设计中一个非常重要的环节。采用变位齿轮，出为了避免齿轮产生跟切合配凑中心距以外，他还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨损、抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。 变位齿轮主要是角度变位，角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。变位后可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度相接近的程度，同时还能降低噪声。 变速器齿轮是在承受循环复合的条件下工作，有时还承受冲击负荷。对于高挡齿轮，其主要损坏形式是齿面疲劳剥落 ，因此应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。为提高接触强度，应使总变位系数尽可能取大些，这样两齿轮的齿廓渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。对于抵挡齿轮，由于小齿轮的齿根强度较低，加之传递载荷较大，小齿轮可能出现齿根弯曲、断裂的现象。为提高小齿轮的抗弯强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大、小齿轮的变位系数，此时小齿轮的变位系数大于零。由于工作需要，有时齿轮齿数取 得少会造成轮齿跟切。这不仅削弱了轮齿的抗弯强度，而且重合度减小。此时应对齿轮进行正变位，以消除跟切现象。 此次设计并非创新，而是在给定数据之后进行自主设计。 要求所设计的变速器结构合理，绘制的图纸格式规范，图面质量好；撰写的说明书内容完整，格式规范。 主要内容： 一、 变速器的主要参数的选择与主要零件的设计 变速器的传动机构 的分析与 布置方案 、 变速器主要参数的选择 、 齿轮的形式、主减速比的确定、最低档传动比的确定、 各档传动比 、中心距 及其模数、压力角、螺旋角和齿宽 、 齿轮变位系数的选择 等 。 二、变速器齿轮的强度计 算与材料的选择 齿轮的损坏原因与形式 、 各档位 齿数 、 修正螺旋角值、对中心距的修正、 齿轮 弯曲应力与接触应力 的 强度计算与校核 、 倒档齿轮 。 三、变速器轴的强度计算与校核 变速器轴的结构 形状和尺寸的确定、 轴的设计计算 、 轴的校核 等。 四、变速器同步器的设计 锁环式同步器的基本尺寸 、 同步器的接合齿采用渐开线齿形 等。 纸， 明书全套毕业设计均有 五、安装说明 拟解决主要问题： 1、变速器主要参数的选择 2、 齿轮变位系数 3、轴强度校核 4、同步器的设计 三、 技术路线（研究方法） 四、 进度安排 （ 1） 调研、查阅参考资料，了解 变速器 的功能、主要结构。 撰写开题报告。 第 2 周（ 3 月 1 日 3月 11 日） （ 2） 开题。 第 2 周（ 3 月 11 日） （ 3） 分析并确定 变速器 的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系。根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配 ， 针对给定的设计参数优选 变速器 的总体方案。 第 3 周（ 3 月 12 日 3 月 20 日） （ 4）进行变速器零部件的设计计算。 第 4 5 周 （ 3 月 21 日 4 月 2 日） （ 5）完成部分设计图纸， 折合 0# 图纸 1 张，完成说明书 初稿 。 第 6 周 8 周（ 4 月 3 日 4 月 22日） （ 6）中期检查。第 8 周（ 4 月 22 日） （ 7） 完成变速器装配图、主要零件图，完成设计说明书 第 913 周（ 4 月 23 日 5 月 27 日） （ 8）设计及说明书初稿提交。第 13 周（ 5 月 27 日） （ 9）毕业设计审核、修改。 第 14 16 周（ 5 月 28 日 6 月 17 日） （ 10）毕业设计答辩。 第 17 周（ 6 月 18 日 6 月 20 日） 方 案的确定 变速器参数确定 变位系数的确定 确定传动比 齿轮齿数的计算 齿轮强度的校核 齿轮的优化设计 轴的设计 轴强度的校核 轴的优化设计 同步器 的 参数 同步器的设计 绘制图纸 纸， 明书全套毕业设计均有 五、 参考文献 1 高维山汽车设计丛书 变速器 M北京：人民交通出版社， 1990 2 林梅，马盛明等汽车手动变速器与变速驱动桥 M北 京：机械工业出版社， 1998 3 王望予汽车设计（第 4 版） M 北京：机械工业出版社， 2004 4 刘维信汽车设计 M北京：清华大学出版社， 2001 6 关文达汽车构造 M北京：清华大学出版社， 2005 7 陈家瑞汽车构造 M北京：机械工业出版社， 2000 8 钟毅芳，吴昌林，唐增宝机械设计（第二版） M武汉：华中科技大学出版社， 2001 9 余志生汽车理论（第三版） M北京：机械工业出版社， 2000 10 王望予 汽车设计（第 3 版） M 北京：机械工业出版