变速器开题报告李亚鹏批改1.doc

中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名：李亚鹏学 号：1101014150学 院、系：机械与动力工程学院专 业：车辆工程设 计 题 目：某型轿车手动变速器设计与校核指导教师:赵利华2015年3 月 9 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；4学生的“学号”要写全号（如02011401X02），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”；6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1、 本课题的研究背景及意义随着经济和科学技术的不断的发展，汽车工业1也渐渐成为我国支柱产业，汽车的使用已经遍布全国。而随着我国加入WTO，人民生活水平的不断提高，微型客货两用车、轿车等高级消费品已进入平常家庭。 经过这几年的刻苦学习，我掌握了多门基础知识和专业知识。在大学毕业，即将走向工作岗位之际，按国家教委和学校的要求，我开始选做对轿车五档变速器的设计。毕业设计是对每个大学生进行知识掌握与实际运用的一次大检阅，充分体现了一个设计者的知识掌握程度和创新思想。通过本次设计，我将进一步巩固所学的知识，提高实际运用能力，并为以后参加工作打下良好的基础【1】。变速器在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小；由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围不能满足实际路况的需要；当汽车倒车行驶时， 汽车的发动机曲轴一般都是只向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶。因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车的倒车行驶。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作【2】。改革开放30年来，我国汽车变速器行业随着整车行业的快速发展而不断的发展壮大，形成了一批规模的变速器企业，大多数本土变速器企业在引进消化吸收国外先进技术方面获得了突出的成绩，并不断自主创新，在手动变速器领域，尤其是重型汽车和微型汽车用手动变速器上，涌现出了大量的自主创新的产品，一些跨国公司和合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持续高速增长的中国汽车市场需要做出了非常大的贡献。21世纪汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车对各系统部件的设计需求旺盛，其实，汽车与人一样，也是有着整套健康系统的有几机结合体，发动机是以车轮、底盘、悬架，然而连接他们的，是类似于人体神经的变速器系统。如果汽车丧失了变速器这个中心环节，心脏，四肢与躯干再好，汽车只是如同植物人一般成为一堆废铁！可以说变速器是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。这是变速箱过程中首要催产素。由此可见汽车对变速器进行研究具有十分重要的意义【3】。中国汽车变速箱市场正处于快速发展变化的时期。一方面国内汽车市场巨大的潜力为变速箱行业提升增长空间，2008年中国汽车销售938万辆，2009年增长8.6%.，达到1019万辆。另一方面，自动变速箱技术的快速发展，给国内汽车变速箱市场带来了新的发展机遇。我国汽车变速箱市场规模大300亿元以上，自动变速箱的需求比例在不断提高。在乘用车领域，目前有能力生产轿车自动变速箱的国内企业仅有吉利、奇瑞等少数几家，一些合资10多年的企业，还在使用进口自动变速箱。经过这几年的刻苦学习，我掌握了多门基础知识和专业知识。在大学毕业，即将走向工作岗位之际，按国家教委和学校的要求，我开始选做对轿车五档变速器的设计。毕业设计是对每个大学生进行知识掌握与实际运用的一次大检阅，充分体现了一个设计者的知识掌握程度和创新思想。通过本次设计，我将进一步巩固所学的知识，提高实际运用能力，并为以后参加工作打下良好的基础【4】。二、本课题的国内外研究现状在汽车变速100多年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车变速器为手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手自一体变速器（AMT）、无级变速器（CVT）、双离合变速器（DCT）五种型式。它们各有优缺点：MT的节能效果最好、经济性娱乐性强，但对驾驶技术要求高；AT的节能效果差一些，但是操作简单、舒适性好、元器件可靠性高；AMT具备前两者的优点，但在换挡时会有短暂的中断，舒适性差一些；CVT结构简单、效率高、功率大、车速变化平稳，但它的传动带容易损坏，无法承受较大的载荷；DCT结合了手动变速器的燃油经济性和自动变速器的舒适性，它是从传统的手动变速器演变而来，目前代表变速器的最高技术。 在我国，据调查2007年手动变速器的市场比重为74%，占据较大的市场份额。从2002到2007年间自动档变速器市场占有率从9%增长到26%，Global Insight公司预计到2012年自动档变速器将占据33%的份额，而乘用车市场自动档所占的比例可能达到44%。从2002-2006年间，女性用户从20.3%增长到30.9%，而自动档变速器使用方便特点深受女性用户群的喜爱。另外在消费者调查中最受关注的汽车配件中，第一名是安全气囊，第二就是自动档的变速器。在中国，自动档变速器的市场是十分乐观的。同时手动档变速器的节能型，经济性以及驾驶娱乐性也决定了其不可替代性【57】。针对中国变速器市场发展趋势，Global Insight的亚洲区技术分析师段诚武博士阐述了几点自己的见解： 一、在短期内，手动档变速器仍然占据主要份额，而自动档变速器将有更大的增长空间。二、鉴于中国市场情况的复杂性，长期来看变速器不是单一式的发展趋势，没有哪一种形式变速器会成为最后的赢家。三、在中国市场，从技术支持、目前的市场份额以及设备提供这几个方面来看AMT与LPG、AUTOE和汽油、CVTE和混合动力以及DCT和柴油都具有相似性。四、从长远来看，中国本土的企业应该更加关注DCT这个产品，因为它将有非常好的前景。发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先，任何发动机都有其峰值转速；其次，发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如，发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下，变速箱应具有灵活的变速比,可以较好的发挥发动机的动力性能【89】。 变速箱通过离合器与发动机相连，这样，变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速。一个5档的变速箱提供5种不同的变速比，在输入轴和输出轴间产生转速差。为了更好的理解变速箱的工作原理，下面让我们先来看一个1档变速箱的简单模型，看看各部分之间是如何配合的：输入轴通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个部件。轴和齿轮叫做中间轴。工作时它们一起旋转，轴旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴就可以传输发动机的动力了。轴是一个花键轴，直接和驱动轴相连，通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。齿轮在花键轴上自由转动。在发动机停止，但车辆仍在运动中时，齿轮和中间轴都在静止状态，而花键轴依然随车轮转动。齿轮和花键轴是由套筒来连接的，套筒可以随着花键轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮1档。 挂进1档时，套筒就和右边的齿轮啮合。输入轴带动中间轴，中间轴带动右边的齿轮，齿轮通过套筒和花键轴相连，传递能量至驱动轴上。在这同时，左边的齿轮也在旋转，但由于没有和套筒啮合，所以它不对花键轴产生影响。当套筒在两个齿轮中间时，变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动，速度是由中间轴上的齿轮和齿轮间的变速比决定的.如今，5档手动变速箱应用已经很普遍了,它的基本工作原理是：换档杆通过三个连杆连接着三个换档叉，在换挡杆的中间有个旋转点；当你拨入1档时，实际上是将连杆和换档叉往反方向推。当你左右移动换档杆时，实际上是在选择不同的换档叉（不同的套筒）；前后移动时则是选择不同的齿轮。 在换挡杆的中间有个旋转点，当你拨入1档时，实际上是将连杆和换档叉往反方向推。当你左右移动换档杆时，实际上是在选择不同的换档叉（不同的套筒）；前后移动时则是选择不同的齿轮。而倒档是 通过一个中间齿轮来实现。如图所示，齿轮始终朝其他齿轮相反的方向转动。因此，在汽车前进的过程中，是不可能挂进倒档的，套筒上的齿和齿轮不能啮合，但是会产生很大的噪音【1012】。三、本课题的相关理论综述及应用变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，又称变速箱。它作为汽车动力系统重要的组成部分，主要用于转变从发动机曲轴传出的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同需求。此外，变速器还用于使汽车能倒退行驶和在起动发动机以及汽车滑行或停车时使发动机与传动系保持分离；必要时还应有动力输出功能。为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下设计要求【9】：1.应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。2.设置空档，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档，使汽车可以倒退行驶。3.工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或手动变速箱来实现。4.重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。5.传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。6.噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。7.贯彻零件标准化、部件通用化和变速器总成系列化等设计要求，遵守有关标准和法规【1315】。 参考文献：1.高维山.变速器J.北京：人民交通出版社，1990,30-402.韩秋实.机械制造技术基础M.北京: 机械工G业出版社，1998,89-1033.王珺.汽车构造J.北京: 电子工业出版社，2011,145-1904.王三民.机械设计M.北京：化学工业出版社，2009,230-2585.乐齐华.工程材料及工艺基础M.西安: 西北工业大学出版社，2001,36-536.刘世荣.金属学与热处理M.北京: 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手动变速器之所以发展如此迅速是因为它操纵起来简单方便，但同时也减少了驾车的乐趣。因此，在不减少驾车娱乐性的同时，又能使操纵更加方便快捷，也是变速器设计时要考虑的一个重要问题。3如何设计出结构更简单、传动效率更高、使汽车车速变化更加平稳以及驾车舒适性更高的变速器，则一直都是变速器设计所要攻克的技术难关。二、本课题采用的研究手段（途径）1.研究三轴五档变速器换挡原理与动力传递形式，明确变速器的功用与设计要求。2.研究变速器的主要类型和结构，比较两轴变速器与三轴变速器各自的优缺点。根据分析结果进行机构选型，最终确定采用哪种结构的变速器进行设计。3.分析变速器的主传动方案和倒档方案。了解每种方案的优缺点，最终选择最适合的传动方案进行设计。4.确定变速器结构方案时，要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式等因素，以满足使用性能、制造条件、维护方便等要求。5.对变速器的主要参数进行选择，通过计算得出变速器的档位数、传动比、中心距、齿轮模数、齿形、压力角、螺旋角、齿宽和齿轮变位系数等参数。6.完成对齿轮和轴的设计及其强度校核，并作出相应的二维、三维图。首先阅读大量的相关文献资料，教材及新闻背景资料，包括机械制造的原理及方法，接下来进行分析与设计。确定数据的准确再进行系统设计。 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见： 指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日附件：参考文献格式学术期刊 作者论文题目期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。例如：1 李峰，胡征，景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报， 2001, 17(3): 3153242 J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. 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