变速器性能闭式试验台运动仿真设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 变速器性能闭式试验台运动仿真设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车 辆 工 程 B07 - 5 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 开题报告 撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状及分析）； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线或研究方法； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告”撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求 。 字数应在 4000 字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆 07-5 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 变速器性能闭式试验台运动仿真设计 一、 课题研究现状、选题目的和意义 1、课题研究现状 随着工程车辆工业的迅猛发展，变速箱以其传动比固定，传动力矩大，结构紧凑等优点，成为工程车辆的关键性传动部件之一。齿轮传动效率影响整个工程车辆的动力性，经济性和排放性等。 目前，国外变速器台架测试技术已经比较成熟，可以对变速器的一些特性进行检测，如空载或有负荷情况下的加速及减速换挡特性， 1、 2、 3、 4前进挡、倒挡 的滑差测定，各种工况下的各种油压等。这些设备技术含量高、测试精度高，但购置费用较高，只有一些经济发达地区的个别大型维修部门从国外厂家购买了试验台，但仅仅几台试验台远远满足不了我国各地众多轿车维修单位的需要。部分国内厂家已经开始了该试验台的研制并取得了一些成绩，但由于技术力量不足，所开发的试验台技术含量、自动化程度较低，有些项目的测试只能用手动操作， 准 确率较低，而且检测项目较少，与国外的产品相比缺乏竞争力，无法替代进口产品 ，可见变速器试验台的研究迫在眉睫。 国内外大多将变速箱安装在试验台上进行试验 ，试验台主要分两种形式，一种采用开式功率流变速试验台，它的特点是：结构简单，试验方法简单，能用性好，但是由于需要采用原动机座位驱动机来驱动，造价高，耗电量大，尤其是做耗时较长的疲劳寿命试验台时，更是如此。另外一种采用闭式功率流变速器试验台，它的特点是：与开式试验台相比可以大大的节省动力消耗，这对数量大，周期长，特别是大功率车轮的齿轮传动试验具有巨大的经济效益。所以本次设计选择闭式功率流变速器试验台。 2、国内外相关软件发展现状 计算机辅助设计技术也越来越多的应用于机械设计方面， 20世纪 50年 代初， CAD技术诞生并处于被动式的图形处理阶段，也是 CAD技术的准备和酝酿时期。进入 20世纪 60年代，提出了计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想，从而为 CAD技术的发展和应用打下了 理论基础，同时也相继出现了许多商品化的 CAD设备。 1970年美国 Applicon公司第一个推出完整的 CAD系统，出现了全面向中小企业的 CAD/CAM商品化系统，同时也意味着 CAD技术进入广泛使用时期。 20世纪 80年代， CAD技术进入了突飞猛进的发展时期，在这个时期， CAD/CAM技术从大中企业向中小企业扩展，从发 达国家向发展中国家扩展，从用于产品设计发展到用于工程设计和工艺设计。到了 20世纪 90年代， CAD技术进入了开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期，微机加视窗 95/98/2000/NT操作系统与工作站加 LINIX操作系统，在以太网的环境下构成了 CAD系统的主流工作平台。因此现在的 CAD技术和系统都具有良好开放性，图形接口、图形功能日趋标准化，在 CAD系统中， 综合运用正文、图形、图像、语音等多媒体技术和人工智能、专家系统等技术，从而大大提高了自动化设计程度，出现了智能 CAD新学科。 Pro/Engineer操作 软件 是美国参数技术公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位， Pro/Engineer作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的 CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。 Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成 到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 Pro/E采用 的 模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理 、运动仿真 等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 利用 Pro ENGINEER建立了变速器零件的三维实体模型，采用自底向上的方法对变速器进行装配建模。在变速器装配主模型的基础上，进行了变速器传动系统的运动学仿真。本文采用的分析流程：零件三维建模一子装配建模一总装配建模一运动仿真分析。将 CAD与 CAE技术有效结合，完整地展示了复杂机构的运动学计算 机仿真分析过程，对于工程实际有直接的指导意义。 Pro/e 在与其他类似软件上也有着自己的优势，首先说 solidworks， solidworks 与 Pro/E的思想是一样的，都是参数可编辑性，都是从草绘到实体，就连命令样式都是一样的两者不同的地方是设计的时候参照选取方式不一样， solidworks 是以草绘原点为参考点， Pro/E 则是垂直的四面参考，以及选取的参照。 proe 的基准做的方式更灵活， solidworks 做基准的方式太笨，不够灵活，而且 solidworks 的参数化思想不够完全，编程很不 方便，而且限制很多， Pro/E 则很开放，可以输入各式各样的方程式，以取得相应该的图形。 然后说 UG， UG 与 Pro/E 的风格上区别比较大 Pro/E 擅长产品设计 ,从软件的思路上比较清晰。不过相对其他软件来说，学习时参数化的概念是个难点。 Pro/E 融合了一些变量化实体造型技术的东 西 ，在操作、造型方面思路清晰，比较符合设计者的思路。 而且，在国内用 Pro/E 的人比较多，相关的资料也比较丰富，所以本次 设计我将选择 Pro/E 这个软件来进行。 3、研究目的与意义 汽车变速器是汽车上的重要部件，其设计的 合理性关系到整车的性能。因此其设计成果必须通过实验进行检验。汽车变速器性能试验台可以完成变速器机械功率、疲劳寿命和刚度等性能指标的测试。变速器性能闭式试验台运动仿真设计，进行包括总体结构、加载机构、传动机构在电机驱动下的运动过程仿真及力学分析。以进一步保证闭式汽车变速器性能试验台设计的合理性。 变速器性能试验台可用于进行产品定型试验，完成国家标准规定的试验项目，与传统汽车变速器性能试验台相比，充分利用循环功率，具有节约试验中的能源消耗、操控方便等意义。 变速器设计的关键是结构设计和 个零件材料的选择。通过试验，验证变速器结构型式和材料的选择的可靠性，另一方面也可以及早发现是否犹豫过设计而成为造成车辆超载的隐患。 而 仿真分析方法 的意义在于 可以随意改变，而无须更改实验仪器、固定设备以及实验程序。所得的结果，可以作为齿轮、轴及轴承的强度和刚度等分析的数值依据。更重要的是，由于采用了 仿真分析 技术，相对于传统的物理样机试验，可以更快、更节约成本地进行分析设计。大大降低变速器的开发设计的时间和开发的成本。 所以通过变速器性能闭式试验台运动仿真设计，保证试验台结构设计的合理性 ,缩短产品设计周期，对于工程实际具有重要的应用价值 和意义 。 二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1、研究内容 完成变速器性能闭式试验台运动仿真设计。根据机械变速器，汽车的结构特点和行驶条件，拟定试验台的基本技术参数，配合变速器性能闭式试验台的结构设计，进行设计的主要内容包括总体结构设计、加载机构设计、传动机构设计和驱动电机的选择等的运动仿真。 2、 拟解决的主要问题 对机械系统结构进行三维建模，并运用工程软件完成系统的运动仿真。 三、技术路线（研究方法） 调查研究查阅资料 合理确定必要的车辆技术参数 应用 Pro/E 软件进行加载器的模型建立 应用 Pro/E 软件进行传动机构的模型建立 应用 Pro/E 软件进行总体的模型建立 应用 Pro/E 完成总体结构的运动协调性仿真 完成变速器性能闭式试验台的运动仿真 四、进度安排 1 调研、收集资料、撰写开题报告书和文献综述 第 1-2 周（ 2 月 28 日 -3 月 11日） 2 进行加载器模型建立 第 3-4 周（ 3 月 14 日 -3 月 25日） 3 进行传动系模型建立 第 5-6 周（ 3 月 28 日 -4 月 8日） 4 总体模型建立 第 7-10 周（ 4月 11 日 -4 月 29 日） 5 绘制 分析说明图 第 10-13 周（ 5月 2 日 -5 月 27 日） 6 撰写设计说明书 第 14 周（ 5 月 30 日 -6 月 3日 ) 7 毕业设计审核、修改 第 15-16 周（ 6月 6 日 -6 月 17 日） 8 毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 20 日 -6 月 24日） 五、参考文献 1 王望予 . 汽车设计 . 机械工业出版社 2 王国林 . 汽车底盘构造及维修 . 高等教育出版社 . 2005.1 3 刘惟信 . 汽车变速器设计 . 清华大学出版社 . 4 陈家瑞 . 汽车构造 . 机械工业出版社 . 2005.1 5 王世刚 . 机械设计实践 . 哈尔滨工程大学出版社 . 2003 6 戴枝荣 . 工程材料 . 吉林大学出版社 .2003 7 赵桂芝 . 汽车试验学 . 吉林大学出版社 . 2003 8 中国汽车工程学会 . 汽车工程手册 . 试验篇 . 2001 9 郑维 明 . Pro/E 教程 . 机械工业出版社 . 2005 10佟河亭 . Pro/ENGINEER Wilkfire 4.0 机构运动仿真与动力分析 . 人民邮电出版社 11付百学 . 汽车试验技术 M . 北京理工大学出版社 . 2007. 12苗鸿宾 、 乔峰丽 . 程志刚 . 汽车变速器综 合试验台的研制 J . 机械制造 . 2004. 13侯俊 、 邓楚南 . 汽车自动变速器试验台设计与研究 J . 北京汽车 . 2006. 14Domian