CA5-38汽车变速器的设计【说明书+CAD】
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毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 : 车 变速器 的 设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07 学 生 姓 名 : 董 超 导 师 姓 名 : 纪峻岭 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 11 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 董 超 系部 汽车 与交通工程学院 专业、班 级 车辆工程 07 指导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是否 题目名称 车 变速器 的 设计 一、 课题研究 现状 ,选题的 目的、 依据和意义 1、 研究现状 随着中共十七届五中全会召开，中国政府起草并通过了国家 “ 十二五 ” 规划，规划中明确提出，中国迫切需要完成从汽车大国到汽车强国的转变。中国要成为汽车强国，首先要克服自主技术这块短板。而汽车的核心部分 动力总成，仍是国内一直没有完 全掌握的关 键汽车零部件技术之一。在发动机发展了数十年之后， 变速器成为了制约国内动力总成技术发展的重要因素。 随着国民经济的高速发展，国内对汽车的需求也逐年稳定增长， 汽车的研制、生产、销售、营运与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起重要的推动作用。汽车的保有量随着国民人均收入水平的提高而增加。在许多发达国家中，汽车的数量已普及到千家万户，促使人的社会生活方式发生显著的变化。目前，绝大多数汽车仍采用机械式变速器，其结构简单，操纵方便，造价低廉仍不失为汽车传动系中的主要总成。由于汽车上广泛采用活塞式内 燃机，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，为此在传动系中设置了变速器。传动系是汽车最重要的系统之一，如果把作为动力源的发动机比做汽车的心脏，那么作为传递动力的变速器可谓汽车的动脉，汽车变速器作为汽车传动系关键部位， 对汽车的动力性与经济性、操作可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着直接的影响。从内燃机作为汽车的动力装置开始。变速器成为了汽车重要组成部分。现代汽车上广泛采用往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速范围较小 ，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在较大范围内变化，故其性能与汽车动力性和稳定性之间存在较大的矛盾，这对矛盾靠现代汽车内燃机本身是无法解决的，因此在汽车传动系中设置变速器和主减速器达到减速增扭矩的目的 目前传统机械式手动变速器是使用最广泛的汽车变速器。它有着结构紧凑，体积小，重量轻，传递效率高，承载能力大，方便维修，使用寿命长，使用成本低等优点。也同时拥有着诸多缺点，如换挡冲击大，体积大，操作麻烦等！但对于整车制造商而言，根据美国阿贡国家实验室在 1999 年发布的报告，对于一个典型轻型车，变速器大概 占据其制造成本的 7%。对于消费者而言，变速器配置的丰富程度在很大程度上会影响他们的购买决定。另外，变速器和发动机的匹配将在很大程度上决定整车的排放，燃油经济以及整车的操控性。在中国，机械式变速器因为其低廉的价格和给驾驶者的良好的操控感，一直以来都占据着变速器的主流。例如，在 2007年，机械化变速器大概占整个轻型车（包括乘用车和轻型商用车）市场的 74%。这其中既有历史的原因，也有现实的因素。从历史上来看，长期以来机械式变速器占据压倒性的市场份额，而且基本所有的驾驶员都接受机械变速器的培训。从现实角度，自动变速 器相对昂贵的价格和相对较差的燃油经济型一致了普通消费者的需求，另一个重要的原因是提供相对低廉汽车产品的本土汽车生产商没有把握自动变速器的技术。 汽车行驶的速度是不断变化的，尽管传统的齿轮变速器以其结构简单，效率高、功率大三大显著优点依然占领者汽车变速器的主流地位。机械式变速器许多最近的发展集中在降低成本和体积的新制造方法上。传统来说，变速器制造包含大量昂贵的机器，以及为金属切削加工和装配操作留下空间限制的设计。最新技术，比如在最新的 速器中可以看到的激光焊接冲压刚滑动之论选择器轴套， 未代替前一代变速器的铸铁拨叉，这种精致而固定的设计方案可以减少对内部的伤害。 现代汽车 变速器 的发展十分快 ， 不断出现崭新的 变速器 装置 。 变速器 技术的每次跨越 ， 都和相关学科的发展密切相关 。 计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为 变速器 的进一步发展提供了有力的保障 。 变速器 的发展也给相关学科提出更高的理论要求 ， 使人类的认识迈向新的、更高的境界 。 汽车 变速器 按 传动比变化方式不同 可分为 有级式、 无 级 式 和综合式三种 。 有级式变速器应用最为广泛 ， 目前轿车和轻、中型货车 多有应用 ； 无级式变速器有两种 电力式变速器和液力式变速器 ， 电力式变速器在传动系统中也有广泛采用的趋势 ； 综合式变速器目前应用的较多 。 汽车变速器按操纵方式不同 ， 变速器又可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三种 。 距 1894 年 ， 一个法国工程师给一辆汽车装上世界上第一个变速器至今 ， 汽车变速器已经经过了一百多年的发展 。 变速器为汽车重要的组成部分 ， 是承担放大发动机扭矩 ， 配合引擎功扭特性 ， 实现理想动力传递 ， 从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置 。 使用最早的是手动变速器 ， 国内最早的东风解放全是是手动变速器 ， 但手动变速器也并非一成不变 ， 早期的变 速器 ， 那时国内还在实用不带同步器的变速器 ， 换挡要依据经验来判断发动机转速和汽车速度是否同步才能进行 ， 并且升档和降档要求的油离配合还不一样 。 后来为了方便驾驶 ， 在领个相邻齿轮间装上了同步器 ， 依靠同步器的作用 ， 我们换挡就不需要去判断车速了 。 目前手动变速器依然在汽车界应用非常广泛 ， 自动变速器是个趋势 ， 但手动变速器确是驾驶乐趣的极大体现者 。 速 器的大致结构采用中间轴式 ， 中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动 汽车 和发动机后置后轮驱动的客车上。变速器第一轴的前端经轴承支撑在发动机飞轮上，第一轴的花键 用来装设 离合器的从动盘，而第二轴的末端经花键与万向节连接。中间轴变速器的优点是直接挡最大传动效率可达 90%以上，噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。而在除直接挡以外的其他档位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。 2、 目的、 依据 和意义 变速器设计应该以车辆的类型、使用条件和运行参数为依据。 变速器设计的关键是结构设计和各零件材料的选择。变速器结构型式和材料的选择一方面关系到整车应用的可靠性，另一方面也关系到是否由于过设计而成为造成车辆超载的隐患。因此，合理进行变速器设计对整车使用性能起着关键的作用。 汽车 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速 ， 目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下 ， 使汽车获得不同的牵引力和速度 ， 同时是发动机在最有利的工况范围内工作 。 设计一款好的变速器对汽车的性能，安全性以及经济型有着重要作用。 用手动变速器是因为手动变速器可以完全遵从驾驶者的意志，且结构简单、传动效率高、故障率比较低、物美价廉因为在市场占有一席之地。 通过 速器的设计 ， 让我充分了解变速器的构造和设计过程 ， 锻炼我的动手能力、独立思考能力和绘图能力 ， 使其变速器性能 优化 具有一定的实际意义 。 汽车 变速器 的设计是一个复杂的系统工程 。 其设计的成功与否决定着车辆的 平顺性、动力性和燃油经济性 等多方面的设计要求 。 这就对 变速器 设计人员提出较高的要求 。 采用 制二维平面图 ， 对变速器 参数进行优化设计 ， 能够大大提高设计的效率和质量 。 二、 设计 （论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、基本内容 （ 1） 研究目的意义、技术现状、存在问题及发展趋势 。 （ 2） 速器 主要参数 确定 。 （ 3） 传动机构设计 。 （ 4） 操纵机构 选择 。 2、 拟解决 的 主要问题 （ 1） 速器 总体 设计 。 （ 2） 速器 轴 的设计 。 （ 3） 速器齿轮 设计 。 （ 4） 速器同步器 和轴承 的选择 。 三、技术路线（研究方法） 四、进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 ； 第 1 2 周 （ 2 月 28 日 3 月 11 日） （ 2） 确定变 速器传动机构、操纵机构的总体方案 第 3 周 （ 3 月 14 日 3 月 18 日） （ 3） 变速器传动机构进行设计与校核； 第 4 6 周 （ 3 月 21 日 4 月 8 日） （ 4）静力学分析及优化设计； 第 7 8 周 （ 4 月 11 日 4 月 22 日） （ 5） 对变速器换挡操纵部分进行设计与校核； 第 9 10 周 （ 4 月 25 日 5 月 6 日） （ 6) 绘制变速器的总装图与零件图； 第 11 13 周 （ 5 月 9 日 5 月 27 日） （ 7） 撰写毕业设计说明书； 第 14 周 （ 5 月 30 日 6 月 3 日） （ 8） 设计审核、修改设计说明书； 第 15 16 周 （ 6 月 6 日 6 月 17 日） （ 9）毕业设计答辩 ； 第 17 周 （ 6 月 20 日 6 月 24 日） 传动机构 的设计 操纵结构 的选择 对主要参数进行校核 利用 图 撰写设计说明书 整体方案的确定 完成毕业设计 五、参考资料 1 陈家瑞 . 汽车构造 M：机械工业出版社， 2002： 402 王红岩 . 变速传动系统动态特性的理论与试验分析 J北汽车工业学院学报，2000. 3 1999. 4 朝峰 . 汽车变速器技术的发展与展望 J. 汽车研究与开发， 2005. 5 宋燕 . 无级变速控制技术 J. 黑龙江交通科技出版社， 2009. 6 张松林 . 最新轴承手册 M子工业出版社， 2007： 374 7 刘惟信 . 汽车设计 M清华大学出版社 ， 2001： 8 马秋生 . 机械设计基础 M械工业出版社， 2003： 150 9 周松鹤 . 工程力学 M械工业
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