车辆工程毕业设计（论文）开题报告-比亚迪F3R手动变速器设计.doc

毕业设计开题报告设 计 题 目: 比亚迪f3r手动变速器设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆bw07-8班 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011.03.16 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日目录一课题研究现状，选题目的、依据和意义31.课题研究现状32.选题的目的依据和意义5二、设计（论文）的基本内容，拟决的主要问题51.设计的基本内容52.拟解决的主要问题5三、技术路线（研究方法）6四、进度安排6五、参考文献7六、备注7七、指导教师意见7sy-025-by-3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、班级车辆工程bw07-8指导教师姓名职称高级实验师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称比亚迪f3r手动变速器设计一课题研究现状，选题目的、依据和意义1.课题研究现状21世纪，汽车工业成为各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。其实，汽车与人一样，也是有着整套健康系统的有机结合体。发动机是心脏，车轮、底盘与悬挂是躯干与四肢，然而连接它们的，是类似于人体经脉的变速器系统。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，汽车只能如同植物人般成为废铁一堆！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，这是变速箱演变过程的首要催产素1。由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。由于汽油机的转速较高,而产生的扭矩又较小,因此需要一种降速增扭的机构变速器,以保证汽车在各种道路条件下均能正常地行驶。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。发动机是汽车的心脏，发动机产生的动力必须经过传动系统才能驱动车轮转动2。变速器是传动系统的心脏。由于发动机的转速和转矩的变化范围小，而汽车行驶速度的变化范围广，所以一开始传动系统就设置了变速器。变速器的作用：改变汽车的传动比，扩大驱动车轮转矩和转速的范围，使车辆适应各种变化的行驶工况，同时使发动机在理想的工况下工作；在发动机转矩方向不变的前提下，实现汽车的倒退行驶；实现空挡，中断发动机传递给车轮的动力，使发动机能够起动、怠速。100多年中，变速器经历了用变速杆改变链条的传动比一手动变速器一有级自动变速器一无级自动变速器的发展历程3。早期的汽车传动系统，从发动机到车轮之间的动力形式很简单。发动机驱动一组锥齿减速齿再传动到一根轴和皮带轮。皮带轮和驱动桥上的内齿轮啮合，使汽车行驶，大齿轮用来加速，能使汽车达到32 kmh的速度。如果遇到上坡，而爬坡能力不够时，驾驶员就停下车子，把小链轮啮合后进行驱动.。（1）变速器类型及特点现在市场上的变速器细分为5类手动变速器(mt)，手动自动一体变速器(amt)，无级变速器(cvt)、双离合器变速器(dct)和自动变速器(at)，各自都有不同的优势。按变速器功能可分为两类：手动变速器和自动变速器。手动变速器即mt，自动变速器包括传统at、amt、cvt及dct。如果按变速结构可分为三类：圆柱齿轮、行星齿轮及锥盘。圆柱齿轮类包括mt、amt、dct；行星齿轮类包括传统at及使用了多片湿式离合器替代液力变矩器的at。锥盘类包括金属钢带cvt及半环面锥轮无级变速器等。控制技术和电子信息技术的高速发展，使得自动变速器得到快速发展，手动变速器向自动变速器发展的趋势越发明显。新技术的发展一方面仍在不断改善现有变速器的性能。我所要设计的是手动变速器也就是mt。mt的优势是传动效率高及成本低，但换档复杂。amt传动效率也高。且具备自动换档功能，但换档冲击性有待解决4mt主要工作原理是通过变速操纵杆拨动不同齿轮组问的啮合套从而组成不同的档位，因为每档齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是一定的，属于有级变速器。在低速时，让传动比大的齿轮副工作；而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。“两轴一中间轴”，它们构成了变速器的主体，还有一根倒挡惰轮轴常见的手动变速器由铸铁或铝制变速器壳体、轴、轴承、齿轮、同步器和换挡机构组成mt变速器应用的历史时间最长，其产品技术发展十分有限，凭借与其它形式变速器相比的成本优势及较高的传动效率，仍然占据乘用车变速器市场上相当的市场份额5。（2）国外手动变速器研究现状 国外在手动变速器的研究上开始趋于自动变速器，这是为了节省燃油以及缓解驾驶者在频繁换挡中产生的疲劳感等一系列缺点。据预测，2013年欧洲变速器市场上，配备手动变速器的汽车将占52%，配备自动手动变速器的将占10%，配备无极变速器的将占2%，配备双离合器变速器的将占16%，配备自动变速器的将占20%。,可见手动变速器依然占据着半壁江山，这证实了手动变速器在消费者心中的分量。国外专家指出，新变速器产品还在不断研发的过程中，因此，今后汽车市场的变速器情况可能还会出现一些变化。 目前许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器，以满足市场上的多层次需求。例如，某公司正在研制一种传动效率可达92%、换挡性能更好的变速器。（3）国内手动变速器研究现状及发展改革开放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发展壮大，形成了一批颇具规模的变速器企业。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取得了突出成绩，并不断坚持自主创新，在手动变速器领域,，尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上，涌现了大量自主创新的产品。另外，一些跨国公司独资或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求作出了非常大的贡献。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。目前，在中国乘用车手动变速器市场，国产品牌已占主导地位，随着中国乘用车市场的快速发展，对变速器的要求无论从数量上还是从技术水平上均不断提高，但技术落后严重阻碍着国产品牌变速器企业的发展。虽然现在越来越多的人在买车的时候选择了自动变速器，但是在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。具体有两个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车，他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣 2006年中国手动档乘用车共销售354.54万辆，较2005年增长20.54%。2007年19月份，手动档乘用车共销售308.65万辆，同比增长21.70%。在中国乘用车用手动变速器市场中，国产品牌占主导地位，进口量很小，因而随着手动档乘用车销量的快速增长，手动变速器市场也将不断扩大6。2.选题的目的依据和意义比亚迪股份有限公司由王传福创立于1995年，2002年7月31日在香港主板发行上市，是一家拥有it和汽车两大产业群的高新技术民营企业。2003年，比亚迪收购西安秦川汽车有限责任公司（现“比亚迪汽车有限公司”），正式进入汽车制造与销售领域，开始民族自主品牌汽车的发展征程。发展至今，在整车制造、模具研发、车型开发等方面都达到了国际领先水平，产业格局日渐完善并已迅速成长为中国最具创新的新锐品牌。汽车产品包括各种高、中、低端系列燃油轿车，以及汽车模具、汽车零部件、双模电动汽车、纯电动汽车等。代表车型包括f0、f3、f3-r两厢、f6、s8硬顶敞篷跑车、f3dm双模电动汽车、s6（suv）、m6（mpv）等。应用在比亚迪f3r车型上的手动变速器技术比较落后，但是手动变速器在变速器市场一直占据重要份额，在中国，更是赢得了大多数消费者的偏爱。无论是燃油经济型上的优势，实施上的低成本，还是驾驶者的操纵感，都使得手动变速器成为oem在设计某款汽车时的重要考虑。然而手动变速器也有其自身的缺点，由于手动变速器在稳定性、燃油经济性和舒适性上存在着一定的不足，而且在当今的大城市中，堵车”现象愈演愈烈，驾驶员需频繁地踩离合器换档，体力消耗大，发动机很难工作在最佳的状态，动力性没有完全发挥，经济性差，排气中有害物质含量高，污染严重，所以鉴于以上缺点必须设计出一款克服这些缺点并应用到比亚迪f3r轿车上的手动变速器使得手动变速器的路能够走的更远。二、设计（论文）的基本内容，拟决的主要问题1.设计的基本内容（1）研究国内外汽车变速器研究现状及发展历史，理解本课题研究的意义（2）分析各种汽车变速器的基本原理和优缺点（3）利用比亚迪f3r相关发动机参数，完成变速器结构布置和设计。（4）选择发动机参数，确定变速器结构类型，对变速器中的各级齿轮和轴等零部件进行设计，并对主要零部件进行校核。2.拟解决的主要问题（1）通过文献资料，熟悉汽车变速器设计和cad的相关知识，掌握汽车变速器设计计算方法。（2）调研，掌握汽车变速器设计过程。（3）巩固以往所学的理论知识，熟悉变速器结构，掌握变速器的设计方法和cad软件在变速器设计中的应用步骤，提高动手能力为以后打下良好基础（4）确定汽车变速器设计的各项参数，计算确定主要零件的参数和尺寸，完成cad图纸三、技术路线（研究方法）完成毕业设计和设计说明书调查研究变速器结构分析与类型选择变速器设计计算齿轮大小与齿数计算轴参数计算变速器主要参数校核利用autocad进行绘图四、进度安排（1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第12周（3月3日3月16日） （2）确定总体方案 第34周（3月17日3月30日） （3）对变速器结构进行设计第56周（3月31日4月13日） （4）对变速器尺寸进行设计78周（4月14日4月27日）（5）画变速器的零件图第第89周（4月21日5月4日） （5）画变速器的装配图第910周（4月28日 5月11日） （6）完成设计说明书第1113周（5月12日6月2日） （7）设计审核、修改 第1416周（6月3日6月23日） （8）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月24日7月1日）五、参考文献1 向立明 汽车变速器的发展历史及未来趋势 石家庄 2007，12工程中的有限元方法(第3版)机械工业出版社，20043 郑劲，张子成 中国汽车变速器市场高速发展中机系（北京）信息技术研究院 2008,124孙桓主编.机械设计.机械工业出版社出版5 余志生 汽车理论m，机械工业出版社，19876 余志生汽车理论m第3 版北京:机械工业出版社，20007 理论力学.上海:上海交通大学出版社，19978 濮良贵，纪名刚.机械设计（第七版）北京：高等教育出版社，1990.9 孙桓，陈作模.机械原理（第六版） 北京：高等教育出版社，200010 肖生发，赵树朋.汽车构造 北京：中国林业出版社，200611 刘惟信.汽车变速器设计 北京：清华大学出版社，200112 浙江省交通学校 编.汽车构造图册（底盘） 北京：人民交通出版社，199113 关文达.汽车变速器设计（第二版） 北京：机械工业出版社，200614 郝京顺汽车变速器的发展 2005(04)15 胡朝峰.过学迅.汪斌汽车变速器技术的发展与展望-汽车研究与开发 2005(05)16汽车变速器传动系统综合分析 -制造技术与机床2007(9) 期刊论文17王荣霞 masta软件在汽车变速器设计中的应用 2008会议论文18期刊论文徐枭.周荣.xu xiao.zhou rong 轻型汽车变速器市场分析与预测 -汽车工程师2009(6)19会议论文肖婷玲.钟福东o形圈在汽车变速器