轻型货车变速器设计-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 院 系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 指导教师姓名 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 轻型货车变速器 一、 课题研究 的 目 的 和 意义 研究 的 目 的 ： 现在 汽车上广泛使用的活塞式发动机，其输出的转矩和转速变化范围很小，而汽车行驶时遇到的复杂的道路条件和使用条件要求汽车 的 驱动力和车速能在很大范围内变化 ，这就需要 使用 变速器用来改变发动机传递到驱动轮上的转矩和转速 ， 使汽车在各种行驶工况下获得不同的牵引力和速度 。 通过研究 汽车 在地起步、爬坡、转弯、加速 等 行驶工况 中变速器的挡位变化 ， 进行 变速器的各个部分设计，使发动机在最有利的工况范围内工作。 本设计方案是选择已有车型的技术参数，进行车辆变速器的设计。 通过查阅文献和资料， 还原 变速器的设计 思路和附属 部件 选择 方法，在此基础上进行整体方案的 优化 设计，使设计出来的变速器能满足车辆高动力性和高经济性的要求， 在技术加工上具有可行性，满足大批量生产 的特点。 选题的 意义 ： “ 十一五 ” 期间，汽车工业发展迅猛，年产量由 571 万辆上升到 1826 万辆，私人汽车保有量由 2365 万辆上升到 6539 万辆，中国已成为世界最大的汽车生产和 消费国之一 。汽车作为一个在 方方面面影响居民生产、生活的用品，它的 动力性、经济性、通过性、操纵方式等任何一项突破都会对整个行业产生巨大的影响 。 作为车辆工程专业的本科学生，选择变速器进行设计， 在设计过程中 会复习所学的 专业 课程、了解大量的专业知识 ， 设计方案具有足够的复杂程度和生产的可行性 。 二、 文献综述（ 课题研究 现状及分析） ： 目前， 轻、 中型货车变速器的传动比通常有 3前进挡和一个倒挡 ,采用有级式变速器 。在重型货车用的组合式变速器中，为了提高 动力性、经济性 有更多挡位 。 车 用 变速器具有这样几个功用： 改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利 (功率较高而油耗较低 )的工况下工作； 在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶； 纸， 明书全套毕业设计均有 利用空挡，中断动力传递， 使 发动机能够起动、怠速，并便于变速器换 挡 或进行动力输出。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。 按传动比变化方式 分： 有级式变速器是目前使 用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系 形 式不同 ，有轴线固定式变速器 (普通变速器 )和轴线旋转式变速器 (行星齿轮变速器 )两种。 无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式 (动液式 )两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。 综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。 按 操纵方式来分： 强制操纵式 变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆换 挡 。 自动操纵式变速器其传动比选择和换 挡 是自动进行的，所谓 “自动 ”，是指机械变速器每个挡位 的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换 挡 系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。 半自动操纵式变速器有两种型式：一种是常用的几个 挡位 自动操纵，其余 挡位 则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定 挡位 ，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换 挡 。 按 使用方法分类： 手动变速器（ ， 也称手动挡，即用手拨 动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。 自动变速器（ 利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。 一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器、 电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中，纸， 明书全套毕业设计均有 最常见的是液力自动变速器。液力自动 变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换挡。 无级变速器（ ， 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。 因此，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换挡时那种 “顿 ”的感觉。 无级变速器属于自动变速器的一种，但它能克服普通自动变速器 “突然换挡 ”、油门反应慢、油耗高等缺点。 现在汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速 箱或无级变速器方向发展。采用无级变速器可以节约燃料，使汽车单位油耗的行驶里程提高 30%。通过选择最佳传动比，获得最有利的功率输出，它的传动比比传统的变速器轻，结构更简单而紧凑。 现在市场上流行的变速 器 种类 ： 双离合变速器 ( 于手动变速器而又不是自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。 核心技术仅掌握在 美国 博格华纳 ( 德国 舍弗勒 (团手中。 博格华纳是大众第一代六速 众的 键技术的提供者，为大众 供湿式双离合。 含两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两台离合器的运作。当变速器运作时，一组齿轮被啮合，而接近换挡时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时，一台离合器将使用中的齿轮分离，同时另一台离合器啮合已被预选，在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，从而不会出现动力中断的状况 。 基于 术的各公司不同变速器 大众 奥迪 S 宝马 M M 福特、沃尔沃 保时捷 三菱 控机械式自动变速 器（ 纸， 明书全套毕业设计均有 在原有齿轮式机械变速器的基础上加装电脑控制系统，对油门、离合器、变速杆的控 制均采用了电动机驱动或液压驱动的执行机构，从而实现选挡、换挡的自动化控制，使汽车成为自动变速的汽车。它保持了原有的机械传动结构基本不变，所以齿转传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点被很好的继承下来 。 在 1967 年，转子发动机的创始者 德国 在 车上采用了三前速半自动变速箱，这种纯机械控制的半自动变速箱正是 速箱的雏形。 制系统由四部分组成： a被控对象包括发动机、离合器和变速器； b履行机构包含步进电机、电磁阀 (普通电磁阀和高速电磁阀 )及液压缸 (离合器动作缸和选、换 挡 油缸 )等； c传感器包含速度传感器 (动员机转速传感器、输进轴转速传感器、车速传感器 )、油门开度传感器和 挡位 传感器等； d电控单元 (括 I O 接口等。 三种电控机械式自动变速器 ： 电控 液动 电控电动 电控气动 级变速器 (变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，譬如可以从 直变化到 构比传统变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。 术的发展，已经有了一百多年的历史。 德国 奔驰公司是在汽车上采用 术的鼻祖，早在 1886 年就将 V 型橡胶带式 装在该公司生产的汽油机汽车上。 要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由 可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成 V 型槽来与 V 型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到 主动轮，然后通过 V 型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与 V 型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从 而实现了无级变速。 奥迪、日产 、 三菱、奥迪、 日产天籁、本田飞度、菲亚特、福特等世界名牌车系都有配备 锥环式无级变速器（ 环式无级变速器是一种无级变速的靠摩擦传动的变速器，从运作原理上将属于 速器的分支， 设计理念是避免采用任何方式的液压泵，仅用简单和耐用的部件实现纯机械控制。纸， 明书全套毕业设计均有 与传统 级变速器相比， 这种设计理念使它在制造成本和效率方面拥有巨大的优势。 不是一项很新奇的发明，早 在文艺复兴时期，意 大利著名画家达芬奇就已经绘制了 是 鼻祖。 1902 年工程师泰勒第一次做出了锥环式的变速器结构，也是 速系统是由一个输入滚锥，一个输出滚锥和一个传动环构成的。传动锥环环绕在输出锥或者输入锥上。通过改变滚锥的半径和角度就能很容易调整起步速比，超速速比及速比范围以匹配不同整车的性能与空间要求，因此匹配灵活性极高，二次开发成本较低。 统一些主要元件如包括滚锥和传动环，胀紧机构和速比调节执行机构都是纯机械控制的。 环和滚锥之间的夹紧力是通过输出滚锥的轴向移动 来实现的。由滚珠和斜槽组成的机械式扭矩传感器能将输出扭矩转换成轴向压力。通过定位在输出轴扭矩传递路径上的位置，此机械系统可“感受”到各种扭矩变化，并将其转化为相应的轴向力，从而在机械效率和传递扭矩之间实现自动机械式调节。这种简单的机械式结构聪明之处在于没有使用常用的昂贵电子传感器和电控 /液压系统，节省成本的同时工作可靠性有保障。缺点也是明显的，那就是当系统扭矩需求变大时，整个 速器的机械效率就会明显降低。 三 、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 基本内容： 设计 的基本内容包括：汽车动力参数 的选定（传动效率、滚动阻力系数、空气阻力系数），变速器的传动 方案（ 轴数、各挡的布置 ） ，变速器主要零件结构方案（齿轮形式、换挡结构形式 、 变速器轴承 ），变速器的主要参数的选择（ 挡 数、 传动比 范围 、中心距 、外形尺寸、轴的直径 、齿轮 参数、各挡齿数的分配 ），齿轮、轴的 强度 的计算和校核 ， 同步器 的 选择 ，变速器 操纵机构的设计 ，变速器壳体 的设计 ，结论 。 设计说明书 字， 装配图 和 各零件图， 折合 0 号图纸 3 张以上。 拟解决的主要问题 ： 变速器的各个部分进行分步设计 ： 传动机构布置方案要 求布置方便、结构简单、轮廓尺寸小，轴有足够的刚 度，齿轮磨损 小 和 工作噪声 低。 论文引用的数据和原理 通过 查阅相关文献 来 确定 。为了确保 设计 的可靠性，需要参照已有车型的动力性、经济性、通过性等进行主要参数选定 。 通过 计算，选择和校核主要零件的尺寸 和强度，使其满足车辆在不同工况下行驶的要求。 在设计的过程中，要保证 设计的结构能正常的使用，符合国家标准，具有生产和加工的可行性。 纸， 明书全套毕业设计均有 四 、 技术路线（研究方法） 四、 进度安排 （ 1）调研、资料收集、完成开题报告 第 1、 2 周（ 2 月 28 日 3 月 6 日） (2) 根据参数进行 相关部件的参数计算 ，并进行验证 第 3、 4 周（ 3 月 7 日 3 月 20 日） (3) 在 件平台上建立 装配图绘制 第 5、 6、 7 周（ 3 月 21 4 月 10 日） （ 4） 对零件图形进行绘制 第 8、 9、 10、 11 周（ 4 月 11 5 月 8 日） （ 5）设计 字说明书一份，零件图一套 第 12、 13、 14 周（ 5 月 9 日 5 月 29 日） （ 6） 毕业设计审核、修改 第 15、 16 周（ 5 月 30 日 6 月 12 日） （ 7）毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 13 日 6 月 19 日） 选定参考车型，确定基本参数 变速器传动机构布置方案 变速器的主要参数 变速器的校核 零件结构方案 同步器的选择 变速器操作机构 组合装配 零件图、装配图的二维 制 成立 不 成立 纸， 明书全套毕业设计均有 五、 参考文献 1 臧杰 阎严 下 册 机械工业出版社， 2 龚溎义 北京： 高等教育出版社 ， 3 马兰 图 4 余志生 第 5 版 械工业出版社， 2000 5 王望予 第 4 版 . 北京：机械工业出版社， 6 于惠力 北京： 机械工业出版社 7 张展 北京： 机械工业出版社 8 甘永立 上海：上海科学技术出版社 2003 9 唐大放 扬现卿 江苏：中国矿业大学出版社， 2001 10马超圣 . 对汽车机械变速器齿轮设计中几个问题的探讨 J1996(5):1011付灵玲