开题报告五十铃货车变速器设计

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 五十铃载货汽车变速器设计院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程10-4班 学 生 姓 名: 徐君伟 导 师 姓 名: 李荣 开 题 时 间: 2014年 3 月 14日 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日.一 课题研究目的和意义变速器是汽车的重要部件之一，主要实现汽车在行进过程中变速及倒车功能。通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。变速器的好坏还体现在挡位区间是否清晰、换挡是否平顺。道理很简单，一个挡位模糊、换挡艰涩的变速器是不会为汽车带来流畅的动力分配也不会为驾驶者带来惬意的驾驶乐趣的。因此变速器的设计对汽车性能至关重要。变速器组成零件较多，零件之间的装配关系相当复杂。运用专业基础理论和专业知识，确定汽车变速器设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：保证汽车必要的动力性和经济性指标，合理选择和配置变速器档位及各档速比。另外，变速器涵盖大量的机械零件、部件等，因此变速器设计涉及的机械零部件及元件及为广泛，通过对变速器的设计，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。二 文献综述（课题研究现状及分析）1、国内外现状汽车行驶的速度是不断变化的，即要求汽车变速器的变速比要尽量多，这就是无级变速(Continuously Variable Transmission简称CVT)。尽管传统的齿轮变速器并不理想，但以其结构简单、效率高、功率大三大显著有点依然占领着汽车变速器的主流地位。在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无极变速器，这是汽车的无奈和缺憾。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，各大汽车厂商对无极变速器(cvl3表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器研究的终极目标。(1)自动变速器分析液力自动变速器已有60多年的历史，其优点是技术成熟、性能可靠，因此国外一直未停止对液力自动变速器替代品的研究与开发。对于电控机械式自动变速器，虽然世界上许多国家投入了研究与开发，但一直未见批量生产的报道，足见其进展的艰难。尽管电控机械式自动变速器产业化的进程不会一帆风顺，但前景是广阔的。在更能满足重型车的动力传递要求方面，电控机械式自动变速器更具发展的优势。 金属带无级自动变速器商品化的时间虽不长，目前在汽车变速器中的占有率也不高，但从产品性能看，其发展前景却十分看好。(2)手动变速器分析手动变速器的许多最近的发展集中在为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，以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制的设计。最新的技术包括，如在最新的FordGetra96档变速器中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择器轴套。为替代前一代变速器的铸铁拨叉，这种精致而坚固的设计方案可以导致更少的对内部的损害。齿轮盘片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低，这是一种由雷诺公司在5档副轴圆型变速器设计中发明的技术，命名为EMI，曾在2000年展出并因为它的简单和轻便仅22公斤却能提供140Nm的转矩而出名。另一方面，设计人员也在其齿轮提供转矩输出的设计上进行了认真的研究，提高了耐久性和低噪声水平。从变速器的发展现状中我们可以看出，无论是自动变速器还是手动变速器，都存在着优点和某些不足，所以对于一款新设计出的变速器进行适当的优化是必不可少的。传统的汽车变速器设计是采用许多经验公式计算和测绘同类型变速器来初步确定其参数，这样设计出来的变速器盲目性比较大，常过于保守。减小体积和质量，提高传扭能力，是当前汽车变速器优化设计的主要目的，因为减小变速器的体积和质量可减少制造费用，降低齿轮动载荷，提高齿轮寿命，使汽车的总体布置更为方便和灵活。当发动机选定时，就要求设计的变速器在规定的使用年限内保证其性能，而且要求变速器体积最小，节省材料，降低成本。如何达到此要求，如何合理地分配传动比，合理选择各档的模数、齿数、螺旋角、齿轮变位系数等，传统设计方法是根据经验类比、估算或试凑的方式初步确定这些参数，然后再进行刚度与强度等校核，若不合适，就对其中某参数进行修改，再进行重复计算，直到满意为止。这种设计方法在一定程度上伴随着主观性，而通过变速器专业软件的优化功能，可适当的消除这种盲目性和主观性。目前用于变速器设计的专业软件如ROMAX和MASTA均带有优化功能，它可以对齿轮进行宏观的优化，如在速比不变的情况下，可通过优化齿轮的基本参数：螺旋角、模数、压力角，改变接触安全系数、弯曲安全系数的权值，提高重合度，以达到提高齿轮的接触安全系数及弯曲安全系数的目的。除了可对齿轮进行宏观优化外，也可以对齿轮进行微观修形，在齿形和齿向上进行修形，以降低齿轮的传递误差。在机械设计领域中，追求最优的设计方案一直是工程设计人员不懈努力、奋斗不止的理想和目标，并且在长期的设计实践中产生了诸如进化优化、直觉优化、试验探索优化等一些优化策略与方法，并在“设计评价再设计”的过程中，自觉或不自觉地利用经验、知识、图解分析、黄金分割和分析数学等一些经典的优化方法进行优化设计。随着近代数学分支数学规划论的创立，特别是近50年来，计算机及其计算技术的迅速发展，使得对工程设计中较复杂的一些优化问题的计算有了重要的工具，并在航空航天、汽车和船舶等民生要害工业部门及其一些重大工程设计的应用中取得了较好的技术和经济效果，同时也促进了工程优化设计理论和方法的发展18J。目前的优化设计中，关于优化计算算法及程序经过科研工作者和设计人员多年的努力，已经做出了相当出色的工作，但是在优化设计建模，特别是适合于CAD技术的自动建模和优化计算结果的分析与评价方面的研究却比较落后，以致阻碍了优化设计在CADCAM中的应用。结合目前变速器产品设汁的全局来看，其优化设计多数还仅仅停留在确定设计方案后的参数优化计算方面。而面向变速器设计的过程，应将优化设计拓宽到全系统、全性能和全寿命周期的优化，它是适应产品设计、CAD技术发展需求和在现代科学技术支持下的优化设计技术的新发展。三 基本内容、拟解决的主要问题1、基本内容（1）变速器的概述及其方案的确定（2）变速器主要参数的选择与主要零件的设计（3）变速器齿轮的强度计算域校核（4）变速器轴的强度计算与校核（5）变速器同步器的设计及操纵机构（6）变速器箱体设计2、拟解决的主要问题（1）完成变速器的结构分析与形式选择（2）计算变速器的基本参数，完成变速器齿轮的设计计算（3）完成变速器轴与轴承的结构形式选择、强度校核计算（4）完成同步器的结构形式选择（5）绘制总装配图及零件图五 技术路线或研究方法1、研究方法本次变速器的设计主要结合国内变速箱设计的实际情况，对手动变速器的结构、工作原理及工作过程进行一定的研究。首先确定该载货汽车手动变速器的设计方案，包括齿轮和轴的总布置形式、换档操纵机构及档位布置形式等；其次根据所配发动机的基本参数以及考虑到整车动力性和经济性要求的传动比，设计计算出变速器主要零件的相关参数，通过对设计参数的分析，找到影响手动变速器性能的因素。全面了解手动变速器开发所需的性能指标和试验方法，通过软件模拟其实际负载工况，完成齿轮、轴和轴承等主要零件以及同步器同步过程的分析，并与理论分析相比较；同时针对各影响因素结合变速器的结构和目标性能进行优化，将优化后的模型再次进行仿真模拟并评估优化后的结果。探索运用专业软件对手动变速器进行建模，并对其结构进行仿真分析和优化的方法，为今后新变速器的开发与应用提供了较好的指导作用。2、技术路线需要全套设计请联系QQ1537693694变速器资料的调研收集 根据给定的数据进行方案选择齿轮轴布置形式选择档位选择 数据计算变速器外壳尺寸的确定齿轮轴设计与校核齿轮设计同步器设计传动比设计 轴承的选择 操纵机构的设计 确定变速器所有的尺寸数据画CAD图 装配图 零件图五 进度安排1、调研、资料收集，编写文稿提纲，完成开题报告。第1-2周2、方案选定：拟定需解决的主要问题。第3-4周3、具体零部件设计。第5-8周4、完善相关图纸及校核计算。第9-12周5、编写及修改论文。第13-14周6、论文评阅及调整。第15周7、校核、打印、装订，准备答辩。第16周 六 主要参考文献 1马超圣.对汽车变速器齿轮设计的研究J.武汉理工大学学报，2009，1(2).2蔡炳炎.机械式汽车变速器速比优化设计及扭转振动分析D.武汉：武汉理工大学，20083胡朝峰，过学迅，汪斌.汽车变速器技术的发展与展望J.汽车研究与开发，20094陈家瑞.汽车构造.机械工业出版社.5何光里主编.汽车运用工程师手册.北京：人民交通出版社，1993：981026余志生：汽车理论 北京：机械工业出版社 2000.107汽车百科全书编纂委员会编.汽车百科全书（下）.北京：机械工业出版社，1994 8刘惟信：汽车设计 北京：清华大学出版社 2001.79晓青.汽车变速器的百年变迁J.汽车运用，2003(12).10王望予主编.汽车设计（第3版）.北京：机械工业出版社，200011陈家瑞主编.汽车构造（下）.北京：机械工业出版社，200012石允国. 汽车变速器的现状与前景J.机械研究与应用, 2007,413董炳武.汽车变速器的优化设计J.福州大学学报（自然科学版），2009（5）.14潘宇杰