开题报告两轴带差速器捷达汽车变速器的设计

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 捷达汽车变速器的设计院 系 名 称: 汽车与交通工程学院专 业 班 级: 车辆工程 08-8班 学 生 姓 名: 胡 广 导 师 姓 名: 王 悦 新 开 题 时 间: 2012年2月27号 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。 毕业设计开题报告一课题研究目的和意义:21世纪，汽车产业成为中国重要的发展产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛，在制造技术的不断进步的同时，设计理念也随之改变，便有了更多的创新研发的设计方案。对于汽车来说，发动机就是心脏，变速器就是血管。变速器的设计也是至关重要的，它的传递效率和速比直接影响着整车的动力性、经济性，变速器的反复设计中，完善了手动变速变速器的不足，并使其最贴近消费者要求的人性化。变速器设计重点在于传动效率最高、速比最大、结构简单、操作方便。二、课题研究国内（外）现状：随着国内汽车保有量持续快速的增长，石油资源的日益减少，拆汽油的价格不断上升，部分中低消费者会望而却步，为了更多的争取更多的汽车消费者，研究开发低消耗并具有良好的动力性能的汽车产品成为汽车企业追求的主要目标之一，对汽车动力性和燃油经济性影响最大的是发动机性能和传动系统的速比和效率。目前在汽车市场上装备的变速器有手动变速器（MT）、自动变速器(AT) 。现在主要发展自动变速器，但是它的不足之处却是在高消耗、低动力的主要问题，为了解决以上主要问题，研发了无极变速器（CVT）、双离合变速器（DSG），这两类自动变速器在能耗和动力性上并不完美，所以很多汽车爱好者仍然喜欢手动变速器。（1）手动变速器（MT）：手动变速器应该说是最为节能的变速方式，另外由于中国企业已经掌握该技术，而且在生产方面也积累了长期经验，从而在价格和质量方面会有较大优势。所以在短期内仍将是变速器主流。其不足在于操控上的不便，尤其是在城市工况。需要全套设计请联系QQ1537693694（2）自动手动变速器（AMT）：自动手动变速器实际上是由一个机器系统来完成操作离合器和选挡这两个动作。AMT的汽车驾驶简单，省去了离合器踏板，驾驶者只要踩油门，选速器系统会自动选择换挡的最佳时机，从而消除了发动机、离合器和变速器的错误使用，以避免错换挡位。这一点对新手和整车的可靠性都非常重要。选速器大大简化了驾驶的复杂性，令AMT汽车驾驶更加简便、省心，且能够保证最低的动力损耗。由选速器完成驾驶者踩离合器换挡的动作，选择的换挡时机要比驾驶者完成得更准确。因此，在能源日益紧缺和CO2排放压力越来越大这一背景下，AMT顺应了“节能减排”这一趋势，是一项非常适合中国市场的先进技术。AMT的制造成本远低于电液控自动变速器，国内的很多车型都准备采用这一领先技术，即有可能随着中国汽车工业的迅猛发展，将有更多车型采用AMT。中国也将会取代欧洲和美洲，成为世界上最大的AMT的应用市场。（3）电子控制液力自动变速器（AT）：电子控制液力自动变速器近些年新技术也不断在使用，它正朝着多挡位、数字化控制等方面发展。电子控制模块可以选择更多的传动比，传动比取决于行驶条件，从而降低了油耗并提高了换挡平顺性。发动机转速与行驶状态的最优化匹配意味着发动机提高了动力、燃油经济性并降低了运行噪声。（4）无级变速器（CVT）：无级变速器则只需两组可移动锥轮以及传动带或传动链，即可实现无数个前进挡的变速过程。CVT采用传动带、传动链和可变槽宽的锥轮进行动力传递及传动比的选择，即当锥轮变化槽宽时，相应改变主动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速。CVT是真正无级化了，与AT相比具有较高的运行效率，油耗较低。通过近几年市场上的应用看，其发展势头也比较迅猛，目前在我国应用的车型已迅速发展到5、6种以上。（5）双离合器变速器（DCT）：双离合器变速器最早是德国大众技术，因此在大众车系里又称DSG变速器。它可以说是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统，大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。DSG变速器旨在满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求，为那些酷爱手动变速器的驾驶者们提供了一个最佳选择。DSG在带来低油耗的同时，在车辆性能方面却没有任何损失，同样具有出色的加速性和最高时速，并且与传统自动变速器一样可以实现顺畅换挡而不影响牵引力。因此，既保证了其舒适性，同时还体现其动感加速性。根据我国汽车变速器的技术条件和市场情况，对于未来20年的中国市场，可以得出以下结论：手动变速器在短期内仍将主导市场，但自动变速器将不断受到市场青睐，其中，双离合器技术潜力巨大。虽然DSG的优点很多，弥补了其他变速器的很多不足，但是市场上价格略高，没有被普及装备在所有轿车上。因此，对于技术熟练的驾驶员来说，手动变速器是在性价比上不错的选择。手动变速器自汽车发明以来就被一直使用，手动变速器发展了几十年，凭借着结构简单、传动效率高等优势倍受欢迎，驾驶技术好的驾驶员更能很好的发挥手动变速器的动力性和经济性。变速器在汽车行业的发展，让汽车的性能有了飞跃性的发展，随着科技的发展，各式的变速器相继产生，但是不能完全取代传统的机械式变速器的位置。我们最熟悉捷达汽车，他始终保留着使用手动变速器，到现在人们还在想方法把机械式的变速器优化到最好，如今，捷达有了普通手动变速器和经济性手动变速器，这两个变速器大致相同，主要的结构机理都是一模一样的。捷达变速器有4档、5档、自动档，这里我们对自动变速器不进行研究，四档变速器在性能上没有五档优越。所以，选择5档变速器进行研究，设计。三、设计的基本内容、拟解决的主要问题：1.捷达变速器的总体结构组成：目前捷达汽车上采用的动力装置是汽油发动机和柴油发动机，它们的转矩与转速变化范围都较小，而汽车的行驶条件非常复杂，行驶速度和行驶阻力的变化范围很大。为了解决这一矛盾，在汽车传动系统中设置了变速器。并且在汽油发动机上使用经济性手动变速器，柴油发动机上使用普通手动变速器。现在手动变速器都为五个前进档和一个倒档。（1）变速器传动机构变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量（不包括倒档轴）可分为两轴式变速器和三轴式变速器。捷达汽车选用两轴式。（2）同步器式换挡装置 它是在接合套换挡机构的基础上又加装了同步元件而构成的一种换挡装置，可以保证在换挡时使接合套与待接合齿圈的圆周速度迅速相等，即迅速达到同步状态，并防止二者在同步之前进入啮合，从而可消除换挡的冲击，并使换挡操作简洁和轻便，所有多数汽车都在使用同步器式换挡装置。（3）锁环式惯性同步器作用：一是使接合套与待接合齿圈迅速同步，以缩短换挡时间；二是起到锁止作用，保证接合套与待接合齿圈在达到同步之前不可能啮合，从而避免换挡齿间冲击。构造：主要由接合套、花键毂、锁环、滑块、定位销及弹簧组成。工作原理：摩擦工作面接触产生摩擦力矩锁环转动一个角度锁止元件起锁止作用，阻止接合套前移摩擦力矩增长至同步惯性力矩消失锁止作用消失接合套进入啮合完成换挡。锁环式惯性同步器由于尺寸小、结构紧凑、摩擦力矩也小，多用于轿车和轻型车辆，其结构图如图2所示。 图2 锁环式惯性同步器（4）变速操纵机构：直接操纵式功用与要求：变速器操纵机构的功用是根据汽车使用条件帮助驾驶员随时将变速器换上或摘下某个挡位。为了保证在任何情况下变速器都能准确、安全、可靠地工作，对变速器操纵机构有以下要求：a设自锁装置，防止变速器自动脱挡，并保证轮齿以全齿宽啮合；b设互锁装置，防止变速器同时挂入两个档位，以免造成发动机熄火或损坏零部件；c设倒挡锁，防止误挂倒档，以免发生安全事故。结构：直接操纵式的变速器布置在驾驶员座椅附近，变速杆由驾驶室底板伸出，驾驶员可以直接操纵，这种操纵机构一般由变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及安图4 直接拨动式换挡操纵机构全装置等组成，多集装于变速器上盖或侧盖内，它多用于发动机前置后轮驱动车辆。直接拨动式换挡操纵机构如图4所示。换挡锁装置设计：为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作，变速器操纵机构一般都具有换挡锁装置，包括自锁装置、互锁装置和倒挡锁装置。（1）自锁装置自锁装置用于防止变速器自动脱挡或挂档，并保证轮齿以全齿宽啮合。大多数变速器的自锁装置都是采用自锁钢球对拨叉轴进行轴向定位锁止。（2）互锁装置互锁装置用于防止同时挂上两个挡位，由互锁钢球和互锁销组成。（3）倒挡锁装置倒挡锁的作用是当驾驶员挂倒挡时，必须对变速杆施加较大的力，才可以换上倒挡，起提醒作用，以防误挂倒挡。变速器上多采用弹簧锁销式倒挡锁。2. 采用技术路线或研究方法；技术路线：调研、资料收集，完成开题报告变速器传动机构设计方案设计与分析确定变速器类型变速器操纵机构设计变速器倒挡设计强度校核演算绘制设计装配图和零件图完成设计研究方法：（1）了解汽车变速系统的现状，熟悉其发展状况、详细构造和工作原理；（2）根据捷达汽车的主要参数，对其变速系统的操纵机构和变速机构进行结构设计，实现汽车的变速功能并满足动力性要求；（3）运用AutoCAD软件绘制变速器总装配图以及主要部件的零件图；本次设计的题目中的车型为捷达汽车，其基本参数如下表所示。捷达轿车的基本参数车型名称最高车速（km/h）车重（kg）最大功率（kw）最大功率转速（rpm）最大扭矩（Nm）最大扭矩转速（rpm）捷达2011款1.6纪念版175109170560014035003.两轴式变速器的设计传动方案和零部件方案的确定根据题目便可以知道，需要设计的变速器类型为两轴轴式多挡位机械式手动变速器。1.初步确定传动方案2.确定零部件的结构方案齿轮形式；换挡机构形式；变速器轴承。4.主要参数的选择和计算先确定最小传动比；确定最大传动比；挡位数确定；中心距A；外形尺寸；齿轮参数（模数的选取；压力角；螺旋角；齿宽b；齿轮变位系数的选择；齿顶高系数；格挡齿轮齿数的分配）等。5.主要零部件的设计与计算（1）变速器齿轮强度计算轮齿弯曲强度计算（直齿轮弯曲应力；斜齿轮弯曲应力。）、轮齿接触强度计算（2）齿轮材料及热处理（3）轴的强度计算初选轴的直径、轴的强度验算、轴的刚度验算、轴的强度验算。6.绘图根据计算出来的可靠数据，利用CAD软件绘图。四、设计（论文）进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告 第1-3周（3月1日3月14日）（2）参数选择方案确定，列文稿大纲 第4周（3月15日3月28日）（3）设计计算 第5-6周（3月29日4月11日）（4）完成设计说明书，完成图纸绘制 第7-13周（4月21日5月30日）（5）交稿，预答辩 第14周（5月31日6月6日）（6）设计审核、修改 第15、16周（6月7日6月20日）（7）毕业设计答辩 第17周（6月21日6月25日）参考文献1郝京顺.汽车变速器的发展J.知识讲座，2000(6)2杨通顺变速器的黄金时代J汽车与配件，20033王尚军.DC6J80T六档变速器设计J.大同齿轮集团有限责任公司，2002(1)4林绍义.一种汽车变速器设计J.机电技术，2004(1)5吴修义.国内组合式机械变速器的现状与发展J.现代零部件，2005(1)6吴修义.机械变速器系列化及与车辆的匹配J.变通世界，1999(9)7殷浩东.工程机械驱动桥、变速器产品现状与发展分析J.工程机械与维修， 2006(4)8张洪欣变速器优化设计J哈尔滨工业大学出版社，20039王望予.汽车设计M.北京：机械工业出版社，200310陈家瑞.汽车构造M.北京：机械工业出版社，200511吴际璋汽车构造M北京：人民交通出版社，200412张阳,席军强,陈慧岩.半挂牵引车自动变速器换档策略研究J.北京理工大学机械与车辆工程学院，2006(2)13余志生.汽车理论M北京：机械工业出版社，200014刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社，200115王三民.诸问俊.机械原理与设计M.北京：机械工业出