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东风悦达起亚2.0L手动档四轮驱动狮跑车汽车变速器设计【优秀汽车变速器设计+13张CAD图纸】

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资源描述:

四轮驱动汽车变速器设计

东风悦达起亚2.0L手动档四驱狮跑车汽车变速器设计

狮跑车汽车手动变速器设计

东风悦达起亚2.0L手动档变速器的设计

四轮驱动汽车变速器设计

手动档变速器的设计

四轮驱动狮跑车汽车变速器设计

东风悦达起亚2.0L手动档四轮驱动狮跑车汽车变速器设计【优秀汽车变速器设计+13张CAD图纸】

【带任务书+开题报告+审题表+指导记录+外文翻译+73页@正文27150字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】.bat

01.题目审定表.doc

02.任务书.doc

03.开题报告.doc

04.指导记录.doc

一档从动齿轮.dwg

三档从动齿轮.dwg

中期检查表.doc

中间轴.dwg

二档从动齿轮.dwg

倒挡从动齿轮1.dwg

倒挡从动齿轮2.dwg

倒档轴.dwg

四档主动齿轮.dwg

四档从动齿轮.dwg

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封皮.doc

常齿合从动齿轮.dwg

开题报告.doc

成绩评定表.doc

指导教师评分表.doc

推荐表.doc

正文.doc

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答辩评分表.doc

装配图剖.dwg

评阅人评分表.doc

说明书封面.docx

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任务书

题目名称四轮驱动汽车变速器设计

一、设计(论文)目的、意义

   学习和研究四轮驱动汽车变速器设计,进行主要部件(齿轮、轴等部件)设计,必要时可采用逆向方法。设计应满足院本科生毕业设计规范的要求并达到及格水平以上。

二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)

1、设计的主要内容

(1)掌握汽车变速器结构及工作原理,绘出结构原理简图。(2)确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。(3)确定零部件结构尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程图纸。利用Pro-E建立体图。(5)编写设计说明书。

2、技术要求(研究方法)

(1)通过文献资料收集,熟悉汽车变速器设计和CAD的有关理论知识,国内外汽车设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。实地到汽车厂等部门实习调查,了解变速器设计方法。

(2)编写课题研究大纲和开题报告。

  (3)以狮跑四轮驱动汽车变速器设计为例,方案合理可行;确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。确定零部件结构尺寸。

  (4)按进度要求独立完成毕业设计,服从指导教师安排;完成的毕业设计格式规范;方案选择合理,具有可行性、经济性、适用性,设计思路清晰,符合实际,图纸正确符合制图标准,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。


三、设计(论文)完成后应提交的成果

折合CAD A0图纸1张,A3图纸12张;

Pro-E   A4图纸14张;

设计说明书1.5万字以上。

四、设计(论文)进度安排

(1)调研、资料收集,完成开题报告                    第1-2周(3月2日~3月13日)

(2)变速器方案确定                                  第3-4周(3月16日~3月27日)

(3)参数选择与设计计算                              第5-6周(3月30日~4月10日)

(4)完成设计说明书,完成图纸绘制                    第7~13周(4月13日~5月29日)

(5)交稿                                            第14周(6月1日~6月5日)

(6)设计审核、修改                                  第15、16周(6月8日~6月19日)

(7)毕业设计答辩准备及答辩                          第17周(6月22日~6月26日)

五、主要参考资料

  [1] 安相璧.汽车试验工程[M].北京:国防工业出版社,2006

  [2] 周鹤良,王天顺.加速电动自行车产业化.中国机电工业,2001(5)

[3]王望予.汽车设计.第3版.北京:机械工业出版社,2000

[4]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.设计篇.北京:人民交通出版社,2001

[5]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.制造篇.北京:人民交通出版社,2001

[6]余志生.汽车理论.第3 版.北京:机械工业出版社,2000

[7]张洪欣.汽车底盘设计.北京:机械工业出版社,1998

摘   要                                  

汽车作为人类的代步工具,在生活中起着越来越重要的作用。变速器是传动系中的主要部件。它用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速。目的是在各种工作状况下,使汽车获得不同的牵引力和速度。从而使汽车拥有良好的动力性和燃油经济性。本次设计以东风悦达起亚2.0L手动档四驱狮跑车汽车的一些整车参数和发动机参数为设计依据,进行手动档变速器的设计。设计的主要内容包括变速器传动机构布置方案的确定,变速器主要参数如挡数、传动比范围、中心距、各挡传动比、齿轮参数、各挡齿轮齿数的选择,齿轮、轴的设计校核,同步器、操纵机构及箱体的设计。在设计的过程中,本文根据轿车变速器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点,参考多篇文献资料,以及变速器设计图册,设计出中间轴式变速器。

关键词:变速器;齿轮;轴;设计;计算机辅助设计

ABSTRACT

Automobile as a means of transport of human life plays an increasingly important role. Transmission is the main power train components. It is used to change the engine's torque spread and wheel speed. Aim is to work in a variety of conditions,different vehicle traction and speed,so that the car has good power and fuel economy。The transmission is designed based on engine parameters and vehicle parameters of Dongfeng Yuedaqiya 2.0L Shipao automobile in this text. The main design contents include the layout program of transmission drive-mechanism, the selection of main transmission parameters such as shifts, the range of gear ratio, center-spacing, each gear ratio, gear parameters and the numble of each gear, the design and verification of gears and shafts, the design of synchronizer, manipulation-framework and gearbox. Bases on the design requirement and the characteristic of power transmission system, consulting a great deal of literatures and transmission design drafts, a kind of three-shafted transmission is designed.

Key words: Transmission;Gear;Shaft;Design;Computer Aided Design

目  录

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章 绪论………………………………………………………………………………1

1.1 课题研究的现状………………………………………………………………1

1.2 课题研究的目的和意义………………………………………………………2

1.3 设计完成的主要内容…………………………………………………………3

     1.4 车型基本参数…………………………………………………………………3

第2章 变速器传动机构布置方案…………………………………………………5

2.1 传动机构布置方案分析………………………………………………………5

2.1.1两轴式和中间轴式变速器………………………………………………5

2.1.2倒档的形式和布置方案…………………………………………………5

2.2 零、部件布置方案分析…………………………………………………………7

2.2.1齿轮形式…………………………………………………………………7

2.2.2换档的结构形式…………………………………………………………7

2.2.3变速器轴承………………………………………………………………7

2.3本章小结…………………………………………………………………………8

第 3 章 变速器主要参数的选择及设计计算……………………………………9

3.1变速器的档位数,传动比和中心距的确定……………………………………9

3.1.1档数………………………………………………………………………9

3.1.2传动比范围………………………………………………………………9

3.1.3确定最低档传动比………………………………………………………9

3.1.4初步确定其他各档传动比……………………………………………11

3.1.5初选中心矩……………………………………………………………11

3.2齿轮参数的确定………………………………………………………………12

3.2.1齿轮的模数……………………………………………………………12

3.2.2压力角………………………………………………………………13

3.2.3螺旋角………………………………………………………………14

3.2.4齿宽……………………………………………………………………14

3.2.5 齿轮的变位系数的选择原则…………………………………………15

3.2.6齿顶高系数……………………………………………………………16

3.2.7 各档传动比及其齿轮齿数的确定……………………………………16

3.2.8变速器齿轮的几何尺寸计算…………………………………………21

3.3本章小结………………………………………………………………………29

第4章 变速器主要结构元件的设计与计算……………………………………30

4.1 齿轮损坏的原因及形式………………………………………………………30

4.2 轮齿强度计算…………………………………………………………………31

4.2.1轮齿弯曲强度计算……………………………………………………31

4.2.2轮齿接触应力计算……………………………………………………35

4.3 变速器齿轮材料的选择及热处理……………………………………………39

4.4轴的设计计算…………………………………………………………………40

4.4.1初选轴的直径…………………………………………………………40

4.4.2轴的刚度验算…………………………………………………………41

4.4.3 轴的强度计算…………………………………………………………48

4.5本章小结………………………………………………………………………53

第5章 同步器的选择…………………………………………………………………54

5.1 惯性式同步器…………………………………………………………………54

5.1.1 锁环式同步器的结构…………………………………………………54

5.1.2锁环式同步器的工作原理……………………………………………55

5.1.3锁环式同步器主要尺寸的确定………………………………………55

5.2主要参数的确定………………………………………………………………56

5.2.1摩擦因数f ……………………………………………………………56

5.2.2同步环主要尺寸的确定………………………………………………57

5.2.3锁止角………………………………………………………………58

5.2.4同步时间………………………………………………………………58

5.2.5转动惯量的计算………………………………………………………58

5.3本章小结………………………………………………………………………59

第6章 变速器操纵机构的选择和箱体设计原则………………………………60

6.1变速器操纵机构的选择………………………………………………………60

6.2变速器箱体设计原则…………………………………………………………60

6.3本章小结………………………………………………………………………61

第7章 变速器齿轮和轴的建模……………………………………………………62

7.1齿轮建模………………………………………………………………………62

7.2轴的建模………………………………………………………………………64

7.3本章小结………………………………………………………………………65

结论………………………………………………………………………………………66

参考文献…………………………………………………………………………………67

致谢………………………………………………………………………………………68

附录………………………………………………………………………………………69

附录A  英语科技文献……………………………………………………………69

附录B  文献翻译…………………………………………………………………73

第1章 绪  论

1.1课题研究的现状

汽车变速器是汽车的重要部件之一,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、加速等各种行使工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空档,可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒档,使汽车获得倒退行使能力。

汽车变速器技术的发展历史:

手动变速器(MT:Manual Transmisson)主要采用了齿轮传动的降速原理。变速器内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换挡工作,也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。

自动变速器(AT:Automatic Transmisson)是由液力变矩器,行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成,主要改变了手动换挡操纵部分。即在MT总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。

无级变速器(CVT:Continuously Variable Transmission),又称为连续变速式机械变速器。金属带式无级变速器主要包括主动轮组,从动轮组,金属带和液压泵等基本部件。主要靠主动轮,从动轮和传动带来实现速比的无级变化,传动带一般用橡胶带,金属带和金属链等。

无限变速式机械无级变速器(IVT:Infinitely Variable Transmisson)采用的是一种摩擦板式变速原理。IVT的核心部分由输入传动盘,输出传动盘和Variator传动盘组成。它们之间的接触点以润滑油作介质,金属之间不接触,通过改变Variator装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。

汽车的发展经历了三大革命,动力革命(内燃机的使用),传动革命(机械传动的完善和液体传动的使用)和控制革命(用传感器、微机和电液阀进行信息处理)。

从先进国家来看,动力革命和传动革命已经完成,目前正处于控制革命阶段,要解决的主要是机械太“机械”,没有灵性的问题,过去机械全靠人来操纵控制,然而人的生理和心理能力(感觉器官的功能、头脑分析的能力和体能)是有限的,操纵汽车这样复杂的机械对于人来说体力和脑力负担是很重要的,更主要的是单靠人力操纵将阻碍汽车的发展和其性能的提高。因此必须对汽车各部分(发动机、变速器、悬架、制动和转向机构等)进行自动控制,并从各部分的单独控制向整车一体化控制发展,从一般控制向智能控制发展。要解决机械信息处理能力问题,机械本身是无能为力的,液压控制在性能上也达不到要求,必须引入具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术。但是仅仅采用机电液技术还不够,还需要应用声学、光学、和化学等多学科技术才能使机械具有良好的信息处理能力,实现高度自动化。

从技术发展角度来看,汽车传动技术中的关键是电子技术、电液控制技术和传感器技术。目前,世界主要的变速器制造生产厂家都致力于这些关键技术的研究与应用,极大地促进了自动变速器的发展[16]。

参考文献

[1] 臧杰,阎岩.汽车构造(下册)[M].北京:机械工业出版设,2005.8

[2] 刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001.7

[3] 王望予.汽车设计[M].第4版.北京:机械工业出版社,2004.8

[4] 余志生.汽车理论[M].第4版.北京:机械工业出版社,2006.5

[5] 杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.5

[6] 殷玉枫.机械设计课程设计[M].北京:机械工业出版社,2006.6

[7] 李华敏,李瑰贤.齿轮机构设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.6

[8] 周松鹤,徐烈烜.工程力学[M].北京:机械工业出版社,2003.2

[9] 刘朝儒,彭福荫,高政一.机械制图[M].第四版.北京:高等教育出版社,2001.8

[10] 刘品,李哲.机械精度设计与检测基础[M].第5版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2007.9

[11] 顾任安.东风EQ1090E(EQ140-1)载货汽车修理图册[M].北京:人民交通出版社,2005.6

[12] 王霄,刘会霞. Pro/ENGIHEER Wildfire 3.0典型机械零件设计手册[M].北京

化学工业出版社,2006,5

[13] 王铁,赵富强,李光辉.手动变速器建模实例教程:Pro/ENGINEER野火版[M].北京:机械工业出版社,2007.5

[14] 成大先.机械设计手册.单行本.轴承[M].北京:化学工业出版社,2004.1

[15] 李爱琴. 浅谈汽车变速器技术的发展.科技咨询导报[J].2007,15

[16] 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,

2005,5

[17] Herbert E.Elliger.Automotive Engines.Prentic Hall,Inc.2001.

[18] Julian Happian Smith.An Introduction to Modern Vehicle Design.

Butterworth-HeinenMann. 2002.


内容简介:
SY-025-BY-1毕业设计(论文)题目审定表指导教师姓名臧杰职称教授从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称四轮驱动汽车变速器设计课题适用专业车辆工程课题类型Z 课题简介:(主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式。)学习和研究四轮驱动汽车变速器设计,进行主要部件(齿轮、轴等部件)设计,必要时可采用逆向方法。1、设计的主要内容(1)掌握汽车变速器结构及工作原理,绘出结构原理简图。(2)确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。(3)确定零部件结构尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程图纸。利用Pro-E建立体图。(5)编写设计说明书。2、技术要求(研究方法)(1)通过文献资料收集,熟悉汽车变速器设计和CAD的有关理论知识,国内外汽车设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。实地到汽车厂等部门实习调查,了解变速器设计方法。(2)编写课题研究大纲和开题报告。 (3)以狮跑四轮驱动汽车变速器设计为例,方案合理可行;确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。确定零部件结构尺寸。 (4)按进度要求独立完成毕业设计,服从指导教师安排;完成的毕业设计格式规范;方案选择合理,具有可行性、经济性、适用性,设计思路清晰,符合实际,图纸正确符合制图标准,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。 指导教师签字: 年 月 日教研室意见1选题与专业培养目标的符合度好较好一般较差2对学生能力培养及全面训练的程度好较好一般较差3选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度好较好一般较差4论文选题的理论意义或实际价值好较好一般较差5课题预计工作量较大适中较小6课题预计难易程度较难一般较易 教研室主任签字: 年 月 日系(部)教学指导委员会意见: 负责人签字: 年 月 日注:课题类型填写 W.科研项目;X.生产(社会)实际;Y.实验室建设;Z.其它。SY-025-BY-2毕业设计(论文)任务书学生姓名孙 纯系部汽车工程系专业、班级车辆工程指导教师姓名臧 杰职称教授从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称四轮驱动汽车变速器设计一、设计(论文)目的、意义 学习和研究四轮驱动汽车变速器设计,进行主要部件(齿轮、轴等部件)设计,必要时可采用逆向方法。设计应满足院本科生毕业设计规范的要求并达到及格水平以上。二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)1、设计的主要内容(1)掌握汽车变速器结构及工作原理,绘出结构原理简图。(2)确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。(3)确定零部件结构尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程图纸。利用Pro-E建立体图。(5)编写设计说明书。2、技术要求(研究方法)(1)通过文献资料收集,熟悉汽车变速器设计和CAD的有关理论知识,国内外汽车设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。实地到汽车厂等部门实习调查,了解变速器设计方法。(2)编写课题研究大纲和开题报告。 (3)以狮跑四轮驱动汽车变速器设计为例,方案合理可行;确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。确定零部件结构尺寸。 (4)按进度要求独立完成毕业设计,服从指导教师安排;完成的毕业设计格式规范;方案选择合理,具有可行性、经济性、适用性,设计思路清晰,符合实际,图纸正确符合制图标准,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。三、设计(论文)完成后应提交的成果折合CAD A0图纸1张,A3图纸12张;Pro-E A4图纸14张;设计说明书1.5万字以上。四、设计(论文)进度安排(1)调研、资料收集,完成开题报告 第1-2周(3月2日3月13日)(2)变速器方案确定 第3-4周(3月16日3月27日)(3)参数选择与设计计算 第5-6周(3月30日4月10日)(4)完成设计说明书,完成图纸绘制 第713周(4月13日5月29日)(5)交稿 第14周(6月1日6月5日)(6)设计审核、修改 第15、16周(6月8日6月19日)(7)毕业设计答辩准备及答辩 第17周(6月22日6月26日)五、主要参考资料 1 安相璧.汽车试验工程M.北京:国防工业出版社,2006 2 周鹤良,王天顺.加速电动自行车产业化.中国机电工业,2001(5)3王望予.汽车设计.第3版.北京:机械工业出版社,20004汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册.设计篇.北京:人民交通出版社,20015汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册.制造篇.北京:人民交通出版社,20016余志生.汽车理论.第3 版.北京:机械工业出版社,20007张洪欣.汽车底盘设计.北京:机械工业出版社,1998 六、备注指导教师签字:年 月 日教研室主任签字: 年 月 日SY-025-BY-3毕业设计(论文)开题报告学生姓名孙 纯系部汽车工程系专业、班级车辆工程B05-17指导教师姓名臧 杰职称教授从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称四轮驱动汽车变速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义1.1 现状:汽车变速器是汽车的重要部件之一,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、加速等各种行使工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡,可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡,使汽车获得倒退行使能力。汽车变速器技术的发展历史:手动变速器(MT:Manual Transmisson)主要采用了齿轮传动的降速原理。变速器内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换挡工作,也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。自动变速器(AT:Automatic Transmisson)是由液力变矩器,行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成,主要改变了手动换挡操纵部分。即在MT总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。无级变速器(CVT:Continuously Variable Transmission),又称为连续变速式机械变速器。金属带式无级变速器主要包括主动轮组,从动轮组,金属带和液压泵等基本部件。主要靠主动轮,从动轮和传动带来实现速比的无级变化,传动带一般用橡胶带,金属带和金属链等。无限变速式机械无级变速器(IVT:Infinitely Variable Transmisson)采用的是一种摩擦板式变速原理。IVT的核心部分由输入传动盘,输出传动盘和Variator传动盘组成。它们之间的接触点以润滑油作介质,金属之间不接触,通过改变Variator装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。汽车的发展经历了三大革命,动力革命(内燃机的使用),传动革命(机械传动的完善和液体传动的使用)和控制革命(用传感器、微机和电液阀进行信息处理)。从先进国家来看,动力革命和传动革命已经完成,目前正处于控制革命阶段,要解决的主要是机械太“机械”,没有灵性的问题,过去机械全靠人来操纵控制,然而人的生理和心理能力(感觉器官的功能、头脑分析的能力和体能)是有限的,操纵汽车这样复杂的机械对于人来说体力和脑力负担是很重要的,更主要的是单靠人力操纵将阻碍汽车的发展和其性能的提高。因此必须对汽车各部分(发动机、变速器、悬架、制动和转向机构等)进行自动控制,并从各部分的单独控制向整车一体化控制发展,从一般控制向智能控制发展。要解决机械信息处理能力问题,机械本身是无能为力的,液压控制在性能上也达不到要求,必须引入具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术。但是仅仅采用机电液技术还不够,还需要应用声学、光学、和化学等多学科技术才能使机械具有良好的信息处理能力,实现高度自动化。从技术发展角度来看,汽车传动技术中的关键是电子技术、电液控制技术和传感器技术。目前,世界主要的变速器制造生产厂家都致力于这些关键技术的研究与应用,极大地促进了自动变速器的发展。计算机辅助设计(computer aided design,简称CAD),泛指设计者以计算机为主要工具,对产品进行设计、绘图、工程分析与编撰技术文档等设计工作的总称,是一项综合性的技术。其中工程分析泛指包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、优化设计及产品的常规分析等内容,亦称计算机辅助工程分析(computer aided engineering,简称CAE)。Pro/ENGINEER (简称Pro/E)是美国Paramatric Technology Corporation公司开发的机械设计自动化软件。也是最早实现参数化技术商业化的软件。其功能是非常强大的,利用它可以进行零件设计、产品装配、数控加工、钣金件设计、铸造件设计,机构分析、有限元分析和产品数据库管理、应力分析、逆向造型和优化设计等。Pro/ENGINEER全球拥有广泛的影响。在我国也是应用最为广泛的CAD/CAM软件之一。最近几年,CAD/CAM技术在我国发展很快,广泛应用于汽车制造业、工程机械、航天航空业、铁道车辆及设备、国防工业、通用机械制造业、造船业、机械电子工业、人机工程学、工程咨询业、运动器械及娱乐设备等各领域。一些制造生产商将CAD/CAM技术引入各自的产品开发中,大大简化机械产品的开发过程,大幅缩短产品开发周期,提高产品的系统及性能,获得最优化和创新的产品,取得了很好的经济效益。 1.2 目的:为了缩短设计周期和降低开发成本,通过CAD软件平台实现汽车变速器的辅助设计。使产品的设计阶段以较少的时间和精力进行虚拟装配并对装配结果进行验证,得到了可靠的装配检验结果。减少建模时间,增加模型可信度,提高产品质量,加快产品上市的时间。1.3 意义:变速器是汽车的重要部件之一,主要是在汽车行进过程中改变传动比,从而改变汽车的行驶速度和驱动轮上的转矩,以适应变化的行驶条件;或利用倒档实现汽车的倒向行驶;在发动机不熄火的情况下利用空挡中断动力传递,便于汽车起动、怠速、换挡、和动力输出。它由几十个零件组成,零件之间的装配关系复杂。因此变速器的设计需要较长的时间和反复的实验。为了缩短设计周期和降低成本,基于CAD软件平台实现变速器的辅助设计是现代制造技术的必要手段。对于车辆工程专业的本科学生,通过本毕业设计可以充分复习所学知识,并能提高计算机及软件使用水平,为以后的工作打下坚实基础。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题基本内容:1、掌握汽车变速器结构及工作原理,绘出结构原理简图。2、确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。3、确定零部件结构尺寸。4、使用AutoCAD完成工程图纸;利用Pro-E建立体图。5、编写设计说明书。解决问题:1、掌握汽车变速器各零部件的设计方法;2、掌握设计汽车变速器具体的技术路线;3、练习Pro/E,熟练掌握其基本操作和基本知识;4、掌握运用Pro/E绘制变速器零件图;5、掌握运用Pro/E进行变速器的装配。三、技术路线(研究方法)1、研究汽车变速器原理、结构以及设计等基本理论,并将其与机械制图、机械设计、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用;2、运用CAD软件Pro/E进行零件建模与零件装配及工程图的绘制。传动机构及各零部件的结构分析与形式选择变速器的结构分析与形式选择 基本参数的确定与计算 齿轮的设计计算及校核 轴的设计计算及校核 同步器的设计计算 操纵机构的设计 利用pro/e绘制零件图 装配 完成设计四、进度安排(1)调研、资料收集,完成开题报告 第1-2周(3月2日3月13日)(2)变速器方案确定 第3-4周(3月16日3月27日)(3)参数选择与设计计算 第5-6周(3月30日4月10日)(4)完成设计说明书,完成图纸绘制 第713周(4月13日5月29日)(5)交稿 第14周(6月1日6月5日)(6)设计审核、修改 第15、16周(6月8日6月19日)(7)毕业设计答辩准备及答辩 第17周(6月22日6月26日)五、参考文献1 臧杰,阎岩.汽车构造(下册)M.北京:机械工业出版设,2005.82 刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001.7 3 王望予.汽车设计M.第4版.北京:机械工业出版社,2004.84 余志生.汽车理论M.第4版.北京:机械工业出版社,2006.55 杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础M.第五版.北京:高等教育出版社,2006.56 殷玉枫.机械设计课程设计M.北京:机械工业出版社,2006.67 李华敏,李瑰贤.齿轮机构设计与应用M.北京:机械工业出版社,2007.68 周松鹤,徐烈烜.工程力学M.北京:机械工业出版社,2003.29 刘朝儒,彭福荫,高政一.机械制图M.第四版.北京:高等教育出版社,2001.810 刘品,李哲.机械精度设计与检测基础M.第5版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2007.911 顾任安.东风EQ1090E(EQ140-1)载货汽车修理图册M.北京:人民交通出版社,2005.612 王霄,刘会霞. Pro/ENGIHEER Wildfire 3.0典型机械零件设计手册M.北京化学工业出版社,2006,513 王铁,赵富强,李光辉.手动变速器建模实例教程:Pro/ENGINEER野火版M.北京:机械工业出版社,2007.514 成大先.机械设计手册.单行本.轴承M.北京:化学工业出版社,2004.115 李爱琴. 浅谈汽车变速器技术的发展.科技咨询导报J.2007,1516 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,2005,517 Herbert E.Elliger.Automotive Engines.Prentic Hall,Inc.2001.18 Julian Happian Smith.An Introduction to Modern Vehicle Design.Butterworth-HeinenMann. 2002.六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日SY-025-BY-4毕业设计(论文)指导记录日期地点指导方式指导记录(指导内容、存在问题及解决思路)学生(记录人)签名: 指导教师签名:日期地点指导方式指导记录(指导内容、存在问题及解决思路)学生(记录人)签名: 指导教师签名:日期地点指导方式指导记录(指导内容、存在问题及解决思路)学生(记录人)签名: 指导教师签名:SY-025-BY-5毕业设计(论文)中期检查表填表日期2009年 4 月 26 日迄今已进行 8 周剩余 9 周学生姓名孙 纯系部汽车工程系专业、班级车辆工程B05-17指导教师姓名臧 杰职称教授从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称四轮驱动汽车变速器设计学生填写毕业设计(论文)工作进度已完成主要内容待完成主要内容1. 调研,搜集资料,完成开题报告;2. 变速器基本参数的计算,齿轮、轴等基本尺寸的计算与校核;3.画CAD部分装配图。1.完成CAD装配图及零件图;2.完成Pro/e图;3.完成设计说明书;4.毕业设计审核,修改;5.毕业答辩;存在问题及努力方向 涉及CAD和Pro/e的问题较多,在装配关系,软件应用等方面需要继续努力学习。学生签字: 指导教师意 见 指导教师签字: 年 月 日教研室意 见教研室主任签字: 年 月 日毕业设计(论文)过程管理材料题 目四轮驱动汽车变速器设计学生姓名孙 纯系部名称汽车工程系专业班级车辆工程B05-17指导教师臧 杰职 称教 授教研室汽车运用教研室起止时间200903232009.06.28教 务 处 制SY-025-BY-3毕业设计(论文)开题报告学生姓名孙 纯系部汽车工程系专业、班级车辆工程B05-17指导教师姓名臧 杰职称教授从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称四轮驱动汽车变速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义1.1 现状:汽车变速器是汽车的重要部件之一,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、加速等各种行使工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡,可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡,使汽车获得倒退行使能力。汽车变速器技术的发展历史:手动变速器(MT:Manual Transmisson)主要采用了齿轮传动的降速原理。变速器内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换挡工作,也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。自动变速器(AT:Automatic Transmisson)是由液力变矩器,行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成,主要改变了手动换挡操纵部分。即在MT总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。无级变速器(CVT:Continuously Variable Transmission),又称为连续变速式机械变速器。金属带式无级变速器主要包括主动轮组,从动轮组,金属带和液压泵等基本部件。主要靠主动轮,从动轮和传动带来实现速比的无级变化,传动带一般用橡胶带,金属带和金属链等。无限变速式机械无级变速器(IVT:Infinitely Variable Transmisson)采用的是一种摩擦板式变速原理。IVT的核心部分由输入传动盘,输出传动盘和Variator传动盘组成。它们之间的接触点以润滑油作介质,金属之间不接触,通过改变Variator装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。汽车的发展经历了三大革命,动力革命(内燃机的使用),传动革命(机械传动的完善和液体传动的使用)和控制革命(用传感器、微机和电液阀进行信息处理)。从先进国家来看,动力革命和传动革命已经完成,目前正处于控制革命阶段,要解决的主要是机械太“机械”,没有灵性的问题,过去机械全靠人来操纵控制,然而人的生理和心理能力(感觉器官的功能、头脑分析的能力和体能)是有限的,操纵汽车这样复杂的机械对于人来说体力和脑力负担是很重要的,更主要的是单靠人力操纵将阻碍汽车的发展和其性能的提高。因此必须对汽车各部分(发动机、变速器、悬架、制动和转向机构等)进行自动控制,并从各部分的单独控制向整车一体化控制发展,从一般控制向智能控制发展。要解决机械信息处理能力问题,机械本身是无能为力的,液压控制在性能上也达不到要求,必须引入具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术。但是仅仅采用机电液技术还不够,还需要应用声学、光学、和化学等多学科技术才能使机械具有良好的信息处理能力,实现高度自动化。从技术发展角度来看,汽车传动技术中的关键是电子技术、电液控制技术和传感器技术。目前,世界主要的变速器制造生产厂家都致力于这些关键技术的研究与应用,极大地促进了自动变速器的发展。计算机辅助设计(computer aided design,简称CAD),泛指设计者以计算机为主要工具,对产品进行设计、绘图、工程分析与编撰技术文档等设计工作的总称,是一项综合性的技术。其中工程分析泛指包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、优化设计及产品的常规分析等内容,亦称计算机辅助工程分析(computer aided engineering,简称CAE)。Pro/ENGINEER (简称Pro/E)是美国Paramatric Technology Corporation公司开发的机械设计自动化软件。也是最早实现参数化技术商业化的软件。其功能是非常强大的,利用它可以进行零件设计、产品装配、数控加工、钣金件设计、铸造件设计,机构分析、有限元分析和产品数据库管理、应力分析、逆向造型和优化设计等。Pro/ENGINEER全球拥有广泛的影响。在我国也是应用最为广泛的CAD/CAM软件之一。最近几年,CAD/CAM技术在我国发展很快,广泛应用于汽车制造业、工程机械、航天航空业、铁道车辆及设备、国防工业、通用机械制造业、造船业、机械电子工业、人机工程学、工程咨询业、运动器械及娱乐设备等各领域。一些制造生产商将CAD/CAM技术引入各自的产品开发中,大大简化机械产品的开发过程,大幅缩短产品开发周期,提高产品的系统及性能,获得最优化和创新的产品,取得了很好的经济效益。 1.2 目的:为了缩短设计周期和降低开发成本,通过CAD软件平台实现汽车变速器的辅助设计。使产品的设计阶段以较少的时间和精力进行虚拟装配并对装配结果进行验证,得到了可靠的装配检验结果。减少建模时间,增加模型可信度,提高产品质量,加快产品上市的时间。1.3 意义:变速器是汽车的重要部件之一,主要是在汽车行进过程中改变传动比,从而改变汽车的行驶速度和驱动轮上的转矩,以适应变化的行驶条件;或利用倒档实现汽车的倒向行驶;在发动机不熄火的情况下利用空挡中断动力传递,便于汽车起动、怠速、换挡、和动力输出。它由几十个零件组成,零件之间的装配关系复杂。因此变速器的设计需要较长的时间和反复的实验。为了缩短设计周期和降低成本,基于CAD软件平台实现变速器的辅助设计是现代制造技术的必要手段。对于车辆工程专业的本科学生,通过本毕业设计可以充分复习所学知识,并能提高计算机及软件使用水平,为以后的工作打下坚实基础。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题基本内容:1、掌握汽车变速器结构及工作原理,绘出结构原理简图。2、确定主要零部件(齿轮、轴等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。3、确定零部件结构尺寸。4、使用AutoCAD完成工程图纸;利用Pro-E建立体图。5、编写设计说明书。解决问题:1、掌握汽车变速器各零部件的设计方法;2、掌握设计汽车变速器具体的技术路线;3、练习Pro/E,熟练掌握其基本操作和基本知识;4、掌握运用Pro/E绘制变速器零件图;5、掌握运用Pro/E进行变速器的装配。三、技术路线(研究方法)1、研究汽车变速器原理、结构以及设计等基本理论,并将其与机械制图、机械设计、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用;2、运用CAD软件Pro/E进行零件建模与零件装配及工程图的绘制。传动机构及各零部件的结构分析与形式选择变速器的结构分析与形式选择 基本参数的确定与计算 齿轮的设计计算及校核 轴的设计计算及校核 同步器的设计计算 操纵机构的设计 利用pro/e绘制零件图 装配 完成设计四、进度安排(1)调研、资料收集,完成开题报告 第1-2周(3月2日3月13日)(2)变速器方案确定 第3-4周(3月16日3月27日)(3)参数选择与设计计算 第5-6周(3月30日4月10日)(4)完成设计说明书,完成图纸绘制 第713周(4月13日5月29日)(5)交稿 第14周(6月1日6月5日)(6)设计审核、修改 第15、16周(6月8日6月19日)(7)毕业设计答辩准备及答辩 第17周(6月22日6月26日)五、参考文献1 臧杰,阎岩.汽车构造(下册)M.北京:机械工业出版设,2005.82 刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001.7 3 王望予.汽车设计M.第4版.北京:机械工业出版社,2004.84 余志生.汽车理论M.第4版.北京:机械工业出版社,2006.55 杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础M.第五版.北京:高等教育出版社,2006.56 殷玉枫.机械设计课程设计M.北京:机械工业出版社,2006.67 李华敏,李瑰贤.齿轮机构设计与应用M.北京:机械工业出版社,2007.68 周松鹤,徐烈烜.工程力学M.北京:机械工业出版社,2003.29 刘朝儒,彭福荫,高政一.机械制图M.第四版.北京:高等教育出版社,2001.810 刘品,李哲.机械精度设计与检测基础M.第5版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2007.911 顾任安.东风EQ1090E(EQ140-1)载货汽车修理图册M.北京:人民交通出版社,2005.612 王霄,刘会霞. Pro/ENGIHEER Wildfire 3.0典型机械零件设计手册M.北京化学工业出版社,2006,513 王铁,赵富强,李光辉.手动变速器建模实例教程:Pro/ENGINEER野火版M.北京:机械工业出版社,2007.514 成大先.机械设计手册.单行本.轴承M.北京:化学工业出版社,2004.115 李爱琴. 浅谈汽车变速器技术的发展.科技咨询导报J.2007,1516 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,2005,517 Herbert E.Elliger.Automotive Engines.Prentic Hall,Inc.2001.18 Julian Happian Smith.An Introduction to Modern Vehicle Design.Butterworth-HeinenMann. 2002.六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日SY-025-BY-9毕业设计(论文)成绩评定表学生姓名孙 纯性别男系部汽车工程系专业车辆工程班级B05-17班设计(论文)题目四轮驱动汽车变速器设计指导教师姓名职称指导教师评分(X)评阅教师姓名职称评阅教师评分(Y)答辩组组长职称答辩组评分(Z)毕业设计(论文)成绩百分制五级分制答辩委员会评语:答辩委员会主任签字(盖章): 系部公章: 年 月 日注:1、指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写,毕业设计(论文)成绩百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计(论文)选题质量、能力水平、设计(论文)水平、设计(论文)撰写质量、学生在毕业设计(论文)实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。附 录附录A 英语科技文献Manual Transmission BasicsIts no secret that cars with manual transmissions are usually more fun to drive than their automatic-equipped counterparts. If you have even a passing interest in the act of driving, then chances are you also appreciate a fine-shifting manual gearbox. But how does a manual trans actually work? With our primer on automatics(or slushboxes, as detractors call them) available for your perusal, we thought it would be a good idea to provide a companion overview on manual trannies, too.A brief history lesson shows that manual transmissions preceded automatics by several decades. In fact, up until General Motors offered an automatic in 1938, all cars were of the shift-it-yourself variety. While its logical for many types of todays vehicles to be equipped with an automatic - such as a full-size sedan, SUV or pickup - the fact remains that nothing is more of a thrill to drive than a tautly suspended sport sedan, sport coupe or two-seater equipped with a precise-shifting five- or six-speed gearbox. Its what makes cars such as a Corvette, Mustang, Miata or any BMW sedan or coupe some of the most fun-to-drive cars available today.We know which types of cars have manual trannies. Now lets take a look at how they work. From the most basic four-speed manual in a car from the 60s to the most high-tech six-speed in a car of today, the principles of a manual gearbox are the same. The driver must shift from gear to gear. Normally, a manual transmission bolts to a clutch housing (or bell housing) that, in turn, bolts to the back of the engine. If the vehicle has front-wheel drive, the transmission still attaches to the engine in a similar fashion but is usually referred to as a transaxle. This is because the transmission, differential and drive axles are one complete unit. In a front-wheel-drive car, the transmission also serves as part of the front axle for the front wheels. In the remaining text, a transmission and transaxle will both be referred to using the term transmission.The function of any transmission is transferring engine power to the driveshaft and rear wheels (or axle halfshafts and front wheels in a front-wheel-drive vehicle). Gears inside the transmission change the vehicles drive-wheel speed and torque in relation to engine speed and torque. Lower (numerically higher) gear ratios serve as torque multipliers and help the engine to develop enough power to accelerate from a standstill.Initially, power and torque from the engine comes into the front of the transmission and rotates the main drive gear (or input shaft), which meshes with the cluster or counter shaft gear - a series of gears forged into one piece that resembles a cluster of gears. The cluster-gear assembly rotates any time the clutch is engaged to a running engine, whether or not the transmission is in gear or in neutral.There are two basic types of manual transmissions. The sliding-gear type and the constant-mesh design. With the basic - and now obsolete - sliding-gear type, nothing is turning inside the transmission case except the main drive gear and cluster gear when the trans is in neutral. In order to mesh the gears and apply engine power to move the vehicle, the driver presses the clutch pedal and moves the shifter handle, which in turn moves the shift linkage and forks to slide a gear along the mainshaft, which is mounted directly above the cluster. Once the gears are meshed, the clutch pedal is released and the engines power is sent to the drive wheels. There can be several gears on the mainshaft of different diameters and tooth counts, and the transmission shift linkage is designed so the driver has to unmesh one gear before being able to mesh another. With these older transmissions, gear clash is a problem because the gears are all rotating at different speeds.All modern transmissions are of the constant-mesh type, which still uses a similar gear arrangement as the sliding-gear type. However, all the mainshaft gears are in constant mesh with the cluster gears. This is possible because the gears on the mainshaft are not splined to the shaft, but are free to rotate on it. With a constant-mesh gearbox, the main drive gear, cluster gear and all the mainshaft gears are always turning, even when the transmission is in neutral.Alongside each gear on the mainshaft is a dog clutch, with a hub thats positively splined to the shaft and an outer ring that can slide over against each gear. Both the mainshaft gear and the ring of the dog clutch have a row of teeth. Moving the shift linkage moves the dog clutch against the adjacent mainshaft gear, causing the teeth to interlock and solidly lock the gear to the mainshaft.To prevent gears from grinding or clashing during engagement, a constant-mesh, fully synchronized manual transmission is equipped with synchronizers. A synchronizer typically consists of an inner-splined hub, an outer sleeve, shifter plates, lock rings (or springs) and blocking rings. The hub is splined onto the mainshaft between a pair of main drive gears. Held in place by the lock rings, the shifter plates position the sleeve over the hub while also holding the floating blocking rings in proper alignment.Thats the basics on the inner workings of a manual transmission. As for advances, they have been extensive over the years, mainly in the area of additional gears. Back in the 60s, four-speeds were common in American and European performance cars. Most of these transmissions had 1:1 final-drive ratios with no overdrives. Today, overdriven five-speeds are standard on practically all passenger cars available with a manual gearbox.Overdrive is an arrangement of gearing that provides more revolutions of the driven shaft (the driveshaft going to the wheels) than the driving shaft (crankshaft of the engine). For example, a transmission with a fourth-gear ratio of 1:1 and a fifth-gear ratio of 0.70:1 will reduce engine rpm by 30 percent, while the vehicle maintains the same road speed. Thus, fuel efficiency will improve and engine wear will be notably reduced. Today, six-speed transmissions are becoming more and more common. One of the first cars sold in America with a six-speed was the 89 Corvette. Designed by Chevrolet and Zahnradfabrik Friedrichshafen (ZF) and built by ZF in Germany, this tough-as-nails six-speed was available in the Corvette up to the conclusion of the 96 model year. Today, the Corvette uses a Tremec T56 six-speed mounted at the back of the car.Many cars are available today with six-speeds, including the Mazda Miata, Porsche Boxster S and 911, Dodge Viper, Mercedes-Benz SLK350, Honda S2000, BMW 3-Series and many others. Some of these gearboxes provide radical 50-percent (0.50:1) sixth-gear overdrives such as in the Viper and Corvette, while others provide tightly spaced gear ratios like in the S2000 and Miata for spirited backroad performance driving. While the bigger cars mentioned above such as the Viper and Vette often have two overdrive ratios (fifth and sixth) the smaller cars like the Celica and S2000 usually have one overdriven gear ratio (sixth) and fifth is 1:1.Clearly a slick-shifting manual transmission is one of the main components in a fun-to-drive car, along with a powerful engine, confidence-inspiring suspension and competent brakes. For more information on a manual transmissions primary partner component, check out our basic primer on clutches and clutch operation.附录B 文献翻译手动变速器基础汽车手动变速器相比于自动变速器的驾驶装备来说,在驾驶方面拥有更多的乐趣,这已不再是什么秘密了。如果你有兴趣超速驾驶,那么,你会赞赏对手动变速器汽车的超速进行罚款。但是,手动挡变速器汽车是如何工作的?
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本文标题:东风悦达起亚2.0L手动档四轮驱动狮跑车汽车变速器设计【优秀汽车变速器设计+13张CAD图纸】
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