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机械毕业设计车辆工程
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CL01-145@奥腾皮卡变速器设计,机械毕业设计车辆工程
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毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 : 奥腾皮卡变速器设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 B07-7 班 学 生 姓 名 : 王威力 导 师 姓 名 : 吕德刚 开 题 时 间 : 2011.02.28 指导委员会 审查意见： 签字 ： 年 月 日 nts 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 王威力 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 B07-7 班 指导教师姓名 吕德刚 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 奥腾 皮卡 变速器设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 课题研究 现状 自从汽车采用内燃机作为动力装置开始，变速器就成为汽车重要的组成部分。现代汽车上广泛使用的是往复活塞式内燃机，其具有体积小、质量轻、工作可靠、使用方便等特点，但其转矩转速变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的 范围内变化，因此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，用以达到减速增距的目的。 距 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。 现代汽车 变速器 的发展十分快，不断出现崭新的 变速器 装置。 变速器技术的每次跨越，都和相关学科的发展密切相关。计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为变速器的进一步发展提供了有 力的保障。变速器的发展也给相关学科提出更高的理论要求，使人类的认识迈向新的、更高的境界。 汽车变速器按传动比变化方式不同可分为有级式、无极式和综合式三种。 有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。又可分为齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮 (行星齿轮 )轴线旋转的行星齿轮变速器两种。 有级式变速器应用最为广泛，目前轿车和轻、中型货车多有应用 。 无级式变速器 ： 传动比可在一定范围内连续变化 ,常见的有液力式 ,机械式和电力式等。 电力式变速器在传动系统中也有广泛采用的趋势 。 综合式变速器：由有级式变速器和 无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。 综合式变速器目前应用的较多。 汽车变速器按操纵方式不同，变速器又可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三种。 强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。 自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。 半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动 (强制 ) 换档；另nts 一类是预先用按钮选定档位，在采 下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。 使用最早的是手动变速器，国内最早的东风解放全是是手动变速器，但手动变速器也并非一成不变，早期的变速器，那时国内还在实用不带同步器的变速器，换挡要依据经验来判断发动机转速和汽车速度是否同步才能进行，并且升档和降档要求的油离配合还不一样 。 后来为了方便驾驶，在领个相邻齿轮间装上了同步器，依靠同步器的作用，我们换挡就不需要去判断车速了。目前手动变速器依然在汽车界应用非常广泛，自动变速器是个趋势，但手动变速器确是驾驶乐趣的极大体现者。 2、 选题 目的 和意义 汽车变 速器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、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时是发动机在最有利的工况范围内工作。在汽车开发过程中变速器参数的选择十分重要。因为它们关系到车辆的动力性和燃油经济性。如不同车速时驱动力和行驶阻力之间的关系，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样汽车就可以利用剩余的驱动力加速或爬坡。这些都与变速器的参数有关。 从轻型货车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。本课题取材于汽车中比较实用的皮卡汽车，皮卡车载货 或在雨、雪路面上行驶时，动力性好，越野性能出色。为了满足消费者对汽车高性能、安全性、可靠性、舒适性的需求，对变速器的性能要求也更高。因此，本课题主要是针对机械式变速器的设计。 本课题根据给定皮卡车的车型参数，设计皮卡车的变速器系统，使汽车在各种工况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。 汽车变速器的设计是一个复杂的系统工程。其设计的成功与否决定着车辆的平顺性、动力性和燃油经济性等多方面的设计要求。这就对变速器设计人员提出较高的要求。采用 AutoCAD 绘制二维平面图，对变速器参数进行优 化设计，能够大大提高设计的效率和质量。 通过对皮卡汽车的变速器课题深入的分析与研究，强化我们的开发与设计能力。运用所学知识和技能分析解决实际问题，树立严谨的科学态度和 良好的 工作作风，培养不断思考和学习 的 能力。 nts 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、基本内容 （ 1）研究 变速器 发展 现状、目的意义 、 存在 的 问题及发展趋势 ； （ 2）变速器传动机构布置方案确定； （ 3）变速器各档传动比的分配确定； （ 4）变速器齿轮参数的选择； （ 5）变速器各档齿轮齿数的分配； （ 6）变速器齿轮的设计计 算； （ 7）变速器轴和轴承的设计计算； （ 8） 同步器 及箱体的设计 ； （ 9）利用 CAD画装配图、零件图。 2、拟解决的主要问题 （ 1） 参数计算 （ 变速器传动比计算、中心距计算、齿轮参数计算、各 档 齿轮齿数的分配 ）。 （ 2） 变速器齿轮设计计算 （ 变速器齿轮几何尺寸计算；变速器齿轮的强度计算及材料选择；计算各轴的扭矩和转速；齿轮强度计算及检验 ）。 （ 3） 变速器轴设计计算 （ 各轴直径及长度计算、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的加工工艺分析 ）。 （ 4） 变速器轴承的选择及校核 。 （ 5） 同步器的设计选用和参数选择 。 （ 6） 变速器 箱体的 结构设计 。 三、 技术路线（研究方法） 通过网上搜索及图书浏览收集相关资料 同步器及操纵机构确定 利用 AUTOCAD 绘图 变速器结构方案的确定 变速器主要参数的选择 变速器齿轮与轴的设计校核 nts 四、 进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第 1 2 周（ 2 月 28 日 3 月 13 日） （ 2）确定总体方案 第 3 4 周（ 3 月 14 日 3 月 27 日） （ 3） 对变速器 总体 结构进行 布置 第 5 6 周（ 3 月 28 日 4 月 10 日） （ 4） 对变速器 传动部分 进行设计 第 7 周（ 4 月 11 日 4 月 17 日） （ 5）建立 变速器 的零件图 第 8 11 周（ 4 月 18 日 5 月 17 日） （ 6）书写设计说明书 第 12 13 周（ 5 月 16 日 5 月 29 日） （ 7）设计审核、修改设计说明书 第 14 16 周（ 5 月 30 日 6 月 19 日） （ 8）毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 20 日 6 月 26 日） 五、 参考文献 1 董云海 , 殷晨波 , 何茂先 , 杨敏 , 岳刚鹏 . 基于 MATLAB 优化工具箱的齿轮传动优化设计 J. 组合机床与自动化加工技术 , 2005,(11) 2 刘鹤松 , 崔胜民 . 基于 MATLAB 的汽车变速器优化设计方法 J. 哈尔滨工业大学学报 , 2004, (01) 3 马云超 , 阮米庆 . 变速器参数的可靠性优化设计 J. 上海汽车 , 2009,(01) 4 刘惟信 . 汽车设计 M. 北京：清华大学出版社， 2001. 5 陈家瑞 . 汽车构造 M. 北京： 机械工业出版社 ， 2002. 6 朝峰 . 汽车变速器技术的发展与展望 J. 汽车研究与开发 ， 2005. 7 张松林 . 最新轴承手册 M. 北京： 电子工业出版社 ， 2007. 8 王望予 . 汽车设计 M. 北京： 机械工业出版社 ， 2004. 9 马秋生 . 机械设计基础 M. 北京： 机械工业出版社 ， 2003. 10 周松鹤 . 工程力学 M. 北京： 机械工业出版社 ， 2005. 11 张文春 . 汽车理论 M. 北京：机械工业出版社， 2005. 12 董宝承 . 汽车底盘 M. 北京：机械工业出版社， 2004. 13 彭明涛 . 汽车带式变速器的发展现状 J. 重庆工 商大学学报 ， 2003,(01) 14 Lee H.Kim H.Improvement of Fuel Economy by Shift Spe
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