变速器设计开题报告.doc

中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：XX学 号：XX学 院、系：机电工程学院、车辆与动力工程系专 业：车辆工程设 计 题 目：某型轿车变速器设计指导教师:XX2010年 3 月 20 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一汽车变速器研究背景及意义。随着科学技术的日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已成为世界各国民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来，因此汽车变速器的设计显得尤为重要1。控制技术和电子信息技术的高速发展，使得自动变速器得到快速发展，手动变速器向自动变速器发展的趋势越发明显。新技术的发展一方面仍在不断改善现有变速器的性能，如自动变速器的多段化、电控化及液力变矩器低速区域的低速化等，另一方面新军凸起，双离合变速器已在市场上得到小范围应用。总体来看，变速器技术朝着兼顾舒适性、动力性、经济性三个方向发展2。纵观变速器发展历史长河，我们做一简单比较:从1894年犹如走楼梯的MT手动变速器批量应用，到1908年AT自动变速器的应用，如同乘坐上了自动扶梯;1995年出现了全新的手自一体变速器，既可以手动又可以自动操控几个固定挡位切换速比。我们经历了变速器发展过程中有挡位的几个时代发展。直到1997年CVT无级变速器应运而生，从而将变速器的发展带入了无档位时代，这种变速器无齿轮传动，实现无缝加速，好比乘坐普通升降电梯，成为变速器发展史的里程碑。随着2004年日产研发的最新一代的CVT-XTRONIC面世，就好比是乘坐了高速升降电梯。车辆行驶过程中，从低速到高速就如同从商场一楼到五楼，不同的变速器给您带来了不同的到达方式，让您体会到不同的舒适性、操控性和经济性3。二国内外变速器发展现状及趋势（1）国外变速器发展现状及趋势从全球乘用车市场看，采用液力自动变速器的乘用车占据相当高的比例，几乎所有乘用车型均提供自动变速器和手动变速器的选装配置，而在大部分高档豪华车型上只提供自动变速器。在一些汽车发达国家自动变速器乘用车已占主流地位。在世界不同国家和地区，自动变速器乘用车的市场占有率有很大差别。这和各国自然地理条件、道路状况、交通法规、人均收入水平、用户购买心理等有很大关系4。近年来，自动变速器（AT）在北美市场，AT和CVT（无级变速器）在日本市场，手动变速器在欧洲市场分别占据主导地位。几年前开始出现双离合器变速器（DCT），这将在一定程度上改变现有的市场格局。而未来几年，全球的乘用车变速器市场的竞争将在AT、CVT和DCT之间激烈展开5。在北美地区，自动档乘用车的市场占有率最高。美国消费者惯于对自动变速器的偏爱，而且美国乘用车一向以车身大、发动机排量大、油耗高闻名于世，汽车生产商几乎不生产A00、A0级微型车。美国三大汽车公司始终坚持对自动变速器的研究和提高，先进的六速变速器将充分利用现有的四速自动变速器的设施和基础，而其燃油经济性也将更好（提高大约5%左右）。然而，随着能源紧缺、油价高居不下，美国消费者在注重乘驾舒适性的同时，开始关心各种可以降低燃油消耗的方法：双离合器技术便是其中之一。因此在北美市场上，手动变速器会继续减少，相当部分4速自动变速器将被6速或者更多档位的自动变速器逐步取代。日本市场一直是一个比较特殊的市场，狭小的国土面积，拥挤的城市交通以及对CVT技术的深入探究使得他们将维持现有的状况：AT、手动和CVT在市场共存。日本大约是2人一辆汽车，为进一步开拓国内市场，厂家针对女性群体开发生产了近百种装液力自动变速器的小排量车。据统计，在日本本土生产的且只在日本国内销售的近400种车型中，仅有60多种手动机械变速器车型、近200种AT车型、40种CVT车型。在欧洲市场，原本是手动变速器的市场，不断被自动变速器占领。欧洲汽车制造商和经销商协会日前统计的数据显示，在英国，现在装配自动变速器的汽车占汽车总量的15%，而5年前的比例是13.5%。依靠已有的手动变速器生产设施和条件，双离合器变速器在欧洲已经被大批量生产，其自动换档的特性以及相对于传统的4速自动变速器有10%的节约燃料经济性，使其逐渐占据了一部分原有的手动变速器和自动变速器市场。双离合器变速器在欧洲市场将会快速发展。据预测，2013年欧洲变速器市场上，配备手动变速器（MT）的汽车将占52%，配备机械式自动变速器（AMT）的将占10%，配备无级变速器（CVT）的将占2%，配备双离合器变速器（DCT）的将占16%，配备自动变速器（AT）的将占20%6。目前世界上自动变速器制造厂家主要有十家，整车制造厂一般都根据需求从这十家自动变速器制造厂中选配相关产品用于本厂制造的车辆。现在市场上的变速器细分为5类手动变速器(MT)，手动自动一体变速器(AMT)，无级变速器(CVT)、双离合器变速器(DCT)和自动变速器(AT)，各自都有不同的优势。国内外的汽车制造与销售数据显示人们对汽车驾乘的舒适性越来越重视。在欧洲市场，原本是手动变速器的市场，不断被自动变速器占领。如在英国，现在装配自动变速器的汽车占汽车总量的15%。而5年前，这个数字是13.5%。日前，世界著名的变速器制造商德国ZF公司预测说到2012年，北美市场出售的汽车中将只有6%是手动挡，2013年欧洲变速器市场上，配备手动自动一体的变速器将占20%，可以预见带有自动功能变速器的汽车是未来市场的主导产品,发展和掌握自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造潮流的方向7。（2）国内变速器发展现状及趋势中国汽车变速器市场正处于快速发展变化的时期。一方面国内汽车市场巨大的潜力为变速器行业提升增长空间，2008年中国汽车销售938万辆，2009年增长8.6%，达到1019万辆。另一方面，自动变速器技术的快速发展，给国内汽车变速器市场带来了新的发展机遇。我国汽车变速器市场规模达300亿元以上，自动变速器的需求比例在不断提高8。在乘用车领域，目前有能力生产轿车自动变速器的国内企业仅有吉利、奇瑞等少数几家，一些合资10多年的企业，还在使用进口自动变速器。自主品牌轿车自动变速器市场占有率不到10%。在商用车手动变速器领域，国产品牌已占主导地位。其中重型汽车变速器几乎由陕西法士特齿轮有限责任公司、綦江齿轮传动有限公司、山西大同齿轮集团有限责任公司、一汽哈尔滨变速器厂等几家包揽。但是技术含量更高的自动变速器市场却是依然进口产品的天下。与此同时，国际自动变速器巨头已经完成了其在中国的战略布局。只卖产品、不卖核心技术的手段使中国自动变速器对外资依赖性日益加强，年进口额已达100亿元左右。随着这种局面的加剧，预计未来3-5年行业洗牌和市场整合正在来临9。当中国一些汽车企业目前还在考虑如何开发CVT和AMT时，大众公司的DCT已经进入批量应用阶段。在这项技术上，中国能否与国外同步发展？国外进入这个领域的时间也不是很长，我国的整车或零部件企业面临着迎头赶上的良好契机，可在整合国际资源、消化吸收先进技术的过程中，掌握开发新型变速器系统的核心技术10。中国某些企业投入大量人力物力用于传统AT和CVT的研究，在开发变速器方面进入了误区。中国企业首先应该在耐久性、噪声、换档性能三方面，改进现有MT的质量和性能。然后，在商用车尤其是轻卡方面，加入AMT的研发力度，在轿车、SUV、MPV领域加大DCT的开发投入，力争与国外DCT研发同步，这对中国企业来说是一个难得的契机11。 三传统手动变速器发展现状及趋势本毕业设计采用的是手动变速器。MT变速器应用的历史时间最长，其产品技术发展十分有限，凭借与其它形式变速器相比的成本优势及较高的传动效率，仍然占据乘用车变速器市场上相当的市场份额。随着自动变速器技术的提高及人们对驾驶舒适性的要求，MT变速器在市场上呈现出下降的势态，但短期内不会被自动变速器取代12。手动变速器具有结构简单、效率高、功率大、制造成本低等显著优点，所以在中国乘用车市场一直占据着汽车变速器的主导地位。但是手动变速器与自动变速器、手/自一体变速器、双离合器自动变速器相比，具有换档时动力中断、在拥挤路段操纵频繁等缺点，因此，手动变速器在乘用车市场中的比例将会逐渐减小13。参考文献1 毕洪新.浅谈变速器制造技术现状及发展趋势.汽车工艺与材料，2008,(05):532 伏喜胜，潘元青.汽车变速器发展及其对变速器油的性能要求.石油商技，2009,(03)3 陈俊,蔡蕾蕾.乘用车变速器家族的发展.汽车与配件，2009,(33): 40424 王玉清,兰燕东.TJ7100夏利轿车的五档手动变速器.天津汽车，1996,(02):1321 5 孙咏今.国外轿车的技术动向.国外汽车，1988,(04):256 佟刚，张宏志.汽车技术的发展趋势.沈阳航空工业学报，1995,(02):357 张蒨.展开变速器发展的大画卷.现代零部件，2008,(09)8 黄宗益，谢代鹏，王康等. 自动变速器与手动变速器的分析比较.上海汽车，1999,(02):139 宋光辉. 乘用车两轴式机械变速器的可靠性优化设计.硕士学位论文.南京：航空航天大学，2008,(01)10 吴修义.国内组合式机械变速器的现状与发展.现代零部件，2005,(10):8082 11 綦力. 手动客车变速器的技术特点及发展趋势.商用汽车，2009,(02):11011212 刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001:158200 13 陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2005:4061 14 张文春.汽车理论.北京：机械工业出版社，2005:708315 彭文生，张志明，黄华梁.机械设计.北京：高等教育出版社，2002:9613816（美）J.厄尔贾维克.汽车手动变速器和变速驱动桥.北京：机械工业出版社，1998:496517 董宝承.汽车底盘.北京：机械工业出版社，2004:328118 刘鸿文.简明材料力学.北京：高等教育出版社，1997:25425919 濮良贵，纪名刚.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2005:184223毕 业 设 计 开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：研究内容及手段一课题研究内容（1）本次课题将设计一款FR轿车的手动机械式变速器。（2）根据给定的已知条件设计该轿车的变速器齿轮，轴的参数，包括变速器齿轮接触应力，弯曲应力、轴的输出扭转力，计算强度及校核。（3）设计变速器的操纵机构，选择同步器。二课题研究手段（1）查阅相关参考文献，制定变速器设计整体研究方案