李振变速器开题报告.doc

中原工学院毕业设计开题报告中原工学院毕业论文(设计)开题报告课题名称： 3吨载重汽车变速器总成设计传动部分 毕业设计起止时间：2010 年03 月02 日 7 月05 日(共17周)学生姓名： 李振 学号： 200600374209 专 业：车辆工程 班级： 062 指导教师： 李振 报告日期： 2010.4 1本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述1.1.本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述近年来，随着世界各国家对能源的日益重视，石油已经成为重要的竞争资源之一，在这种大环境下，我国也十分重视石油的开采问题，尤其是这些年在石油行业上已经由过去的粗放型向集约型开始转变，石油的勘探，开采，提纯都得到相当程度地重视。筛管正是保证整个石油开采纯度的关键部位，这就直接要求生产筛管的机械要有相当的加工精度和保证产品的质量，现在我国筛管缠绕机的加工精度还停留在一个比较低的水平，机床还完全是全机械传动的情况，生产出的筛管精度并不能达到要求，这在生产石油筛管方面体现得还并不明显，在其他各类需要精密过滤的行业我们的产品就不能达到要求，所以提高缠绕机的加工精度，和对缠绕机的再次优化显得尤为的重要！汽车自动变速器早在1940年已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，这是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。时距60多年的今天，汽车自动变速器已经发生了重大的变化。这种变化主要体现在以下几个方面。（一） 汽车自动变速器早在1940年已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，这是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。时距60多年的今天，汽车自动变速器已经发生了重大的变化。这种变化主要体现在以下几个方面。（二）是采用多电磁阀方式控制换档，明显改善换档质量。以前的自动变速器的执行器只有一两个电磁阀，现在许多自动变速器已有多个电磁阀。尤其是换档电磁阀数量的增加使得换档电磁阀完全取替了节气门油压和速度油压对D档位升降档的控制。（三） 是通过改造油泵、优化液压控制系统提高变速器传动效率。自动变速器在结构上主要由液力变矩器、油泵和机械齿轮传动机构组成。由于液力变矩器通过液力使泵轮、涡轮和导轮工作，油泵运转会消耗能量，加之换档执行元件的摩擦又会消耗能量，使得自动变速器的传动效率低于手动变速器，因此耗油也会高于手动变速器。采用现代控制理论的电控技术，自动变速器的机械效率已经大大提高。通过降低油泵的轴向和径向泄漏来提高油泵效率，同时对整个油泵系统设计进行改进，可以进一步提高油泵高转速时的传动效率。1.2.变速器的设计汽车发动机的转矩变化范围小，而多变的使用环境要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为此，在传动系中设置了变速器，以适应汽车经常变化的行驶条件，并与发动机配合工作，使汽车具有良好的动力性和经济性。 变速器用来改变发动机特列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。同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器用于转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需要。用变速器转变发动机转矩、转速的必要性在于内燃机转矩转速变化特性的特点是具有相对小的对外部载荷改变的适应性。发动机的适应性系数是其最大转矩与最大功串下转矩之比，内燃机的适应性系数为115125。 变速器使汽车能以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定转速是难以达到的。变速器的倒档使汽车可以倒退行驶；其空档使汽车在起动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机与传动泵分离。 2本课题有待解决的主要关键问题 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。对变速器的主要要求是：1. 应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。2. 工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。3. 重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。4. 传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。3对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面) 机械式变速器因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。目前，汽车上采用的变速器汽车上采用的变速器结构形式是多种多样的，这是由于各国汽车的使用、制造、修理等条件不同，也由于各种类型汽车的使用要求不同所决定的。尽管如此，一般变速器的结构形式，仍具有很多共同点。多种结构形式都有其各自的优缺点，这些优缺点随主观和客观条件的变化而变化。因此，设计人员应深入实际，收集质料，调查研究，对结构进行分析比较，并尽可能地考虑到产品的系列化、通用化和标准化，最后确定较合适的方案。3.1 确定变速器的轴式现代汽车大多数都采用三轴式变速器。究竟采用哪一种形式，除了汽车总布置的要求外，主要考虑以下三个方面：3.1.1. 变速器的径向尺寸 两轴式变速器，它的前进档均由一对齿轮传递动力，当需要大的传动比十，需将主动齿轮做得小些，而将从动轮做得很大，因此两轴的中心距和变速器壳的相关尺寸也必然增大。而三轴式变速器，由两对齿轮传递动力，在同样传动比的情况下，可将大齿轮的径向尺寸做得小些，因此中心距及变速器壳的相关尺寸均可减小。3.1.2. 变速器的寿命 两轴式变速器的低档齿轮副，大小相差悬殊，小齿轮工作循环次数比大齿轮要高得多。因此小齿轮的寿命，比大齿轮的寿命短。三轴式变速器各前进档（除直接档），均为常啮合斜齿轮传动，大小齿轮的径向尺寸相差较小，工作循环次数和齿轮寿命也比较接近。用直接档工作时，因第一轴与第二轴直接连在一起，齿轮只是空转，并不传送动力，故不影响齿轮寿命。3.1.3. 变速器的效率两轴式变速器，虽然可以有等于1的传动比，但仍要经过一对齿轮传递动力，因此有功率损失。而三轴式变速器，可将输入轴和输出轴直接相连，得到直接档。这种动力传递方式，几乎无功率损失，且躁声较小。 所以根据上述的三个方面，本设计采用三轴式变速器。3.2 换档的结构方式目前汽车上的机械式变速器采用的换档结构形式有三种：3.2.1. 同步器换档现在大多数汽车的变速器都采用同步器。使用同步器可减轻接合齿 换档时引起的冲击及零件的损坏。并且具有操纵轻便，经济性和缩短换档时间等优点，从而改善了汽车的加速性，经济性和山区行驶的安全性。上述的换档方案，可以同时用在同一变速器中的不同档位上。所以本设计考虑的原则是不常用的倒档和一档，采用结构较简单的滑动直齿轮或啮合套的形式。对于常用的档位则采用同步器。3.2.2. 滑动齿轮换档通常是采用滑动直齿轮进行换档，但也有采用滑动斜齿轮换档的。滑动直齿轮换档的优点是结构简单、紧凑、容易制造。缺点是换档时齿端面承受很大的冲击，会导致齿轮过早损坏。并且直齿轮工作躁声大，所以这种换档方式，一般仅用在倒档上。采用滑动斜齿轮换档，虽然工作平稳、承载能力大、躁声小的优点。但它的换档仍然避免不了齿端面承受冲击，所以现代汽车的变速器中，前进档采用滑动齿轮换档的已甚为少见。3.2.3. 啮合套换档用啮合套换档，可将构成某传动比的一对齿轮，制成常啮合的斜齿轮。而斜齿轮上另外有一部分做成直的接合齿，用来与啮合套相啮合。这种结构既具有斜齿轮传动的优点，同时克服了滑动齿轮换档时，冲击力集中在12个齿上的缺陷。3.3 齿轮安排各齿轮副的相对安装位置，对于整个变速器的结构布置有很大的影响。各档位置的安排，应考虑以下四个方面的要求：3.3.1. 整车总装置根据整车的总布置，对变速器输入轴与输出轴的相对位置和变速器的轮廓形状以及换档机构提出要求。3.3.2. 驾驶员的使用习惯有人认为人们习惯于按档的高低顺序，由左到右或有右到左排列来换档，但是也有人认为应该将常用档放在中间位置，而将不常用的低档放在两边。3.3.3. 改善齿轮受载状况各档齿轮在变速器中的位置安排，应考虑齿轮的受载状况。承受载荷的低档齿轮，一般安置在离轴承较近的地方，以减小的变形，使齿轮的重叠系数不致下降过多。变速器齿轮主要是因接触应力过高而造成表面点蚀损坏，因此将高档齿轮安排在离两支承较远处较好。该处因轴的变形而引起齿轮的偏转角较小，故齿轮的偏载也小。3.3.4. 提高平均传动效率为提高平均传动效率，在三轴式变速器中，普遍采用具有直接挡的传动方案，并尽可能地将使用时间最多的档位设计成直接档。3.4 倒档轴的位置倒档齿轮的结构及其轴的位置，应与变速器的整体结构方案同时考虑。倒档设计在变速器的左侧或右侧在机构上均能实现，不同之处是挂倒档时驾驶员移动变速杆的方向改变了。在结构布置上，要注意的是在不挂入倒档时，为了防止意外挂入倒档，一般在挂倒档时设有一个挂倒档时需克服弹簧所产生的力，用来提醒驾驶员注意。倒档齿轮不能与第二轴齿轮有啮合的状况。换倒档时能顺利换入倒档，而不和其它齿轮发生干涉。4完成本课题的工作计划及进度安排2.203.4 毕业实习，课题调研；3.53.18 查阅文献，完成外文翻译，实习报告、调