5+1档汽车手动变速器设计【含CAD图纸+说明书】
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含CAD图纸+说明书
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毕业设计开题报告题 目： 5+1档汽车手动变速器设计 学生姓名： 学 号： 专 业： 指导教师： 201 年 月 日毕业设计开题报告 1 课题的背景汽车变速器从最初采用侧链传动到手动变速器,到现在的液力自动变速器和电控机械式自动变速器经历了100多年的发展。无论是哪种变速器，作为汽车传动系统中的主要部件，在汽车的行驶过程中发挥重要的作用，可以说变速器是传动系统的心脏。降低动力损失、减少燃油消耗一直是工程师关注的问题，也是购车时重要的选择指标。变速器的主要功用是：（1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；（2）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；（3）利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。目前轿车上装备的变速器主要有手动变速器和自动变速器两种，装备自动变速箱的车辆能够大大提高驾乘舒适性，但是自动变速箱的结构复杂，对技术要求和制造工艺都有较高的要求，而手动变速器其结构简单，制造成本低，易于安装，维修方便；传动效率高，经济节油，能延长车辆的使用寿命，因此尽管现在自动变速箱在轿车上已经非常普及，但是手动变速器的销量并没有减少。而当今在完成了最基本的传动功能之外，我们对变速器的要求也是越来越高。由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。 2 国内外研究状况由于手动变速器汽车需要频繁换挡操作,易使驾驶员疲劳,影响行驶安全;且不同的驾驶技术对车辆的燃油经济性、动力性、乘坐舒适性等差别很大,所以自动变速器是车辆向高级发展的重要标志。纵览国内外各大汽车市场，近些年来日本和北美市场自动变速器的普及率较高；而在欧洲自动变速器的普及率相对低些；国内自主研发自动变速器也在供给国内低端市场使用，然而其舒适性，可靠性、故障诊断控制等与国际先进水平还有很大的差距。在现在提倡节约环保的环境下，省油、低排放、操纵方便、驾驶舒适的机械式无级自动变速器(CVT)一直是人们追求的目标。由于CVT能够协调车辆外界行驶条件与发动机负荷,充分发挥发动机潜力,提高整车燃油经济性,使汽车具有良好的牵引特性,显著地提高超车性能,因此日本加大了开发CVT自动变速器的力度，已经开发出能够传递350N.m的CVT变速器；同时还开发出滚轮转盘式CVT。因此，随着其技术的不断完善和发展，CVT的前景是非常乐观的。同时如今一种新能源汽车的产业在不断兴起，新能源汽车包括代替燃料汽车、电动汽车、燃料电动汽车、混合动力汽车等等。例如电动汽车，世界主要汽车生产国都在加大对电动车辆的研制与开发，电动汽车正迅速从试验阶段走向应用阶段。而我国早已在“九五”期间已经将电动汽车列入国家科技工程项目。如今纯电动汽车的续航能力、充电时间、制造成本是制约其发展额重要因素，但随着技术的不断更新和发展，电动汽车技术日臻成熟，许多技术将被采用，制造成本也会相应下降，同时其续航能力也会增加。以电代油的电动汽车将是21世纪清洁、高效和可持续的交通工具。近年来,随着微电子技术的飞速发展,电子控制自动变速器的问世,也给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域,推动汽车变速器装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化趋势,特别是大规模集成电路技术的发展,使由微机控制发动机和变速器换挡成为可能。其中电子控制无级变速器（ECVT）将电子控制与机械传动集于一体，是自动变速器理想的追求。不久的将来，电子控制无级变速器有望得到广泛的应用和发展。 3 选题的目的和意义通过了解国内外的发展趋势可知道，变速器是传动系统中重要的一个部分，同时变速器的发展也是衡量其国家工业水平发展的一个重要依据。如今电子技术、新型材料、新能源的发展也推动了变速器的进步。而目前普通轿车应用较多、较为常见的是五档手动变速器，其性能稳定，适用性强，能够满足现代汽车的需求。本课题是基于桑塔纳轿车MT变速器的基本参数，利用所学的专业知识和现代化的设计方法对两轴五档变速器进行设计，通过查阅资料、确定方案、绘制图纸、模型建立、强度校核等步骤，可以巩固所学的知识，提高运用仿真软件的能力，培养运用所学专业理论知识解决实际问题的方法，一次很好的理论和实践相结合的锻炼机会。同时可以掌握汽车变速器的设计步骤和方法，对于我们今后从事实际技术工作有很大的帮助，以后的工作打下坚实的基础。 4 课题的理论依据、研究方法、研究内容4.1 理论依据根据企业要求，1991年在原有桑塔纳四档变速器的基础上,调整了四档的速比,增加了五档,生产了结构紧凑,自质量小,噪声低,操作灵活的两轴五档变速器。两轴式变速器是前进挡的动力传递采用两根轴来实现的变速器，它的特点是动力的输人轴和输出轴不在一个轴线上，两根轴分别为第一轴(动力输人轴)，第二轴(动力输出轴)。通常第一轴为离合器的从动轴，第二轴同时也是主减速器的主动轴。与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴，所以传动效率要高一些。但是其齿轮寿命短，而且变速器中一般都有差速器总成，变速器噪音不好控制。4.2 研究方法通过利用图书馆、网上数据库、网上共享平台等资源，查阅与变速器设计有关的各种文献资料。认真学习资料中的内容，同时掌握查找资料的方法。为以后的设计奠定理论基础。对实验室的大众桑坦纳2000手动变速器进行拆卸解体，测绘出每个零件的尺寸参数。利用UG建模仿真软件，根据查阅及测量得出的数据参数绘制大众桑坦纳2000手动变速器的零件进行建模。同时对相关的传动机构进行虚拟装配与仿真分析。对各个换挡过程进行仿真，分析其干涉情况，通过计算对主要零件进行强度校核，得出主要的设计数据及图纸。5 设计方案及预期的结果5.1 设计方案本设计是根据轿车手动变速器而展开的，设计中所采用的相关参数均来源于此种车型： 长/宽/高（mm）：4680/1700/1423 汽车总质量：1210kg 汽车满载总质量：1600kg 主减速比：4.444 最高时速：185km/h 轮胎型号：195/60R1485H/无内胎子午线胎 最大扭矩：155Nm/3500 最大功率：75kw/5200 道路最大阻力系数：max：0.27 汽车传动系的传动效率T：0.97 发动机最高转速：5200r/min 由原来的四档升级为五档，同时对三个同步器的位置进行了调整。由原来的三个同步器分布在同一输出轴上，如图1；调整为2、3档同步器分布在输入轴上，如图2。图1图2同步器分布在不同的轴上可以缩小变速器的体积，使变速器结构更加紧凑；同时调整后可以降低输入轴应力分布，减少输入轴载荷，延长齿轮使用寿命。此方法在其他许多手动变速器车上已经采用。5.2 预期的结果通过查阅相关文献资料，完成开题报告和外文翻译。运用CAXA、UG等软件，按照测绘和资料中的数据绘制二维图纸，建立三维模型，进行动画仿真，并撰写设计说明书。在这个过程中，可以巩固以往所学的理论知识，熟悉变速器结构，掌握变速器的设计方法。同时可以进一步熟练CAXA、UG等软件的运用，提高动手能力，为将来从事具体的技术工作打下良好的基础。6 设计工作进度安排周次工作进度15周1、调研 2、收集、查阅有关设计资料3、熟悉设计任务4、完成外文翻译5、完成开题报告68周1、完成变速器各部件的拆卸分解清理测绘。2、完善中期检查的各项资料。911周完成设计总装配图1张A0图纸，变速器第二轴1张A1图纸，齿轮1张A2图纸，三维模型一套 1215周1、 完成锁销式同步器A1图纸1张2、 对各零部件进行计算、校核3、编制设计说明书16周答辩及整理资料参考文献1 冯樱，汽车变速器齿轮的三维建模及参数化设计，客车技术与研究，2006年 第1期2 向立明，汽车变速器的发展历史及未来趋势，公路与汽运，2007年 第1期3 Friedrich Ehrlinger，德国，汽车变速器传动系统综合分析,汽车零部件制造，2007年 第9期4 龚瑞国，新能源汽车动力传递系统之变速器，北京齿轮总厂5 罗春香，汽车变速器设计中速比分配问题的研究,西南民族大学学报，2004年 第30卷 第3期6 魏涛，赵宗煌，汽车变速器优化设计,武汉工学院学报，1992年 第14卷 第4期7 蔡炳炎,徐勇,林宁.机械式汽车变速器的速比配置分析,机械研究与应用 2005年 第18卷 第2期8 赵锡华，桑塔纳2000轿车五档变速器，汽车与配件，1996年 第19期9 李贤彬，鲁民巧，汽车自动变速器的历史、现状及发展趋势，邢台职业技术学院学报，2003年 第20卷 第3期10 杨歧华，黄旦中，桑塔纳变速器的持续改进，上海汽车齿轮总厂，1997年9月11 李文惠，汽车传动系参数的优化匹配研究，学位论文，2007年12 徐海山，汽车用手动变
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