長安杰勛汽車機械式變速器設計[中間軸式五檔手動變速器]-mpv車型【6張CAD圖紙+PDF圖】

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 長安杰勛汽車機械式變速器設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-7 學 生 姓 名: 武宇 導 師 姓 名: 朱榮福 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 武宇 院系 汽車與交通 工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-7 指導教師姓名 朱榮福 職稱 講師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 長安杰勛汽車機械式變速器設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 現(xiàn)代汽車變速器的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)嶄新的變速器裝置。變速器技術的每次跨越都和相關學科的發(fā)展密切相關。計算機技術、自動控制技術、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、先進制造技術、運動仿真等為變速器的進一步發(fā)展提供了有力的保障。變速器的發(fā)展也給相關學科提出更高的理論要求，使人類的認識邁向新的、更高的境界。 變速器由傳動機構和變速機構組成，可制成單獨變速機構或與傳動機構合裝在同一殼體內。傳動機構大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和離合器等。滑移齒輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速, 結構緊湊, 但傳動比變化小。離合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時，變速應在停車或轉速差很小時進行，用摩擦式離合器可在運轉中任意轉速差時進行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴格同步。為克服這一缺點，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時先靠摩擦片把從動輪帶到同步轉速后再進行接合。行星齒輪傳動變速器可用制動器控制變速。汽車變速器按傳動比變化方式不同可分為有級式、無極式和綜合式三種。有級式變速器應用最為廣泛，目前轎車和輕、中型貨車多有應用；無級式變速器有兩種——電力式變速器和液力式變速器，電力式變速器在傳動系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢；綜合式變速器目前應用的較多。 機械式變速器（Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個定值(也就是所謂的“級”)。比如，一檔變速比是3.85, 二檔是2.55, 再到五檔的0.75, 這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動比，總共只有5個值(即有5級)，所以說它是有級變速器。曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，機械式變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看，機械式變速器不會過早的離開。首先，從商用車的特性上來說，機械式變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是機械式變速器。從我國的具體情況來看，機械式變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷較深的司機都是用機械式變速器的，他們對機械式變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時機械式變速器帶來的那種快感，所以一些中高檔的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄機械式變速器。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學校中，教練車都是機械式變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關鍵是能夠讓學員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調性。第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，機械式變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內廠家的經(jīng)濟型轎車都是機械式變速器的車，它們的各款車型基本上都是5檔機械式變速器。 現(xiàn)在市場上的變速器細分為5類手動變速器(MT)，手動自動一體變速器(AMT)，無級變速器(CVT)、雙離合器變速器(DCT)和自動變速器(AT)，各自都有不同的優(yōu)勢。國內外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示人們對汽車駕乘的舒適性越來越重視。在歐洲市場，原本是手動變速器的市場，不斷被自動變速器占領。如在英國，現(xiàn)在裝配自動變速器的汽車占汽車總量的15%。而5年前，這個數(shù)字是13.5%。日前，世界著名的變速器制造商——德國ZF公司預測說到2012年，北美市場出售的汽車中將只有6%是手動擋2013年歐洲變速器市場上，配備手動自動一體的變速器將占20%，可以預見帶有自動功能變速器的汽車是未來市場的主導產(chǎn)品發(fā)展和掌握自動變速器制造技術是追趕世界變速器制造潮流的方向。而優(yōu)先開發(fā)手動自動一體變速器具有技術上的延續(xù)性，對我國來說具有更大的優(yōu)勢。中國市場會在一定時期內出現(xiàn)多種變速器品種并存的現(xiàn)狀，這會使中國的市場更加多元化，同時也會使競爭更加激烈。中國汽車產(chǎn)業(yè)巨大的市場，將會使中國變成世界變速器的重要市場。CVT進入中國已經(jīng)有些年頭，但是并沒有被中國消費者廣泛接受。到2010年，中國輕型車市場對最大輸入扭矩為150N?m以下范圍的變速器的需求將超過350萬臺。其中，雙離合器變速器可能會占80％的市場份額。中國汽車變速器市場正處于高速發(fā)展期。2007年中國汽車銷售879.15萬輛，2008年汽車產(chǎn)銷量將突破900萬，2010年汽車銷售規(guī)模將達到1263萬輛。在汽車行業(yè)市場規(guī)模高速增長的情況下，中國變速器行業(yè)面臨著重大機遇。2006年我國汽車變速器市場規(guī)模達300億元人民幣，并且以每年超過20%的速度增長。 汽車變速器是一套用于來協(xié)調發(fā)動機的轉速和車輪的實際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動機的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動機和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復雜，自動化程度也越來越高，自動變速器將是未來的主流。汽車行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無級變速(簡稱CVT)。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結構簡單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點依然占領著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個世紀的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是，人們始終沒有放棄尋找實現(xiàn)理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領域的實用化進程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標。 2、選題目的和意義 變速器的檔位數(shù)和傳動比與發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化匹配，可以保證汽車具有良好的動力性與經(jīng)濟性。因此現(xiàn)代汽車變速器向著節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、高效、可靠方向不斷提高，結構更加簡單、緊湊，傳動效率更高。變速器的結構型式選擇、設計參數(shù)選取及設計計算對汽車的整車設計極其重要。 變速器可以改變傳動比，擴大驅動輪的轉矩和轉速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等, 使發(fā)動機在有利的工況下工作；在發(fā)動機的旋轉方向不變的前提下, 使汽車能倒退行駛；利用空檔，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠啟動、怠速，并便于變速器的換檔或進行動力輸出。 變速器設計是對汽車理論方面知識系統(tǒng)的應用，提高理論聯(lián)系實際的能力。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1、設計的主要內容 （1）變速器傳動方案確定； （2）變速器檔數(shù)及各檔傳動比的確定； （3）變速器齒輪參數(shù)的選擇及各檔齒輪齒數(shù)的分配； （4）變速器齒輪的強度計算； （5）變速器軸和軸承的設計計算及軸的強度驗算； （6）同步器的選擇； （7）利用CAD畫裝配圖、零件圖。 2、擬解決的主要問題 （1）變速器倒檔齒輪參數(shù)計算； （2）變速器軸的設計與校核； （3）變速器軸承的選擇與校核； （4）變速器同步器的選擇和主要參數(shù)計算。 三、技術路線（研究方法） 變速器傳動方案確定 變速器傳動機構 變速器操縱方式 零、部件結構 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器的設計與計算 齒輪、軸和軸承 同步器 利用AUTOCAD繪圖 完成畢業(yè)設計及設計說明書 調查、研究并查閱資料 四、進度安排 1、資料收集、調研，完成開題報告 第1～2周（2月28日～3月13日） 2、熟悉變速器的結構原理 第3周（3月14日～3月20日） 3、變速器傳動方案與設計步驟確定 第4周（3月21日～3月27日） 4、變速器參數(shù)的選擇、計算及完成裝配草圖 第5～8周（3月28日～4月24日） 5、對裝配草圖進行修改，繪制零件圖 第9～10周（4月25日～5月8日） 6、設計說明書定稿，完成圖紙繪制 第11～14周（5月9日～6月5日） 7、設計審核、修改 第15～16周（6月6日～6月19日） 8、畢業(yè)論文（設計）答辯 第17周（6月20日～6月26日） 五、參考文獻 [1] 劉惟信. 汽車設計[M].北京:清華大學出版社, 2001. [2] 陳家瑞. 汽車構造[M].北京:人民交通出版社，2001. [3] 王望予. 汽車設計[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004. [4] 張洪欣．汽車設計[M].北京:機械工業(yè)出版社，1981． [5] 余志生. 汽車理論[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2000. [6] 馬秋生. 機械設計基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003. [7] 石允國. 汽車變速器的現(xiàn)狀與前景[J]. 機械研究與應用, 2007 (4). [8] 韋志林. 汽車變速器軸承的校核計算[J]. 廣西工學院學報，2000 (11). [9] 林紹義．一種汽車變速器設計[J]. 機電技術，2004 (1)． [10]王尚軍．DC6J80T六檔變速器設計[J]．大同齒輪集團有限責任公司，2001 (3)． [11]董炳武. 汽車變速器的優(yōu)化設計[J]. 福州大學學報(自然科學版)，1997 (5). [12]丁能根、連小珉、蔣孝煜.變速器軸的參數(shù)優(yōu)化設計和分析[J]. 汽車研究與開發(fā), 1996 (6). [13]鄭明國. 汽車機械式變速器現(xiàn)代設計方法應用研究[D]. 吉林大學，2007. [14] Leitermann.Modern manual transmissions – innovative solutions for a mature technology.VDI – Berichte Nr.1943 ,2006(Germany). [15] Domian,Grumbach.Passenger car transmissions – today and in the future；ATZ, Germany,2006,2. 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日