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畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
設(shè) 計(jì) 題 目: 比亞迪F3R手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí):
學(xué) 生 姓 名:
導(dǎo) 師 姓 名:
開 題 時(shí) 間:
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：
簽字： 年 月 日
目錄
一課題研究現(xiàn)狀，選題目的、依據(jù)和意義 3
1.課題研究現(xiàn)狀 3
2.選題的目的依據(jù)和意義 5
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容，擬決的主要問題 5
1.設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 5
2.擬解決的主要問題 5
三、技術(shù)路線（研究方法） 6
四、進(jìn)度安排 6
五、參考文獻(xiàn) 7
六、備注 7
七、指導(dǎo)教師意見 7
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙磊
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程BW07-8
指導(dǎo)教師姓名
趙國遷
職稱
高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
從事
專業(yè)
汽車運(yùn)用
是否外聘
□是否
題目名稱
比亞迪F3R手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)
一課題研究現(xiàn)狀，選題目的、依據(jù)和意義
1.課題研究現(xiàn)狀
21世紀(jì)，汽車工業(yè)成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對(duì)各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛。其實(shí)，汽車與人一樣，也是有著整套健康系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體。發(fā)動(dòng)機(jī)是心臟，車輪、底盤與懸掛是軀干與四肢，然而連接它們的，是類似于人體經(jīng)脈的變速器系統(tǒng)。如果汽車喪失了變速器這個(gè)中心環(huán)節(jié)，心臟、四肢與軀干再好，汽車只能如同植物人般成為廢鐵一堆！可以說，變速器是伴隨著汽車工業(yè)出現(xiàn)的必然產(chǎn)物，是汽車上的必需品。在完成了最基本的傳動(dòng)功能之外，我們對(duì)變速器的要求也是越來越高，這是變速箱演變過程的首要催產(chǎn)素[1]。由此可見，對(duì)汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
由于汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速較高,而產(chǎn)生的扭矩又較小,因此需要一種降速增扭的機(jī)構(gòu)——變速器,以保證汽車在各種道路條件下均能正常地行駛。1894年，一個(gè)法國工程師給一輛汽車裝上世界上第一個(gè)變速器至今，汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器為汽車重要的組成部分，是承擔(dān)放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，配合引擎功扭特性，實(shí)現(xiàn)理想動(dòng)力傳遞，從而適應(yīng)各種路況實(shí)現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力必須經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)才能驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)[2]。
變速器是傳動(dòng)系統(tǒng)的心臟。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍小，而汽車行駛速度的變化范圍廣，所以一開始傳動(dòng)系統(tǒng)就設(shè)置了變速器。變速器的作用：①改變汽車的傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍，使車輛適應(yīng)各種變化的行駛工況，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在理想的工況下工作；②在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向不變的前提下，實(shí)現(xiàn)汽車的倒退行駛；③實(shí)現(xiàn)空擋，中斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給車輪的動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速。100多年中，變速器經(jīng)歷了用變速桿改變鏈條的傳動(dòng)比一手動(dòng)變速器一有級(jí)自動(dòng)變速器一無級(jí)自動(dòng)變速器的發(fā)展歷程[3]。
早期的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輪之間的動(dòng)力形式很簡單。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一組錐齒減速齒再傳動(dòng)到一根軸和皮帶輪。皮帶輪和驅(qū)動(dòng)橋上的內(nèi)齒輪嚙合，使汽車行駛，大齒輪用來加速，能使汽車達(dá)到32 km／h的速度。如果遇到上坡，而爬坡能力不夠時(shí)，駕駛員就停下車子，把小鏈輪嚙合后進(jìn)行驅(qū)動(dòng).。
（1）變速器類型及特點(diǎn)
現(xiàn)在市場上的變速器細(xì)分為5類手動(dòng)變速器(MT)，手動(dòng)自動(dòng)一體變速器(AMT)，無級(jí)變速器(CVT)、雙離合器變速器(DCT)和自動(dòng)變速器(AT)，各自都有不同的優(yōu)勢(shì)。按變速器功能可分為兩類：手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器。手動(dòng)變速器即MT，自動(dòng)變速器包括傳統(tǒng)AT、AMT、CVT及DCT。如果按變速結(jié)構(gòu)可分為三類：圓柱齒輪、行星齒輪及錐盤。圓柱齒輪類包括MT、AMT、DCT；行星齒輪類包括傳統(tǒng)AT及使用了多片濕式離合器替代液力變矩器的AT。錐盤類包括金屬鋼帶CVT及半環(huán)面錐輪無級(jí)變速器等。控制技術(shù)和電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得自動(dòng)變速器得到快速發(fā)展，手動(dòng)變速器向自動(dòng)變速器發(fā)展的趨勢(shì)越發(fā)明顯。新技術(shù)的發(fā)展一方面仍在不斷改善現(xiàn)有變速器的性能。我所要設(shè)計(jì)的是手動(dòng)變速器也就是MT。MT的優(yōu)勢(shì)是傳動(dòng)效率高及成本低，但換檔復(fù)雜。AMT傳動(dòng)效率也高。且具備自動(dòng)換檔功能，但換檔沖擊性有待解決[4]
MT主要工作原理是通過變速操縱桿撥動(dòng)不同齒輪組問的嚙合套從而組成不同的檔位，因?yàn)槊繖n齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是一定的，屬于有級(jí)變速器。在低速時(shí)，讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作；而在高速時(shí)，讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作?！皟奢S一中間軸”，它們構(gòu)成了變速器的主體，還有一根倒擋惰輪軸常見的手動(dòng)變速器由鑄鐵或鋁制變速器殼體、軸、軸承、齒輪、同步器和換擋機(jī)構(gòu)組成MT變速器應(yīng)用的歷史時(shí)間最長，其產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展十分有限，憑借與其它形式變速器相比的成本優(yōu)勢(shì)及較高的傳動(dòng)效率，仍然占據(jù)乘用車變速器市場上相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~[5]。
（2）國外手動(dòng)變速器研究現(xiàn)狀
國外在手動(dòng)變速器的研究上開始趨于自動(dòng)變速器，這是為了節(jié)省燃油以及緩解駕駛者在頻繁換擋中產(chǎn)生的疲勞感等一系列缺點(diǎn)。據(jù)預(yù)測，2013年歐洲變速器市場上，配備手動(dòng)變速器的汽車將占52%，配備自動(dòng)手動(dòng)變速器的將占10%，配備無極變速器的將占2%，配備雙離合器變速器的將占16%，配備自動(dòng)變速器的將占20%。,可見手動(dòng)變速器依然占據(jù)著半壁江山，這證實(shí)了手動(dòng)變速器在消費(fèi)者心中的分量。國外專家指出，新變速器產(chǎn)品還在不斷研發(fā)的過程中，因此，今后汽車市場的變速器情況可能還會(huì)出現(xiàn)一些變化。 目前許多變速器生產(chǎn)企業(yè)正在研發(fā)一些燃油經(jīng)濟(jì)性更好、換擋性能更高的變速器，以滿足市場上的多層次需求。例如，某公司正在研制一種傳動(dòng)效率可達(dá)92%、換擋性能更好的變速器。
（3）國內(nèi)手動(dòng)變速器研究現(xiàn)狀及發(fā)展
改革開放30年來，我國汽車變速器行業(yè)隨著整車行業(yè)的快速發(fā)展而不斷發(fā)展壯大，形成了一批頗具規(guī)模的變速器企業(yè)。大多數(shù)本土變速器企業(yè)在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)方面取得了突出成績，并不斷堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在手動(dòng)變速器領(lǐng)域,，尤其是在重型車用和微型車用手動(dòng)變速器上，涌現(xiàn)了大量自主創(chuàng)新的產(chǎn)品。另外，一些跨國公司獨(dú)資或合資的變速器企業(yè)開始陸續(xù)在中國設(shè)廠，為滿足持續(xù)高速增長的中國汽車市場需求作出了非常大的貢獻(xiàn)。
隨著中共十七屆五中全會(huì)召開，中國政府起草并通過了國家“十二五”規(guī)劃，規(guī)劃中明確提出，中國迫切需要完成從汽車大國到汽車強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。
中國要成為汽車強(qiáng)國，首先要克服自主技術(shù)這塊短板。而汽車的核心部分——?jiǎng)恿偝?，仍是國?nèi)一直沒有完全掌握的關(guān)鍵汽車零部件技術(shù)之一。
目前，在中國乘用車手動(dòng)變速器市場，國產(chǎn)品牌已占主導(dǎo)地位，隨著中國乘用車市場的快速發(fā)展，對(duì)變速器的要求無論從數(shù)量上還是從技術(shù)水平上均不斷提高，但技術(shù)落后嚴(yán)重阻礙著國產(chǎn)品牌變速器企業(yè)的發(fā)展。雖然現(xiàn)在越來越多的人在買車的時(shí)候選擇了自動(dòng)變速器，但是在中國，手動(dòng)變速器仍然是車用變速器的主流。具體有兩個(gè)原因：首先，目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本掌握對(duì)手動(dòng)變速器的開發(fā)，所以在一定程度上加大了手動(dòng)變速器的價(jià)格優(yōu)勢(shì)；另外，絕大多數(shù)中國駕駛者在學(xué)車時(shí)就用的是手動(dòng)車，他們更加享受手動(dòng)車帶來的駕駛樂趣
2006年中國手動(dòng)檔乘用車共銷售354.54萬輛，較2005年增長20.54%。2007年1～9月份，手動(dòng)檔乘用車共銷售308.65萬輛，同比增長21.70%。在中國乘用車用手動(dòng)變速器市場中，國產(chǎn)品牌占主導(dǎo)地位，進(jìn)口量很小，因而隨著手動(dòng)檔乘用車銷量的快速增長，手動(dòng)變速器市場也將不斷擴(kuò)大[6]。
2.選題的目的依據(jù)和意義
比亞迪股份有限公司由王傳福創(chuàng)立于1995年，2002年7月31日在香港主板發(fā)行上市，是一家擁有IT和汽車兩大產(chǎn)業(yè)群的高新技術(shù)民營企業(yè)。2003年，比亞迪收購西安秦川汽車有限責(zé)任公司（現(xiàn)“比亞迪汽車有限公司”），正式進(jìn)入汽車制造與銷售領(lǐng)域，開始民族自主品牌汽車的發(fā)展征程。發(fā)展至今，在整車制造、模具研發(fā)、車型開發(fā)等方面都達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，產(chǎn)業(yè)格局日漸完善并已迅速成長為中國最具創(chuàng)新的新銳品牌。汽車產(chǎn)品包括各種高、中、低端系列燃油轎車，以及汽車模具、汽車零部件、雙模電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車等。代表車型包括F0、F3、F3-R兩廂、F6、S8硬頂敞篷跑車、F3DM雙模電動(dòng)汽車、S6（SUV）、M6（MPV）等。應(yīng)用在比亞迪F3R車型上的手動(dòng)變速器技術(shù)比較落后，但是手動(dòng)變速器在變速器市場一直占據(jù)重要份額，在中國，更是贏得了大多數(shù)消費(fèi)者的偏愛。無論是燃油經(jīng)濟(jì)型上的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施上的低成本，還是駕駛者的操縱感，都使得手動(dòng)變速器成為OEM在設(shè)計(jì)某款汽車時(shí)的重要考慮。然而手動(dòng)變速器也有其自身的缺點(diǎn)，由于手動(dòng)變速器在穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性上存在著一定的不足，而且在當(dāng)今的大城市中，堵車”現(xiàn)象愈演愈烈，駕駛員需頻繁地踩離合器換檔，體力消耗大，發(fā)動(dòng)機(jī)很難工作在最佳的狀態(tài)，動(dòng)力性沒有完全發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)性差，排氣中有害物質(zhì)含量高，污染嚴(yán)重，所以鑒于以上缺點(diǎn)必須設(shè)計(jì)出一款克服這些缺點(diǎn)并應(yīng)用到比亞迪F3R轎車上的手動(dòng)變速器使得手動(dòng)變速器的路能夠走的更遠(yuǎn)。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容，擬決的主要問題
1.設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
（1）研究國內(nèi)外汽車變速器研究現(xiàn)狀及發(fā)展歷史，理解本課題研究的意義
（2）分析各種汽車變速器的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)
（3）利用比亞迪F3R相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，完成變速器結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)。
（4）選擇發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，確定變速器結(jié)構(gòu)類型，對(duì)變速器中的各級(jí)齒輪和軸等零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)主要零部件進(jìn)行校核。
2.擬解決的主要問題
（1）通過文獻(xiàn)資料，熟悉汽車變速器設(shè)計(jì)和CAD的相關(guān)知識(shí)，掌握汽車變速器設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
（2）調(diào)研，掌握汽車變速器設(shè)計(jì)過程。
（3）鞏固以往所學(xué)的理論知識(shí)，熟悉變速器結(jié)構(gòu)，掌握變速器的設(shè)計(jì)方法和CAD軟件在變速器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用步驟，提高動(dòng)手能力為以后打下良好基礎(chǔ)
（4）確定汽車變速器設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)算確定主要零件的參數(shù)和尺寸，完成CAD圖紙
三、技術(shù)路線（研究方法）
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明書
調(diào)查研究
變速器結(jié)構(gòu)分析與類型選擇
變速器設(shè)計(jì)計(jì)算
齒輪大小與齒數(shù)計(jì)算
軸參數(shù)計(jì)算
變速器主要參數(shù)校核
利用AUTOCAD進(jìn)行繪圖
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報(bào)告 第1～2周（3月3日～3月16日） （2）確定總體方案 第3～4周（3月17日～3月30日） （3）對(duì)變速器結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)第5～6周（3月31日～4月13日） （4）對(duì)變速器尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)7～8周（4月14日～4月27日）
（5）畫變速器的零件圖第第8～9周（4月21日～5月4日） （5）畫變速器的裝配圖第9～10周（4月28日～ 5月11日）
（6）完成設(shè)計(jì)說明書第11～13周（5月12日～6月2日） （7）設(shè)計(jì)審核、修改 第14～16周（6月3日～6月23日） （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月24日～7月1日）
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
七、指導(dǎo)教師意見
簽字： 年 月 日
8