長安杰勛汽車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)【手動(dòng)5檔變速器】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目: 長安杰勛汽車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程B07-7
學(xué) 生 姓 名: 武宇
導(dǎo) 師 姓 名: 朱榮福
開 題 時(shí) 間: 2011年3月11日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
武宇
院系
汽車與交通
工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B07-7
指導(dǎo)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(jī)械式變速器設(shè)計(jì)
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(shù)的每次跨越都和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)制造技術(shù)、運(yùn)動(dòng)仿真等為變速器的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力的保障。變速器的發(fā)展也給相關(guān)學(xué)科提出更高的理論要求,使人類的認(rèn)識(shí)邁向新的、更高的境界。
變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)組成,可制成單獨(dú)變速機(jī)構(gòu)或與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多用普通齒輪傳動(dòng),也有的用行星齒輪傳動(dòng)。普通齒輪傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)一般用滑移齒輪和離合器等?;讫X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(jié)構(gòu)緊湊, 但傳動(dòng)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(shí),變速應(yīng)在停車或轉(zhuǎn)速差很小時(shí)進(jìn)行,用摩擦式離合器可在運(yùn)轉(zhuǎn)中任意轉(zhuǎn)速差時(shí)進(jìn)行變速,但承載能力小,且不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為克服這一缺點(diǎn),在嚙合式離合器上裝以摩擦片,變速時(shí)先靠摩擦片把從動(dòng)輪帶到同步轉(zhuǎn)速后再進(jìn)行接合。行星齒輪傳動(dòng)變速器可用制動(dòng)器控制變速。汽車變速器按傳動(dòng)比變化方式不同可分為有級(jí)式、無極式和綜合式三種。有級(jí)式變速器應(yīng)用最為廣泛,目前轎車和輕、中型貨車多有應(yīng)用;無級(jí)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(dòng)系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢;綜合式變速器目前應(yīng)用的較多。
機(jī)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(gè)定值(也就是所謂的“級(jí)”)。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(dòng)比,總共只有5個(gè)值(即有5級(jí)),所以說它是有級(jí)變速器。曾有人斷言,繁瑣的駕駛操作等缺點(diǎn),阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐,機(jī)械式變速器會(huì)在不久“下課”,從事物發(fā)展的角度來說,這話確實(shí)有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看,機(jī)械式變速器不會(huì)過早的離開。首先,從商用車的特性上來說,機(jī)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(yùn)輸,通常要裝載數(shù)噸的貨品,面對(duì)如此高的“壓力”,除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)勁的動(dòng)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(shí)候有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)。特別是面對(duì)爬坡路段,它的特點(diǎn)顯露的非常明顯。而對(duì)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(diǎn)尚不具備。其次,對(duì)于老司機(jī)和大部分男士司機(jī)來說,他們的最愛還是機(jī)械式變速器。從我國的具體情況來看,機(jī)械式變速器幾乎貫穿了整個(gè)中國的汽車發(fā)展歷史,資歷較深的司機(jī)都是用機(jī)械式變速器的,他們對(duì)機(jī)械式變速器的認(rèn)識(shí)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(shí)的。雖然自動(dòng)變速器以及無級(jí)變速器已非常的普遍,但是大多數(shù)年輕的司機(jī)還是崇尚手動(dòng),尤其是喜歡超車時(shí)機(jī)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(jī)械式變速器。另外,現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學(xué)校中,教練車都是機(jī)械式變速器的,除了經(jīng)濟(jì)適用之外,關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好扎實(shí)的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào)性。第三,隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進(jìn)入了家庭,對(duì)于普通工薪階級(jí)的老百姓來說,經(jīng)濟(jì)型轎車最為合適,機(jī)械式變速器以其自身的性價(jià)比配套于經(jīng)濟(jì)型轎車廠家,而且經(jīng)濟(jì)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(nèi)廠家的經(jīng)濟(jì)型轎車都是機(jī)械式變速器的車,它們的各款車型基本上都是5檔機(jī)械式變速器。
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。國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示人們對(duì)汽車駕乘的舒適性越來越重視。在歐洲市場,原本是手動(dòng)變速器的市場,不斷被自動(dòng)變速器占領(lǐng)。如在英國,現(xiàn)在裝配自動(dòng)變速器的汽車占汽車總量的15%。而5年前,這個(gè)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(yù)測說到2012年,北美市場出售的汽車中將只有6%是手動(dòng)擋2013年歐洲變速器市場上,配備手動(dòng)自動(dòng)一體的變速器將占20%,可以預(yù)見帶有自動(dòng)功能變速器的汽車是未來市場的主導(dǎo)產(chǎn)品發(fā)展和掌握自動(dòng)變速器制造技術(shù)是追趕世界變速器制造潮流的方向。而優(yōu)先開發(fā)手動(dòng)自動(dòng)一體變速器具有技術(shù)上的延續(xù)性,對(duì)我國來說具有更大的優(yōu)勢。中國市場會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)多種變速器品種并存的現(xiàn)狀,這會(huì)使中國的市場更加多元化,同時(shí)也會(huì)使競爭更加激烈。中國汽車產(chǎn)業(yè)巨大的市場,將會(huì)使中國變成世界變速器的重要市場。CVT進(jìn)入中國已經(jīng)有些年頭,但是并沒有被中國消費(fèi)者廣泛接受。到2010年,中國輕型車市場對(duì)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(tái)。其中,雙離合器變速器可能會(huì)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(dá)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(jī)遇。2006年我國汽車變速器市場規(guī)模達(dá)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(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置,用于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過程中,在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比,通過換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復(fù)雜,自動(dòng)化程度也越來越高,自動(dòng)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(jí)變速(簡稱CVT)。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想,但其以結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天,汽車還沒有使用上滿意的無級(jí)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(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力,各大汽車廠商對(duì)無級(jí)變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情,極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)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(biāo)。
2、選題目的和意義
變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配,可以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊,傳動(dòng)效率更高。變速器的結(jié)構(gòu)型式選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)選取及設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)汽車的整車設(shè)計(jì)極其重要。
變速器可以改變傳動(dòng)比,擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍,以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件,如起步、加速、上坡等, 使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作;在發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下, 使汽車能倒退行駛;利用空檔,中斷動(dòng)力傳遞,以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)、怠速,并便于變速器的換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。
變速器設(shè)計(jì)是對(duì)汽車?yán)碚摲矫嬷R(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用,提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
(1)變速器傳動(dòng)方案確定;
(2)變速器檔數(shù)及各檔傳動(dòng)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(qiáng)度計(jì)算;
(5)變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸的強(qiáng)度驗(yàn)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(jì)算;
(2)變速器軸的設(shè)計(jì)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(jì)算。
三、技術(shù)路線(研究方法)
變速器傳動(dòng)方案確定
變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
變速器操縱方式
零、部件結(jié)構(gòu)
變速器主要參數(shù)的選擇
變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算
齒輪、軸和軸承
同步器
利用AUTOCAD繪圖
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說明書
調(diào)查、研究并查閱資料
四、進(jìn)度安排
1、資料收集、調(diào)研,完成開題報(bào)告 第1~2周(2月28日~3月13日)
2、熟悉變速器的結(jié)構(gòu)原理 第3周(3月14日~3月20日)
3、變速器傳動(dòng)方案與設(shè)計(jì)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(jì)算及完成裝配草圖 第5~8周(3月28日~4月24日)
5、對(duì)裝配草圖進(jìn)行修改,繪制零件圖 第9~10周(4月25日~5月8日)
6、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)審核、修改 第15~16周(6月6日~6月19日)
8、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯 第17周(6月20日~6月26日)
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
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