城市公交車(chē)自動(dòng)變速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)【DSG六檔齒輪變速器】【雙輸出軸式六檔齒輪傳動(dòng)裝置】
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開(kāi) 題 報(bào) 告
題 目 城市公交車(chē)自動(dòng)變速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析
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院(系、部)
專 業(yè) 班 級(jí)
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7
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
1. 目的、意義
由于我國(guó)人口眾多,公交車(chē)的質(zhì)量水平對(duì)城市生活中的公民具有非常重要的意義,開(kāi)發(fā)公交車(chē)變速器有利于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展,提高城市居民生活水平和生活環(huán)境。同時(shí)還大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。在公交車(chē)上配置自動(dòng)變速器將大幅度減小駕駛員的工作量和精神壓力、提高工作效率,并減小對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的磨損。因此,研發(fā)公交車(chē)自動(dòng)變速器的意義不言而喻。
2. 研究現(xiàn)狀
自動(dòng)變速器在公交車(chē)上的使用普及存在相當(dāng)多的問(wèn)題,一方面:我國(guó)公交車(chē)自動(dòng)變速器的技術(shù)資源偏低,主要的技術(shù)未能突破,控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度大,對(duì)材料加工等技術(shù)要求也相當(dāng)高;另一方面,公交車(chē)開(kāi)發(fā)自動(dòng)變速器投入的經(jīng)費(fèi)較大,回報(bào)卻很低,公交車(chē)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期處于虧本狀態(tài),且自動(dòng)變速器被國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷,生產(chǎn)成本相對(duì)過(guò)高,耗油量也相比手動(dòng)變速器高,因此在我國(guó)還無(wú)法將手動(dòng)變速器從公交車(chē)中完全解脫出來(lái)。在實(shí)際操作過(guò)程中公交車(chē)需要頻繁換擋,根據(jù)統(tǒng)計(jì)每天操作頻次在4000--6000次,工作強(qiáng)度相當(dāng)大。
國(guó)外公交用車(chē)上自動(dòng)變速器的應(yīng)用技術(shù)已相當(dāng)成熟,從半自動(dòng)化階段過(guò)度到全自動(dòng)化階段現(xiàn)在已經(jīng)步入智能化階段。20世紀(jì)90年代,德國(guó)ZF公司為商用車(chē)研制了S685型變速器引領(lǐng)了當(dāng)代手動(dòng)商用車(chē)變速器的理念和技術(shù)。該變速器最大輸入轉(zhuǎn)矩可達(dá)1400N.m,最大功率達(dá)到210Kw。自此以后公交車(chē)也開(kāi)始大規(guī)模變速器的研究。在美國(guó)自動(dòng)變速器在公交車(chē)上的普及率基本上達(dá)到100%,在西歐國(guó)家也達(dá)到了95%,日本韓國(guó)一些國(guó)家公交車(chē)自動(dòng)變速器普及率也超過(guò)90%,且公交車(chē)上的自動(dòng)變速器已經(jīng)進(jìn)入智能機(jī)階段,速度可以達(dá)到80碼以上,大大的提高了其乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性。我國(guó)公交車(chē)比重逐年增加,在城市環(huán)境中的使用率越來(lái)越高,1995年北京首次在公交車(chē)上裝置了艾里遜液力自動(dòng)變速器,在此之后,上海、深圳、廣州等重要城市相繼將自動(dòng)變速器應(yīng)用于城市公交車(chē)上。目前北京市區(qū)公交車(chē)自動(dòng)變速器占有率達(dá)到60%以上,深圳占有60%以上。雖然近10年以來(lái),我國(guó)自動(dòng)變速器技術(shù)有了前所未有的發(fā)展,平均每年增長(zhǎng)35%,無(wú)論是換擋、質(zhì)量、穩(wěn)定性、安全性等各方面都有所提升,但我國(guó)主要自動(dòng)變速器主要還是靠進(jìn)口,主要技術(shù)還未得到突破,城市公交車(chē)上自動(dòng)變速器的發(fā)展尤為緩慢,國(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器年產(chǎn)量不足5%,公交車(chē)自動(dòng)變速器幾乎依靠進(jìn)口,這成為影響公交車(chē)自動(dòng)變速器發(fā)展的重要因素。
二、研究方案及預(yù)期結(jié)果。
一 設(shè)計(jì)方案或論文主要研究?jī)?nèi)容
目前,國(guó)內(nèi)國(guó)產(chǎn)公交車(chē)自動(dòng)變速器應(yīng)用較少,現(xiàn)設(shè)計(jì)一款適用于城市公交車(chē)的自動(dòng)變速器。本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行研究探討:
1.選擇自動(dòng)變速器傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)與形式,在了解自動(dòng)變速各傳動(dòng)裝置類(lèi)型如:液體傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)的性能及有缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上選擇綜合性能更好的傳動(dòng)裝置;
2.變速器主要參數(shù)的選擇,如各檔位車(chē)速區(qū)間的參數(shù)、各擋傳動(dòng)比的的參考數(shù)據(jù)等,使得設(shè)計(jì)的變速器更有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能的發(fā)揮;
3.六擋齒輪變速主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算;同步器主要參數(shù)的確定。六擋齒輪變速器基本參數(shù)的計(jì)算。六擋齒輪變速器輸入輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算。六擋齒輪變速器軸承的選擇與校核六擋齒輪變速器同步器主要參數(shù)的計(jì)算與選擇。
4.自動(dòng)變速器油路分析及工作原理,油路的分析需要對(duì)油泵以及閥體進(jìn)行研究,使油液在變速器各油道中使用率更高,同時(shí)散熱消耗更好;
5.變速箱尺寸的設(shè)計(jì)及材料選擇,變速箱的尺寸應(yīng)使得設(shè)計(jì)的各個(gè)機(jī)構(gòu)可以合理的布置在變速箱內(nèi),并且可以和發(fā)動(dòng)機(jī)的位置合理分配空間,材料的選擇不僅要降低變速器質(zhì)量,還要使汽車(chē)整體質(zhì)量得到平衡;
二 主要解決的問(wèn)題、理論、方法、技術(shù)路線
(一)主要問(wèn)題
1.自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)組成的分析,
2.確定布置方案,主減速比確定與各檔傳動(dòng)比的分配,各檔齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)確定,校核計(jì)算,確定同步器參數(shù)
3.選擇更合理的材料,降低變速器質(zhì)量和成本;
4.對(duì)設(shè)計(jì)的自動(dòng)變速進(jìn)行三維建模分析,
5.機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,檢驗(yàn)該機(jī)構(gòu)是否干澀或者碰撞等不合理因素;
(二)技術(shù)路線
查閱文獻(xiàn),技術(shù)調(diào)研
變速器設(shè)計(jì)方案的選擇
參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算及材料選擇
一檔和倒擋軸和齒輪的校核
三維軟件的學(xué)習(xí),進(jìn)行有限元分析和動(dòng)態(tài)仿真
改進(jìn)優(yōu)化,完成論文
(三) 論文框架(列出說(shuō)明書(shū)大體結(jié)構(gòu)及提綱)
1 緒論
說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)容的背景意義以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,為設(shè)計(jì)的展開(kāi)做鋪墊。
2 變速器結(jié)構(gòu)組成,自動(dòng)變速器選擇,變速器設(shè)計(jì)方案的選擇。
3 變速器主要參數(shù)的選擇
各檔位車(chē)速區(qū)間的參數(shù)、各擋傳動(dòng)比的的參考數(shù)據(jù)等
4 變速器齒輪材料選擇材料選擇及校核計(jì)算。
齒輪的失效形式,齒輪的常用材料及材料的選擇,輪齒接觸應(yīng)力,輪齒的彎曲應(yīng)力,各檔齒輪的強(qiáng)度計(jì)算校核,材料的選擇不僅要降低變速器質(zhì)量,還要使汽車(chē)整體質(zhì)量得到平衡;
5 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算
軸的功用及其設(shè)計(jì)要求,軸的尺寸,軸的校核。
6 有限元分析
對(duì)輸入軸進(jìn)行靜力學(xué)分析,分析應(yīng)力和應(yīng)變等是否和要求。
7 三維建模及動(dòng)態(tài)仿真分析
(四) 預(yù)期結(jié)果
繪制工程圖紙4張(裝配圖2張A0~A1,零件圖2張A2)
編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明1份
翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)1篇
三、研究進(jìn)度
第1周—第4周:畢業(yè)實(shí)習(xí),收集資料,撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。
第5周:撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,進(jìn)行開(kāi)題答辯。
第5周—第6周:選擇自動(dòng)變速器傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)與形式,變速器主要參數(shù)的選擇,計(jì)算傳動(dòng)比。
第7周—第8周:自動(dòng)變速器油路分析及了解工作原理。變速箱尺寸的設(shè)計(jì)及材料選擇。
第9周—第10周:自動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算:
第11周:設(shè)計(jì)及優(yōu)化,選擇更合理的材料。
第12周—第13周:對(duì)設(shè)計(jì)的自動(dòng)變速器進(jìn)行三維建模分析,對(duì)主要零部件進(jìn)行有限元分析;機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。
第14周—第15周:仿真與實(shí)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正與優(yōu)化
第16周:整理設(shè)計(jì)資料,打印輸出,提交設(shè)計(jì)資料,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
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