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1、SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-2班指导教师姓名职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称远舰汽车变速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义汽车变速器是汽车传动系的重要成员。由于汽油机额定转矩对应的速度范围很广，需要用齿轮传动来适应驾驶时车速的变化。汽车变速器的发展，最本质的就是从汽车传动的平顺性、舒适性，驾驶员操作的轻松性考虑，因而相应的提高了汽车的通过性与经济性。变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮的不同要求的需要。用变速器转变发动机转矩、转速
2、的必要性在于内燃机转矩转速变化特性的特点是具有相对小的对外部载荷改变的适应性。发动机的适应性系数是其最大转矩与最大功率下转矩之比，内燃机的适应性系数为1.151.25。变速器使汽车能以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定转速时难以达到的。变速器的倒档使汽车可以倒退行驶；其空挡使汽车在起动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机与传动系分离。变速器按其传动比的改变方式分为有级、无级和综合式的。有级变速器按其前进挡的档位数分为三、四、五档及多档的；而按其轴中心线的位置又分为固定轴线式、旋转轴线（行星齿轮）式和综合式的。固定轴线式变速器又分为两轴式、三轴式和多轴式的。变速器按其操纵方
3、式又分为自动式、半自动式、预选式、指令式、直接操纵式和远距离操纵式。变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器及发动机的参数作优化匹配，可得到良好的动力性与经济性；采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）措施以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低，降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，增力式同步器，双（三）中间轴式变速器，后置
4、常啮合传动齿轮、短第二轴的变速器，各种自动、半自动以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。变速器多采用飞溅润滑，重型汽车有时强制润滑第一、二轴轴承等。变速器都装有单向的通气阀以防壳内空气热胀而漏油及润滑油氧化。壳底放油塞多置磁铁以吸附油内铁屑。涉水车需有防水措施。变速器的设计系列按输出转矩分级，供各种车型选用。传动比应按动力传动系参数的匹配要求调整、更换。也可根据具体车型的使用寿命要求进行设计。可根据同类车型在典型路段上实测的随机载荷，用统计分析法组成载荷谱，进行变速器的疲劳寿命计算。这种可靠性设计方法比较符合实际，如果再以优化设计方法选择有关设计参数及与发动机参数作最佳匹配，则可得到以
5、最小零部件尺寸满足设计所要求的寿命和性能的设计方案。有时亦可辅以有限元分析。在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。具体有两个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车，他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣。在自动变速器方面，除吉利汽车开发出有自主知识产权的液压控制的三速自动变速器外，其他企业尚没有一家具有自主知识产权，悉数依赖国外技术和进口。从技术、节能和基础设施角度，对各种变速器在中国和国外的发展情况作以下简要分析：（1）手动变速器（MT）：手动变速器应该说是最为节能的变速方式，另外由于中
6、国企业已经掌握该技术，而且在生产方面也积累了长期经验，从而在价格和质量方面会有较大优势。所以在短期内仍将是变速器主流。其不足在于操控上的不便，尤其是在城市工况。（2）自动手动变速器（AMT）：自动手动变速器实际上是由一个机器系统来完成操作离合器和选挡这两个动作。AMT的汽车驾驶简单，省去了离合器踏板，驾驶者只要踩油门，选速器系统会自动选择换挡的最佳时机，从而消除了发动机、离合器和变速器的错误使用，以避免错换挡位。这一点对新手和整车的可靠性都非常重要。选速器大大简化了驾驶的复杂性，令AMT汽车驾驶更加简便、省心，且能够保证最低的动力损耗。由选速器完成驾驶者踩离合器换挡的动作，选择的换挡时机要比驾
7、驶者完成得更准确。因此，在能源日益紧缺和CO2排放压力越来越大这一背景下，AMT顺应了“节能减排”这一趋势，是一项非常适合中国市场的先进技术。AMT的制造成本远低于电液控自动变速器，国内的很多车型都准备采用这一领先技术，即有可能随着中国汽车工业的迅猛发展，将有更多车型采用AMT。中国也将会取代欧洲和美洲，成为世界上最大的AMT的应用市场。（3）电子控制液力自动变速器（AT）：电子控制液力自动变速器近些年新技术也不断在使用，它正朝着多挡位、数字化控制等方面发展。日本最大的自动变速器生产商AISIN AW公司2006年成功推出型号为AA80E型8前速自动变速器，目前被使用在雷克萨斯LS460车上。
8、这就形成了更大的总传动比范围，同时各个传动比之间也比5速变速器更加接近。因此，驾驶员几乎在各种行驶条件中都可以选择最佳传动比。电子控制模块可以选择更多的传动比，传动比取决于行驶条件，从而降低了油耗并提高了换挡平顺性。发动机转速与行驶状态的最优化匹配意味着发动机提高了动力、燃油经济性并降低了运行噪声。（4）无级变速器（CVT）：无级变速器则只需两组可移动锥轮以及传动带或传动链，即可实现无数个前进挡的变速过程。CVT采用传动带、传动链和可变槽宽的锥轮进行动力传递及传动比的选择，即当锥轮变化槽宽时，相应改变主动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速。CVT是真正无级化了，与AT相比具有较高的运行效率，
9、油耗较低。通过近几年市场上的应用看，其发展势头也比较迅猛，目前在我国应用的车型已迅速发展到5、6种以上。目前，全世界各大汽车厂商为了提高产品的竞争力都在大力进行CVT的研发工作，NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽车品牌中都配备CVT的轿车销售，全世界CVT轿车的年产量已达到近50万辆。值得注意的一点是，装备有CVT的汽车市场，由最初的日本、欧洲已经渗透到北美市场，CVT汽车已经成为当今汽车发展的主要趋势。远舰汽车是东风瑞达起亚推出的第三款乘用车。起亚远舰最突出的特点是稳健时尚的外观、多功能和人性化的便利配置、顺畅而激情的操控性能和周到的安全配置。使起亚远舰能够同时满足
10、商务人士的追求和家庭用车的个性化风格。远舰标配了韩国起亚原厂（在中国组装）的2.0L发动机。其最大功率位137kw/6000rpm，最大扭矩为178nm/4500。基于中级轿车的设计需要，和价格要求，以及国内较为成熟的手动变速器设计生产加工技术，对比以上不同种变速器形式，对于发动机前置前驱的远舰汽车，本次课程设计我将设计一种国内主流的两轴式五档手动变速器。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器因轴和轴承数少，所以有结构简单、轮廓尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间档位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时噪声也低。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设
11、计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。通过本题目的设计，我们可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计等课程的知识，达到综合训练的目的。由于本题目模拟工程一线实际情况，我们通过毕业设计可与工程实践直接接触，从而可以提高我们解决实际问题的能力，同时能熟练掌握并运用CAD等计算机辅助设计制图软件，为今后实际处理解决工程中的问题打下基础。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题基本内容：本题是依据现有生产企业在生产车型的变速器作为设计原型，在已知发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，（1）独立设计出符合要求的变速器；（2）着重设计计算齿轮的结构参数及对其进行校核计
12、算；（3）在对各种结构件进行分析计算后，绘制出变速器装配图及主要零件的零件图。解决问题：（1）根据最大转矩和最高车速来确定一轴、二轴的设计与计算；（2）确定各档位齿轮设计计算；（3）确定各档位传动比计算及齿轮齿数分配等。三、技术路线（研究方法）传动方案选择及零部件结构分析变速器主要参数选择和计算对零部件进行校核确定尺寸、零部件结构完成毕业设计图纸、说明书提出修改方案传动机构设计同步器设计操纵机构设计壳体设计四、进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告 第4周（3月24日3月30日）（2）参数选择方案确定，列文稿大纲，设计计算 第56周（3月31日4月13日）（3）完成设计说明书，完成图纸绘制
13、 第713周（4月14日6月1日）（4）交稿，预答辩 第14周（6月2日6月8日）（5）设计审核、修改 第1516周（6月9日6月22日）（6）毕业设计答辩 第17周（6月23日6月29日）五、参考文献1陈家瑞.汽车构造第3版M.机械工业出版社，2009.2郝京顺.汽车变速器的发展J.北京汽车,2000,(06).3雷君.重型汽车变速器技术趋势与应用J.重型汽车,2004,(06).4林绍义.一种汽车变速器设计J.机电技术,2004,(01).5黄雄健,欧艺.轻型货车变速器优化设计J.广西工学院学报,2000,(03).6蔡炳炎,徐勇,林宁.机械式汽车变速器的速比配置分析J.机械研究与应用,2
14、005,(02).7余志生.汽车理论M.机械工业出版社,2000,10.8郑四发,连小珉,颜磊,蒋孝煜.汽车变速器 CAD 系统的研究与开发.清华大学学报(自然科学版),1997,(12). 9刘鹤松,崔胜民.基于MATLAB的汽车变速器优化设计方法J.哈尔滨工业大学学报,2004.10孟岩.万变不离其宗汽车变速器设计J.世界汽车,2004,(04).11Herbert E.Elliger.Automotive Engines.Prentic Hall,Inc.2001.12高路,于海斌,王宏.汽车变速器齿轮设计J.机械科学与技术,2005,(04).13严绍华.热加工工艺基础M.机械工业出版社,2003.14任松茂 ,魏然.现代汽车的优化设计.重型汽车,2002,(05).15Heisler, H. (1989) Aduanced Vehicle Technology. Butterworth-Heineman ISBN 0-7131-3660.16郑四发,连小珉,颜磊,蒋孝煜.汽车变速器轴的设计计算.清华大学学报(自然科学版),1997,(12).17王望予.汽车设计M.机械工业出版社,2004.六、备注七、指导教师意见：签字： 年 月 日
