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SY-025-BY-3
開題報(bào)告
學(xué)生姓名
系部
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
從事
專業(yè)
是否外聘
□是√否
題目名稱
奇瑞A3汽車變速驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
一、課題研究目的和意義
1、研究目的
變速驅(qū)動(dòng)橋是將變速器、主減速器和差速器裝在同一殼體內(nèi)，主要應(yīng)用于前置前驅(qū)的汽車。變速驅(qū)動(dòng)橋的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，使路面對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生一個(gè)牽引力，推動(dòng)汽車行駛。變速驅(qū)動(dòng)橋作為連接汽車動(dòng)力源和驅(qū)動(dòng)輪的紐帶，起著十分重要的作用。設(shè)計(jì)良好的變速驅(qū)動(dòng)橋，將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力更好的傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，以保證汽車能在不同使用條件下正常行駛，并發(fā)揮出良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。
2、意義
由于石油價(jià)格持續(xù)居高不下，環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注，給汽車設(shè)計(jì)提出了一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。如何能夠在滿足市場(chǎng)需求的情況下，提高能源的利用效率，減少對(duì)環(huán)境的污染，就成為了汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中不得不考慮的問(wèn)題。研究和設(shè)計(jì)出高效率的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)在提高能源利用率、改善汽車性能等方面具有極大的意義。
本人的工作簽到奇瑞，所以本設(shè)計(jì)是在奇瑞A3轎車的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅可以鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，還可以培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的能力，是一次很好的理論和實(shí)踐相結(jié)合的鍛煉機(jī)會(huì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)源于生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)于我們今后從事實(shí)際技術(shù)工作有很大的幫助。
二、文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）
變速驅(qū)動(dòng)橋的任務(wù)是發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同工作，以保證汽車在各種行駛條件下所必需的驅(qū)動(dòng)力與車速，并使具有良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。變速驅(qū)動(dòng)橋具有以下功能：實(shí)現(xiàn)減速增矩、實(shí)現(xiàn)汽車變速、實(shí)現(xiàn)汽車倒駛、必要時(shí)中斷傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞和使兩側(cè)車輪具有差速作用。所以變速驅(qū)動(dòng)橋包括變速器、主減速器、差速器等組件。設(shè)計(jì)汽車的變速驅(qū)動(dòng)橋主要考慮汽車的布置形式，離合器的設(shè)計(jì)變速器的設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。
傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置：
傳動(dòng)系統(tǒng)可按能量傳遞方式的不同，劃分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳
動(dòng)等。
機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案與汽車的總體布置方案是相適應(yīng)的。就發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋和車身的相互位置關(guān)系和布置特點(diǎn)而言，汽車的布置形式可分為發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR）、發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF）、發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)（MR）、發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（RR）和全輪驅(qū)動(dòng)（nWD）。
液力傳動(dòng)（動(dòng)液傳動(dòng)）系統(tǒng)，它靠液體介質(zhì)在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。其優(yōu)點(diǎn)是組合運(yùn)用液力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)，能滿足各種汽車行駛工況的要求。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高，機(jī)械效率較低。
液壓傳動(dòng)（靜液傳動(dòng)）系統(tǒng)，它是通過(guò)液體傳動(dòng)介質(zhì)靜壓力能的變化來(lái)傳遞能量。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過(guò)液壓泵轉(zhuǎn)換成液壓能，然后再由液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。但由于傳動(dòng)效率較低、造價(jià)高、壽命與可靠性不理想等因素，目前只用于少數(shù)特種車輛。
電力式傳動(dòng)系統(tǒng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋或由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)帶有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)輪（電動(dòng)輪）。
本次設(shè)計(jì)參考同類車型，采用機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF）。前輪為驅(qū)動(dòng)輪，汽車整體十分緊湊，在變速器和驅(qū)動(dòng)橋之間省去了萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸。發(fā)動(dòng)機(jī)橫向布置，變速器軸線與驅(qū)動(dòng)橋軸線平行，主減速器可以采用結(jié)構(gòu)、加工都較簡(jiǎn)單的圓柱斜齒輪副。
變速器：
國(guó)內(nèi)外汽車變速器的發(fā)展十分迅速，普遍研究和采用電控自動(dòng)變速器，這種變速器具有更好的駕駛性能、良好的行駛性能、以及更高的行車安全性。但是駕駛員失去了駕駛樂(lè)趣，不能更好的體驗(yàn)駕駛所帶來(lái)的樂(lè)趣。機(jī)械式手動(dòng)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本底和工作可靠，具有良好的駕駛樂(lè)趣等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。在檔位的設(shè)置方面，目前，4檔特別是5檔變速器的用量有日漸增多的趨勢(shì)。同時(shí)，6檔變速器的裝車率也在日益上升。
現(xiàn)在市場(chǎng)上不同車型所配置的變速器來(lái)看，主要分為：手動(dòng)變速器（MT）、自動(dòng)變速器（AT）、手動(dòng)/自動(dòng)變速器（AMT）、無(wú)級(jí)變速器（CVT）。變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又分為三軸傳動(dòng)變速器和兩軸傳動(dòng)變速器。
變速器基本功用：改變傳動(dòng)比，滿足不同行駛條件對(duì)牽引力的需要，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求；實(shí)現(xiàn)倒車行駛，用來(lái)滿足汽車倒退行駛的需要；中斷動(dòng)力傳遞，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車換檔或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。
為保證汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，必須合理選擇和配置變速器檔位及各檔速比。就動(dòng)力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速和爬坡能力；就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)工作的能力，降低了油耗。變速器各檔速比的配置，第1種方法是按等公比原則分配傳動(dòng)比，第2種方法將介紹英國(guó)馬丁博士提出的汽車變速器偏置等比級(jí)數(shù)分配方法。
汽車變速器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，齒輪參數(shù)、軸參數(shù)、同步器參數(shù)的確定，并進(jìn)行防脫檔技術(shù)等設(shè)計(jì)。變速器中常見的互鎖裝著結(jié)構(gòu)類型有以下幾種:互鎖銷式、互鎖滑塊式、擺動(dòng)鎖鉗式、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖鉗式、滑動(dòng)鎖鉗式、三向鎖銷式、單軌鎖盤式、單軌鎖球式、單軌滑套式。
對(duì)不同類型的汽車，具有不同的傳動(dòng)系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對(duì)整車性能要求不同、汽車本身的比功率不同。本次設(shè)計(jì)是二軸五檔手動(dòng)變速器。
驅(qū)動(dòng)橋：
驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有萬(wàn)向節(jié)，隨著汽車采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及道路條件的改善，近年來(lái)主減速器比有減小的趨勢(shì)，以滿足高速行駛的要求。驅(qū)動(dòng)橋分?jǐn)嚅_式和非斷開式兩類。驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。
單級(jí)主減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種。制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低。在汽車的總體布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)該車的工作條件及發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、輪胎等有關(guān)參數(shù)，選擇合適的主減速比來(lái)保證汽車具有良好的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法可得到發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)的最佳匹配。
差速器的作用是向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。差速器按其結(jié)構(gòu)特征的不同，分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由輪式等。汽車上廣泛采用的差速器為對(duì)稱錐齒輪式差速器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛。
三．基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題；
基本問(wèn)題：
變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，變速器主要參數(shù)的選擇，變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算，驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析，主減速器的設(shè)計(jì)，差速器的設(shè)計(jì)等。
擬解決的主要問(wèn)題：
變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算，主減速器和差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算。
傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置
變速器傳動(dòng)布 置 方 案
變速器主要參數(shù)的選擇
變速器齒輪強(qiáng) 度 校 核
繪制變速器工 程 圖
軸的結(jié)構(gòu)和尺 寸 設(shè) 計(jì)
軸承選擇與壽 命 計(jì) 算
差速器結(jié)構(gòu)形式選擇
錐齒輪式差速器設(shè)計(jì)
齒輪強(qiáng)度計(jì)算
繪制差速器工 程 圖
主減速器
參數(shù)選擇
主減速器齒輪強(qiáng)度校核
軸承選擇與壽命計(jì)算
繪制主減速器工程圖
變速驅(qū)動(dòng)橋殼體設(shè)計(jì)
四．技術(shù)路線或研究方法；
五．進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、開題報(bào)告并確定總體布置方案； 第1～2周 （2月28～3月11）
（2）變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第3～4周 （3月14～3月25）
（3）主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第5～7周 （3月28～4月15） （4）差速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第8～9周 （4月18～4月29）
（5）變速驅(qū)動(dòng)橋殼體設(shè)計(jì)； 第10～12周 （5月2～5月20）
（6）完善圖紙，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 第13～14周 （5月23～6月3）
（7）設(shè)計(jì)審核； 第15周 （6月6～6月10）
（8）修改設(shè)計(jì)； 第16周 （6月13～6月17）
（9）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 第17周 （6月20～6月24）
六．參考文獻(xiàn)
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七．備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日