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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
胡冰
院系
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07—10班
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
重型貨車萬向傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
研究現(xiàn)狀：
當(dāng)今，汽車萬向傳動(dòng)裝置一般由萬向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，有時(shí)還需加裝中間支承。主要是實(shí)現(xiàn)汽車上任何一對(duì)軸線相交且相對(duì)位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞。萬向傳動(dòng)裝置除用于汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)外，還可用于動(dòng)力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱裝置。萬向傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的合理與否直接影響傳動(dòng)系的傳動(dòng)性能。選用與布置的不當(dāng)會(huì)給傳動(dòng)系增添不必要的和設(shè)計(jì)未能估算在內(nèi)的附加動(dòng)負(fù)荷，可能導(dǎo)致傳動(dòng)系不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和早期損壞，只有合理的設(shè)計(jì)，才能保證汽車在各種工況和路面條件情況下可靠的傳遞動(dòng)力。并且汽車萬向傳動(dòng)裝置是汽車底盤傳動(dòng)系的主要總成之一，在工作中承受著巨大的轉(zhuǎn)矩和動(dòng)負(fù)荷。經(jīng)長(zhǎng)期使用后，技術(shù)狀況會(huì)發(fā)生變化，從而將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞，降低傳動(dòng)效率，加劇燃料消耗，加速輪胎磨損，同時(shí)還會(huì)影響變速器和驅(qū)動(dòng)橋的正常工作。萬向傳動(dòng)裝置的類型可分為閉式和開式兩種。閉式萬向傳動(dòng)裝置采用單萬向節(jié),傳動(dòng)軸被封閉在套管中,套管與車架做球鉸連接,而與驅(qū)動(dòng)橋固定連接。其最大特點(diǎn)是傳動(dòng)著外殼作為推力管來傳遞汽車的縱向力,從而使傳動(dòng)軸外殼起到了懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中縱向擺臂的作用,這對(duì)于其后懸架拆用螺旋彈簧作為彈性元件是十分必要的。而開式萬向傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,現(xiàn)代汽車廣泛應(yīng)用開式萬向傳動(dòng)裝置。根據(jù)在扭轉(zhuǎn)方向是否有明顯的彈性，萬向節(jié)分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈?zhǔn)竭B接傳遞動(dòng)力，又分成不等速萬向節(jié)，準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)；撓性萬向節(jié)是靠彈性零件傳遞動(dòng)力的，具有緩沖減振作用。而萬向傳動(dòng)裝置則是重型貨車的關(guān)鍵部件之一，也是汽車國(guó)產(chǎn)化技術(shù)難度較大的部件之一，沒有高技術(shù)的設(shè)備是很難達(dá)到要求的。它是汽車前后動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，是汽車正常行駛不可或缺的一部分。隨著汽車工業(yè)100多年的發(fā)展歷史，萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)形式也得到了很快的發(fā)展。
目前，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)合資企業(yè)能夠具備這樣的生產(chǎn)能力，多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)是在根據(jù)國(guó)外的樣件進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn)，基本上沒有自主的設(shè)計(jì)開發(fā)能力。主要問題是制造門檻低，技術(shù)含量要求不高，制造水平參差不齊。重型貨車的配置幾乎都沒達(dá)到皮卡的水平，絕大多數(shù)功率還不到350馬力，排放高，燃油經(jīng)濟(jì)性差。而國(guó)外重型卡車不僅技術(shù)含量很高，甚至有的還高于乘用車水平，同時(shí)具備大功率，低排放和比較出色的燃油經(jīng)濟(jì)性。展望未來5年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)保持高增長(zhǎng)速度，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型也將繼續(xù)向前推動(dòng)，國(guó)家對(duì)基本建設(shè)投資的力度加大，尤其是重型汽車生產(chǎn)企業(yè)。近幾年，隨著國(guó)內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)與國(guó)外重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)交流、合資合作的加強(qiáng)及發(fā)展，以及國(guó)內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，研發(fā)工作受到廣泛重視，在汽車舒適性、安全性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保性等方面取得了一定進(jìn)步。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)主要25家重卡車企的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到100萬輛以上,在3-5年之后,預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)重卡的產(chǎn)銷量將膨脹達(dá)到150—200萬輛,市場(chǎng)將飽和過剩，鋪張浪費(fèi)，競(jìng)爭(zhēng)將變得更加慘烈，屆時(shí)將會(huì)有一半的重卡車企遭到淘汰。隨著公路和鐵路建設(shè)，現(xiàn)代物流業(yè)和節(jié)能減排工程以及民生工程的實(shí)施到位，必將為緊系國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重卡產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。無數(shù)的事實(shí)證明，如果我們沒有自主創(chuàng)新的最終結(jié)果就是企業(yè)的發(fā)展強(qiáng)烈的依賴別人，落得極為被動(dòng)的局面，因此我們應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到：在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，技術(shù)并不能全球化，核心技術(shù)是買不來的，尤其像萬向傳動(dòng)裝置等技術(shù)，我們基本處于引進(jìn)來照著搬的套路來的，在大量引進(jìn)的同時(shí)，也失去了很多自主發(fā)展的機(jī)會(huì),我國(guó)應(yīng)掌握萬向傳動(dòng)裝置的核心技術(shù)，提高制造核心部件的能力，降低損耗，成本和投資風(fēng)險(xiǎn)。所以，必須把提高自主創(chuàng)新能力放在首位，加強(qiáng)我們的自己技術(shù)水平，努力做到最好。
選題目的：
在重型貨車萬向傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)充分克服傳動(dòng)效率低、傳動(dòng)部件壽命過短等方面的缺點(diǎn)，吸取在以往設(shè)計(jì)工作中的教訓(xùn)，大膽開闊視野，充分發(fā)揮我們的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)有的先進(jìn)設(shè)備，并爭(zhēng)取引進(jìn)更先進(jìn)的硬件與軟件技術(shù)，努力與國(guó)際接軌，爭(zhēng)取開發(fā)一條能耗低、低成本、高效率、可靠性高的研究路線。
同時(shí)在降低成本與售價(jià)的同時(shí)，必須以保證整車性能質(zhì)量水平為前提，只能提高，不能降低。降低成本與售價(jià)， 一方面通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少零件，降好自重與材料消耗，另一方面尊通過改善經(jīng)營(yíng)管理模式，提高效率，把人員減至最少，讓資金周轉(zhuǎn)最快。在設(shè)計(jì)過程中保證所連接的兩軸相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，能可靠傳動(dòng)扭矩。保證所連接的兩軸能均勻旋轉(zhuǎn)，使夾角變化引起的動(dòng)載荷在允許范圍內(nèi)。傳動(dòng)效率高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。變速器或分動(dòng)器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸之間普遍采用十字軸萬向傳動(dòng)軸。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，多采用等速萬向傳動(dòng)軸。當(dāng)后驅(qū)動(dòng)橋?yàn)楠?dú)立的彈性元件，采用萬向傳動(dòng)裝置。同時(shí)也為了綜合運(yùn)用“汽車構(gòu)造”，“汽車?yán)碚摗?，“汽車設(shè)計(jì)”等設(shè)計(jì)專用知識(shí)，學(xué)習(xí)查閱和應(yīng)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的習(xí)慣，熟練掌握汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和特點(diǎn)，尤其是萬向傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的方法和特點(diǎn)，進(jìn)一步掌握萬向傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般步驟打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
選題意義：
如何最優(yōu)最好的把萬向傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)好是我們汽車人需要面對(duì)的問題，而其中的基礎(chǔ)技術(shù)，專利水平則是更需要大力提高的，如果解決重型貨車萬向傳動(dòng)裝置的技術(shù)瓶頸，將會(huì)大大提高我國(guó)的汽車技術(shù)水平，不在受制于外國(guó)，走自主發(fā)展的道路。在當(dāng)前我國(guó)汽車工業(yè)還處于以技術(shù)引進(jìn)，加工制造為主的階段，這要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)既要具有前瞻性，又要與實(shí)際情況相結(jié)合。要有自主開發(fā)的能力與信心，以更扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，更強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，更高的綜合素質(zhì)來完實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最終完成。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)來強(qiáng)化我們對(duì)基本知識(shí)和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力,一定的方案比較、論證的能力,一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力,進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力以及設(shè)計(jì)計(jì)算能力。同時(shí)通過重型貨車萬向傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)汽車整車及零部件的能力,使我們能熟練掌握重型貨車萬向傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過程；掌握資料的收集和分析、相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇和運(yùn)用；掌握參數(shù)的確定、萬向傳動(dòng)裝置的布置和計(jì)算、設(shè)計(jì)方案的選擇、裝配圖，零件圖的繪制以及設(shè)計(jì)答辯的全過程。另外對(duì)培養(yǎng)我們獨(dú)立思考問題和解決問題的能力有著極大的幫助,為今后工作做好技術(shù)儲(chǔ)備,都具有十分重要意義。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
基本內(nèi)容：
（1）重型貨車萬向傳動(dòng)裝置的原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求
（2）重型貨車萬向節(jié)，萬向傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式選擇
（3）重型貨車萬向節(jié)，萬向傳動(dòng)軸的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
（4）校核萬向傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，扭矩強(qiáng)度等
（5）對(duì)中間支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)計(jì)算分析
（6）萬向傳動(dòng)裝置的總成尺寸的確定與強(qiáng)度校核
（7） 用CAD畫裝配圖和零件圖,合計(jì)CAD圖紙三張零號(hào)圖
解決問題：
（1） 解決萬向傳動(dòng)裝置所連接的兩軸的夾角及相對(duì)位置在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，不能可靠穩(wěn)定的傳遞動(dòng)力的問題。
（2） 保證所連接的兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)，解決由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的載荷振動(dòng)和噪聲，使其應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)，并在使用車速內(nèi)不產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
（3） 應(yīng)保證傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，制造方便，維修容易等。
應(yīng)解決萬向傳動(dòng)裝置的質(zhì)量及制造成本等實(shí)際問題。
（4）應(yīng)對(duì)萬向傳動(dòng)裝置在工作中的各種情況有所了解，掌握一定的維護(hù)技能。
三、技術(shù)路線（研究方法）
（1） 充分利用圖書館及現(xiàn)有的資源收集資料，調(diào)研了解萬向傳動(dòng)裝置的組成、功用，掌握CAD制圖的規(guī)范及要求，了解國(guó)內(nèi)外萬向傳動(dòng)裝置的發(fā)展?fàn)顩r。
（2） 到生產(chǎn)車間及實(shí)驗(yàn)室了解萬向傳動(dòng)裝置的構(gòu)造，各零部件的裝配位置，進(jìn)一步確定萬向傳動(dòng)裝置的基本尺寸的選取、材料選擇、加工精度、熱處理方法和傳動(dòng)過程中的接觸應(yīng)力等工作。
（3） 編寫課題研究大綱和開題報(bào)告，確定設(shè)計(jì)方向、方案。
（4） 選擇基本參數(shù)并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，并進(jìn)行受力分析與校核。
（5） 遵守設(shè)計(jì)進(jìn)度的安排，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要合理、CAD制圖要規(guī)范、說明書按畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求編寫，書寫規(guī)范，保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。
調(diào)研
了解萬向傳動(dòng)基本狀況
編寫開題報(bào)告
收集資料
萬向傳動(dòng)設(shè)計(jì)
萬向節(jié)計(jì)算
校核與選擇
完成總裝配圖
掌握基本信息
確定方向
傳動(dòng)性能分析
傳動(dòng)裝置總體布置
修改完善全部圖紙
完成設(shè)計(jì)說明書
四、進(jìn)度安排
（1）收集資料，調(diào)研，撰寫開題報(bào)告 第一周
（2）周四交開題報(bào)告，實(shí)習(xí)了解萬向傳動(dòng)裝置的構(gòu)造 第二周
（3）完成各參數(shù)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核工作，至少應(yīng)有裝配圖的草圖 第三周-第七周
（4）中期檢查，畫裝配圖和零件圖 第八周
（5）畫裝配圖和零件圖，編寫說明書 第九周-第十一周
（6）交畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和裝配圖、零件圖，修改 第十二周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師審核 第十三周
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十四周
(9)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審 第十五周
(10) 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十六周
(11)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第十七周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目:重型貨車萬向傳動(dòng)裝置設(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07-10班
學(xué) 生 姓 名: 胡 冰
導(dǎo) 師 姓 名: 姚佳巖
開 題 時(shí) 間: 2011年3月10日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：
簽字： 年 月 日