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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: HGC7160輕型乘用車變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車工程系
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程B07—4
學(xué) 生 姓 名: 郝 博
導(dǎo) 師 姓 名: 蘇 清 源
開 題 時(shí) 間: 2011.03.10
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
郝博
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程 B07-4
指導(dǎo)教師姓名
蘇清源
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HGC7160輕型乘用車變速器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國。而隨著我國人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級(jí)消費(fèi)品已進(jìn)入平常家庭。 汽車已經(jīng)逐漸成為，現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。
在汽車變速箱100多年的歷史中，主要經(jīng)歷了從手動(dòng)到自動(dòng)的發(fā)展過程。目前世界上使用最多的汽車變速器為手動(dòng)變速器（MT）、自動(dòng)變速器（AT）、手自一體變速器（AMT）、無級(jí)變速器（CVT）、雙離合變速器（DCT）五種型式。
它們各有優(yōu)缺點(diǎn)：MT的節(jié)能效果最好、經(jīng)濟(jì)性娛樂性強(qiáng)，但對(duì)駕駛技術(shù)要求高；AT的節(jié)能效果差一些，但是操作簡(jiǎn)單、舒適性好、元器件可靠性高；AMT具備前兩者的優(yōu)點(diǎn)，但在換擋時(shí)會(huì)有短暫的中斷，舒適性差一些；CVT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大、車速變化平穩(wěn)，但它的傳動(dòng)帶容易損壞，無法承受較大的載荷；DCT結(jié)合了手動(dòng)變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來，目前代表變速器的最高技術(shù)。
在我國，據(jù)調(diào)查2007年手動(dòng)變速器的市場(chǎng)比重為74%，占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。從2002到2007年間自動(dòng)擋變速器市場(chǎng)占有率從9%增長(zhǎng)到26%，Global Insight公司預(yù)計(jì)到2012年自動(dòng)擋變速器將占據(jù)33%的份額，而乘用車市場(chǎng)自動(dòng)擋所占的比例可能達(dá)到44%。從2002-2006年間，女性用戶從20.3%增長(zhǎng)到30.9%，而自動(dòng)擋變速器使用方便特點(diǎn)深受女性用戶群的喜愛。另外在消費(fèi)者調(diào)查中最受關(guān)注的汽車配件中，第一名是安全氣囊，第二就是自動(dòng)檔的變速器。在中國，自動(dòng)擋變速器的市場(chǎng)是十分樂觀的。同時(shí)手動(dòng)擋變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟(jì)性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。
中國要成為汽車強(qiáng)國，首先要克服自主技術(shù)研發(fā)的短板。而汽車的核心部分——?jiǎng)恿偝?，仍是國?nèi)一直沒有完全掌握的關(guān)鍵汽車零部件技術(shù)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動(dòng)變速器成為了制約國內(nèi)動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展的重要因素。
目前，我國的變速器市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)是：（1）在短期內(nèi)，手動(dòng)檔變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動(dòng)檔變速器將有更大的增長(zhǎng)空間。（2）鑒于中國市場(chǎng)情況的復(fù)雜性，長(zhǎng)期來看變速器不是單一式的發(fā)展趨勢(shì)，沒有哪一種形式變速器會(huì)成為最后的贏家。（3）從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，中國本土的企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注DCT這個(gè)產(chǎn)品，因?yàn)樗鼘⒂蟹浅：玫那熬啊?
2、目的、依據(jù)和意義
在我國，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國的汽車工業(yè)面臨的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著我國汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國國情的汽車已經(jīng)是當(dāng)前汽車設(shè)計(jì)者的緊迫問題。在面臨著前所未有的機(jī)遇同時(shí)，不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國與發(fā)達(dá)國家還一定的差距，所以我們要努力為我國的汽車工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
國內(nèi)手動(dòng)變速器的技術(shù)在國際上是較為落后的，雖然目前大部分廠商都擁有生產(chǎn)手動(dòng)變速器的設(shè)備和能力，但普遍以5擋手動(dòng)變速器為主，對(duì)于5擋以上的產(chǎn)品，還要借助一些國外技術(shù)進(jìn)行研究，并且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還存在象齒輪敲擊嘯叫噪音、換擋性能低下等問題?？梢哉f，目前國內(nèi)的手動(dòng)變速器在制造或研發(fā)方面還處于尚未成熟的階段
經(jīng)過這幾年的學(xué)習(xí)及綜合專業(yè)訓(xùn)練，本人掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。根據(jù)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)， HGC6170輕型乘用車變速器設(shè)計(jì)。可以綜合訓(xùn)練本人相關(guān)的知識(shí)和能力，也使本人對(duì)變速器作專門深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴(kuò)大、加深已有知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用已有知識(shí)獨(dú)立解決問題的能力。對(duì)變速器的總體布置有了進(jìn)一步的了解，對(duì)齒輪的傳動(dòng)有了深刻的認(rèn)識(shí)，又對(duì)力學(xué)以及工藝學(xué)知識(shí)有了一定的掌握和運(yùn)用。學(xué)習(xí)的最終目的是為了應(yīng)用，這使得本人在以后的工作當(dāng)中，不僅有了理論知識(shí)，同時(shí)擁有了實(shí)際運(yùn)用的能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)，提高實(shí)際運(yùn)用能力，并為以后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、研究的基本內(nèi)容
變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱。它作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，變速器主要用于轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求的需要。此外，變速器還用于使汽車能倒退行駛和在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系保持分離；必要時(shí)還應(yīng)有動(dòng)力輸出功能。
用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速變化特性的特點(diǎn)是具有相對(duì)小的對(duì)外不載荷改變的適應(yīng)性發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性系數(shù)是其最大轉(zhuǎn)矩與最大功率下轉(zhuǎn)矩之比，內(nèi)燃機(jī)的適應(yīng)性系數(shù)為1.15~1.25。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)為增大變速器傳遞功率與重量之比，并要求變速器具有較小的尺寸和良好的性能。在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速及最高的車速、最大爬坡度等條件下，著重對(duì)變速器齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況。變速器設(shè)有空擋，可在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需要時(shí)，機(jī)械式變速器還有動(dòng)力輸出功能。
在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到車輛的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。如不同車速時(shí)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系，當(dāng)車速低于最高車速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關(guān)。通過對(duì)手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程和優(yōu)化過程。汽車變速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是綜合考慮車輛的平順性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性等多方面的設(shè)計(jì)要求，這就對(duì)變速器設(shè)計(jì)人員提出較高的要求。采用AutoCAD 繪制二維平面圖，對(duì)變速器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠大大提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。
為了滿足往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性，滿足消費(fèi)者對(duì)汽車高性能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對(duì)變速器的性能要求也更高。手動(dòng)變速器有成本低、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。隨著人們汽車對(duì)安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個(gè)關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)整車的安全及整車性能的影響越來越大，因而對(duì)汽車變速器進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常必要的?，F(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，因此，在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩的目的，所以設(shè)計(jì)出合理的變速器對(duì)于汽車整體性能的提高具有實(shí)際的意義。
為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器應(yīng)提出如下設(shè)計(jì)要求：
（1）正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性；
（2）設(shè)置空擋以保證汽車在必要時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系長(zhǎng)時(shí)間分離；設(shè)置倒擋使汽車可以倒退行駛；
（3）操縱簡(jiǎn)單、方便、迅速、省力；
（4）傳動(dòng)效率高，工作平穩(wěn)，無噪聲；
（5）體小、質(zhì)輕、承載能力強(qiáng)，工作可靠；
（6）制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長(zhǎng)；
（7）貫徹零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化及總成系列化等設(shè)計(jì)要求，遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；
（8）需要時(shí)應(yīng)設(shè)置動(dòng)力輸出裝置。
2、擬解決的主要問題
在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價(jià)格的日益上漲和運(yùn)用在汽車各種配件上的技術(shù)日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問題如下：
1．如何設(shè)計(jì)出更加節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型的變速器，將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個(gè)巨大問題。
2．自動(dòng)變速器之所以發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗倏v起來簡(jiǎn)單方便，但同時(shí)也減少了駕車的樂趣。因此，在不減少駕車娛樂性的同時(shí)，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。
3．如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計(jì)所要攻克的技術(shù)難關(guān)。
4．在經(jīng)濟(jì)危機(jī)的前提下，我們更應(yīng)該看到，成本低才能擁有廣泛的市場(chǎng)。
5．如何在市場(chǎng)中，擁有競(jìng)爭(zhēng)力。
三、技術(shù)路線（研究方法）
變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的選擇
采用兩軸式變速器
變速器參數(shù)的確定
齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù)
齒輪強(qiáng)度校核
校核計(jì)算是否滿足要求
同步器型式的選擇
檔數(shù)和傳動(dòng)比分析計(jì)算
外形尺寸
軸的強(qiáng)度和剛度校核
軸承的計(jì)算與校核
撰寫說明書
繪裝配圖和零件圖
初選軸徑
是
否
分析任務(wù)書、查閱資料
四、進(jìn)度安排
1、第1-2周 調(diào)研、開題報(bào)告
2、第3周 各檔位傳動(dòng)比計(jì)算及常嚙齒輪齒數(shù)分配
3、第4周 各檔位齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及一軸、二軸的設(shè)計(jì)及校核
4、第5-6周 變速器操縱機(jī)構(gòu)及箱體設(shè)計(jì)
5、第7周 裝配圖設(shè)計(jì)繪制
6、第8周 中期檢查
7、第9~第10周 完成裝配圖圖
8、第11-12周 完成零件圖
9、第12周 完成設(shè)計(jì)說明書
10、第13周 設(shè)計(jì)審核、修改
11、第14周 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改
12、第15周 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審
13、第16周 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改。
14、第17周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯
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