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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: HGC1050輕型商用車變速器設(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B07-2班
學(xué) 生 姓 名: 張 露
導(dǎo) 師 姓 名: 蘇清源
開 題 時(shí) 間: 2011-02-28
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
張露
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B07-2班
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
HGC1050輕型商用車變速器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.課題研究現(xiàn)狀
汽車變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的主要變速機(jī)構(gòu)，它的發(fā)展經(jīng)歷了100多年，隨著汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展，汽車變速器技術(shù)的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化。它通過(guò)改變轉(zhuǎn)速比，從而改變傳動(dòng)扭矩比，與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作。鑒于變速器重要的變速功能，其結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響，所以它也是影響整車性能的重要因素之一，因此變速器的質(zhì)量一直也是汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，對(duì)變速器的研究開發(fā)也越來(lái)越顯得舉足輕重。
中國(guó)要成為汽車強(qiáng)國(guó)，首先要克服自主技術(shù)這塊短板。而汽車的核心部分——?jiǎng)恿偝?，仍是?guó)內(nèi)一直沒有完全掌握的關(guān)鍵汽車零部件技術(shù)之一。在發(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(guó)內(nèi)動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展的重要因素。
幾乎所有的自主整車企業(yè)都在對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行研發(fā)，也有企業(yè)推出了產(chǎn)品，但結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，技術(shù)很落后，換檔平順性和經(jīng)濟(jì)性都讓人難以滿意。以AT(液力自動(dòng)變速器)為例，國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)研究時(shí)間較長(zhǎng)的是4擋AT，因?yàn)椴贾梅桨傅燃夹g(shù)困難，以及AT對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝控制的要求也是難以具備的，至今尚做不出成熟產(chǎn)品。這些因素同樣體現(xiàn)在構(gòu)造特殊的CVT(機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器)上面。而對(duì)于AMT(電控機(jī)械自動(dòng)變速器)、DCT(雙離合變速器)，最大的技術(shù)難點(diǎn)是在于軟體發(fā)展和控制。在制造方面，部分可以延續(xù)手動(dòng)變速器的齒軸生產(chǎn)設(shè)備，但加工精度仍需要大幅提高。目前國(guó)內(nèi)，自動(dòng)變速箱基本依靠國(guó)際廠商提供產(chǎn)品或者技術(shù)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)還處在手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器之間，中國(guó)的變速箱發(fā)展同國(guó)際水平差距很大，尚處在初級(jí)階段。國(guó)內(nèi)手動(dòng)變速器的技術(shù)在國(guó)際上也較為落后，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檔手動(dòng)變速箱為主，對(duì)于5 檔以上的產(chǎn)品，還得借助一些國(guó)外技術(shù)進(jìn)行研究，并且生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品或多或少還存在齒輪敲擊嘯叫噪音、換檔性能低下等問題?？梢哉f(shuō)，目前國(guó)內(nèi)的手動(dòng)變速器在制造或研發(fā)方面處于尚未成熟的階段。
從國(guó)際變速器市場(chǎng)看，不同區(qū)域的變速器裝配情況也不一樣。幾年前出現(xiàn)的雙離合變速器（DCT），結(jié)合了手動(dòng)變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)動(dòng)性和自動(dòng)變速器的方便舒適性。世界范圍內(nèi)在對(duì)其進(jìn)行大規(guī)模研究和制造，北美已經(jīng)開始在注重舒適性的同時(shí)，尋求可以降低油耗的方案，DCT便是很好解決方案之一，而且4擋AT已經(jīng)成為落后技術(shù)，其將被6擋AT或者是更多檔位的AT或者是DCT代替；而在歐洲市場(chǎng)，DCT顯示出了更為流行和普遍的趨勢(shì)，依靠現(xiàn)成的手動(dòng)變速器生產(chǎn)設(shè)施和條件，DCT在歐洲已經(jīng)被大量生產(chǎn)。由于DCT比AT節(jié)約大約10%油耗，今后其會(huì)逐漸占據(jù)一部分原有的手動(dòng)變速器和AT的市場(chǎng)。可見DCT的出現(xiàn)在一定程度上改變了目前的市場(chǎng)格局。未來(lái)短期，全球的變速箱市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要會(huì)在各種自動(dòng)變速器（AT、CVT、和DCT）間展開。
目前全球汽車產(chǎn)量平均以每年3.5％的速度遞增，預(yù)計(jì)至2015 年全球輕型汽車產(chǎn)量將至少達(dá)到8900萬(wàn)輛。隨著輕型汽車的產(chǎn)量增加，手動(dòng)變速器和行星齒輪自動(dòng)變速器的產(chǎn)量預(yù)計(jì)也將隨之增加，但都將會(huì)被AMT(自動(dòng)變速器) 和CVT(無(wú)極變速器) 侵占一部分市場(chǎng)份額。
從商用車的特性上來(lái)說(shuō)，機(jī)械式變速器的功用是其他變速器所不能替代的。其載貨量大，需要大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)和大轉(zhuǎn)矩變速器，采用一檔或二檔起步，在起步時(shí)才會(huì)有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)。特別是在滿載爬坡時(shí)，機(jī)械式變速器的特點(diǎn)就非常明顯。相對(duì)其他新型變速器而言，操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)使用時(shí)仍然無(wú)法和動(dòng)力性好這些特點(diǎn)相媲美。
隨著生活水平的提高，現(xiàn)在很多農(nóng)戶和小企業(yè)會(huì)根據(jù)自身需要和經(jīng)濟(jì)狀況選擇購(gòu)買一輛經(jīng)濟(jì)適用的輕型貨車作為運(yùn)輸車，機(jī)械式變速器以其自身的性價(jià)比配套于經(jīng)濟(jì)性貨車廠家，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用型輕型貨車的銷量在貨車市場(chǎng)一直都不錯(cuò)，輕型貨車基本上都是5檔機(jī)械式變速器。由此可見對(duì)輕型貨車的變速器的研究還是很有必要的。
眾所周知，傳統(tǒng)機(jī)械式變速器有很多缺點(diǎn)，比如換擋沖擊大，體積大，振動(dòng)噪聲大和操縱復(fù)雜沉重等。但是它也有很多優(yōu)點(diǎn)，例如傳動(dòng)效率高，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，制造工藝成熟和成本低廉等。就目前市場(chǎng)希求和適用角度來(lái)看，作為在中國(guó)適用性最為廣泛的汽車變速器，依然會(huì)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮其不可替代的作用，因此有必要對(duì)其作進(jìn)一步的研究。
2.選題的目的和意義
汽車變速器用來(lái)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、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。手動(dòng)變速器在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛，通過(guò)對(duì)手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)，讓我充分了解變速器的構(gòu)造和設(shè)計(jì)過(guò)程，鍛煉本人的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力和繪圖能力，使其變速器的學(xué)習(xí)具有一定的實(shí)際意義。
在汽車開發(fā)過(guò)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(guò)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(guò)程和優(yōu)化過(guò)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(lái)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。現(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。
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
（1）研究的目的意義、技術(shù)現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)；
（2）變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的選擇；
（3）變速器參數(shù)的確定；
（4）變速器軸和齒輪的校核；
（5）變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
（6）變速器箱體的設(shè)計(jì)。
2. 擬解決的主要問題
（1）確定各檔傳動(dòng)比；
（2）齒輪參數(shù)的計(jì)算校核；
（3）同步器的設(shè)計(jì)計(jì)算；
（5）操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
（6）軸承的計(jì)算校核；
（7）變速器箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算。
三、技術(shù)路線（研究方法）
中間軸式五檔變速器簡(jiǎn)圖
變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的選擇
檔數(shù)和傳動(dòng)比的分析計(jì)算
變速器參數(shù)的確定
軸承的計(jì)算
校核計(jì)算是否滿足要求
同步器形式的選擇
箱體的設(shè)計(jì)
撰寫說(shuō)明書
繪裝配圖和零件圖
齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù)的計(jì)算
是
否
分析任務(wù)書、查閱資料
倒檔機(jī)構(gòu)的計(jì)算
操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
計(jì)算中心距
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、開題報(bào)告 第1-2周（02.28~03.13）
2、各檔位傳動(dòng)比計(jì)算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 第3周 (03.14~03.20)
3、各檔位齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及輸入軸、輸出軸的設(shè)計(jì)及校核 第4周 (03.21~03.27)
4、變速器操縱機(jī)構(gòu)及箱體設(shè)計(jì) 第5-6周 (03.28~04.10)
5、裝配圖設(shè)計(jì)繪制 第7周 (04.11~04.17)
6、中期檢查第8周 (04.18~04.24)
7、完成裝配圖圖 第9~第10周 (04.25~05.08)
8、完成零件圖 第11周 (05.09~05.15)
9、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第12周 (05.16~05.22)
10、設(shè)計(jì)審核、修改 第13周 (05.23~05.29)
11、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改 第14周 (05.30~06.05)
12、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審 第15周 (06.06~06.12)
13、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改 第16周 (06.13~06.19)
14、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周 (06.20~06.26)
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