轎車兩軸式變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析

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近年來，汽車變速器的發(fā)展速度呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的勢(shì)頭，而先進(jìn)制造技術(shù)在汽車變速器上的應(yīng)用更是異彩紛呈。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的變速器制造企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的模具加工設(shè)備、精密鍛造設(shè)備、機(jī)加工設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備以及與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)開展技術(shù)交流與合作等方式，提高了變速器齒輪、軸、同步器等關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)水平，同時(shí)產(chǎn)品的冷、熱加工制造技術(shù)與裝備水平也得到了大幅度的提升，逐步接近國(guó)際先進(jìn)水平。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)國(guó)內(nèi)總體水平還存在一定的差距，諸如在變速器齒輪產(chǎn)品強(qiáng)度、精度與振動(dòng)噪聲、抗疲勞等方面，仍有一定差距。國(guó)內(nèi)齒輪行業(yè)的技術(shù)水平差距主要表現(xiàn)為大部分企業(yè)自主開發(fā)能力較弱、裝備水平落后、數(shù)控水平偏低、質(zhì)量控制能力不強(qiáng)、檢測(cè)能力薄弱等，沒有系統(tǒng)地掌握從原材料到乘用車齒輪成品制造全過程的工藝制造技術(shù)。 在手動(dòng)變速器方面，由于經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，其設(shè)計(jì)原理和生產(chǎn)工藝、技術(shù)等較為成熟和穩(wěn)定，技術(shù)難度相對(duì)于自動(dòng)變速器較低，而中國(guó)國(guó)內(nèi)廠家本身就有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，因此在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)后，消化吸收相對(duì)容易，在此基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，做到立足于本土生產(chǎn)，基本滿足了整車廠商的配套需要，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出口；技術(shù)方面，近幾年來，國(guó)內(nèi)部分廠家已能夠根據(jù)中國(guó)國(guó)情實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新；市場(chǎng)方面，國(guó)內(nèi)部分廠家已經(jīng)占領(lǐng)了大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。 在自動(dòng)變速器方面，由于自動(dòng)變速器采用了不同于傳統(tǒng)手動(dòng)變速器的新工藝、技術(shù)和設(shè)計(jì)原理，國(guó)內(nèi)廠家在自動(dòng)變速器的研發(fā)上與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距，而擁有相關(guān)技術(shù)的外國(guó)廠商不約而同地對(duì)國(guó)內(nèi)廠家進(jìn)行了不同程度的技術(shù)封鎖，即便在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，也都選擇由外資控股公司或外商獨(dú)資企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)變速器，這導(dǎo)致自動(dòng)變速器大量依賴進(jìn)口，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)自動(dòng)變速器市場(chǎng) 78%為進(jìn)口產(chǎn)品。 隨著國(guó)內(nèi)汽車技術(shù)和制造工藝的不斷進(jìn)步，我國(guó)在手動(dòng)變速器方面已取得了較大進(jìn)步，但在自動(dòng)變速器的技術(shù)和發(fā)展路線上卻相對(duì)發(fā)展緩慢。自動(dòng)變速器歷來是汽車產(chǎn)業(yè)的兵家必爭(zhēng)之地，進(jìn)入理性調(diào)整期的中國(guó)汽車市場(chǎng)的顯著特征是基數(shù)大、增幅小、市場(chǎng)趨于成熟、結(jié)構(gòu)趨于合理，這些特征決定了未來中國(guó)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)必然是品牌與核心技術(shù)的本土化與國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)，自動(dòng)變速器將是這輪競(jìng)爭(zhēng)中最激烈的焦點(diǎn)之一。輕量化改進(jìn)、促進(jìn)節(jié)能減排、提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前所有整車和零部件企業(yè)在進(jìn)行的首要工作，變速器在推動(dòng)節(jié)能減排中，也起著不可或缺的作用。未來也為中國(guó)整車企業(yè)下一步的變速器進(jìn)展方向提供了重要參考。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)變速器，選用二軸式變速器作為傳動(dòng)方案。 二、研究方案及預(yù)期結(jié)果。 1. 設(shè)計(jì)方案或論文主要研究?jī)?nèi)容 （1）確定轎車兩軸式變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)布置方案 （2）確定轎車變速器主要參數(shù) （3）轎車各擋齒輪的設(shè)計(jì)及校核 （4）轎車傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核 （5）轎車軸承的選擇及校核 （6）轎車同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用 （7）轎車變速器箱體的設(shè)計(jì) （8）繪圖軟件繪制裝配圖及零件圖 2. 主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線 1.根據(jù)轎車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和行駛條件，擬定汽車的基本技術(shù)參數(shù)； 2.完成該車發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)系檔數(shù)和各檔傳動(dòng)比的確定； 3.完成汽車變速器總成設(shè)計(jì)，包括操縱機(jī)構(gòu)、輸入軸和輸出軸。 選擇車型，收集相關(guān)資料及文獻(xiàn) 參數(shù)計(jì)算 選擇設(shè)計(jì)方案 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 主要零部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 變速器基本參數(shù)計(jì)算 同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) 繪制裝配圖、零件圖完成設(shè)計(jì)說明書 3. 論文框架（列出說明書大體結(jié)構(gòu)及提綱） 1.緒論 1.1概述 1.2設(shè)計(jì)的內(nèi)容及方法 2.變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) 2.1變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 2.2變速器操縱機(jī)構(gòu)布置方案 3.變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1變速器主要參數(shù)的選擇 3.2變速器齒輪強(qiáng)度校核 3.3軸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) 3.4軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 3.5軸承選擇與壽命計(jì)算 4.變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) 4.1同步器設(shè)計(jì) 4.2變速器殼體 4. 預(yù)期結(jié)果 繪制工程圖紙4張（裝配圖2張A0~A1，零件圖2張A1） 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明1份 翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)1篇 三、研究進(jìn)度 第1周—第4周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，收集資料，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。 第5周：撰寫開題報(bào)告，進(jìn)行開題答辯。 第6周—第7周：對(duì)變速系統(tǒng)進(jìn)行總體的學(xué)習(xí)，掌握整個(gè)系統(tǒng)的原理。 第8周—第9周：確定設(shè)計(jì)依據(jù)的技術(shù)參數(shù)、傳動(dòng)系參數(shù)、設(shè)計(jì)方案，總布置形式。 第10周—第11周：確定動(dòng)力傳遞路線及傳遞數(shù)據(jù)，完成變速器的操縱機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并完成設(shè)計(jì)說明書 第12周—第13周：繪制總成及零件圖 第14周—第15周：整理設(shè)計(jì)資料，打印輸出，提交設(shè)計(jì)資料。 第16周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 四、主要參考文獻(xiàn) [1] 王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [2] 余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.3 [3] 臧杰，閻巖.汽車構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.7 [4] 王寶璽，賈慶祥.汽車制造工藝學(xué)（第3版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1 [5] 楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [6] 殷玉楓.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.6 [7] 蔡春源.簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.3 [8] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [9] 劉品.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)（第5版）[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.9 [10] 蔡炳炎，徐勇，林寧.機(jī)械式汽車變速器的速比配置分析[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2005.4 [11] 王銘.汽車變速器全解析[J] 汽車維修，2010.5 [12] 彭運(yùn)鈞. 自動(dòng)變速器的換擋規(guī)律[J] 工程機(jī)械與維修 , 2005.7 [13] Liu Weixin,Ge Ping,Li Wei.Study of Optimal Matching Between 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