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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
設(shè)計（論文）題目: HGC1050輕型商用車變速器設(shè)計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 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 間: 2011-02-28
指導(dǎo)委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
張露
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
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
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系統(tǒng)中的主要變速機構(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。它通過改變轉(zhuǎn)速比，從而改變傳動扭矩比，與發(fā)動機配合工作。鑒于變速器重要的變速功能，其結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(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)競爭的焦點，對變速器的研究開發(fā)也越來越顯得舉足輕重。
中國要成為汽車強國，首先要克服自主技術(shù)這塊短板。而汽車的核心部分——動力總成，仍是國內(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)動機發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動變速器成為了制約國內(nèi)動力總成技術(shù)發(fā)展的重要因素。
幾乎所有的自主整車企業(yè)都在對自動變速器進(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(液力自動變速器)為例，國內(nèi)汽車企業(yè)研究時間較長的是4擋AT，因為布置方案等技術(shù)困難，以及AT對生產(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(機械無級自動變速器)上面。而對于AMT(電控機械自動變速器)、DCT(雙離合變速器)，最大的技術(shù)難點是在于軟體發(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。目前國內(nèi)，自動變速箱基本依靠國際廠商提供產(chǎn)品或者技術(shù)，市場競爭還處在手動變速器和自動變速器之間，中國的變速箱發(fā)展同國際水平差距很大，尚處在初級階段。國內(nèi)手動變速器的技術(shù)在國際上也較為落后，雖然目前大部分廠商都擁有生產(chǎn)手動變速器的設(shè)備和能力，但普遍以5檔手動變速箱為主，對于5 檔以上的產(chǎn)品，還得借助一些國外技術(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，目前國內(nèi)的手動變速器在制造或研發(fā)方面處于尚未成熟的階段。
從國際變速器市場看，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)合了手動變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性、運動性和自動變速器的方便舒適性。世界范圍內(nèi)在對其進(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，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，DCT顯示出了更為流行和普遍的趨勢，依靠現(xiàn)成的手動變速器生產(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，今后其會逐漸占據(jù)一部分原有的手動變速器和AT的市場?？梢奃CT的出現(xiàn)在一定程度上改變了目前的市場格局。未來短期，全球的變速箱市場競爭主要會在各種自動變速器（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)計至2015 年全球輕型汽車產(chǎn)量將至少達(dá)到8900萬輛。隨著輕型汽車的產(chǎn)量增加，手動變速器和行星齒輪自動變速器的產(chǎn)量預(yù)計也將隨之增加，但都將會被AMT(自動變速器) 和CVT(無極變速器) 侵占一部分市場份額。
從商用車的特性上來說，機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)動機和大轉(zhuǎn)矩變速器，采用一檔或二檔起步，在起步時才會有足夠的牽引力量將車帶動。特別是在滿載爬坡時，機械式變速器的特點就非常明顯。相對其他新型變速器而言，操作簡便的優(yōu)點使用時仍然無法和動力性好這些特點相媲美。
隨著生活水平的提高，現(xiàn)在很多農(nóng)戶和小企業(yè)會根據(jù)自身需要和經(jīng)濟(jì)狀況選擇購買一輛經(jīng)濟(jì)適用的輕型貨車作為運輸車，機械式變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟(jì)性貨車廠家，而且經(jīng)濟(jì)實用型輕型貨車的銷量在貨車市場一直都不錯，輕型貨車基本上都是5檔機械式變速器。由此可見對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)機械式變速器有很多缺點，比如換擋沖擊大，體積大，振動噪聲大和操縱復(fù)雜沉重等。但是它也有很多優(yōu)點，例如傳動效率高，工作可靠，使用壽命長，制造工藝成熟和成本低廉等。就目前市場希求和適用角度來看，作為在中國適用性最為廣泛的汽車變速器，依然會較長一段時間內(nèi)發(fā)揮其不可替代的作用，因此有必要對其作進(jìn)一步的研究。
2.選題的目的和意義
汽車變速器用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(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，同時是發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。手動變速器在我國應(yīng)用十分廣泛，通過對手動變速器的設(shè)計，讓我充分了解變速器的構(gòu)造和設(shè)計過程，鍛煉本人的動手能力、獨立思考能力和繪圖能力，使其變速器的學(xué)習(xí)具有一定的實際意義。
在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因為它們關(guān)系到車輛的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。如不同車速時驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系，當(dāng)車速低于最高車速時，驅(qū)動力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅(qū)動力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關(guān)。通過對手動變速器的設(shè)計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)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計的關(guān)鍵是綜合考慮車輛的平順性、動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性等多方面的設(shè)計要求，這就對變速器設(shè)計人員提出較高的要求。采用AutoCAD 繪制二維平面圖，對變速器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，能夠大大提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。
為了滿足往復(fù)活塞式發(fā)動機的工作特性，滿足消費者對汽車高性能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對變速器的性能要求也更高。手動變速器有成本低、可靠性高、維護(hù)簡便的特點。隨著人們汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對整車的安全及整車性能的影響越來越大，因而對汽車變速器進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計是非常必要的。現(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，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)計出合理的變速器對于汽車整體性能的提高具有實際的意義。
二、設(shè)計（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；
（2）變速器傳動機構(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）變速器操縱機構(gòu)的設(shè)計；
（6）變速器箱體的設(shè)計。
2. 擬解決的主要問題
（1）確定各檔傳動比；
（2）齒輪參數(shù)的計算校核；
（3）同步器的設(shè)計計算；
（5）操縱機構(gòu)的設(shè)計計算；
（6）軸承的計算校核；
（7）變速器箱體的設(shè)計計算。
三、技術(shù)路線（研究方法）
中間軸式五檔變速器簡圖
變速器傳動機構(gòu)方案的選擇
檔數(shù)和傳動比的分析計算
變速器參數(shù)的確定
軸承的計算
校核計算是否滿足要求
同步器形式的選擇
箱體的設(shè)計
撰寫說明書
繪裝配圖和零件圖
齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù)的計算
是
否
分析任務(wù)書、查閱資料
倒檔機構(gòu)的計算
操縱機構(gòu)的設(shè)計
計算中心距
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、開題報告 第1-2周（02.28~03.13）
2、各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 第3周 (03.14~03.20)
3、各檔位齒輪設(shè)計計算及輸入軸、輸出軸的設(shè)計及校核 第4周 (03.21~03.27)
4、變速器操縱機構(gòu)及箱體設(shè)計 第5-6周 (03.28~04.10)
5、裝配圖設(shè)計繪制 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)計說明書 第12周 (05.16~05.22)
10、設(shè)計審核、修改 第13周 (05.23~05.29)
11、畢業(yè)設(shè)計(論文)修改 第14周 (05.30~06.05)
12、畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱教師評閱或預(yù)審 第15周 (06.06~06.12)
13、畢業(yè)設(shè)計(論文)修改 第16周 (06.13~06.19)
14、畢業(yè)設(shè)計答辯準(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