重型載貨汽車變速器總成設計

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1、 河南科技大學畢業(yè)設計（論文）開題報告 （學生填表） 院系：車輛與動力工程學院 2011年3月28日 課題名稱 重型載貨汽車設計（變速器總成設計） 學生姓名 劉超 專業(yè)班級 車輛074 課題類型 工程設計 指導教師 曹青梅 職稱 講師 課題來源 生產(chǎn) 1. 設計（或研究）的依據(jù)與意義 隨著現(xiàn)在科學技術的發(fā)展，人們出行的日益繁忙，汽車作為一種快速便捷的交通工具，在外出，旅行，載貨中起著越來越重要的作用，給人們生活帶來了許多的方便。被稱為“改變世界的工具”。汽車品種的多樣性可滿足各種生產(chǎn)、生活

2、活動的需求，而且有良好的社會效益。 人們常常說發(fā)動機是汽車的心臟，可見發(fā)動機的重要性。其實有一個部件和發(fā)動機的重要性相比，也是相當重要的。不過常常被人們說忽略，那就是汽車的變速箱。變速箱是傳遞引擎輸出動力的重要部件，它能變換齒輪的組合以應付不同的需求。一款好的變速箱對日常駕駛起著十分重要的作用。發(fā)動機的功率或扭矩再大，他也得通過變速箱輸出。變速箱匹配不好，操控就打折。我們常說的推背感受，以及操控手感。如果碰上一款不好的變速箱，起步就頓挫，換擋就發(fā)澀，相信再好的發(fā)動機也是枉然。 變速器作為汽車一重要組成部分，其主要功能是用來改變發(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、

3、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，同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設有空擋，可在起動發(fā)動機、汽車滑行或停車時使發(fā)動機的動力向驅(qū)動輪傳輸。變速器設有倒擋，使汽車獲得倒退行駛的能力。通常來說，廣大消費者所知道的變速箱，大致可以分為兩種。一是手動變速箱，二是自動變速箱。撇開常規(guī)手動變速箱不說，自動變速箱又可以分為手自一體，普通機械式變速箱，CVT，AMT等形式。不同的自動變速箱有各自的優(yōu)缺點。 本次設計即滿足了汽車的動力性指標又滿足了汽車的 操縱性和經(jīng)濟性指標。最后通過對變速器齒輪、軸、鍵、軸承等的校核，使變速器的尺寸及其零部件的強度都滿足設計要求。

4、 2. 國內(nèi)外同類設計（或同類研究）的概況綜述 隨著我國改革開放的深入和社會生產(chǎn)力的發(fā)展，重型貨車在城市的中長距離運輸和大宗貨物運輸中得到了廣泛的運用，為經(jīng)濟的發(fā)展插上了翅膀。不僅在中國，在世界任何一個國家重型載貨汽車都無法被任何現(xiàn)有的交通工具所取代，發(fā)揮著其獨有的作用。 汽車變速器自汽車問世以來經(jīng)過了無數(shù)次改進，已經(jīng)發(fā)展成了一個相當完善的汽車部件，現(xiàn)在的中高檔汽車上一般都采用自動變速器或無級變速器。重型貨車最高車速一般都在100Km/h附近，因此為保證重型貨車的經(jīng)濟性，重型汽車的變速器一般采用機械式5擋或5擋以上手動變速器。這不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了汽車的操縱性能。 當今汽車變

5、速器的技術動向，往輕量化、多擋化、低噪聲化和自動變速化發(fā)展，除了一直雄踞市場的齒輪速器、無級變速器、半自動變速器及雙換擋變速器等新產(chǎn)品也逐漸受到市場注目。大量使用鎂、鋁等合金材料是有效減質(zhì)的辦法；對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析，在設計中尤為重要，對減質(zhì)亦是重要。試驗表明，為了提高動力性、經(jīng)濟性和平穩(wěn)性，要求變速器增加速比范圍，減少速比間隔。對于噪聲的降低，通過提高齒根重合度來降低高速擋齒輪的噪聲，小壓力角、大齒高齒輪設計已成為潮流。而自動變速，除了對于駕駛者的勞動強度降低，在油耗、動力改變不大的情況下穩(wěn)定性也有提高?，F(xiàn)在流行的是雙離合變速器（dsg）這種變速器原理顧名思義，一個變速系統(tǒng)里面有兩個離合器控制，

6、一只離合器控制1、3、5檔，一只離合器控制2、4、倒檔，由電腦根據(jù)油門、車速進行升檔和降檔，這樣無論加檔還是減檔的瞬間動力切斷的時間很短，從而將自動檔和手動檔變速器的優(yōu)點結(jié)合到了一起，其性能非常值得期待，大眾的GT車型就裝配了這種變速器，在2.0FSI發(fā)動機的配合下，它的性能可以和跑車媲美。從技術的角度看，這是目前最完美的變速器。 近幾年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，汽車行業(yè)逐漸成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。而且今后的一段時間內(nèi)，它的地位是不會發(fā)生變化的。這也就促使了我國汽配行業(yè)蓬勃向上的發(fā)展。作為商用車變速器，其發(fā)展前景廣闊。像一汽，東風，陜汽，中國重汽都有自己配套的變速器工廠。從目前國內(nèi)技

7、術和生產(chǎn)設備的狀況考慮，手動變速器將占據(jù)今后的大部分市場。國內(nèi)的研究重點主要在5、6檔的手動變速器以及性能提升。由于AMT其仍然存在換檔中斷的特性，只能局限于低端汽車，此外AMT正越來越多的應用在商用車，尤其是重卡上，基于在手動變速器的基礎上增加的控制模塊和執(zhí)行機構(gòu)，是AMT開發(fā)的最大難點。CVT的關鍵部件處于少數(shù)公司壟斷狀態(tài)而且對于加工精度要求很高，再加上我國路面狀況對于關鍵部件的嚴峻考驗，CVT不太可能成為國內(nèi)企業(yè)主攻研發(fā)方向。AT雖然在國內(nèi)有多年研究經(jīng)驗，但一直沒有實現(xiàn)量產(chǎn)，無論從布局設計、軟件開發(fā)還是部件生產(chǎn)，都有著相當大的難度和障礙，而在國際上4AT已經(jīng)成為落后技術，6AT技術都已成

8、熟，開始進入8AT的研究階段。因此國內(nèi)主要研發(fā)重點也不會在AT上，而是直接從國外購買現(xiàn)成產(chǎn)品或者技術。DCT作為有著各方面均衡性能的新興熱門技術，既能滿足經(jīng)濟性、舒適性，又擁有較強的運動性，能夠滿足消費者各種駕駛需求，加上它在手動變速器生產(chǎn)設備上的延續(xù)性，今后必將成為國內(nèi)各車企的研究重心，不過極大的開發(fā)難度和高成本也使得其產(chǎn)業(yè)化之路漫漫長遠。但隨著技術的成熟和批量生產(chǎn)之后的成本降低，DCT將會迎來井噴式的市場增長。 3. 課題設計（或研究）的內(nèi)容 選用柴油發(fā)動機，參考相應車型的主要參數(shù)，完成重型載貨汽車變速器總成設

9、計，要求如下： （1）圖紙工作量：繪制變速器總成1張及其零件圖，其中包括1張中等難度的A1_A0號機繪圖，總工作量折合不少于3張A0圖紙。 （2）編寫設計說明書，包括：封面、任務書、中文摘要、英文摘要、目錄、符號說明、前言、正文、結(jié)論、參考文獻（不少于15篇）、致謝、附錄、封底。內(nèi)容有：設計綜述，后橋總成結(jié)構(gòu)特點及性能參數(shù)的選擇，主要零、部件的強度計算。內(nèi)容不少于12000字，中文摘要不少于400字，英文摘要不少于300個詞。 （3）獨立完成10000以上印刷符號的與專業(yè)有關的外文譯文。 4. 設計（或研究）方法 根據(jù)所給技術條件和要求，按照變速器總成設計的方法，將

10、變速器設計為中間軸式變速器，換擋采用同步器和嚙合套換擋，操縱機構(gòu)采用直接操縱機構(gòu)形式。 5. 實施計劃 調(diào)研，收集資料 一周 確定方案，畫草圖 四周 完成總裝圖 四周 撰寫說明書，整理圖紙 二周 互評、答辯 一周 指導教師意見 指導教師簽字： 年 月 日 研究所（教研室）意見 研究所所長（教研室主任）簽字： 年 月 日