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超輕車輛設(shè)計：
采用先進的汽車合成技術(shù)克服設(shè)計阻礙
1. 介紹
先進高分子復(fù)合技術(shù)有幾個好處，包括部分合并和高能量吸收、造型靈活、良好的噪音/震動/生硬(NVH)特性、優(yōu)良抵抗腐蝕，適合眾多的汽車，此外，由于加工材料技術(shù)的進步，又由于樹脂及纖維成本低、性能高，需要非常低投資成本，使先進復(fù)合技術(shù)大量應(yīng)用于如樹脂轉(zhuǎn)移成型(TV)一樣的低壓制造過程。
此外，汽車設(shè)計的最近發(fā)展所需要的先進復(fù)合技術(shù)在潛在動力上有最大的好處：能夠大規(guī)模減少。超輕雜交車的設(shè)計，如落基山研究所的“超輕車輛”的概念，必須有嚴格的質(zhì)量優(yōu)化，尤其是汽車任期未完機構(gòu)及其底盤。不過，使用先進的合成汽車帶來了明顯的問題：如果是這樣美妙的先進復(fù)合材料，為何不使用呢？除少數(shù)特殊組件產(chǎn)品車等，全系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的1991超輕概念車、汽車工業(yè)已避開使用先進的合成技術(shù)。作為回應(yīng)，組織針對汽車工業(yè)等合成汽車集團(ACC)和制造合成，包括一些NIST在先進技術(shù)計劃(ATP)，核心是執(zhí)行戰(zhàn)略，加快一體化、結(jié)構(gòu)先進復(fù)合汽車。但行政協(xié)調(diào)會的重點是綜合應(yīng)用像專欄貨車一樣自動保障的資金，同時改進設(shè)計制造過程的變化，說明了一體化發(fā)展戰(zhàn)略。同時采取循序漸進的辦法，在短期內(nèi)可能減少，但未必是最佳的長期戰(zhàn)略來克服障礙。正如結(jié)合超輕機構(gòu)混合提供“跨越式”的辦法，提高燃料效率和減少排放，所以整個系統(tǒng)采用復(fù)合的超輕技術(shù)是最好的實施。對汽車、跨越式混合方式可提供整合的利益，減少風(fēng)險和不確定性既陌生的材料和技術(shù)。以先進的材料、跨越式的做法，可以防止“不成立”的局面，另外，有可能跨越式發(fā)展的方針會使市場數(shù)倍上升，實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)模降低成本。于是在一部分材料被代替的時候一種先進的材料將進入BIW：需要采用全平臺設(shè)計來替代材料，提高使用材料的好處，同時盡量減少和消除潛在的許多成本。
2. 量產(chǎn)技術(shù)
BIM是如何取得競爭力量。沒有答案，很深的潛力，先進的裝配制造技術(shù)，技術(shù)選擇的多樣性和不確定性增加了活力。同時，需要精密設(shè)計先進高分子復(fù)合技術(shù)利用獨特的特性，如輻射、大量制造和組裝技術(shù)。
2.1 原料
高分子復(fù)合纖維以矩陣形式加固的樹脂。重要的是包括原料成本選擇，符合加工技術(shù)、機械性能、環(huán)境、回收。
2.2 塑造
在塑造各種業(yè)務(wù)，并形成中間纖維樹脂、合并，并形成了豐富的形式塑造成洞。 一個全復(fù)合BIW打造復(fù)合液體(LCM)，樹脂轉(zhuǎn)移成型(TV)，結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型(SRIM)，通常被認為是最有希望的過程。樹脂因其粘度低，雙方可以輪流使用，但可周期性調(diào)整。不再需要LCM，這可以包括各種形式的中間纖維。如上所述，先進的復(fù)合BIW可能不再使用較復(fù)雜，高纖維的性能。壓縮成型，通常用單塑造復(fù)合(SMC)，是一種高壓過程，降低循環(huán)時間，更好地完成，在目前鋼材的基礎(chǔ)設(shè)施中它遵循BIW應(yīng)用。 但是全面壓縮-BIW塑造，因為它的重量，可能無法獲得足夠的配合混合動力。有些企業(yè)，例如樞紐工程的伯班克、加利福尼亞、發(fā)展壓縮,塑造復(fù)合BIW設(shè)計，有較成熟的制造技術(shù)，如性能似乎更適用于全合成BIW。
2.3 技術(shù)壁壘
總體戰(zhàn)略設(shè)計與綜合BIW，但綜合上述規(guī)定的基本技術(shù)進步使生產(chǎn)量BIW。每個需要不同程度的改進，但似乎沒有遇到棘手的技術(shù)壁壘：要求實施優(yōu)化整合，而不是技術(shù)發(fā)明。
2.3.1 碳纖維成本
在商業(yè)應(yīng)用碳纖維復(fù)合中碳纖維成本通常稱為最難對付的障礙。為碳纖維昂貴的前身低量，使專用設(shè)備的成本高昂。不過，國內(nèi)廠商企業(yè)，諾貝爾公司提供低成本。目前纖維價格持續(xù)低至$17.60/kg。此外，產(chǎn)量較高，需要資金和勞動力成本較低的單位。高生產(chǎn)量很快就可以實現(xiàn)了。其策略可以克服障礙的成本，提供先進的合成推動低成本纖維市場。
2.3.2 預(yù)制
纖維制造復(fù)雜困難，在大量先進復(fù)合制造中碳纖維成本為主要技術(shù)壁壘。普林斯頓的未來汽車優(yōu)先技術(shù)研究最近作了必要的研究和創(chuàng)新。目前，汽車工業(yè)青睞用玻璃纖維或連續(xù)纖維物質(zhì)，如上所述，大量的大規(guī)模優(yōu)化BIW。是共同的航天戰(zhàn)略應(yīng)用，奠定了太過緩慢而昂貴的轎車。雖然這個過程中，不能用碳密集欄。凈創(chuàng)造型纖維、快超音波切割、繁殖方式以減少廢物利用，可補充縫隙。顯然，有大量復(fù)雜的纖維前端設(shè)計等問題，然而，這些過程都具有有效性：既減少紫外線燈和超聲不再是用來制造復(fù)雜的光束施海濱緩沖器。
2.3.3 表面質(zhì)量
由于復(fù)合技術(shù)需要一個階級結(jié)構(gòu)與表面復(fù)合,產(chǎn)生了很大的阻礙與高纖維成分。如果是用來捕捉軟件工具或戰(zhàn)略優(yōu)勢，以確保符合電子束治療的周期時間減少，獲得高級的表面變得更加復(fù)雜和重要。
而階級的結(jié)構(gòu)面難以復(fù)合，但絕非不可能。在縫隙結(jié)構(gòu)上復(fù)雜纖維弄濕有出乎意料的平面，因為它是由單向?qū)咏M成，因此。樹脂的一致性和切削表面質(zhì)量，可以簡單地節(jié)約投資和運行費用。更簡單的方法也可以避免采用一種專利塑造一個階級聚合物產(chǎn)品，或者注入熱塑。
3 克服障礙
這些調(diào)查結(jié)果導(dǎo)致有些障礙，因為“采用復(fù)合結(jié)構(gòu)面臨多重障礙，沒有一個簡單的應(yīng)急措施迅速加緊部署”但盡管復(fù)雜，實施細節(jié)比較簡單，如果聯(lián)合國預(yù)計，將先進的理論框架復(fù)合。最有效的方法來克服障礙似乎是取代現(xiàn)今的增量?！巴芴狈绞皆O(shè)計，高性能原料，現(xiàn)有生產(chǎn)方式，從簡單的組裝和進程。它擁有許多方法繞過障礙，改變汽車工業(yè)先進復(fù)合態(tài)度，立即變成有利可圖的機會。如何克服是調(diào)查的主要障礙。
3.1 成本
部分鋼鐵替代合成復(fù)合不可能在市場上決定價格，通過便宜的制造或通過節(jié)省汽油，即使節(jié)省鋼材本身幾乎沒有作用。繼續(xù)取代昂貴的材料，因此，在內(nèi)容方面，卻難以或無法量化組裝節(jié)省成本。最后，將綜合部門在整個鋼鐵組裝成本可以提高，特別是混合更長的時間周期。因此，在經(jīng)濟一體化的要求下，往往壓縮塑造，導(dǎo)致部分需要的結(jié)構(gòu)與性能得到最佳的應(yīng)用。相反，凈化全平臺設(shè)計能夠大幅度削減產(chǎn)量計算部分，規(guī)模和復(fù)雜性： BIW只有少數(shù)地區(qū)將努力降低問題的嚴重性.物資采購應(yīng)特別折扣，并通過提高產(chǎn)量、降低市場價格?？蓛?yōu)化生產(chǎn)量和市場需求，為了方便，而不是人為地抬高鋼鐵的價格，以滿足需求?？梢员Ａ魪椥陨a(chǎn)不僅在數(shù)量上而且在造型上。最后，BIW通過制造更小、更簡單的生產(chǎn)線和其他部件，縮短生產(chǎn)周期時間，提高生產(chǎn)靈活性。
3.2 安全
他們極易成為適合傳統(tǒng)安全設(shè)計模式，尤其是采用鋼材為主的設(shè)計師，他們把其合成“黑鋼”。綜合設(shè)計不產(chǎn)生模糊部分，創(chuàng)造了優(yōu)良印象。然而，清潔設(shè)計全方位BIW復(fù)合材料可以利用這些'特殊財產(chǎn)。相當于一個超輕混合車輛安全使用的材料和設(shè)計優(yōu)勢，以彌補輕質(zhì)量，新的設(shè)計方法只有在執(zhí)行制度的水平，而不是僅在個別部件。
3.3 風(fēng)險
比較常見的危險是全方位的綜合BIW固有的風(fēng)險，而且往往招致本BIW產(chǎn)業(yè)布局限制。它具有高固定成本和低可變成本銷售額利潤，只有需求收入上不去。此外，大型生產(chǎn)經(jīng)營推向高固定成本，并減少各種模式使其更加成功，每個市場的風(fēng)險模式。 生產(chǎn)周期長也使新模式落后，所以要進一步提高對災(zāi)害的風(fēng)險投資。部分常規(guī)型采用合成,被迫用同一個模式，可以進行類似的風(fēng)險投資。此相反，先進復(fù)合的戰(zhàn)略優(yōu)勢，正好可以提供風(fēng)險狀況。廉價制造的工具可以少部分材料價格，每部分只有一個定價。 生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的固定費用低，具有較高的可變成本。固定成本低很多可以允許和鼓勵不同經(jīng)營高產(chǎn)品多樣化的市場風(fēng)險組合。周期極短，切削工具，經(jīng)常更換或翻新很快，不斷改進和加強市場配套發(fā)展?？梢匝杆俨槊鞑⒊晒Φ乩?。
4 結(jié)論
科技競爭需要的大量生產(chǎn)汽車技術(shù)已經(jīng)被BIW基本上到手。要進一步優(yōu)化科技發(fā)展，但是，作為工業(yè)發(fā)展的正常趨勢：從技術(shù)進步需要有足夠的優(yōu)化生產(chǎn)需要，而不是一個重大障礙。汽車工業(yè)的真正障礙是理解不熟悉的原因，例如先進合成、越級設(shè)計采用的方法，大量運用于合成出的先進技術(shù)。漸進策略可降低短期風(fēng)險，而且可能導(dǎo)致失敗。
同時了解商品整體系統(tǒng)設(shè)計，復(fù)合簡單，逐漸克服文化慣性將涉及復(fù)雜的、詳細的多層次戰(zhàn)略。主要措施包括不限于對汽車工業(yè)的先進材料戰(zhàn)略利益設(shè)計；建立共同的材料、工藝、測試技術(shù)數(shù)據(jù)庫，以便規(guī)范和統(tǒng)一市場；合作企業(yè)的先進材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展、優(yōu)化設(shè)計等BIW領(lǐng)頭的ULSAB；協(xié)調(diào)長期合作的汽車產(chǎn)業(yè)的思路和先進的合成平等伙伴關(guān)系；重點項目戰(zhàn)略和行政協(xié)調(diào)會組織，如自動保障部門從具體到全BIW設(shè)計；期貨市場的建立，為穩(wěn)定物價的物質(zhì)?？傮w而言，市場潛力迅速形成， 超輕混合的車輛提供了強大的動力，發(fā)展大規(guī)模優(yōu)化，所有要先進BIW復(fù)合。此外，潛在競爭力的決定性生產(chǎn)、銷售的優(yōu)勢，全系統(tǒng)設(shè)計和網(wǎng)型、靈活、快速生產(chǎn)周期使生產(chǎn)超輕混合的車輛吸引外來司機，甚至讓他們?nèi)コ浞盅h(huán)，促使超輕混合的車輛生產(chǎn)。雖然采用清潔方式設(shè)計和材料選擇是一個公認的高度不確定性，短期內(nèi)，隨著時間的推移這些采用漸進策略可能會付出更大的危險：未能帶領(lǐng),更不用說迅速效仿競爭對手。汽車工業(yè)尤其危險，因為在這種情況下，多潛在的對手可能尚未出現(xiàn)。但過去的創(chuàng)新，例如，基因影響，福特汽車綜合密集、克萊斯勒和愛國者，證實了遠見和意愿， 正確的越級設(shè)計策略加上技術(shù)可以迅速轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)和成功的產(chǎn)品。有遠見的領(lǐng)導(dǎo)人在美國先進材料和汽車工業(yè)已開始認識并迅速采取行動，堅決奪取新的制高點第一。 這很可能成為1990年及以后的全國最佳工程材料及過程。
參考資料
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3. Automotive Composites Consortium Overview, ACC, Troy, MI, 1995.
4. A. Lovins, “Advanced Ultralight Hybrids: Necessity and Practicality of a Leapfrog,” PNGV Automotive Technology Symposium #3: Structural Materials Challenges for the Next Generation Vehicle, Washington DC (February 1995).
5. T. Moore and A. Lovins, “Vehicle Design Strategies to Meet and Exceed PNGV Goals,” Future Transportation Technology Conference, Costa Mesa, CA (1995), SAE Paper No. 951906.
6. A. Mascarin, J. Dieffenbach, M. Brylawski, D. Cramer, and A. Lovins, “Costing the Ultralite in Volume Production: Can Advanced Bodies-in-White Be Affordable?” Proceedings of the International Body Engineering Conference and Exposition, Advanced Technologies & Processes, pp. 56-70 (November 1995).
畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
題目名稱
CA1050主減速器設(shè)計
學(xué)
生
填
寫
畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進度
已完成主要內(nèi)容
待完成主要內(nèi)容
存在問題及努力方向
學(xué)生簽字：
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
劉成茂
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程 B04-17
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
CA1050主減速器設(shè)計
一、設(shè)計（論文）目的、意義
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《專用車輛設(shè)計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為學(xué)生就業(yè)提供幫助。
當今世界各國齒輪和齒輪減速器向著六高、二低、二化方向發(fā)展的總趨勢，即：高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率；低噪聲、低成本；標準化和多樣化。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪減速器的發(fā)展將躍上新的臺階。
二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，要求學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。
（一）主減速器的結(jié)構(gòu)形式
（1）主減速器的齒輪類型的選擇；
（2）主減速器的減速形式的選擇；
（3）主減速器主、從動錐齒輪的支承方案。
（二）主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定
（1）主減速器齒輪計算載荷的確定；
（2）錐齒輪主要參數(shù)的確定。
（三）主減速器錐齒輪強度計算
（四）主減速器錐齒輪軸承的載荷計算
（五）錐齒輪材料的選擇
三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果
（一）計算說明部分
（1）主減速器齒輪設(shè)計計算及校核；
（2）差速器設(shè)計計算及校核；
（3）驅(qū)動半軸的設(shè)計計算及校核；
（4）設(shè)計計算說明書。
（二）圖紙部分
（1）整體裝配圖 A0一張
（2）主動錐齒輪、從動錐齒輪零件圖 A1各一張
（3）其他重要零件圖 A2三張
四、設(shè)計（論文）進度安排
1、第4周（2008年3月24日~2008年3月30日） 調(diào)研、開題報告
2、第5周（2008年3月31日~2008年4月6日） 主減速器傳動比計算及主、從動錐齒輪
齒數(shù)分配
3、第6~第7周（2008年4月7日~2008年4月20日） 主、從動錐齒輪設(shè)計計算
4、第8周（2008年4月21日~2008年4月27日） 差速器的設(shè)計及校核
5、第9~第10周（2008年4月28日~2008年5月11日） 軸承的選擇與設(shè)計及完成裝配圖
6、第11~第12周（2008年5月12日~2008年5月25日） 完成零件圖
7、第13~第14周（2008年5月26日~2008年6月8日） 完成設(shè)計說明書
8、第15周~第16周（2008年6月9日～2008年6月22日） 設(shè)計審核、修改
9、第17周（2008年6月23日～2008年6月29日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯
五、主要參考資料
[1]梁博. 減速器設(shè)計的傳動比分配問題 科技信息[J].2008,03．
[2]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
[3]戴素江.汽車主減速器齒輪熱處理致裂因素分析[J].科技信息 2007,09．
[4]肖文穎.普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學(xué)分析[J].科技資訊 2007,14．
[5]劉惟信．汽車車橋設(shè)計[M]．北京：人民交通出版社，2003．
[6]成大先．機械設(shè)計手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．
[7]劉品，李哲．機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004．
[8]高杰.驅(qū)動橋單級主減速器總成[J].現(xiàn)代零部件 2004,09．
[9]陳黎卿.汽車主減速器軸承受力分析及選型系統(tǒng)開發(fā)[J].軸承 2007,11.
[10]吳訓(xùn)成，毛世民．點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究[J]．機械設(shè)計，2000，17(2)．
[11]吳玉枝.主減速器齒輪類零件熱處理變形分析[J].機械工人.熱加工 2006,12．
[12]濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，1996．
[13]劉惟信．圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動[M]．北京：人民交通出版社，1980．
[14]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
[15]陳家瑞．汽車構(gòu)造[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005．
[16]胡麗華，朗全．汽車齒輪與花鍵測繪. 北京：人民交通出版社，1987．
[17]汽車專業(yè)相關(guān)網(wǎng)站
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
劉成茂
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程B04-17
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
CA1050主減速器設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
在現(xiàn)代汽車驅(qū)動橋上，主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)距增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。單級主減速器通常由主動齒輪和從動齒輪組成。在雙級主減速器中，通常還要加一對圓柱齒輪或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動或行星齒輪傳動。主減速器采用的最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。在某些公共汽車和重型汽車上有時也選用蝸輪傳動。通過本題目的設(shè)計，本人可綜合運用《機械原理》、《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《機械設(shè)計》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，本人可通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，從而提高解決實際問題的能力。
目前,國內(nèi)減速器行業(yè)重點骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴展，產(chǎn)品質(zhì)量已達到國外先進工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。?當今世界各汽車生產(chǎn)國所生產(chǎn)的齒輪和齒輪減速器向著高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率；低噪聲、低成本；標準化和多樣化發(fā)展。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪減速器將有更進一步的發(fā)展。??
二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
本設(shè)計是依據(jù)中國第一汽車制造廠生產(chǎn)的CA1050輕型車的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，獨立設(shè)計出符合要求的主減速器和差速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其進行校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出主減速器裝配圖及主要零件的零件圖。
（一） 主減速器的結(jié)構(gòu)形式
（1）主減速器的齒輪類型的選擇
（2）主減速器主動錐齒輪的支承形式及安置方法
（3）主減速器從動錐齒輪的支承形式及安置方法
（4）主減速器的減速形式
（二） 主減速器基本參數(shù)的選擇與設(shè)計計算
（1）主減速比的確定
（2）主減速器齒輪計算載荷的確定
（3）主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇
（4）主減速器齒輪的計算
（5）錐齒輪材料的選擇
（6）主減速器軸承的計算
（7）主減速器的潤滑
三、技術(shù)路線（研究方法）
本次設(shè)計主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外主減速器設(shè)計的文獻資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過比較不同方案和方法選取最佳方案進行減速器的設(shè)計，主要對主減速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行校核計算；同時對差速器、軸承等結(jié)構(gòu)件進行分析計算；另外，對現(xiàn)有傳統(tǒng)主減速器的結(jié)構(gòu)進行改進、完善。然后利用CAD畫出裝配圖和零件圖，并編寫說明書。
四、進度安排
1、第4周（2008年3月24日~2008年3月30日） 調(diào)研、開題報告
2、第5周（2008年3月31日~2008年4月6日） 主減速器傳動比計算及主、從動錐齒輪齒數(shù)分配
3、第6~第7周（2008年4月7日~2008年4月20日） 主、從動錐齒輪設(shè)計計算
4、第8周（2008年4月21日~2008年4月27日） 差速器的設(shè)計及校核
5、第9~第10周（2008年4月28日~2008年5月11日）軸承的選擇與設(shè)計及完成裝配圖
6、第11~第12周（2008年5月12日~2008年5月25日）完成零件圖
7、第13~第14周（2008年5月26日~2008年6月8日） 完成設(shè)計說明書
8、第15周~第16周（2008年6月9日～2008年6月22日） 設(shè)計審核、修改
9、第17周（2008年6月23日～2008年6月29日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯
五、參考文獻
[1]余志生．汽車理論[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000．
[2]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
[3]美 H. A. Rothbart. Cans. John Wiley and Sons,2004
[4]美 F. Y. Chen. Mechanism and Design of Cam Mechanisms,2006
[5]劉惟信．驅(qū)動橋[M]．北京：人民交通出版社，1987．
[6]成大先．機械設(shè)計手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．
[7]劉品，李哲．機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004．
[8]劉惟信．機械設(shè)計[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2001．
[9]劉惟信．汽車車橋設(shè)計[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004.
[10]吳訓(xùn)成，毛世民．點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究[J]．機械設(shè)計，2000，17(2)．
[11]王三民，諸文?。畽C械原理與設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000．
[12]濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，1996．
[13]劉惟信．圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動[M]．北京：人民交通出版社，1980．
[14]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
[15]陳家瑞．汽車構(gòu)造[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005．
[16]胡麗華，朗全．汽車齒輪與花鍵測繪. 北京：人民交通出版社，1987．
[17]汽車專業(yè)相關(guān)網(wǎng)站
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日
SY-025-BY-9
畢業(yè)設(shè)計成績評定表
學(xué)生姓名
劉成茂
性別
男
系部
汽車工程
專業(yè)
車輛工程
班級
B04-17
設(shè)計（論文）題目
CA1050主減速器設(shè)計
指導(dǎo)教師姓名
蘇清源
職稱
副教授
指導(dǎo)教師
評分（X）
評閱教師姓名
職稱
評閱教師
評分（Y）
答辯組組長
職稱
答辯組
評分（Z）
畢業(yè)設(shè)計（論文）成績
百分制
五級分制
答辯委員會評語：
答辯委員會主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日
注：1、指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z
2、評語中應(yīng)當包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價。
SY-025-BY-8
畢業(yè)設(shè)計答辯評分表
學(xué)生
姓名
劉成茂
專業(yè)
班級
車輛工程B04-17
指導(dǎo)
教師
蘇清源
職 稱
副教授
題目
CA1050主減速器設(shè)計
答辯
時間
月 日 時
答辯組
成員姓名
出席
人數(shù)
序號
評 審 指 標
滿
分
得
分
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度
10
2
設(shè)計（實驗）能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力
10
3
應(yīng)用文獻資料、計算機、外文的能力
10
4
設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計的規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）、實用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性
15
5
畢業(yè)設(shè)計答辯準備情況
5
6
畢業(yè)設(shè)計自述情況
20
7
畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況
30
總 分
Z=
答辯過程記錄、評語：
答辯組長簽字： 年 月 日
SY-025-BY-7
畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表
學(xué)生
姓名
劉成茂
專業(yè)
班級
車輛工程B04-17
指導(dǎo)教
師姓名
蘇清源
職稱
副教授
題目
CA1050主減速器設(shè)計
序號
評 價 項 目
滿分
得分
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度
10
2
題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度
10
3
綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻資料能力
15
4
設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力
25
5
計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）
15
6
插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性
20
7
設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）
5
得 分
Y=
評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）
評閱人簽字 ： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）過程管理材料
題 目
CA1050主減速器設(shè)計
學(xué)生姓名
劉成茂
系部名稱
汽車工程系
專業(yè)班級
車輛工程B04-17班
指導(dǎo)教師
蘇清源
職 稱
副教授
教研室
車輛工程
起止時間
教 務(wù) 處 制
SY-025-BY-1
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目審定表
課題簡介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。）
一、選題意義 ：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《專用車輛設(shè)計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為學(xué)生就業(yè)提供幫助。
本題目繪圖量、計算量均較大，完成畢業(yè)設(shè)計有一定困難，需要有責(zé)任心、專業(yè)知識水平較高的同學(xué)完成。
二、主要內(nèi)容：本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。
三、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式：設(shè)計計算主減速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算，差速器齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)計算。對各種結(jié)構(gòu)件進行分析計算。另外，對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行改進、完善。
設(shè)計說明書（2萬），A0（折合三張）
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教
研
室
意
見
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合度
□好
□較好
□一般
□較差
2
對學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度
□好
□較好
□一般
□較差
3
選題與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度
□好
□較好
□一般
□較差
4
論文選題的理論意義或?qū)嶋H價值
□好
□較好
□一般
□較差
5
課題預(yù)計工作量
□較大
□適中
□較小
6
課題預(yù)計難易程度
□較難
□一般
□較易
教研室主任簽字： 年 月 日
系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會意見：
負責(zé)人簽字： 年 月 日
注：課題類型填寫 W.科研項目；X.生產(chǎn)（社會）實際；Y.實驗室建設(shè)；Z.其它。
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
劉成茂
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程 B04-17
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
CA1050主減速器設(shè)計
一、設(shè)計（論文）目的、意義
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《專用車輛設(shè)計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為學(xué)生就業(yè)提供幫助。
當今世界各國齒輪和齒輪減速器向著六高、二低、二化方向發(fā)展的總趨勢，即：高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率；低噪聲、低成本；標準化和多樣化。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪減速器的發(fā)展將躍上新的臺階。
二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，要求學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。
（一）主減速器的結(jié)構(gòu)形式
（1）主減速器的齒輪類型的選擇；
（2）主減速器的減速形式的選擇；
（3）主減速器主、從動錐齒輪的支承方案。
（二）主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定
（1）主減速器齒輪計算載荷的確定；
（2）錐齒輪主要參數(shù)的確定。
（三）主減速器錐齒輪強度計算
（四）主減速器錐齒輪軸承的載荷計算
（五）錐齒輪材料的選擇
三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果
（一）計算說明部分
（1）主減速器齒輪設(shè)計計算及校核；
（2）差速器設(shè)計計算及校核；
（3）驅(qū)動半軸的設(shè)計計算及校核；
（4）設(shè)計計算說明書。
（二）圖紙部分
（1）整體裝配圖 A0一張
（2）主動錐齒輪、從動錐齒輪零件圖 A1各一張
（3）其他重要零件圖 A2三張
四、設(shè)計（論文）進度安排
1、第4周（2008年3月24日~2008年3月30日） 調(diào)研、開題報告
2、第5周（2008年3月31日~2008年4月6日） 主減速器傳動比計算及主、從動錐齒輪
齒數(shù)分配
3、第6~第7周（2008年4月7日~2008年4月20日） 主、從動錐齒輪設(shè)計計算
4、第8周（2008年4月21日~2008年4月27日） 差速器的設(shè)計及校核
5、第9~第10周（2008年4月28日~2008年5月11日） 軸承的選擇與設(shè)計及完成裝配圖
6、第11~第12周（2008年5月12日~2008年5月25日） 完成零件圖
7、第13~第14周（2008年5月26日~2008年6月8日） 完成設(shè)計說明書
8、第15周~第16周（2008年6月9日～2008年6月22日） 設(shè)計審核、修改
9、第17周（2008年6月23日～2008年6月29日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯
五、主要參考資料
[1]梁博. 減速器設(shè)計的傳動比分配問題 科技信息[J].2008,03．
[2]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
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[4]肖文穎.普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學(xué)分析[J].科技資訊 2007,14．
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[8]高杰.驅(qū)動橋單級主減速器總成[J].現(xiàn)代零部件 2004,09．
[9]陳黎卿.汽車主減速器軸承受力分析及選型系統(tǒng)開發(fā)[J].軸承 2007,11.
[10]吳訓(xùn)成，毛世民．點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究[J]．機械設(shè)計，2000，17(2)．
[11]吳玉枝.主減速器齒輪類零件熱處理變形分析[J].機械工人.熱加工 2006,12．
[12]濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，1996．
[13]劉惟信．圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動[M]．北京：人民交通出版社，1980．
[14]曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．
[15]陳家瑞．汽車構(gòu)造[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005．
[16]胡麗華，朗全．汽車齒輪與花鍵測繪. 北京：人民交通出版社，1987．
[17]汽車專業(yè)相關(guān)網(wǎng)站
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日