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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
穆明
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程07-10
指導(dǎo)教師姓名
崔宏耀
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
HLJIT5-200變速器設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、意義
1、目的和意義
隨著社會的快速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，汽車（尤其是轎車）作為一種必不可少的交通工具已走進(jìn)千家萬戶?？傊?，汽車工業(yè)的發(fā)展水平直接代表著一個國家基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的實(shí)力。中國未來10年，經(jīng)濟(jì)型轎車至少應(yīng)翻一番。因此設(shè)計一種適合我國國情的經(jīng)濟(jì)型轎車的變速器具有十分重要的意義，而且也符合全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的要求，小排量低排放的經(jīng)濟(jì)型轎車肯定是未來汽車的主力。
變速器是汽車的重要部件之一，主要是在汽車行進(jìn)過程中改變傳動比，從而改變汽車的行駛速度和驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)變化的行駛條件；或利用倒檔實(shí)現(xiàn)汽車的倒向行駛；在發(fā)動機(jī)不熄火的情況下利用空擋中斷動力傳遞，便于汽車起動、怠速、換擋、和動力輸出。它由幾十個零件組成，零件之間的裝配關(guān)系復(fù)雜。因此變速器的設(shè)計需要較長的時間和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。為了縮短設(shè)計周期和降低成本，基于CAD軟件平臺實(shí)現(xiàn)變速器的輔助設(shè)計是現(xiàn)代制造技術(shù)的必要手段。對于車輛工程專業(yè)的本科學(xué)生，通過本畢業(yè)設(shè)計可以充分復(fù)習(xí)所學(xué)知識，并能提高計算機(jī)及軟件使用水平，為以后的工作打下堅實(shí)基礎(chǔ)。
本設(shè)計的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足家庭使用的中小型、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動的一種變速器。
2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展，趨勢
距1894年，一個法國工程師給一輛汽車裝上世界上第一個變速器至今，汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器為汽車重要的組成部分，是承擔(dān)放大發(fā)動機(jī)扭矩，配合引擎功扭特性，實(shí)現(xiàn)理想動力傳遞，從而適應(yīng)各種路況實(shí)現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。如今,變速器的設(shè)計和制造廣泛采用CAD、CAE和CAM技術(shù)，這些計算機(jī)輔助技術(shù)不僅僅節(jié)省了在設(shè)計研究過程中的時間，更解決了在研發(fā)過程中的成本問題，各大汽車制造廠家也紛紛引進(jìn)技術(shù)，使計算機(jī)應(yīng)用到汽車生產(chǎn)研發(fā)的過程中去。在對汽車變速器的三維設(shè)計中,目前仍主要采用自底向上設(shè)計方法,即先對組成總成概念設(shè)計模型的零件進(jìn)行詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計,然后再對其結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行裝配。這種設(shè)計方法的缺陷是所開發(fā)的產(chǎn)品不僅缺乏整機(jī)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求的繼承性, 而且在整個設(shè)計階段一些重要的產(chǎn)品設(shè)計信息、零部件信息沒有得到很好的建立和控制, 一旦發(fā)現(xiàn)問題修改起來相當(dāng)困難。而工程技術(shù)人員通常的設(shè)計過程是一個由抽象到具體的逐步細(xì)化過程,是一個自頂層向底層的逐步分解細(xì)化和求解的過程。其中的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般是先設(shè)計裝配圖,再設(shè)計零件圖, 裝配圖和零件圖是相互關(guān)聯(lián)的。這種設(shè)計流程叫做自頂而下的設(shè)計。比如通過將虛擬樣機(jī)技術(shù)中軟件協(xié)同方法應(yīng)用于虛擬裝配的研究中，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品的設(shè)計階段以較少的時間和精力進(jìn)行虛擬裝配，并從靜態(tài)和動態(tài)兩方面對裝配結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，得到可靠的裝配檢查結(jié)果。從而減少虛擬樣機(jī)的建模時間，增加模型的可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品上市的時間，這種技術(shù)就是基于在計算機(jī)輔助設(shè)計、分析和制造的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究。再如對具體的齒輪進(jìn)行幾何精度計算設(shè)計完成后,在計算機(jī)輔助設(shè)計、分析和制造軟件中調(diào)用繪圖軟件進(jìn)行自動繪圖,生成各級齒輪的平面二維圖形。所有圖形基本不需要任何修改即可用于生產(chǎn)。而且所有齒輪的參數(shù)、尺寸,包括技術(shù)要求均能在圖紙中自動標(biāo)注,無須手工輸入。所以當(dāng)今對汽車的設(shè)計很大程度上依賴于計算機(jī)的相關(guān)軟件。
由于對自動變速器良好性能的逐漸認(rèn)識，用戶的需求量也越來越大，使國內(nèi)汽車企業(yè)加快了對自動變速器的發(fā)展步伐。近幾年我國大量進(jìn)口和合資生產(chǎn)的中高檔轎車中，據(jù)統(tǒng)計價格在14萬元以上的轎車絕大部分裝有自動變速器，這對自動變速器的設(shè)計制造、匹配與維修提出迫切要求，因此這就要求我們這些汽車專業(yè)人員對汽車自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理有較為深刻的了解和掌握。由于自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，專業(yè)技術(shù)要求高，僅靠傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)方法很難保證對它的了解和掌握，需要一種適用于科研教育機(jī)構(gòu)使用的自動變速器實(shí)驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，可使學(xué)生自行操作、練習(xí)，既充分利用設(shè)備又能加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，使學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和技能得以提高。
二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題
(一) 主要研究內(nèi)容
本課題的主要內(nèi)容是研制開發(fā)中小型前輪驅(qū)動轎車變速器的方案和各系統(tǒng)的設(shè)計，計算和校對.結(jié)合國外汽車設(shè)計的一些先進(jìn)技術(shù)和國內(nèi)專家們做過的一些工作，對前驅(qū)動轎車變速器的設(shè)計給出了詳細(xì)的方法和較為合理的理論，本文主要預(yù)計做的工作包括以下幾方面：
1)總體方案分析
根據(jù)所開發(fā)車型的關(guān)鍵所在，要全面考慮所有方面，包括可行性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、操縱穩(wěn)定性、平順性、動力性、高速性等一系列問題，才能使你開發(fā)出的車在市場上有競爭力，才能被人們所接受。
2) 變速器總體布置，確定系統(tǒng)的性能參數(shù)
總體方案出臺后，就要對變速器進(jìn)行總體布置，確定各系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)各系統(tǒng)性能的需要開始設(shè)計各系統(tǒng)。
3)傳動系統(tǒng)的設(shè)計
傳動系統(tǒng)的布置和組成取決于發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、布置位置和車輛的驅(qū)動形式.因?yàn)樵撥囆筒捎们爸们膀?qū)動形式，發(fā)動機(jī)的動力通過離合器和變速器后輸出，并直接帶動前橋，這樣傳動系省去了一根傳動軸，同時離合器和變速器可以與發(fā)動機(jī)制成一體，從而使總體結(jié)構(gòu)非常緊湊，這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于等速萬向節(jié)的設(shè)計與選取.本文對此加以探討，給出合理的設(shè)計原則。
4)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算
變速器用來改變發(fā)動機(jī)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，同時使發(fā)動機(jī)再最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。變速器由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。
(二）擬解決的主要問題
1）變速器的擋數(shù)，各擋傳動比的設(shè)計
2）齒輪，軸等零件的尺寸和參數(shù)設(shè)計
3）齒輪，軸等的強(qiáng)度校核
4）利用計算機(jī)繪制各零件圖及裝配圖
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)研和收集資料
確定變速器的設(shè)計方案
掌握變速器設(shè)計過程
根據(jù)整車要求確定汽車變速器的設(shè)計參數(shù)
計算變速器各項參數(shù)及關(guān)鍵齒輪及軸的強(qiáng)度校核
完成CAD裝配圖、零件圖
完成設(shè)計說明書
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集、完成開題報告 第2周
（2）整體方案設(shè)計，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，有限元分析，4-8周
（4）繪制設(shè)計圖9-12周
（5）編寫設(shè)計說明書13周
（6）畢業(yè)設(shè)計（論文）審核、修改 第14、15周
（7）畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周
五、參考文獻(xiàn)
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[14]Yasuo shimizu ,Toshitake kawai. Development of electric power steering . SAE paper no. 1994,15(3,4,5:243-254)
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日