轻型客车变速器设计开题报告.doc

辽宁工业大学毕业设计（论文）开题报告题目 轻型客车变速器设计 汽车与交通工程 院（系） 车辆工程 专业071班学生姓名 刘四达 学 号 071201014 指导教师 单 鹏 开题日期：2010 年 3 月 25 日开 题 报 告一、毕业设计(论文)题目的来源,理论或实际应用意义1.题目来源 来源：该题目来源于生产实际2.理论或实际应用意义变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。它的作用是：1.在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。2.实现倒车行驶3.实现空档。变速器设有空挡和倒挡，需要时变速器还有动力输出功能。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。通过优化变速器的设计，在保证零件的强度、刚度、使用寿命等条件下，要尽量减少变速器的体积和重量，运用力学知识对中间轴、轴承等参数进行校核与优化，能明显改善汽车的然后经济性和传动效率，同步器能使换挡轻便，冲击噪声小，因此具有很强的实际应用意义。 二、题目主要内容及预期达到的目标1题目主要内容 （1）设计题目：CA6440轻型客车变速器设计（2）设计内容：1）变速器传动机构布置方案；2）变速器主要参数的选择3）各档齿轮齿数的分配；4）变速器的设计与计算；5）同步器设计；6) 轴承的选择；7）变速器操纵机构设计；（注）开题报告要点：1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际应用意义。2、题目主要内容及预期达到的目标。3、拟采用哪些方法及手段。4、完成题目所需要的实验或实习条件。5、完成题目的工作计划等。（开题报告不够用时可另附同格式A4纸）开 题 报 告2.预期达到的目标 具体来说，为保证变速器有良好的工作性能，应该满足以下要求：（1）正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性和经济性；（2）设置空档，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；（3）设置倒档，使汽车可以倒退行驶；（4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出；（5）换档迅速，省力，方便；（6）工作可靠,汽车在行驶过程中，变速器不得有跳档，乱档以及换档冲击等现象发生；（7）变速器应该具有高的工作效率；（8）变速器应该操作简单，工作平稳，无噪音；三、拟采用哪些方法及手段1.方案论证1）变速器轴数的选择固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。从结构外形看，有三根轴，一轴二轴在同一直线上，将它们连接即为直接挡。而且磨损小，寿命长，噪音也较小，提高了变速器的使用寿命。在变速器中间轴与第二轴之间的距离不大的条件下，一挡仍有较大的传动比。中间轴式变速器广泛应用于前置后驱的各类汽车上，故本次设计采用这种结构。双中间轴或多中间轴式的变速器大多应用于重型汽车上，与本次设计不符，故不采用这种结构形式。开 题 报 告2）换挡方式的选择变速器的换档结构方式有三种，即滑移齿轮，啮合套和同步器换档。该方式制造容易、结构简单，换挡时容易产生冲击，所以端部磨损快，寿命低，噪声大。而啮合套换档多用于要求不高的档位和重型货车变速器上。这种换挡形式能消除换挡冲击，而且换挡迅速，操纵轻便，对驾驶员要求也不高，而且由于消除了噪音和换挡冲击，提高了汽车的行驶安全性、加速性、舒适性和经济性等。本设计为CA6440轻型客车，所以第一挡与倒挡采用滑移齿轮换挡，其他挡位则可采用同步器换挡。3）轴承的选择变速器要求增大传递功率与质量的比值，而且要求工作轴承的可靠性，容量大，寿命长，故轴承的选用比较重要。变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。我所设计的CA6440轻型客车因其承受扭矩不大可采用深沟球轴承；本设计中由于第一轴和二轴由于转速较高，承受载荷中等，选用圆柱滚子轴承。二轴前端通过滚针轴承支撑在一轴后端的内腔内。中间轴由于跨度大直径大质量大轴向力大，故采用圆锥滚子轴承。轴承的直径根据变速器的中心距确定，并要保证壳体后臂两轴承孔之间的距离不小于620mm。4）齿轮形式的选择斜齿圆柱齿轮传动平稳，噪声小，磨损小，寿命长。唯一的缺点是工作时有轴向力的产生而且结构复杂。这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。故本车5+1档轻型客车除一档和倒档选用直齿圆柱齿轮外其他都选用斜齿圆柱齿轮。5）同步器的选择同步器一般有常压式、惯性式和增力式三种，其中，惯性式同步器较为常用。惯性同步器能确保同步啮合换档，性能稳定、可靠，因此在现代汽车变速器中得到了最广泛的应用。锁环式同步器的锁止面在同步锥环和啮合套的倒锥面上，省去了同步锥环的接合齿，这样就使轴向尺寸变小。考虑到结构上布置的合理性、紧凑性及锥面产生摩擦力矩大小等因素，多用于轿车和轻型货车上。本设计为CA6440轻型客车，所以采用锁环式同步器。6）变速器操纵机构的选择变速器操纵机构应能保证驾驶员能够准确可靠的使变速器挂入所需要的任意挡位，并随时可以退到空挡状态。一般变速器操纵机构由变速杆、拨叉、拨叉轴以及安全装置等组成，并依靠驾驶员手动完成选挡、换挡或退到空挡工作，称为开 题 报 告手动换挡变速器。对于本车型，间接操纵是最科学的操纵方案，在各种同类型的汽车上得到了广泛的应用。其传统的市置方法是将变速杆安装在远离变速器并通过操纵装置由驾驶座椅旁的地板伸出，以便司机可直接用手操纵变速杆进行换档。因为本次设计的CA6440轻型客车是前置后驱，所以采用间接换挡机构。结论：要完成变速器的设计，首先对与变速器有关的部件有一个初步的认识，主要是装在轻型客车上的功能和改进，其中重点分析的是变速器材料的选定，然后根据给定的原始数据对变速器各个部件进行设计。其次，熟练运用AutoCAD绘制变速器零件图和总装配图，同时还要对设计的机构进行分析，最终完成该设计。2拟采用的技术路线(1)设计路线确定：采用三轴式变速器一倒档采用滑移齿轮换挡，其它档位采用同步器换挡变速器采用间接换挡机构同步器采用锁环式同步器(2)参数确定:变速器的档位数和各档传动比。中心距。变速器的轴向尺寸。齿轮的模数、齿形、压力角、螺旋角、齿宽、齿顶高、以及各个档齿轮齿数的分配。3拟采用的方法和手段在设计过程中，利用MATLAB和用材料力学强度理论对轴，轴承校核；把变速器及同步器相关结构参数确定在合理的点上。装配图、零件图用CAXA等软件计算机绘制。运用力学理论对中间轴、轴承等参数进行校核与优化，将使汽车动力性和燃料经济性提高，换挡轻便，减小冲击噪声，提高设计效率，具有实际应用意义；利用计算机辅助设计手段确定变速器和同步器的参数并使之达到较高水平。 四、完成题目所需要的实验或实习条件 1、汽车学院实验中心；2、长春一汽解放有限公司实习；五、完成题目的工作计划2.27-3.05 毕业实习、调研 3.06-3.14 熟悉课题，收集和整理资料开 题 报 告3.15-4.11 确定设计方案4.19-5.23绘制装配图零件图5.24-5.31 典型零件工艺规程编制 6.01-6.13 完善图纸、写设计计算说明书6.14-6.20 审阅图纸、修改图纸6.21-6.25 答辩准备 查阅资料、文献目录1 彭明涛.汽车带式变速器的发展现状J.重庆： 重庆工商大学学报(自然科学版),2003,20(4). 2 中国汽车车型手册（下卷）第四版.北京：中国汽车技术研究中心，2003 3 顾柏良.汽车工程手册（第1版）.北京： 北京理工文学出版社，19994 张启明，关家午.汽车CAD技术（第1版）.北京：人民交通出版社，20055 刘维信.汽车设计（第一版）. 北京：清华大学出版社，2001 6 常思勤.车辆及其发动机CAD技术.北京：北京理工大学出版社，19967 G.帕尔，W 拜茨.工程设计学一一学习与实践手册.北京：机械工业出版社，19928 刘惟信.机械最优化设计.北京：清华大学出版社，19979 果振波.汽车同步器计算机辅助设计系统研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文.2001:1-810 刘鹤松.载货汽车变速器的优化设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士学位论文，2003.711 蔡炳炎.机械式汽车变速器速比优化设计及扭转振动分析.武汉：武汉理工大学硕士学位论文.2005.512 赵娥.汽车变速器优化设计与有限元分析. 哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士学位论文.2001 13 刘鸿文. 材料力学. 第4版. 北京：高等教育出版社，2004年9月14 崔心存.现代汽车新技术（第1版）.人民交通出版社，200115 Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert, Handbook of Automotive Engineering, SAE International, 2004指导教师意见：(对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测)汽车变速器是汽车底盘的重要组成部分。其基本功能是通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空档，变速箱可以中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速、并便于变速器换档或进行动力输出。该设计综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计以及机械设计等多学科理论知识进行CA6440轻型客车变速器设计，研究的内容具有一定深度和广度，设计手段、方法和理论具有一定的先进性。该设计的研究方案合理，论证基本正确，所运用的方法亦较为得当，工作量切合实际，有进一步设计的必要，同意开题。指导教师签字：年 月 日教研室意见：同意指导教师意见，同意开题。教研室主任签字： 年 月 日开 题 须 知一、学生要认真填写开题报告。在毕业设计（论文）答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交开题报告，作为答辩评分的参考材料，没有开题报告不能参加答辩。如果丢失要及时办理补交手续。学生毕业后，开题报告与学生毕业设计（论文）一并存档备案。二、毕业设计（论文）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（论文）任务书，学生根据任务书的要求进行开题，一般安排在毕业设计（论文）正式开始的第二周至第三周进行。 三、开题报告的审查由各专业教研室主持，每个学生的报告时间为1015分钟。开题通过后学生才能正式获得毕业设计（论文）的资格。 四、学生要充分理解毕业设计（论文）题目的内容和要求，在指导教师的指导下制定切实可行的工作计划，并且要具备进行毕业设计（论文）所要求的实验或实习（调研）条件。五、学生要按照指导教师所下达的毕业设计（论文）任务书的要求，认真进行文献资料的检索、搜集和查阅，并做好记录。 六、开题审查不合格的学生，必须在一周内重新进行开题。