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畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目:現(xiàn)代SUV變速器設計
院 系 名 稱:汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛07-6班
學 生 姓 名: 仇志超
導 師 姓 名: 田芳
開 題 時 間:
指導委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報告撰寫要求
一、“開題報告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；
4. 技術路線或研究方法；
5. 進度安排；
6. 主要參考文獻。
二、“開題報告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
仇志超
系部
汽車與交通工程院
專業(yè)、班級
車輛07-6班
指導教師姓名
田芳
職稱
實驗員
從事
專業(yè)
汽車運用技術
是否外聘
□是□否
題目名稱
現(xiàn)代SUV變速器設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
從上世紀50年代第一輛國產(chǎn)載貨車下線以來，我國汽車工業(yè)經(jīng)過了50多年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著改革開放的深入和社會發(fā)展的廣泛需求，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車保有量逐年上升，2010年我國汽車保有量比2001年增加了2.03倍，近十年來年均增長率為13.4%，保持了較高的增長速度。
21世紀，汽車工業(yè)成為中國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對各系統(tǒng)部件的設計需求旺盛。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)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設計是汽車設計中重要的環(huán)節(jié)之一，變速器在汽車傳動系中扮演著至關重要的角色。它是用來改變發(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。因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標?？梢哉f，變速器是伴隨著汽車工業(yè)出現(xiàn)的必然產(chǎn)物，是汽車上的必需品。在完成了最基本的傳動功能之外，我們對變速器的要求也是越來越高，汽車的性能、使用壽命、能源消耗、振動噪聲等在很大程度上取決于變速器的性能。由此可見，對汽車的變速器進行研究具有十分重要的意義。
近年來，隨著車輛技術的進步和車輛密度的加大，對變速器的性能要求也越來越高。眾多的汽車工程師在改進汽車變速器性能的研究中傾注了大量的心血。使變速器技術得到飛速的發(fā)展。機械式變速器是目前使用最為廣泛的汽車變速器。雖然它有諸多缺點，如換擋沖擊大，體積大，操作麻煩等；但是它也有很多優(yōu)點，如傳動效率高，工作可靠，壽命長，制造工藝成熟和成本低等。所以如果能改善機械式變速器上述的缺點，它還是有很大的發(fā)展空間的。如果在減小機械式變速器的體積和提高傳動平穩(wěn)性兩方面做一些研究，就可以解決這些問題。
我國的汽車及各種車輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達國家存在著一定的差距，其中一個重要原因就是設計手段落后，發(fā)達國家在機械產(chǎn)品設計上早已進入了分析設計階段，他們利用計算機輔助設計技術，將現(xiàn)代設計方法，如有限元分析、優(yōu)化設計、可靠性設計等應用到產(chǎn)品設計中，采用機械CAD系統(tǒng)在計算機上進行建模、分析、仿真、干涉檢查，實現(xiàn)三維設計，大大地提高產(chǎn)品設計的一次成功率，減少了試驗費用，縮短了產(chǎn)品更新周期。
本設計以現(xiàn)有企業(yè)正在生產(chǎn)的車型北京現(xiàn)代途勝為基礎，在給定發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，著重對變速器齒輪的結構參數(shù)、軸的結構尺寸等進行設計計算；并對變速器的傳動方案和結構形式進行設計；同時對操縱機構和同步器的結構進行設計，閱讀大量文獻，掌握機械設計的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)機械制圖的步驟和規(guī)則，掌握制動器總成的相關設計方法，以及進一步扎實汽車設計基本知識，學會用CAD進行基本二維制圖，同時提高分析問題和解決問題的能力。
二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
在給定發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，對變速器齒輪的結構參數(shù)、軸的結構尺寸等進行設計計算，設計內(nèi)容包括輸入軸、主動輪、從動輪、輸出軸、中間軸、同步器、軸承、操縱機構等結構，同時進行必要的運動分析和強度校核。因為本設計是北京現(xiàn)代途勝汽車，汽車的要求是手動，同時發(fā)動機前置，所以選擇兩軸式變速器。
兩軸式變速器因軸與軸承數(shù)少，所以有結構簡單、論過尺寸小和容易布置等優(yōu)點，此外，各中間檔位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力，故傳動效率高同時噪聲也低。變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體，發(fā)動機縱置時，主減速器采用弧齒錐齒輪或準雙曲面齒輪，發(fā)動機橫置時則采用斜齒圓柱齒輪。變速器的一檔或倒檔因傳動比大，工作時在齒輪上作用的力也增大，并導致變速器軸產(chǎn)生較大的撓度和轉(zhuǎn)角，使工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出輪齒磨損加快和工作噪聲增加。為此，應該布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良狀況，然后按照從低檔到高擋的順序布置各檔齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。常用檔位的齒輪因接觸應力過高而易造成表面點蝕損壞。將高擋布置在靠近軸的兩端支撐中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉(zhuǎn)較小，齒輪可保持較好的嚙合狀態(tài)，以減少偏載并提高齒輪壽命。機械式變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力時處于工作狀態(tài)的輪對數(shù)、每分鐘轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、輪齒和殼體等零件的制造精度等。
齒輪的變位是輪齒設計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，出為了避免齒輪產(chǎn)生跟切合配湊中心距以外，他還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨損、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要是角度變位，角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。變位后可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度相接近的程度，同時還能降低噪聲。
變速器齒輪是在承受循環(huán)復合的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。對于高擋齒輪，其主要損壞形式是齒面疲勞剝落，因此應按保證最大接觸強度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強度，應使總變位系數(shù)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應力。對于抵擋齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲、斷裂的現(xiàn)象。為提高小齒輪的抗彎強度，應根據(jù)危險斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)，此時小齒輪的變位系數(shù)大于零。由于工作需要，有時齒輪齒數(shù)取得少會造成輪齒跟切。這不僅削弱了輪齒的抗彎強度，而且重合度減小。此時應對齒輪進行正變位，以消除跟切現(xiàn)象。
此次設計并非創(chuàng)新，而是在給定數(shù)據(jù)之后進行自主設計。要求所設計的變速器結構合理，繪制的圖紙格式規(guī)范，圖面質(zhì)量好；撰寫的說明書內(nèi)容完整，格式規(guī)范。
主要內(nèi)容：
一、變速器的主要參數(shù)的選擇與主要零件的設計
變速器的傳動機構的分析與布置方案、變速器主要參數(shù)的選擇、齒輪的形式、主減速比的確定、最低檔傳動比的確定、各檔傳動比、中心距及其模數(shù)、壓力角、螺旋角和齒寬、齒輪變位系數(shù)的選擇等。???
二、變速器齒輪的強度計算與材料的選擇
?? 齒輪的損壞原因與形式、各檔位齒數(shù)、修正螺旋角值、對中心距的修正、齒輪彎曲應力與接觸應力的強度計算與校核、倒檔齒輪。
三、變速器軸的強度計算與校核
?? 變速器軸的結構形狀和尺寸的確定、軸的設計計算、軸的校核等。
四、變速器同步器的設計
鎖環(huán)式同步器的基本尺寸、同步器的接合齒采用漸開線齒形等。
五、安裝說明
擬解決主要問題：
1、變速器主要參數(shù)的選擇
2、齒輪變位系數(shù)
3、軸強度校核
4、同步器的設計
三、技術路線（研究方法）
方
案的確定
變速器參數(shù)確定
變位系數(shù)的確定
確定傳動比
齒輪齒數(shù)的計算
齒輪強度的校核
齒輪的優(yōu)化設計
軸的設計
軸強度的校核
軸的優(yōu)化設計
同步器
的
參數(shù)
同步器的設計
繪制圖紙
四、進度安排
（1）調(diào)研、查閱參考資料，了解變速器的功能、主要結構。撰寫開題報告。 第2周（3月1日～3月11日）
（2）開題。第2周（3月11日）
（3）分析并確定變速器的具體結構形式，主要零部件及相互位置關系。根據(jù)給定的設計參數(shù)，按照有關的設計要求和順序進行具體結構尺寸參數(shù)計算及其他有關參數(shù)的選配，針對給定的設計參數(shù)優(yōu)選變速器的總體方案。第3周（3月12日～3月20日）
（4）進行變速器零部件的設計計算。第4～5周（3月21日～4月2日）
（5）完成部分設計圖紙，折合0# 圖紙1張，完成說明書初稿。第6周～8周（4月3日～4月22日）
（6）中期檢查。第8周（4月22日）
（7）完成變速器裝配圖、主要零件圖，完成設計說明書 第9~13周（4月23日～5月27日）
（8）設計及說明書初稿提交。第13周（5月27日）
（9）畢業(yè)設計審核、修改。 第14～16周（5月28日～6月17日）
（10）畢業(yè)設計答辯。 第17周（6月18日～6月 20日）
五、參考文獻
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[2] 林梅，馬盛明等．汽車手動變速器與變速驅(qū)動橋[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1998
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[4] 劉維信．汽車設計[M]．北京：清華大學出版社，2001
[6] 關文達．汽車構造[M]．北京：清華大學出版社，2005
[7] 陳家瑞．汽車構造[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[8] 鐘毅芳，吳昌林，唐增寶．機械設計（第二版）[M]．武漢：華中科技大學出版社，2001
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[11] 任坤南．東風EQ140汽車勿損零件圖冊[M]．運材汽車勿損零件圖冊，1980
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[13] 吳宗澤．機械設計實用手冊[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2004
[14] 韓莉．機械設計課程設計[M]．重慶：重慶大學出版社，2004
[15] 朱龍根．簡明機械零件設計手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1997
六、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日