畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
課題名稱
三軸五檔式手動變速器的設(shè)計
學(xué)生姓名
專業(yè)班級
課題類型
指導(dǎo)教師
職 稱
課題來源
1. 設(shè)計(或研究)的依據(jù)與意義
因為我國油價一直處于上漲趨勢,而且還由于汽車的燃油費(fèi)用約占汽車運(yùn)輸成本的30%,因此燃油經(jīng)濟(jì)飛性對汽車的運(yùn)輸成本有很大的影響。同時,當(dāng)前、世界能源問題和環(huán)境保護(hù)問題日益突出,也要求汽車降低燃油消耗,以節(jié)約石油資源,減少對空氣的污染。
因為汽車的傳動系對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有重要影響。變速器檔位越多,不但汽車換檔平順,而且使發(fā)動機(jī)增加了處于經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行的機(jī)會,有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。因此現(xiàn)代汽車都趨向于5檔或以上變速器,或者采用無極變速,保證在任何條件下具有使發(fā)動機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況下工作的可能性。在速度不變的情況下,接合高速檔時,傳動比小,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低;接合低速檔時,傳動比大,相應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高。由發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性可知,當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷相同時,一般是轉(zhuǎn)速越低燃油消耗率越小。在一定的行駛條件下,傳動系的速比越小,汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性越高,因此汽車的經(jīng)濟(jì)行駛都在高檔位。為了在良好路面條件下以較高車速行駛,轎車在變速器內(nèi)裝置速比小于1的超速檔,在車速相同的情況下,掛上超速檔可使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比較低,相對也降低了燃油消耗。
隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,汽車工業(yè)也飛速發(fā)展,而底盤部分作為汽車的重要一部分,它的作用也越來越重要,變速器作為底盤的重要一部分,其設(shè)計也越來越精密。變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性,經(jīng)濟(jì)性,操縱的可靠性與輕便性,轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性與效率都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機(jī)參數(shù)作優(yōu)化匹配,可得良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性。
現(xiàn)在的汽車變速器,多數(shù)為手動變速器、自動變速器、手動/自動變速器、無級變速器。傳統(tǒng)的自動變速器AT起源于20世紀(jì)40年代的美國,在過去的20年中,全球汽車自動變速器的技術(shù)、產(chǎn)品、市場不斷得到迅速發(fā)展,盡管它在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大、重量偏重、油耗較高、價格較貴、維修費(fèi)用等方面受到自動變速器、無級變速器、DCT等更先進(jìn)自動變速器的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。但手動變速器由于其的變速靈活性,燃油的經(jīng)濟(jì)性,行駛的方便性,還是被大多數(shù)的用戶的許可,又基于輕型貨車的變速器設(shè)計,所以手動變速器的設(shè)計的重要性不言而喻。
2. 國內(nèi)外同類設(shè)計(或同類研究)的概況綜述
近幾十年來國際汽車科技高速發(fā)展,一些領(lǐng)先技術(shù)不斷引進(jìn)國內(nèi),其中先進(jìn)的變速器技術(shù)首當(dāng)其沖裝配到國內(nèi)國產(chǎn)車中,在近些年國內(nèi)外汽車變速器的研究設(shè)計方法也出現(xiàn)了更先進(jìn)的方法技術(shù),以CAD/CAE/CAM/UG/PRO-E為代表的現(xiàn)代汽車設(shè)計方法正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計方法。許多大型應(yīng)用軟件也應(yīng)運(yùn)而生,如文件處理、繪圖軟件、數(shù)學(xué)分析軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、加上計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立,以及基于這些通用軟件的專業(yè)應(yīng)用軟件的誕生,使“無紙化設(shè)計”在一些發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造企業(yè)中得以實(shí)現(xiàn)。
在國外,載貨汽車技術(shù)的發(fā)展速度與轎車相比是有過之而無不及的,轎車上擁有的技術(shù)載貨汽車上一樣擁有,而轎車上沒有的技術(shù)載貨汽車上也擁有。與我國生產(chǎn)的載貨汽車相比,國外先進(jìn)的載貨汽車更美觀,更經(jīng)濟(jì),更安全舒適,更注重環(huán)保。其技術(shù)水平至少領(lǐng)先我們20年以上。目前,我國載貨汽車生產(chǎn)能力在萬輛以上的企業(yè)只有東風(fēng)汽車公司、一汽集團(tuán)、中國重型汽車集團(tuán)三家。
隨著高科技設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用更加促進(jìn)了變速器的設(shè)計研究,從AT到ECVT,變速箱技術(shù)的演進(jìn)史代表了汽車科技的演進(jìn)史。目前最先進(jìn)的電控?zé)o級式自動變速器(ECVT)更是頂尖汽車科技的代表。
世界上一些大型汽車企業(yè)開發(fā)了一系列先進(jìn)的技術(shù),主要產(chǎn)品為新六速自動變速器,這是目前世界上最先進(jìn)的自動變速器,也有其他的一些先進(jìn)的變速器。
第一輛自動變速車:福特T型車 1908年,福特T型車最早采用一種兩個速比的自動變速器。其構(gòu)造是采用多組齒輪,并且分成中央齒輪和周邊齒輪,最外邊則是一個轉(zhuǎn)輪,隨著中央齒輪從發(fā)動機(jī)引入的扭矩不同,齒輪組相機(jī)行事,從而得到高低不一的轉(zhuǎn)速,,包括倒車擋的反向旋轉(zhuǎn)。
從AT到ECVT,變速箱技術(shù)的演進(jìn)史代表了汽車科技的演進(jìn)史。為了使駕駛員不會因長期保持一個坐姿而感到疲勞,其轉(zhuǎn)向盤可以根據(jù)需要自動調(diào)節(jié);為了使駕駛更輕松,先進(jìn)載貨汽車還裝有電控自動換擋變速器。目前最先進(jìn)的電控?zé)o級式自動變速器(ECVT)更是頂尖汽車科技的代表,而在CVT家族中,由計算機(jī)控制的無級式自動變速器——電控?zé)o級式自動變速器無疑是其中最高科技的代表。與普通CVT相比,由電腦控制可以使ECVT在各種工作狀態(tài)下,保持最佳的傳動比和圓滑過渡,ECVT能同時兼顧汽車的經(jīng)濟(jì)性和動力性,在發(fā)動機(jī)最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行傳動比匹配。ECVT可以實(shí)現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)的綜合控制,充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)性能,發(fā)動機(jī)始終在最佳工況下工作,從而改善了發(fā)動機(jī)的燃燒過程,降低了廢氣的排放。
3. 課題設(shè)計(或研究)的內(nèi)容
1. 設(shè)計內(nèi)容:參考BJ1041QF4D輕型貨車,完成所要求條件的輕型貨車變速器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計;繪制變速器及操縱機(jī)構(gòu)的總裝配圖、部件圖和部分零件圖;裝配圖及主要零部件工作圖不少于3張零號圖紙,其中應(yīng)包含一張以上用計算機(jī)繪制的具有中等難度的1號圖紙,同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。
2. 計算內(nèi)容:完成變速器及操縱機(jī)構(gòu)方案分析,并進(jìn)行設(shè)計計算(應(yīng)有必要的數(shù)據(jù)和圖表)。
3. 設(shè)計說明書內(nèi)容:不少于12000字,其中的曲線及插圖全部用計算機(jī)繪制;閱讀參考文獻(xiàn)不少于15篇;撰寫中英文摘要,中文摘要400-500字,英文摘要300-450個實(shí)詞,關(guān)鍵詞一般為4-6個;設(shè)計說明書全部用計算機(jī)打印。
4. 外文翻譯:完成不少于10000印刷符的外文翻譯(并附原文)。
4. 設(shè)計(或研究)方法
1)按照給出的主要技術(shù)指標(biāo)作為參考,進(jìn)行方案的初選。
2)通過查閱相關(guān)專業(yè)書籍進(jìn)行設(shè)計計算,然后進(jìn)行校核計算,書面驗證各計算參數(shù)的正確性。
3)按照已驗證通過的計算參數(shù),繪制變速器裝配圖及零件圖。
5. 實(shí)施計劃
(5周): 調(diào)研、收集、分析資料;
(6周): 全組集體討論,制定、確定總體方案;
(7~9周): 完成主要總圖設(shè)計;
(10~12周): 完成零件圖、部件圖、設(shè)計說明書等;
(13周): 整理圖紙及全部設(shè)計資料,上交所有設(shè)計資料;
(14周): 審核、互審評閱設(shè)計;
(14周): 答辯,評定成績;
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日
研究所(教研室)意見
教研室主任簽字: 年 月 日