毕业设计（论文）开题报告

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专业

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□是■否

题目名称

长安汽车变速箱设计

一、课题研究现状、选题目的和意义

1、研究现状

现代汽车变速器的发展十分快，不断出现崭新的变速器装置。变速器技术的每次跨越都和相关学科的发展密切相关。计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为变速器的进一步发展提供了有力的保障。变速器的发展也给相关学科提出更高的理论要求，使人类的认识迈向新的、更高的境界。

变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速, 结构紧凑, 但传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分。用啮合式离合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。为克服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。汽车变速器按传动比变化方式不同可分为有级式、无极式和综合式三种。有级式变速器应用最为广泛，目前轿车和轻、中型货车多有应用；无级式变速器有两种——电力式变速器和液力式变速器，电力式变速器在传动系统中也有广泛采用的趋势；综合式变速器目前应用的较多。

机械式变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级”)。比如，一档变速比是3.85, 二档是2.55, 再到五档的0.75, 这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，机械式变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，机械式变速器不会过早的离开。首先，从商用车的特性上来说，机械式变速器的功用是其他变速器所不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是机械式变速器。从我国的具体情况来看，机械式变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历较深的司机都是用机械式变速器的，他们对机械式变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时机械式变速器带来的那种快感，所以一些中高档的汽车（尤其是轿车）也不敢轻易放弃机械式变速器。另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是机械式变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，机械式变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是机械式变速器的车，它们的各款车型基本上都是5档机械式变速器。

现在市场上的变速器细分为5类手动变速器(MT)，手动自动一体变速器(AMT)，无级变速器(CVT)、双离合器变速器(DCT)和自动变速器(AT)，各自都有不同的优势。国内外的汽车制造与销售数据显示人们对汽车驾乘的舒适性越来越重视。在欧洲市场，原本是手动变速器的市场，不断被自动变速器占领。如在英国，现在装配自动变速器的汽车占汽车总量的15%。而5年前，这个数字是13.5%。日前，世界著名的变速器制造商——德国ZF公司预测说到2012年，北美市场出售的汽车中将只有6%是手动挡2013年欧洲变速器市场上，配备手动自动一体的变速器将占20%，可以预见带有自动功能变速器的汽车是未来市场的主导产品发展和掌握自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造潮流的方向。而优先开发手动自动一体变速器具有技术上的延续性，对我国来说具有更大的优势。中国市场会在一定时期内出现多种变速器品种并存的现状，这会使中国的市场更加多元化，同时也会使竞争更加激烈。中国汽车产业巨大的市场，将会使中国变成世界变速器的重要市场。CVT进入中国已经有些年头，但是并没有被中国消费者广泛接受。到2010年，中国轻型车市场对最大输入扭矩为150N•m以下范围的变速器的需求将超过350万台。其中，双离合器变速器可能会占80％的市场份额。中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2007年中国汽车销售879.15万辆，2008年汽车产销量将突破900万，2010年汽车销售规模将达到1263万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。2006年我国汽车变速器市场规模达300亿元人民币，并且以每年超过20%的速度增长。

汽车变速器是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。汽车行驶的速度是不断变化的，这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多，这就是无级变速(简称CVT)。尽管传统的齿轮变速箱并不理想，但其以结构简单、效率高、功率大三大显著优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器的研究的终极目标。

2、选题目的和意义

变速器的档位数和传动比与发动机参数优化匹配，可以保证汽车具有良好的动力性与经济性。因此现代汽车变速器向着节能、环保、安全、舒适、高效、可靠方向不断提高，结构更加简单、紧凑，传动效率更高。变速器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。

变速器可以改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等, 使发动机在有利的工况下工作；在发动机的旋转方向不变的前提下, 使汽车能倒退行驶；利用空档，中断动力传递，以使发动机能够启动、怠速，并便于变速器的换档或进行动力输出。

变速器设计是对汽车理论方面知识系统的应用，提高理论联系实际的能力。

二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题

1、设计的主要内容

（1）变速器传动方案确定；

（2）变速器档数及各档传动比的确定；

（3）变速器齿轮参数的选择及各档齿轮齿数的分配；

（4）变速器齿轮的强度计算；

（5）变速器轴和轴承的设计计算及轴的强度验算；

（6）同步器的选择；

（7）利用CAD画装配图、零件图。

2、拟解决的主要问题

（1）变速器倒档齿轮参数计算；

（2）变速器轴的设计与校核；

（3）变速器轴承的选择与校核；

（4）变速器同步器的选择和主要参数计算。

三、技术路线（研究方法）

四、进度安排

1、资料收集、调研，完成开题报告              第1～2周

2、熟悉变速器的结构原理                      第3周

3、变速器传动方案与设计步骤确定              第4周

4、变速器参数的选择、计算及完成装配草图      第5～8周

5、对装配草图进行修改，绘制零件图            第9～10周

6、设计说明书定稿，完成图纸绘制              第11～14周

7、设计审核、修改                            第15～16周

8、毕业论文（设计）答辩                      第17周

五、参考文献

[1] 刘惟信. 汽车设计[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[2] 陈家瑞. 汽车构造[M].北京:人民交通出版社，2001.

[3] 王望予. 汽车设计[M].北京:机械工业出版社，2004.

[4] 张洪欣．汽车设计[M].北京:机械工业出版社，1981．

[5] 余志生. 汽车理论[M].北京:机械工业出版社, 2000.

[6] 马秋生. 机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2003.

[7] 石允国. 汽车变速器的现状与前景[J]. 机械研究与应用, 2007 (4).

[8] 韦志林. 汽车变速器轴承的校核计算[J]. 广西工学院学报，2000 (11).

[9] 林绍义．一种汽车变速器设计[J]. 机电技术，2004 (1)．

[10]王尚军．DC6J80T六档变速器设计[J]．大同齿轮集团有限责任公司，2001 (3)．

[11]董炳武. 汽车变速器的优化设计[J]. 福州大学学报(自然科学版)，1997 (5).

[12]丁能根、连小珉、蒋孝煜.变速器轴的参数优化设计和分析[J]. 汽车研究与开发, 1996 (6).

[13]郑明国. 汽车机械式变速器现代设计方法应用研究[D]. 吉林大学，2007.

[14] Leitermann.Modern manual transmissions – innovative solutions for a mature technology.VDI – Berichte Nr.1943 ,2006(Germany).

[15] Domian,Grumbach.Passenger car transmissions – today and in the future；ATZ, Germany,2006,2.

六、备注

指导教师意见：

签字：                 年   月   日