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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 五菱宏光手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛BW07-6
學(xué) 生 姓 名: 王恩桐
導(dǎo) 師 姓 名: 趙國(guó)遷
開(kāi) 題 時(shí) 間:
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
開(kāi)題報(bào)告撰寫要求
一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)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(wèn)題；
4. 技術(shù)路線或研究方法；
5. 進(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)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(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
王恩桐
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛07-6
指導(dǎo)教師姓名
趙國(guó)遷
職稱
高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱
五菱宏光手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)
1、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
（一）研究現(xiàn)狀
1,國(guó)外研究現(xiàn)狀
變速器作為傳遞動(dòng)力和改變車速的主要裝置，國(guó)外對(duì)其操縱的方便性和檔位數(shù)等方面的要求愈來(lái)愈高。目前，4檔特別是5檔變速器的用量有日漸增多的趨勢(shì)。同時(shí)，6檔變速器的裝車率也在上升。電子控制式自動(dòng)變速器是90年代人們關(guān)注的焦點(diǎn)。它是在機(jī)械變速器的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔、自動(dòng)控制離合器及油門動(dòng)作的種先進(jìn)的變速裝置。在該裝置中，有一個(gè)由半導(dǎo)體元件和集成電路組成的電子控制器，它是變速器的“指揮中心”，以模擬控制與數(shù)字控制兩種方式作用，能連續(xù)不斷地把車輛的實(shí)際行駛狀況與希望實(shí)現(xiàn)的狀況進(jìn)行比較，如果兩者不吻合，該控制器就會(huì)命令操縱機(jī)構(gòu)，改換變速器的檔位、離合器的分離與接合以及油門的開(kāi)度。通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最佳檔位和最佳換檔時(shí)間，電控變速器可直接改善整車的操縱性，并使車輛在經(jīng)濟(jì)性最佳的范圍內(nèi)行駛。據(jù)悉，豐田電控變速器可節(jié)油5%左右。盡管電控自動(dòng)變速器從開(kāi)始研制至今僅20余年，但由于它既有機(jī)械變速器傳動(dòng)效率高和使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，又有液力機(jī)械自動(dòng)變速器動(dòng)力性好、油耗低和操作簡(jiǎn)單的好處，所以國(guó)外各大公司都很重視該產(chǎn)品的研制應(yīng)用。豐田公司開(kāi)發(fā)的ECT電控自動(dòng)變速器，起動(dòng)時(shí)和低、中速時(shí)的加速性都很好，而且變速平穩(wěn)、油耗低。日產(chǎn)研制的全新通檔電控自動(dòng)變速器，體積小.傳遞效率高，比同類產(chǎn)品更能滿足經(jīng)濟(jì)性要求，它在車速超過(guò)50km/h時(shí).無(wú)論在3檔或4檔都具有轉(zhuǎn)矩鎖定功能。三菱在其最新的電控自動(dòng)變速系統(tǒng)中，增加了“模糊控制”的新概念。當(dāng)電子控制器根據(jù)所收到的車輛行駛狀況信息，通過(guò)模糊邏輯進(jìn)行判斷之后，會(huì)白動(dòng)選擇最適當(dāng)?shù)膿Q檔方式，從而可以防止車輛上坡時(shí)或轉(zhuǎn)彎時(shí)自動(dòng)換人高檔，也可防止車輛下坡時(shí)自動(dòng)由高檔換到低檔。本田開(kāi)發(fā)的電控變速器也應(yīng)用了模糊控制概念，使變速控制非常簡(jiǎn)便、輕松，駕駛者簡(jiǎn)直難以覺(jué)察到檔位的變換。目前國(guó)外轎車的電控自動(dòng)變速器，主要有三種操縱方式，即電子控制氣動(dòng)操縱、電子控制液壓操縱和電子控制馬達(dá)操縱。［1］
進(jìn)入80年代,五十鈴、伊頓、ZF等公司研制電子控制機(jī)械自動(dòng)變速器并裝車成功后,福特公司、大眾公司、菲亞特公司、雷諾公司和豐田公司等也相繼開(kāi)展AMT的研究和開(kāi)發(fā)。1995年本田的部分Civic轎車裝用了AMT。1996年寶馬M3轎車所采用的“M序列式變速器”就是在原來(lái)的M3型6檔手動(dòng)機(jī)械變速器基礎(chǔ)上作了大幅度的改進(jìn),以全新的電液控制系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器的操縱系統(tǒng),并可選擇自動(dòng)變速和手動(dòng)變速兩種模式。ZF公司也推出了其電控機(jī)械自動(dòng)變速器新產(chǎn)品——ASTRONIC系列。由于機(jī)械式自動(dòng)變速器是采用現(xiàn)代電子技術(shù)改造傳統(tǒng)手動(dòng)變速器而得到的,其研究時(shí)的一個(gè)初衷就是考慮機(jī)械變速器部分可以借用原有的結(jié)構(gòu),因而新增生產(chǎn)設(shè)備較少。但這也限制了為改善自動(dòng)變速器性能所要求的一些結(jié)構(gòu)上的變化。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至1996年底,裝備金屬帶式CVT的轎車就已達(dá)120多萬(wàn)輛。最近,日本本田汽車公司和荷蘭的VDT(Van Doorne' s Transmissie B.V.)變速器公司共同研制的新型無(wú)級(jí)變速器已裝備在了本田1996Civic HX型轎車上。日產(chǎn)汽車公司原定在21世紀(jì)進(jìn)入CVT的實(shí)用化階段,但因該公司近幾年經(jīng)營(yíng)情況不理想,為有利于搶占市場(chǎng),現(xiàn)已明顯加快了CVT實(shí)用化步伐,電子控制的哈依帕CVT已裝在藍(lán)鳥等排量2L的轎車上。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前裝有CVT的轎車約120萬(wàn)輛,發(fā)動(dòng)機(jī)排量大多在0.6~3.3L。預(yù)計(jì)隨時(shí)間增加,無(wú)級(jí)變速器的裝車率,日本將達(dá)到15%,而美國(guó)將達(dá)到38%。這主要集中在中小排量的轎車上,用于大功率傳遞時(shí)仍有一些問(wèn)題需要解決。另外,美國(guó)一些高校的研究機(jī)構(gòu)以及裝備液力自動(dòng)變速器量最大的通用汽車公司也正在加緊CVT的研制和試裝車。由此可看出國(guó)外汽車企業(yè)對(duì)CVT的態(tài)度已由舉棋不定轉(zhuǎn)向了加速發(fā)展。［4］
2，國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)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(dá)國(guó)家存在著一定的差距，其中一個(gè)重要原因就是設(shè)計(jì)手段落后，發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)上早已進(jìn)入了分析設(shè)計(jì)階段，他們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用機(jī)械CAD系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模、分析、仿真、干涉檢查，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，大大地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率，減少了試驗(yàn)費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品更新周期。
隨著中國(guó)的改革開(kāi)放,大量國(guó)外轎車進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),其中許多中高檔轎車是帶有自動(dòng)變速器的,而其類別幾乎全部是液力自動(dòng)變速器。這也使一大批汽車修理企業(yè)對(duì)液力自動(dòng)變速器的維修變得十分熟悉。
由于對(duì)自動(dòng)變速器良好性能的逐漸認(rèn)識(shí),用戶的需求量越來(lái)越大,使國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)加快了自動(dòng)變速器的發(fā)展步伐。1998年,一汽大眾公司生產(chǎn)的“捷達(dá)王”已將自動(dòng)變速器列為選裝件。神龍汽車公司也在其“富康”1.6L的車型上推出了電控式液力自動(dòng)變速器。上海通用汽車公司在所生產(chǎn)的別克“世紀(jì)”轎車上裝備了目前最為先進(jìn)的一種液力自動(dòng)變速器——4T65E型四檔電控自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋。而廣州本田“雅閣”轎車,自動(dòng)變速器幾乎是標(biāo)準(zhǔn)配置。因此,在國(guó)產(chǎn)車上選裝液力自動(dòng)變速器已成為必然之勢(shì)。
從研究與生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)看,CA770液力自動(dòng)變速器生產(chǎn)過(guò)近2 000臺(tái),加之工程機(jī)械、軍用車輛采用動(dòng)力換檔的行星齒輪變速器已有10多年的歷史,近幾年,國(guó)內(nèi)也為大功率車輛研制成功電控自動(dòng)變速器,因此可以說(shuō),在液力自動(dòng)變速器的研究、生產(chǎn)以及修理方面均有一定的基礎(chǔ)。但目前國(guó)產(chǎn)轎車所裝用的液力自動(dòng)變速器全部都依靠進(jìn)口。不過(guò)通用汽車公司在上海的合資企業(yè)已開(kāi)始試生產(chǎn)4T65E型四檔電控自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)然,完全國(guó)產(chǎn)化還有一段路要走。
在電子控制機(jī)械式自動(dòng)變速器方面,國(guó)內(nèi)有關(guān)部門也正在進(jìn)行研究。目前已生產(chǎn)出樣機(jī)。
至于機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器,早在十年前,國(guó)內(nèi)就有高校購(gòu)買過(guò)國(guó)外樣機(jī)作分析研究,但苦于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,無(wú)法深入進(jìn)行。近一兩年一些高校才又開(kāi)始重新起步。根據(jù)國(guó)外目前CVT應(yīng)用的趨勢(shì)和所做的預(yù)測(cè),CVT可能是小功率(發(fā)動(dòng)機(jī)排量2L以下)液力自動(dòng)變速器最有威脅的挑戰(zhàn)者,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景不容忽視。但要想完全依靠國(guó)內(nèi)自己的力量做成實(shí)用的CVT,既不現(xiàn)實(shí),時(shí)間上也不允許。走技術(shù)引進(jìn)的道路是一條捷徑。［11］
（二）選題目的和意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)不再有錢人的象征。21世紀(jì)，汽車工業(yè)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對(duì)各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛。隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)。而變速器設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一，變速器在汽車傳動(dòng)系中扮演著至關(guān)重要的角色。它是用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)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(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)?？梢哉f(shuō)，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(dòng)功能之外，我們對(duì)變速器的要求也是越來(lái)越高，汽車的性能、使用壽命、能源消耗、振動(dòng)噪聲等在很大程度上取決于變速器的性能。由此可見(jiàn)，對(duì)汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
本次設(shè)計(jì)是通過(guò)合理整合已有的設(shè)計(jì)，閱讀大量文獻(xiàn)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則，掌握制動(dòng)器總成的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，以及進(jìn)一步扎實(shí)汽車設(shè)計(jì)基本知識(shí)，學(xué)會(huì)用CAD進(jìn)行基本二維制圖，同時(shí)提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
設(shè)計(jì)五菱宏光變速器，要求分析變速器的結(jié)構(gòu)形式及工作原理，確定變速器結(jié)構(gòu)類型，完成變
速器結(jié)構(gòu)布置和總體設(shè)計(jì)，對(duì)變速器中的關(guān)鍵齒輪和軸等零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算。
在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，對(duì)變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括輸入軸、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、輸出軸、中間軸、同步器、軸承、操縱機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行必要的運(yùn)動(dòng)分析和強(qiáng)度校核。要求所設(shè)計(jì)的變速器結(jié)構(gòu)合理，繪制的圖紙格式規(guī)范，圖面質(zhì)量好；撰寫的說(shuō)明書內(nèi)容完整，格式規(guī)范。
主要內(nèi)容：
1、變速器的主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì)
變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案、變速器主要參數(shù)的選擇、各檔傳動(dòng)比及其模數(shù)、壓力角、螺旋角和齒寬、齒輪變位系數(shù)的選擇等。???
2、變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇
? 齒輪的損壞原因與形式、確定齒數(shù)、齒輪強(qiáng)度計(jì)算與校核、倒檔齒輪等。
3、變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核
? 變速器軸的結(jié)構(gòu)和尺寸、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的校核等。
4、變速器同步器的設(shè)計(jì)
鎖環(huán)式同步器的基本尺寸、同步器的接合齒采用漸開(kāi)線齒形等。
5、安裝說(shuō)明
擬解決主要問(wèn)題：
(1)、變速器主要參數(shù)的選擇
(2)、齒輪變位系數(shù)
(3)、軸強(qiáng)度校核
(4)、同步器的設(shè)計(jì)
三、技術(shù)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(dòng)比
齒輪齒數(shù)的計(jì)算
齒輪強(qiáng)度的校核
齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)
軸的設(shè)計(jì)
軸強(qiáng)度的校核
軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)
同步器
的
參數(shù)
同步器的設(shè)計(jì)
繪制圖紙
安裝說(shuō)明
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研，資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告； 第1-2周（3月2日-3月15日）
（2）分析搜集到的資料，提出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案； 第3-4周（3月16日-3月21日）
（3）計(jì)算五菱宏光變速器的各項(xiàng)參數(shù)； 第5-6周（3月22日-4月5日）
（4）繪制變速器草圖； 第7-8周（4月6日-4月26日）
（5）繪制變速器總成圖、零件圖； 第9-12周（4月27日-5月24日）
（6）撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 第13-14周（5月25日-6月7日）
（7）設(shè)計(jì)說(shuō)明書及圖紙審核及修改； 第15-16周（6月8日-6月21日）
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯。 第17周（6月22日-6月28日）
五、參考文獻(xiàn)
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[16]Yasuo Shimizu,Toshitake Kawai.Dsvslopment of Electric Power Steering.SAE Paper No.910014
六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日