基于UG的机械变速箱设计开题报告

毕业设计开题报告学生姓名：童榜名学号：20130958学院：机电工程学院专业：汽车服务工程设计题目：基于UG的汽车机械式变速箱设计指导教师：李恩颖副教授2017年3月30日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇；4．有关年月日等日期，按照如“2002年4月26日”方式填写。1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写1500字左右的文献综述（包括研究进展，选题依据、目的、意义）文献综述1.课题的研究背景及意义世界上的第一次将自动变速器加入到汽车部件的公司是美国通用公司[1]。这是一个伟大且又成功的尝试。随着时间的推移，汽车文化的不断的发展，人们对变速器的研究更加深入，在此之后出现了手动变速器等不同种类的变速器。变速器研发在汽车上的所占的比重越来越大，在汽车舒适及行驶方面扮演很重要的角色。汽车变速器的研发能力已成为一个国家汽车产业发展的重要指标之一。随着我国的汽车产业的发展。国内有些公司比如奇瑞，比亚迪等已经开始向国内的变速箱产业进行布局，加大研发资金的注入，先已经初步完成了从自动变速器器到双离合变速器的产业布局[2]。从初步的去收购外资企业，或技术合作及逆行开发。到今天初步具有了变速器的研发能力，但是到真正让汽车主机厂完全相信并且使用在汽车上还是在技术与质量上面是有差距的。与变速器行业内的一些顶尖企业还是有一定的距离。但是这个差距在未来是可以缩减并且可以超越。2.变速箱的研究与发展进展2.1手动变速器与技术改革手动变速器(MT)主要采用齿轮传动的降速原理,变速器内有多组传动比不同的齿轮副,汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作[3}。1)齿轮油润滑油的优化：对于当今的客车和商务车而言，有效润滑油的设计是现代手动变速器高效运转的基本的要求，对于当前专用手动变速器润滑油要求具有良好的低温性能和热稳定性能，以及最优乒的摩擦性能，磨擦耐久性等[4]，这一系列的因数促使了齿轮润滑油的优化。2）同步器的优化：在换挡时产生齿轮冲击和提高换挡的平顺性，改善和提高变速箱同步器的性能一直是人们关注的热点。通过对同步器主要技术参数进行分析，提出了当前改善和提高同步器性能的主要研究方向[5]1.增加摩擦锥2.采用喷铝材料的同步环3.采用纸基摩擦材料的同步环4.采用粉末冶金摩擦材料的同步环[2.2自动变速器的发展液力自动变速箱（automatictransmission）液力自动变速器是利用液力传递动力的装置，它通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩，主要由液力变矩器、行星齿轮、液压操纵系统组成[6]。主要是通过结合液压元件与齿轮之间变速器进行工作。在现在大部分汽车都是装配aT变速器，这些年汽车产业飞速的发展。也促使车企向档位更多的变速器注入研发资金，这几年6AT与7AT相继面世，我国的山东盛瑞自主研发了8AT，这无疑是我国的变速箱产业的重要的一步{7}。2.3自动离合变速器的发展AMT自动变速箱AMT是在传统的固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用微电子技术，驾驶和控制理论，以电子控制器(ECU)为核心，通过电动、液压或气动执行机构对选换挡机构、离合器、油门进行操纵，来实现起步和换挡的自动操作，是一种有级变速器[6]。目前国外很多公司比如宝马m3,smart等装配了AMT.AMT在操作使用方面较手动档要稍微好一点，但是比CVT要稍微差一点。在国内，目前在轿车方面江淮在AMT方面上做的比较不错的。同时一汽，重汽在相关的车型上面也成功装配了这个，目前我国已具备初步研发的能力。2.4无极自动变速箱与双离合变速箱的发展无级自动变速箱（ContinuouslyVariableTransmission)金属带无级自动变速器属摩擦式无级变速器，采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽时，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径来进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等[6]。主要是在手动挡的基础上，将齿轮的传动变为了皮带传动，没有固定的传动比。但是由于没有皮带本身的特性，不发传递太大的力矩，所以现在他一般都装配在动力比较小的车上面。在国外，大众及通用等公司已经在其下的一些车型里面广泛搭载其自主研发的车型。但CVT的缺点也是明显的，此项技术的主要难度在于动带的强度和寿命问题以及传动带与带轮之间的滑磨限制传动效率等问题还没有得到很好的解决，所以一般只能用于小排量汽车。在国内，BYD已经逆向开发了CVT,,这对于其他的车企是有很大的借鉴作用的。目前我国在CVT这一块还是比较薄弱的，主要是通过和国外技术相结合，来满足国内汽车产业的需要[8]。双离合器式自动变速器(DoubleClutchTransmission，简称DCT)，其原理是变速器各档位主动齿轮按奇、偶数档位分别与输入轴上设置的两个离合器C1,C2连接，离合器C1,C2交替传递工作动力以实现档位切换[9]。其实在本质上面就是两套换挡机构，当一套换挡机构断开动力的时候另外一套再跟上动力的。这样保证汽车的动力不会停滞，使汽车拥有更加充足的动力。在国外大众的DSG已经开始广泛的使用在其下的汽车上了，才外，奥迪，保时捷，宝马等车企在这上面也已有了不菲的成绩，在国内。吉利，首先收购奥大利亚的DSG,同时又并购了瑞典沃尔沃。使吉利在汽车变速器双离合方面相对于其他车企有了更大的优势，但是其离真正被市场，被客户认可还有一段路要走。2.5汽车四种变速箱的现状表1.1汽车四种变速箱的现状对比变速器种类优势劣势AT1.使驾驶轻松惬意2.技术成熟3.维护方便1.不够智能2.相对费油3.不利于改装4.换挡有冲击，换挡不平顺AMT1.省油2.价格便宜3.成本最低1.应用车型很少，2.技术不够成，自动化难度大CVT1.省油2.有很好的平顺感3.动力响应直接4.适合小排量车1.应用车型少2.特别是适配大排量车型少3.配件价格高，维护费高。DCT1.具有油耗低的优势2.动力损耗小1.制造加工的精度要求很高，2.制造成本高3.维修困难，保养要求相对较高。3.选题依据在学习了汽车设计这门课程之后以及做完汽车设计的课程设计（基于UG的离合器的膜片弹簧的设计）之后，在课程设计之中我认识到了自己的不足，同时也激起我对汽车设计强烈的兴趣。这让我想去尝试设计汽车中更为复杂的机械式变速箱的结构。让自己可以在老师的指导下学习更多的东西。设计出更合格的设计作品.4.目的以及意义UG作为汽车产业设计的通用软件，具有较强的实用性。学生熟练掌握该软件，对理论课程的领悟及实践均有提高。机械变速器作为汽车的通用零部件，尺寸的设计，强度的校核等，能使学生了解汽车机械变速器设计的基本流程。认知，实践，能力均能大幅度提高。2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1拟解决问题1)变速器倒档齿轮齿数的计算，及校核；2)变速器轴的设计与校核；3)变速器轴承选用哪一种可以既满足工作条件又可以获得较长的使用寿命；4)变速器同步器的选择和主要参数计算。5)UG的装配问题6)工程爆炸图2.2拟解决方法1)利用大学期间所学习的专业知识、以前课程设计中所掌握的方法以及根据实际情况合理的解决变速器设计中的工艺计算、结构设计、零件设计等。2)通过所给数据对所要设计的变速器进行合理的结构设计和能力分析。3)确定变速器中各主要参数，如：齿轮模数、齿轮齿数、中心距，轴和轴承的型号的选择以及各受力情况的分析。4)对齿轮、轴的疲劳强度进行校核，并合理确定个齿轮和轴的分布。5)充分利用各种资料和文献，查找与变速器设计相关的内容和方法，并对其合理利用。参考文献[1]黄安华、杨世轶.浅谈现代汽车的自动变速箱[J]，驾驶园，2009.7.07[2]葛安林.自动变速器(一)——自动变速器综述[J]，汽车技术，(2001)5,1-2[3]向立明.汽车变速器的发展历史及未来趋势[J].公路与汽运,2007,(01):12-15[4]M.P.Gahagan,T.Yoshimura,J.N.Vinci,程书辉.影响现代手动变速器性能的技术[J].汽车实用技术,2012,(05):8-13.[5]徐万里,赵巍,粟斌.变速箱同步器的研究进展[J].机械传动,2012,(08):128-132.[6]赵玉斌.手动变速器与自动变速器[J].黑龙江交通科技,2011,(05):79.[7]张艺言(实习生）.国内首款前置前驱8AT变速箱上市[N],中国交通报,2010.5.9第005版[8]赵强，谢峰，余天明.汽车自动变速箱的发展现状及其技术趋势[J],机械,2010年第12期总第37卷[9]康海涛.双离合器式自动变速器的研究[D].吉林大学,2004[10]鲁民巧.汽车构造（第1版）[M].北京：机械工业出版社，2003.[11]包凡彪.无极变速器的基本原理与发展现状[J].公路与运输，2008，（6）：22-24.[12]赵强，谢峰，余天明.汽车自动变速箱的发展现状及其技术趋势[J],机械,2010年第12期总第37卷[13]陈新亚.汽车为什么会跑：图解汽车构造与原理北京[M]：机械工业出版社，2011[14]陈新亚.汽车为什么会跑：底盘图解[M]，北京：机械工业出版社，2011[15]王望予.汽车设计（第4版）[M]，北京：机械工业出版社，2004.8[16]陈家瑞.《汽车构造》，吉林大学[M]，北京：机械工业出版社2009.2[17]余志生.《汽车理论》[M]，北京：机械工业出版社,2003.[18]徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003.[19]李洪德．汽车设计标准资料手册（标准件篇）[M]．吉林：吉林科学技术出版社，2000[20]董宝承.汽车底盘[M]，北京：机械工业出版社，2004[21]濮良贵陈国定吴立言.机械设计（第九版）[M]北京：高等教育出版社，2013[22]孙恒陈作模葛文杰.机械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2006[23]李华敏李瑰贤.齿轮机构设计与应用[M].机械工业出版社，2007.9[24]刘维信．汽车设计[M]．北京：清华大学出版社，2001[25]展迪优．UGNX8.5机械设计教程[M]．北京：机械工业出版社，2013指导教师意见：1．对“文献综述”的评语：该同学对课题机械式变速箱的文献综述进行了相关的查阅，按技术路线进行了阐述。达到了良好水平2．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：本课题是设计类课题，该课题主要是对汽车机械变速箱进行理论分析，结构分析，强度校核等，其工作深度与广度及工作量均适中，能达到优良水平。指导教师：2017年4月10日所在专业审查意见：负责人：年月日