變速器設計開題報告

變速器設計開題報告

　　艱辛而又充滿意義的大學生活即將結束，大學生們都在認真的做畢業設計，在我們做畢業設計之前要先寫開題報告，寫開題報告需要注意哪些格式呢？下面是小編為大家收集的變速器設計開題報告，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　一、選題的背景和意義（所選課題的歷史背景、國內外研究現狀和發展趨勢）

　　歷史背景：xx汽車起源于鈴木，鈴木汽車的創始人鈴木道雄1909年創辦了鈴木式織機制作所，鈴木公司的歷史就此開始。 “1993年鈴木由重慶長安汽車股份有限公司共同組建了 “重慶長安鈴木汽車有限公司”。投產的第一款車就是長安奧拓。1995年成立的昌河鈴木將它引進國產，它就是另一款國內暢銷的鈴木汽車“北斗星”--WagonR. 2004年，第5代xx（SWIFT）在日本上市，一年后長安鈴木將其引入國產，并取名“xx”。而我要研究的課題就是xx的變速器，xx汽車除1.3L超值版只有手動擋車型外，其它均可選擇自動擋或手動擋。因此研究xx的變速器就有了與眾不同意義。

　　國內外研究現狀：日本和北美市場的xx汽車的自動變速器普及率較高。北美市場由于AT變速器的技術能力強，生產能力較大，隨著多檔位AT變速器的開發，其性能完全可以與CVT變速器抗衡，同時其傳遞扭矩的能力還好于CVT變速器。日本自動變速器市場仍然是傳統的AT自動變速器占主導地位。 近年來國內xx的變速箱多以5檔AT為主，但2015主推MT4檔。

　　發展趨勢：xx的變速箱隨著是時代的變遷，由最初的5檔MT發展到4檔的AT，到現在的HT。但今后的主流應該還是以AT為主。而國內短期內還是以MT為主。

　　變速器選用方案的比較：

　�。�1）采用固定軸式變速器，主要有兩軸式和三軸式。

　　兩軸式變速器的動力傳遞主要依靠兩根相互平行的軸完成。它的結構簡單緊湊容易布置。它多用于發動機前置前輪驅動或發動機后置后輪驅動的普通級和中級轎車上。

　　三軸式變速器主要有三根軸：第一軸丶中間軸和第2軸。第一軸和第二

　　軸在同一軸線上，并且與中間軸平行。此外，還有一倒擋軸。變速器第一軸的前端經軸承支撐在發動機上，第一軸上的花鍵用來裝設離合器的從動盤，而第二軸的末端經花鍵與萬向節鏈接。

　　與兩軸式的變速器相比較，三軸式的變速器的各檔多了一對齒輪傳動，因而機械效率低，噪聲大；但它的直接檔機械效率最高，噪聲低；齒輪和軸承的磨損減少。因為直接檔的利用率高于其他檔位，因而提高了變速器的壽命。而兩軸式變速器是不可能有直接檔的。xx發動機布置形式為前置前驅，所有本設計采用兩軸式變速器。

　�。�2）齒輪形式：齒輪形式為直齒圓柱齒輪丶斜齒圓柱齒輪。兩者相比較，斜齒圓柱齒輪使用壽命長，工作時噪聲低的優點；缺點是制造是稍復雜，工作時有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪采用斜齒圓柱齒輪。直齒圓柱齒輪用于一檔和倒擋。

　�。�3）變速器換擋機構:變速器換擋機構有直齒滑動齒輪，嚙合套和同步器換擋3種形式。使用軸向滑動直齒齒輪換擋，會在輪齒斷面產生沖擊，并產生較大噪聲，齒輪斷部磨損加劇并過早損壞，不以用于高檔位。故本設計不采用軸向滑動齒輪換擋。

　　嚙合齒輪可用移動嚙合套換擋。因承受換擋沖擊載荷的接合齒數多，嚙合套不會過早的被損壞，但不能消除換擋沖擊。因此不適合本設計中的變速器，故不采用嚙合套換擋。

　　使用同步器能保證換擋迅速丶無沖擊丶無噪聲，應用廣泛。雖然有結構復雜丶制作精度高丶軸向尺寸大等缺點，但為了減輕駕駛員工作強度，降低操作難度，本設計適合同步器換擋。

　�。�4）變速器軸承：變速器軸承常采用圓柱滾子軸承丶球軸承丶滾針軸承丶圓錐滾子軸承等。變速器第一軸丶第二軸的后部軸承以及中間軸前丶后軸，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。中間軸上齒輪工作時產生的軸向力，原則上由前或后軸承來承受都可以；但擋在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來承受軸向力。滾針軸承丶滑動軸套用于齒輪和軸不固定連接，有相對轉到的地方，比如高檔區域同步器換擋的第二軸齒輪和第二軸連接，由于滾針軸承滾動摩擦損失小，傳動效率高，徑向配合間隙小，定位及運轉精度高，有利于齒輪的嚙合，在不影響齒輪嚙合的情況下，應盡量使用滾針軸承。

　　（5）變速器 的操縱機構：變速器的操縱機構裝在變速箱內，由變速叉軸丶變速叉丶倒快丶自鎖彈簧丶自鎖鋼球丶互鎖鋼球丶互鎖圓柱銷組成。為了防止汽車行駛時誤掛倒擋，在倒塊上裝有帶彈簧的安全止住。變速器外操縱方式間接式操縱。

　　（6）同步器設計：同步器有常壓式丶慣性式和慣性增力式3種。常壓式同步器結構雖然簡單，但又不能保證嚙合件在同步狀態下換擋的缺點。本設計才用的是鎖銷式同步器。

　　綜上所訴：本設計設計的變速器為二軸式，齒輪多為斜齒，換擋機構采用鎖銷式同步器換擋。

　　二、研究的基本內容和擬解決的主要問題

　　研究的基本內容：

　�。�1）xx變速器的概述及其方案的確定

　　變速器的功用和要求；變速結構方案的確定；變速器主要零件結構的方案分析。

　�。�2）變速器的主要參數的選擇和主要零件的設計

　　變速器主要參數（檔數和傳動比丶中心距丶軸向尺寸丶齒輪參數）；

　　各檔位傳動比及其齒輪數確定；齒輪變位系數的選擇。

　�。�3）變速器齒輪強度計算與材料的選擇

　　齒輪的損壞原因及形式；齒輪的強度計算與校核。

　�。�4）變速器軸的強度計算與校核

　　變速器軸的結構和尺寸；軸的校核

　　（5）變速器同步器的設計及操作機構

　　同步器的結構；同步環的主要參數的確定；變速的操作機構。

　　（6）變速箱體的設計

　　箱體材料的與毛培種類；箱體的主要結構尺寸與計算

　　擬解決的主要問題：

　�。�1）完成變速器的結構分析與型式選擇

　　（2） 計算變速器的基本參數，完成變速器齒輪設計計算

　�。�3）完成變速器軸與軸承的結構形式選擇丶強度校核計算

　�。�4） 完成同步器的結構型式選擇

　�。�5）繪制總裝配圖

　　（6）繪制零件圖

　　三、研究方法及措施

　　研究方法：

　　1丶查閱 資料

　　2丶進行畢業設計相關的實習。

　　3丶查看視頻資料

　　4丶對xx變速器進行拆裝

　　5丶詢問老師

　　措施：

　　1丶去圖書館找尋相關的資料

　　2丶上網查詢相關的資料

　　3丶上網觀看相關視頻

　　4丶去車隊找老師問問題

　　5丶去車隊拆裝變速器

　　做到上述幾點后我對與有關的部件有一個初步的認識，尤其是xx變速器的結構丶功用丶特點等。然后重點分析的是變速器的各個部件進行設計，并進行軸承的校核。熟練運用CXA丶autoCAD等繪制變速器總裝圖和零件圖

　　四、研究工作的步驟、進度

　　研究工作的步驟：

　　（1）初步認識xx的變速器的各項結構

　�。�2）設計一份說明書

　　（3）對xx變速器的各部位進行計算。

　　（4）對xx變速器進行校核計算

　�。�5） 翻譯外文

　　（6） 繪制裝配圖和零件圖

　　進度安排：

　　12.11-12.31 畢業實習

　　12.11-12.20 查閱資料

　　12.21-12.31 完成開題報告

　　2.27--3.2 確定設計方案

　　3.2-- 3.9 進行xx變速器相關設計的計算。

　　3.10--3.17 進行xx變速器相關設計的計算

　　3.18 -3.25 進行xx變速器相關設計的計算

　　3.26- 4.3 繪制xx變速器裝配圖

　　4.4- 4.10 繪制xx變速器裝配圖

　　4.11- 4.16 繪制xx變速器零件圖

　　4.17 -4.25 編寫設計計算說明書一份

　　4.25- 5 .1 翻譯外文

　　5.2- 5.20 答辯準備

　　五、主要參考文獻（其中外文文獻不少于2篇）

　　（1） 王望予。汽車設計 機械工業出版社 吉林 2009.3

　�。�2） 林家讓 汽車構造（底盤版） 機械工業出版社 北京 2004.

　�。�3） 林幕義丶張福生 車輛底盤構造與設計 冶金工業出版社 北京.2007.1

　�。�4） 陳家瑞 汽車構造(下冊) 機械工業出版社 吉林 .2008.

　　（5） 余志生 汽車理論 機械工業出版社 吉林 2006.

　�。�6 劉學貞 汽車構造與維修 機械工業出版社 北京 2009.

　　（7） H.W Ruhkman and k. h Cochey, The Hydre-matic 209-A New Manual Transmission for Ceneral Motors Light Duty Trucks SAE 87226:8890

　�。�8） Dana Corp.New tandem and single drive axles built for better fuel efficiency(J).Truck Products,2006,4

　�。�9） 《機械設計手冊》， 機械工業出版社

　　（10）劉維信編著。機械最優化設計（第二版）。北京；清華大學出版社，1994

　�。�11）劉維信，汽車設計， 清華大學出版社，2001

　�。�12）陳文才。汽車變速器可靠性設計研究（J）2010（9）

　　拓展

　　變速器是用來改變來自發動機的轉速和轉矩的機構，它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比，又稱變速箱。變速器由變速傳動機構和操縱機構組成，有些汽車還有動力輸出機構。傳動機構大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和同步器等。

　　分類

　　有級式變速器

　　有級式變速器是使用最廣的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉式變速器(行星齒輪變速器)兩種。轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。所謂變速器檔數即指其前進檔位數。

　　無級式變速器

　　無級變速是指可以連續獲得變速范圍內任何傳動比的變速系統。通過無級變速可以得到傳動系與發動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器（VDT-CVT）。

　　綜合式變速器

　　綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，目前應用較多。

　　功能

　　變速器控制桿

　　(1)改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發動機盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。在較大范圍內改變汽車行駛速度的大小和汽車驅動輪上扭矩的大小。由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅動扭矩能在很大范圍內變化。例如，在高速路上車速應能達到100km/h，而在市區內，車速常在50km/h左右�？哲囋谄街钡墓�路上行駛時，行駛阻力很小，則當滿載上坡時，行駛阻力便很大。而汽車發動機的特性是轉速變化范圍較小，而轉矩變化范圍更不能滿足實際路況需要。

　　(2)實現倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。實現倒車行駛汽車，發動機曲軸一般都是只能向一個方向轉動的，而汽車有時需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設置的倒檔來實現汽車倒車行駛。

　　(3)中斷動力傳遞，在發動機起動，怠速運轉，汽車換檔或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅動輪的動力傳遞。

　　(4)實現空檔，當離合器接合時，變速箱可以不輸出動力。例如，可以保證駕駛員在發動機不熄火時松開離合器踏板離開駕駛員座位。

　　原理

　　機械式變速箱主要應用了齒輪傳動的降速原理。簡單的說，變速箱內有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行駛時的換檔行為，也就是通過操縱機構使變速箱內不同的齒輪副工作。如在低速時，讓傳動比大的齒輪副工作，而在高速時，讓傳動比小的齒輪副工作。

　　分類

　　變速器操作裝置及動力傳動1．按傳動比的變化方式劃分，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。(a)有級式變速器：有幾個可選擇的固定傳動比，采用齒輪傳動。又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉的行星齒輪變速器兩種。

　　(b)無級式變速器：傳動比可在一定范圍內連續變化，常見的有液力式，機械式和電力式等。

　　(c)綜合式變速器：由有級式變速器和無級式變速器共同組成的，其傳動比可以在最大值與最小值之間幾個分段的范圍內作無級變化。

　　2．按操縱方式劃分，變速器可以分為強制操縱式，自動操縱式和半自動操縱式三種。

　　(a)強制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。

　　(b)自動操縱式變速器：傳動比的選擇和換檔是自動進行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據發動機的負荷信號和車速信號來控制執行元件，實現檔位的變換。

　　(c)半自動操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動換檔，部分檔位手動(強制) 換檔；另一類是預先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，由執行機構自行換檔。

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