大眾轎車三軸五檔變速器設計【含CAD圖紙、說明書】
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本科畢業(yè)設計開題報告
課題名稱 大眾轎車五檔三軸變速器設計
學 號
姓 名
專 業(yè)
指導教師
開題時間 年 3 月 10 日
一、立論依據(jù)
1. 本課題的目的和意義
每當在電視節(jié)目中看到飛馳的各式賽車與車手靈巧的操作,不經(jīng)會贊嘆汽車的外形與車手的技術(shù),往往會忽略汽車內(nèi)部給整體帶來的提升。汽車問世百余年來,特別是從汽車的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來,汽車己為世界經(jīng)濟的發(fā)展、為人類進入現(xiàn)代生活,產(chǎn)生了無法估量的巨大影響,為人類社會的進步做出了不可磨滅的巨大貢獻,掀起了一場劃時代的革命。作為汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分,變速器對整車的動力性與經(jīng)濟性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率都有著較為直接的影響。雖然傳統(tǒng)手動變速器具有換檔沖擊大,體積大,操縱麻煩等諸多缺點,但仍以其傳動效率高、生產(chǎn)制造工藝成熟以及成本低等特點,廣泛應用于現(xiàn)代汽車上。
變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中核心的部位,在車輛的行駛中扮演著重要的角色。技術(shù)先進的變速箱往往能夠降低動力損失,減少燃油消耗。正因為如此,現(xiàn)在不少的客車用戶在選擇車輛的時候,變速箱都是一項重要的指標。
此次設計通過對汽車變速器的設計以及計算,利用Pro/E軟件對其進行二維建模,再利用CAD技術(shù)完成二維繪圖。不僅可以鞏固所學的理論知識,還可以培養(yǎng)我們運用所學專業(yè)理論知識的能力,同時加深了對汽車變速器的工作原理及構(gòu)造的認知和提高了應用繪圖軟件的能力,因而是一次很好的理論和實踐相結(jié)合的鍛煉機會。對于我們今后從事實際技術(shù)工作有很大的幫助。
本課題目的是對大眾某款三周五檔變速器進行設計,結(jié)合理論依據(jù)和參考資料,逐步對變速器進行深化了解,通過對變速器分解與結(jié)合的過程中了解到變速器零件的參數(shù)與要求,最后設計出一個適合題目的合理可靠的手動變速器。
二、文獻綜述
1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)
1940年美國通用汽車公司首次將液力機械式自動變速器裝車應用以來,液力機械式自動變速器的生產(chǎn)形成系列化和專業(yè)化.其發(fā)展之快,應用之廣,以致于人們直接命名其為"自動變速器".AT以優(yōu)越的動力性能,乘坐舒適性和簡便的操作,在汽車工業(yè)中占有相當?shù)牡匚?我國幾種系列轎車中和重型載貨車上雖有應用,但限于技術(shù)和經(jīng)濟條件,獨立開發(fā),成批生產(chǎn)AT的能力尚不具備.省油,排污低,操縱方便,行駛舒適的機械式無級自動變速器(CVT)一直是人們追求的目標.CVT與其它傳動相比,操縱方便性和乘坐舒適性均可與液力變矩器相媲美,而其傳動效率卻遠高于液力變矩器.更主要的是它能夠協(xié)調(diào)車輛外界行駛條件與發(fā)動機負荷,充分發(fā)揮發(fā)動機潛力,提高整車燃油經(jīng)濟性,使汽車具有良好的牽引特性,顯著地提高超車性能,這是現(xiàn)有的有級式變速器無法相比的,故CVT是國內(nèi)外汽車傳動研究和推廣的重點之一.電傳動與液壓車輛的馬達相似,它一改機械傳動中的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),代之以電流輸至電動機來驅(qū)動汽車.另一種以新型蓄電池,燃料電池作為能源的電動車,它不用石油燃料,無污染,能量轉(zhuǎn)換效率高,因而將廣泛用于短途運輸?shù)霓I車,大客車,貨車上.日本的電源公司,美國通用公司,德國大眾公司等研制的電動車已基本上滿足使用者的需要.電力式自動變速器噪聲低,污染小,自動化程度高,元件布置方便,可用電池代替原動機,在不可再生資源日益枯竭,環(huán)境污染日益嚴重的今天,電力式自動變速器無疑是重要的發(fā)展方向之一.電子控制機械式自動變速器(AMT)是自動變速器的一種,它是在原有固定軸式齒輪變速器的基礎(chǔ)上,把選,換檔和離合器及發(fā)動機油門的操縱自動化.與液力機械式自動變速器和機械式無級變速器相比,它具有傳動效率高,成本低,易制造,生產(chǎn)繼承性好等優(yōu)點,從世界范圍來看,它是自動變速器的一個重要發(fā)展方向."九五"期間,它的研究,開發(fā)和產(chǎn)品化被列為國家科技攻關(guān)項目。
目前十分火熱的雙重離合器是比較先進,但作為新科技都存在著耐用性不佳的問題,耐用性的好壞同樣決定了其成本的多寡,于是,其經(jīng)過十余年的發(fā)展后,才真正被普通街車所用。 在實際駕駛中,DSG給人的感覺是在整個換擋過程感覺不到一點點頓挫或推拉,僅僅是從轉(zhuǎn)速表上可以反映出擋位在變動。此外,DSG還有多種駕駛模式,比如運動模式,在電子程序的幫助下該模式的加擋明顯遲緩而減擋則有了很大的改進,換擋時間也調(diào)得更短,猶如駕駛跑車一般。例如高速彎道時,手動換擋往往顯得非常有必要,在DSG的幫助下,駕駛員在換擋的過程中還能體驗到油門自動增加的特殊樂趣。在一般的車輛上只有手動和自動兩種變速箱,手動變速箱換檔常常出現(xiàn)動力傳動暫時中斷的現(xiàn)象,而自動變速箱換檔卻又存在響應遲緩的缺點。DSG變速箱綜合了傳統(tǒng)手動變速箱和自動變速箱的各自優(yōu)點。
DSG變速箱在換檔過程中微小的液壓功耗損失和極短的換檔時間使整個換檔過程達到了高效率,從而降低了能量的損耗,自然就提高了加速性和車輛燃油經(jīng)濟性。除了大眾集團使用的DSG雙離合器變速器外,像日產(chǎn)新的超級跑車GT-R也采用博格華納的雙離合器變速器,三菱新一代EVO也使用雙離合器變速器,還有寶馬將在自己的M系列運動轎車上采用7速的MDKG的雙離合器變速器。
2. 所閱文獻的查閱范圍及手段
主要以借閱、上網(wǎng)查閱、下載等方式在東北大學圖書館、東北大學圖書館電子資源以及網(wǎng)絡上查得相關(guān)資料。
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三、研究內(nèi)容
1.課題的構(gòu)想與思路
變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一。汽車變速器是通過改變傳動比,改變發(fā)動機曲軸的扭力,適應在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。汽車變速器一般由前箱體和后箱體組成。現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看,主要分為:手動變速器(MT)、自動變速器(AT)、手動/自動變速器(AMT)、無級變速器(CVT)。變速器的傳動機構(gòu)又分為三軸傳動變速器和兩軸傳動變速器。根據(jù)轎車的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛重量、裝載重量以及最高車速等參數(shù)結(jié)合自己選擇的適合于該轎車的發(fā)動機型號可以得出發(fā)動機的最大功率、最大扭矩、排量等重要的參數(shù)。再結(jié)合某些轎車的基本參數(shù),選擇適當?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù),再結(jié)合汽車設計、汽車理論、機械設計等相關(guān)知識,計算出相關(guān)的變速器參數(shù)并論證設計的合理性。通過對各個部分的參數(shù)計算及二維圖繪制完成對該驅(qū)動橋的設計。
2.主要設計內(nèi)容
⑴三軸五檔汽車變速器的概述及其方案的確定
a.變速器的功用和要求
b.變速器結(jié)構(gòu)方案的確定
c.變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析
⑵變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設計
a.變速器主要參數(shù)的選擇
b.各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定
c.齒輪變位系數(shù)的選擇
⑶變速器齒輪的強度計算與材料的選擇
a.齒輪的損壞原因及形式
b.齒輪強度計算與校核
⑷變速器軸的強度計算與校核
a.變速器軸的結(jié)構(gòu)和尺寸
b.軸的校核
⑸變速器同步器的設計
⑹變速器的操縱機構(gòu)
3.擬解決的關(guān)鍵技術(shù)
1.齒輪校核與計算
2.運用軟件建立CAD圖紙;
4. 總體設計方案
1.進行總體方案分析、總體參數(shù)設計和計算,完成總體設計全部內(nèi)容;
2.進行零部件設計和校核計算、標準件選擇和校核等;
3.進行該變速器的二維工程圖總體設計;
4.進行總體和主要零部件二維設計;
5.撰寫畢業(yè)設計說明書;
5、 預期效果
基本掌握變速器設計基本流程,能夠熟練掌握二維與二維制圖軟件使用技巧
四、工作計劃
序號
階段及內(nèi)容
工作量估計
(時數(shù))
起止日期
階段成果形式
1
查找資料
40
1.15—3.1
查閱整理資料,文獻
2
進行開題相關(guān)工作
40
3.1—3-15
完成開題報告
3
參數(shù)計算
100
3.16—4.10
完成變速器設計
4
進行二維與二維圖紙的繪制
150
4.11—5.17
完成圖紙
5
編寫說明書
100
5.18—5.28
寫畢業(yè)論文
6
準備答辯
80
5.28—6.18
完成畢業(yè)論文與答辯
合計工作量:510小時
畢業(yè)設計基本內(nèi)容
1. 完成設計計算過程
2. 設計參數(shù)驗證校核
3. 設計完成二維圖,二維圖
五、評審意見
指導教師對本課題的評價
羅恩輝同學對畢業(yè)論文的開題做了比較充足的前期準備,參考了許多文獻后,確定了具有研究意義和感興趣的課題,從而對論文研究的內(nèi)容有了初步了解。本課題的研究思路和研究結(jié)構(gòu)基本合理,研究內(nèi)容充實,可以按照研究計劃開展課題工作。
指導教師簽名
年 月 日
8
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