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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名
胡冰
院系
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07—10班
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
重型貨車萬向傳動裝置設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
研究現(xiàn)狀:
當(dāng)今,汽車萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成,有時還需加裝中間支承。主要是實現(xiàn)汽車上任何一對軸線相交且相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞。萬向傳動裝置除用于汽車的傳動系統(tǒng)外,還可用于動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱裝置。萬向傳動裝置設(shè)計的合理與否直接影響傳動系的傳動性能。選用與布置的不當(dāng)會給傳動系增添不必要的和設(shè)計未能估算在內(nèi)的附加動負荷,可能導(dǎo)致傳動系不能正常運轉(zhuǎn)和早期損壞,只有合理的設(shè)計,才能保證汽車在各種工況和路面條件情況下可靠的傳遞動力。并且汽車萬向傳動裝置是汽車底盤傳動系的主要總成之一,在工作中承受著巨大的轉(zhuǎn)矩和動負荷。經(jīng)長期使用后,技術(shù)狀況會發(fā)生變化,從而將直接影響發(fā)動機動力的傳遞,降低傳動效率,加劇燃料消耗,加速輪胎磨損,同時還會影響變速器和驅(qū)動橋的正常工作。萬向傳動裝置的類型可分為閉式和開式兩種。閉式萬向傳動裝置采用單萬向節(jié),傳動軸被封閉在套管中,套管與車架做球鉸連接,而與驅(qū)動橋固定連接。其最大特點是傳動著外殼作為推力管來傳遞汽車的縱向力,從而使傳動軸外殼起到了懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機構(gòu)中縱向擺臂的作用,這對于其后懸架拆用螺旋彈簧作為彈性元件是十分必要的。而開式萬向傳動裝置結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,現(xiàn)代汽車廣泛應(yīng)用開式萬向傳動裝置。根據(jù)在扭轉(zhuǎn)方向是否有明顯的彈性,萬向節(jié)分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈式連接傳遞動力,又分成不等速萬向節(jié),準等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié);撓性萬向節(jié)是靠彈性零件傳遞動力的,具有緩沖減振作用。而萬向傳動裝置則是重型貨車的關(guān)鍵部件之一,也是汽車國產(chǎn)化技術(shù)難度較大的部件之一,沒有高技術(shù)的設(shè)備是很難達到要求的。它是汽車前后動力的傳動裝置,是汽車正常行駛不可或缺的一部分。隨著汽車工業(yè)100多年的發(fā)展歷史,萬向傳動軸的設(shè)計形式也得到了很快的發(fā)展。
目前,國內(nèi)只有少數(shù)合資企業(yè)能夠具備這樣的生產(chǎn)能力,多數(shù)國內(nèi)企業(yè)是在根據(jù)國外的樣件進行開發(fā)生產(chǎn),基本上沒有自主的設(shè)計開發(fā)能力。主要問題是制造門檻低,技術(shù)含量要求不高,制造水平參差不齊。重型貨車的配置幾乎都沒達到皮卡的水平,絕大多數(shù)功率還不到350馬力,排放高,燃油經(jīng)濟性差。而國外重型卡車不僅技術(shù)含量很高,甚至有的還高于乘用車水平,同時具備大功率,低排放和比較出色的燃油經(jīng)濟性。展望未來5年,我國經(jīng)濟將繼續(xù)保持高增長速度,我國的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型也將繼續(xù)向前推動,國家對基本建設(shè)投資的力度加大,尤其是重型汽車生產(chǎn)企業(yè)。近幾年,隨著國內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)與國外重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)交流、合資合作的加強及發(fā)展,以及國內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)為適應(yīng)市場競爭的需要,研發(fā)工作受到廣泛重視,在汽車舒適性、安全性、動力性、經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)保性等方面取得了一定進步。據(jù)統(tǒng)計,全國主要25家重卡車企的產(chǎn)能已經(jīng)達到100萬輛以上,在3-5年之后,預(yù)計國產(chǎn)重卡的產(chǎn)銷量將膨脹達到150—200萬輛,市場將飽和過剩,鋪張浪費,競爭將變得更加慘烈,屆時將會有一半的重卡車企遭到淘汰。隨著公路和鐵路建設(shè),現(xiàn)代物流業(yè)和節(jié)能減排工程以及民生工程的實施到位,必將為緊系國民經(jīng)濟建設(shè)的重卡產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。無數(shù)的事實證明,如果我們沒有自主創(chuàng)新的最終結(jié)果就是企業(yè)的發(fā)展強烈的依賴別人,落得極為被動的局面,因此我們應(yīng)該清楚地認識到:在經(jīng)濟全球化的今天,技術(shù)并不能全球化,核心技術(shù)是買不來的,尤其像萬向傳動裝置等技術(shù),我們基本處于引進來照著搬的套路來的,在大量引進的同時,也失去了很多自主發(fā)展的機會,我國應(yīng)掌握萬向傳動裝置的核心技術(shù),提高制造核心部件的能力,降低損耗,成本和投資風(fēng)險。所以,必須把提高自主創(chuàng)新能力放在首位,加強我們的自己技術(shù)水平,努力做到最好。
選題目的:
在重型貨車萬向傳動裝置的設(shè)計工作中,應(yīng)充分克服傳動效率低、傳動部件壽命過短等方面的缺點,吸取在以往設(shè)計工作中的教訓(xùn),大膽開闊視野,充分發(fā)揮我們的設(shè)計創(chuàng)新能力,利用現(xiàn)有的先進設(shè)備,并爭取引進更先進的硬件與軟件技術(shù),努力與國際接軌,爭取開發(fā)一條能耗低、低成本、高效率、可靠性高的研究路線。
同時在降低成本與售價的同時,必須以保證整車性能質(zhì)量水平為前提,只能提高,不能降低。降低成本與售價, 一方面通過改進設(shè)計,簡化結(jié)構(gòu),減少零件,降好自重與材料消耗,另一方面尊通過改善經(jīng)營管理模式,提高效率,把人員減至最少,讓資金周轉(zhuǎn)最快。在設(shè)計過程中保證所連接的兩軸相對位置在預(yù)計范圍內(nèi)變動時,能可靠傳動扭矩。保證所連接的兩軸能均勻旋轉(zhuǎn),使夾角變化引起的動載荷在允許范圍內(nèi)。傳動效率高、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。變速器或分動器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸之間普遍采用十字軸萬向傳動軸。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中,多采用等速萬向傳動軸。當(dāng)后驅(qū)動橋為獨立的彈性元件,采用萬向傳動裝置。同時也為了綜合運用“汽車構(gòu)造”,“汽車理論”,“汽車設(shè)計”等設(shè)計專用知識,學(xué)習(xí)查閱和應(yīng)用國家標準,培養(yǎng)按國家標準設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)的習(xí)慣,熟練掌握汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和特點,尤其是萬向傳動裝置設(shè)計的方法和特點,進一步掌握萬向傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般步驟打下堅實基礎(chǔ)。
選題意義:
如何最優(yōu)最好的把萬向傳動裝置設(shè)計好是我們汽車人需要面對的問題,而其中的基礎(chǔ)技術(shù),專利水平則是更需要大力提高的,如果解決重型貨車萬向傳動裝置的技術(shù)瓶頸,將會大大提高我國的汽車技術(shù)水平,不在受制于外國,走自主發(fā)展的道路。在當(dāng)前我國汽車工業(yè)還處于以技術(shù)引進,加工制造為主的階段,這要求我們在設(shè)計時既要具有前瞻性,又要與實際情況相結(jié)合。要有自主開發(fā)的能力與信心,以更扎實的理論基礎(chǔ),更專業(yè)的基礎(chǔ)知識,更強的動手實踐能力,更高的綜合素質(zhì)來完實現(xiàn)設(shè)計的最終完成。
通過畢業(yè)設(shè)計來強化我們對基本知識和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力,一定的方案比較、論證的能力,一定的理論分析與設(shè)計運算能力,進一步提高應(yīng)用計算機繪圖的能力以及設(shè)計計算能力。同時通過重型貨車萬向傳動裝置的設(shè)計,培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)知識設(shè)計汽車整車及零部件的能力,使我們能熟練掌握重型貨車萬向傳動裝置的設(shè)計過程;掌握資料的收集和分析、相關(guān)參數(shù)標準的選擇和運用;掌握參數(shù)的確定、萬向傳動裝置的布置和計算、設(shè)計方案的選擇、裝配圖,零件圖的繪制以及設(shè)計答辯的全過程。另外對培養(yǎng)我們獨立思考問題和解決問題的能力有著極大的幫助,為今后工作做好技術(shù)儲備,都具有十分重要意義。
二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
基本內(nèi)容:
(1)重型貨車萬向傳動裝置的原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求
(2)重型貨車萬向節(jié),萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)形式選擇
(3)重型貨車萬向節(jié),萬向傳動軸的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算
(4)校核萬向傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速,扭矩強度等
(5)對中間支承結(jié)構(gòu)進行分析與設(shè)計計算分析
(6)萬向傳動裝置的總成尺寸的確定與強度校核
(7) 用CAD畫裝配圖和零件圖,合計CAD圖紙三張零號圖
解決問題:
(1) 解決萬向傳動裝置所連接的兩軸的夾角及相對位置在一定范圍內(nèi)變化時,不能可靠穩(wěn)定的傳遞動力的問題。
(2) 保證所連接的兩軸盡可能等速運轉(zhuǎn),解決由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的載荷振動和噪聲,使其應(yīng)在允許的范圍之內(nèi),并在使用車速內(nèi)不產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
(3) 應(yīng)保證傳動效率高,使用壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,制造方便,維修容易等。
應(yīng)解決萬向傳動裝置的質(zhì)量及制造成本等實際問題。
(4)應(yīng)對萬向傳動裝置在工作中的各種情況有所了解,掌握一定的維護技能。
三、技術(shù)路線(研究方法)
(1) 充分利用圖書館及現(xiàn)有的資源收集資料,調(diào)研了解萬向傳動裝置的組成、功用,掌握CAD制圖的規(guī)范及要求,了解國內(nèi)外萬向傳動裝置的發(fā)展?fàn)顩r。
(2) 到生產(chǎn)車間及實驗室了解萬向傳動裝置的構(gòu)造,各零部件的裝配位置,進一步確定萬向傳動裝置的基本尺寸的選取、材料選擇、加工精度、熱處理方法和傳動過程中的接觸應(yīng)力等工作。
(3) 編寫課題研究大綱和開題報告,確定設(shè)計方向、方案。
(4) 選擇基本參數(shù)并對各參數(shù)進行設(shè)計與計算,并進行受力分析與校核。
(5) 遵守設(shè)計進度的安排,設(shè)計結(jié)構(gòu)要合理、CAD制圖要規(guī)范、說明書按畢業(yè)設(shè)計的要求編寫,書寫規(guī)范,保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。
調(diào)研
了解萬向傳動基本狀況
編寫開題報告
收集資料
萬向傳動設(shè)計
萬向節(jié)計算
校核與選擇
完成總裝配圖
掌握基本信息
確定方向
傳動性能分析
傳動裝置總體布置
修改完善全部圖紙
完成設(shè)計說明書
四、進度安排
(1)收集資料,調(diào)研,撰寫開題報告 第一周
(2)周四交開題報告,實習(xí)了解萬向傳動裝置的構(gòu)造 第二周
(3)完成各參數(shù)的設(shè)計、計算和校核工作,至少應(yīng)有裝配圖的草圖 第三周-第七周
(4)中期檢查,畫裝配圖和零件圖 第八周
(5)畫裝配圖和零件圖,編寫說明書 第九周-第十一周
(6)交畢業(yè)設(shè)計說明書和裝配圖、零件圖,修改 第十二周
(7)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師審核 第十三周
(8)畢業(yè)設(shè)計修改 第十四周
(9)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱或預(yù)審 第十五周
(10) 畢業(yè)設(shè)計修改 第十六周
(11)畢業(yè)設(shè)計答辯 第十七周
五、參考文獻
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
設(shè)計(論文)題目:重型貨車萬向傳動裝置設(shè)計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-10班
學(xué) 生 姓 名: 胡 冰
導(dǎo) 師 姓 名: 姚佳巖
開 題 時 間: 2011年3月10日
指導(dǎo)委員會審查意見:
簽字: 年 月 日