9吨中型载货汽车三轴式五档变速器设计-开题报告.doc

SY-025-BY-3
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名

院系
汽车与交通工程学院
专业、班级

指导教师姓名

职称
教授
从事
专业
车辆工程
是否外聘
□是■否
题目名称
9吨中型载货汽车三轴式五档变速器设计
一、课题研究现状、选题目的和意义
1、研究现状
汽车变速器是汽车传动系的重要组成,变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作,对汽车的动力性、燃油经济性有重要的影响。因此,根据整车的主要技术指标、发动机功率、转速和车辆行驶条件,变速器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。设计一台匹配性好的变速器,就成为了汽车设计的一项重要工作。
早在1889年,法国标致研制成功世界上第一台手动机械式4挡齿轮传动汽车变速器。在现在汽车中,变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数作优化匹配,可得到良好的动力性与经济性;采用自锁及互锁装置,倒档安全装置可使操纵可靠,不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档;采用同步器可使换档轻便,无冲击及噪声;采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低,降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展,增力式同步器,双中间轴变速器,后置常啮合传动齿轮、短第二轴的变速器,各种自动、半自动以及电子控制的自动换档机构等新结构也相继问世。
变速器的设计系列按输出转矩分级,供各种车型选用。传动比应按动力一传动系参数的匹配要求调整、更换。也可根据具体车型的使用寿命要求进行设计。可根据同类车型在典型路段上实测的随机载荷,用统计分析法组成载荷谱,进行变速器的疲劳寿命计算。这种可靠性设计方法比较符合实际,如果再以优化设计方法选择有关设计参数及与发动机参数作最佳匹配,则可得到以最小零部件尺寸满足设计所要求的寿命和性能的设计方案。有时亦可辅以有限元分析。
对汽车变速器进行了多日标可靠性优化设计。从优化结果与原值的对比看到,该方法对提高设计效率、减小变速器体积、改善传动平稳性、降低成本和保证传动可靠性等都具有重要意义。材质上选取优良的齿轮钢20 CrMnTi,同时兼备结构紧凑、工艺完善、材质优良、操纵方便、换挡平稳准确、使用可靠、寿命长等特点。
目前为止,变速器经历了几个发展阶段,主要为:
(1)手动变速器
手动变速器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,而汽车行驶时的换挡工作,也就是通过操纵机构使变速器内的不同的齿轮副工作。手动变速器又称手动齿轮式变速器,含有可以在轴向滑动的齿轮,通过不同齿轮的啮合达到变速变矩的目的[3]。手动变速器的换挡操作可以完全遵从驾驶者的意志,且结构简单、故障率相对较低、价廉物美。
(2)自动变速器
自动变速器是根据车速和负荷(油门踏板的行程)来进行双参数控制,挡位根据上面的两个参数来自动升降。自动变速器与手动变速器的共同点,就是二者都属于有级式变速器,只不过自动变速器可以根据车速的快慢来自动实现换挡,可以消除手动变速器“顿挫”的换挡感觉。
自动变速器是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵机构组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达