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湘 潭 大 學(xué)
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興湘學(xué)院
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本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題 目
低速載重型汽車變速箱的設(shè)計與分析
姓 名
朱翔宇
學(xué)號
2010963141
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
班級
四班
指導(dǎo)教師
彭銳濤
職稱
院長助理
填寫時間
2014年 3 月20日
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201 4 年 3月
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
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學(xué) 生
姓 名
朱翔宇
學(xué) 號
2010963141
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
指 導(dǎo)
教 師
彭銳濤
職 稱
教授
所在系
機電系
課 題
來 源
自擬課題
課題
性質(zhì)
工程設(shè)計
課 題
名 稱
低速載重型汽車變速箱的設(shè)計與分析
一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況
① 選題的依據(jù)：
本次課題是低速載重型汽車變速箱的設(shè)計與分析，該課題來源結(jié)合生產(chǎn)實際。在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了變速箱，以適應(yīng)汽車在起步，加速，行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速的不同要求的需要。
② 課題的意義：
從汽車誕生時起，汽車變速箱在汽車傳動系中起著重要的作用。變速箱的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性，經(jīng)濟性，操縱的可靠性與輕便性，傳動的平穩(wěn)性與效率有很大的影響。變速箱與主減速器及發(fā)動機的參數(shù)作優(yōu)化匹配，可得到良好的經(jīng)濟性與動力性；現(xiàn)在的汽車上廣泛采用活塞式內(nèi)燃機，其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍很小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。變速箱能改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發(fā)動機盡量在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求；實現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要中斷動力傳遞，在發(fā)動機啟動，怠速運轉(zhuǎn)，汽車換擋或需要停車進行動力輸出時中斷向驅(qū)動輪的動力傳遞，從而實現(xiàn)根據(jù)路況改變牽引力和車速的功能。機械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動的降速原理。
③ 國內(nèi)外基本研究情況：
最近幾年，液力機械變速箱和機械式無級變速箱在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。這兩種變速箱有如下的優(yōu)點：1.操縱方便，消除了駕駛員換擋技術(shù)的差異性。2.有良好的傳動比轉(zhuǎn)換性能，速度變換不僅快而且平穩(wěn)，從而提高了乘坐的舒適性；3.減輕駕駛員疲勞，提高行車安全性4.降低排氣污染。主要缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，傳動效率低。目前應(yīng)用較多的是液力機械式變速器，其傳動比可在最大值和最小值之間的幾個間斷范圍內(nèi)作無級變化。
二、研究內(nèi)容、預(yù)計達到的目標、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標、完成課題的方案和
主要措施
研究內(nèi)容：變速箱是由裝在變速箱殼體內(nèi)各軸上不同齒數(shù)的齒輪和操縱機構(gòu)組成的。根據(jù)需要將不同軸上不同齒數(shù)的齒輪嚙合在一起，進行變速和改變從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向，達到改變扭矩，轉(zhuǎn)速和行駛方向的目的。變速箱可改變傳動比，實現(xiàn)倒檔和事項空檔。
預(yù)計達到的目標：為低速重載汽車設(shè)計變速箱，要求變速箱具備：1)10個前進檔，2個倒退檔，各檔的傳動比須符合作業(yè)對速度和牽引力的要求；2）換擋方便，不允許出現(xiàn)同事掛兩個擋，自動脫擋和跳擋的現(xiàn)象。變速箱的操作機構(gòu)設(shè)計包括換擋機構(gòu)設(shè)計和鎖定機構(gòu)設(shè)計兩部分。鎖定機構(gòu)設(shè)計包括自鎖機構(gòu)設(shè)計，互鎖機構(gòu)設(shè)計和聯(lián)鎖機構(gòu)設(shè)計。設(shè)計過程中要對齒輪進行強度校核；對軸承進行壽命和極限轉(zhuǎn)速校核。
技術(shù)指標：發(fā)動機功率4.1Kw，發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速1500r/min，變速箱輸出扭矩為75740N；傳動比是慢I擋14.16，慢II擋11.51，慢III擋9.06，慢IV擋5.51，慢V擋4.03；快I擋3.09，快II擋2.50，快III擋1.96，快IV擋1.20，快V擋0.87；倒I擋14.12，倒II擋4.09；理論行駛速度：慢I擋1.37，慢II擋1.69，慢III擋2.15，慢IV擋3.52，慢V擋4.82；快I擋6.32，快II擋7.76，快III擋9.90，快IV擋16.20，快V擋22.30；倒I擋1.03，倒II擋4.74。
關(guān)鍵理論和技術(shù)：運用材料力學(xué)對中間軸，軸承等參數(shù)進行校核與優(yōu)化，將對汽車動力性和燃料經(jīng)濟性有所改善，使換擋輕便沖擊噪聲小，提高設(shè)計效率，具有實際應(yīng)用意義。利用MATLAB設(shè)計計算校核變速器及同步器相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)運用AutoCAD,Solidworks等繪圖軟件繪制變速箱總裝配圖和零件圖。
完成課題的方案：1）三軸式變速箱，適用于傳統(tǒng)的發(fā)動機前置，后輪驅(qū)動的布置形式2）2軸式變速箱，適用于發(fā)動機前置，前輪驅(qū)動或發(fā)動機后置，后輪驅(qū)動的轎車和微輕型貨車上，其特點是輸入軸和輸出軸平行，無中間軸。3）液力機械式變速箱，其特點是傳動比可在最大值和最小值之間的幾個間斷范圍內(nèi)作無級變化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，傳動效率低。
三、主要特色及工作進度
序號
各階段完成的內(nèi)容
完成時間
1
資料收集
3.11
2
畢業(yè)設(shè)計開題
3.11-3.17
3
方案確定
3.22
4
設(shè)計計算
4.15
5
畢業(yè)設(shè)計中期檢查
4.15-4.21
6
三維建模及裝配
5.5
7
完善設(shè)計，翻譯及理論撰寫
5.25
8
畢業(yè)答辯
5.25-6.2
四、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出）
[1].林幕義，張福生主編，車輛底盤構(gòu)造與設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.
[2].濮良貴，紀民剛主編，機械設(shè)計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3].高連興主編，拖拉機汽車學(xué)（下冊：車輛底盤與理論）[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009.
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[6].曾文主編，汽車傳動系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[7].賀萍主編，汽車傳動技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.
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[9].程闊華主編，汽車變速器[M].北京：國防工業(yè)出版社，2012.
[10].郭海龍主編，汽車手動與自動變速器及驅(qū)動橋系統(tǒng)維修[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.
[11].陳超祥主編,SolidWorks Motion運動仿真教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.
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[13].CAD\CAM\CAE技術(shù)聯(lián)盟.Solid Works 2012中文版從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽名：
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年 月 日
系意見
系主任簽名：
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年 月 日
院意見
教學(xué)院長簽名：
年 月 日