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開 題 報 告
一、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目的來源,理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義
1.題目來源
來源：該題目來源于生產(chǎn)實際
2.理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義
現(xiàn)在，每當(dāng)人們觀看F1大賽，總會被那種極速的感覺所折服。此刻,大家似乎談?wù)摰米疃嗟木褪前l(fā)動機(jī)的性能以及車手的駕駛技術(shù)。而且，不忘在自己駕車的時候體會一下極速感覺或是在買車的時候關(guān)注一下發(fā)動機(jī)的性能，這似乎成為了橫量汽車品質(zhì)優(yōu)劣的一個標(biāo)準(zhǔn)。的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因為它是動力的締造者。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。通過對變速器的研究，在保證零件的強(qiáng)度、剛度、使用壽命等條件下，以減少重量和體積作為目標(biāo)，運用材料力學(xué)對中間軸、軸承等參數(shù)進(jìn)行校核與優(yōu)化，將對汽車動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性有所改善，采用同步器使換擋輕便，沖擊噪聲小，提高傳遞效率，具有實際應(yīng)用意義。 從現(xiàn)在市場上不同車型的變速器來看，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）。變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器在發(fā)動機(jī)和汽車傳動系之間主要起著匹配作用，通過改變變速器的傳動比，可以使汽車在不同的使用條件下得到不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。
二、題目主要內(nèi)容及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
1．題目主要內(nèi)容
（1）設(shè)計題目：CA6440輕型客車變速器設(shè)計
（2）設(shè)計內(nèi)容：
a.確定變速器方案；
開 題 報 告
b.完成變速器主要傳動件幾何與強(qiáng)度計算（部分）；
c.完成變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計。
（3）主要工作量：
a. 完成變速器裝配圖一張；
b. 完成變速器一軸和中間軸主要零件實體建模與工程圖繪制；
c. 完成一軸和中間軸合件裝配圖繪制；
d. 外文翻譯2000單詞以上；
e. 設(shè)計說明書一份（不少于1.5萬字）。
2. 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
（1）了解汽車變速器的功用、結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)情況；
（2）掌握輕型客車變速器設(shè)計的一般方法和設(shè)計過程；綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識，完成CA6440輕型客車變速器方案設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計；
（3）掌握AUTOCAD等繪圖軟件在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，所繪圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；
（4）掌握變速器部件中的典型零件工藝規(guī)程的編制方法。
三、擬采用哪些方法及手段
1.方案論證
1）變速器軸數(shù)的選擇
根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)分為：三擋變速器、四擋變速器、五擋變速器、多擋變速器。根據(jù)軸的開 題 報 告
形式：固定軸式、旋轉(zhuǎn)軸式。固定軸式可分：兩軸式變速器、中間軸式變速器、雙中間軸式變速器、多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。然后對CA6440輕客汽車來說，可采用中間軸式變速器，并且能設(shè)計直接檔其傳遞效率高，磨損及噪聲也最小，這是三軸式變速器的優(yōu)點。其驅(qū)動形式為4×2，后輪驅(qū)動。因此，在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比。綜上所述，CA6440輕型客車應(yīng)選三軸式,采用“5+1”檔變速器。如圖:
2）變速器換擋機(jī)構(gòu)
變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動齒輪，嚙合套和同步器換擋三種形式。
使用軸向滑動直齒齒輪換擋，會在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過早損壞，并伴隨著噪聲。因此，除一擋、倒擋外已很少使用。使用移動嚙合套換擋，因承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會被過早的損壞，但不能消除換擋沖擊。目前這種換擋方法只采用在某些要求不高的檔位及重型貨車變速器上應(yīng)用。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時操縱輕便，縮短了換檔時間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實現(xiàn)操縱自動化。在本設(shè)計中，一檔倒檔采用滑動直齒齒輪換擋，其余檔所采用的是同步器換擋，該同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。
3）同步器的形式設(shè)計結(jié)構(gòu)方案分析
用得最廣的是鎖環(huán)式、鎖銷式等慣性鎖止式同步器，它們雖結(jié)構(gòu)有別，但工作原理無異，都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。鎖環(huán)式同步器其工作可靠、耐用，因摩擦錐面半徑受限，轉(zhuǎn)矩容量不大，適于輕型以下汽車，廣泛用于轎車及輕型客、貨汽車。鎖銷式同步器其摩擦錐面徑向尺寸大，轉(zhuǎn)矩容量大，廣泛用于中、重型汽車上。本設(shè)計為CA6440輕型客車，所以采用鎖環(huán)式同步器。
4) 齒輪形式結(jié)構(gòu)方案分析
斜齒圓柱齒輪雖然工作時有軸向力且加工稍復(fù)雜些，但仍以其運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、壽命長的突出優(yōu)點而得到變速器普遍采用。直齒圓柱齒輪僅用于一些變速器的一檔和倒檔。所以本車5+1檔輕型客車除一檔和倒檔選用直齒圓柱齒輪外其他都選用斜齒圓柱齒輪。
5）變速器軸承結(jié)構(gòu)方案分析
變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動軸套等。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點不同而不同。此次畢業(yè)設(shè)計我所設(shè)計的CA6440輕型客車采用圓錐滾子軸承；第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中采用滾針軸承；第二軸與其齒輪之間是活動連接也采用滾針軸承。
6）變速器操縱機(jī)構(gòu)的選擇
用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手動完成選擋擋或退到空擋工作，稱為手動換擋變速器。在安全裝置中，自鎖裝置主要是防止變速器自動脫檔，并且保證齒輪以全齒寬嚙合。而互鎖裝置是為了避免變速器同時掛入兩個檔位，倒檔鎖的作用是防止汽車起步時誤掛倒檔而發(fā)生事故。
結(jié)論：要完成變速器的設(shè)計，首先對與變速器有關(guān)的部件有一個良好初步的認(rèn)識，主要是裝在輕型客車上的功能和改進(jìn)，其中重點分析的是變速器結(jié)構(gòu)布置、材料的選定、重要部位強(qiáng)度的校核及有關(guān)零部件的加工工藝，然后根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)對變速器各個部件進(jìn)行設(shè)計。其次，熟練運用CAXA或CAD繪制出變速器零件圖和總裝配圖，同時還要對設(shè)計的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析及論證，最終完成變速器的設(shè)計。
2． 擬采用的技術(shù)路線
(1)設(shè)計路線確定：
①采用三軸式變速器
②變速器采用直接換擋機(jī)構(gòu)
③同步器采用鎖環(huán)式同步器
(2)參數(shù)確定:
①變速器的檔位數(shù)和各檔傳動比
②中心距
③變速器的軸向尺寸
④齒輪的模數(shù)、齒形、壓力角、螺旋角、齒寬、齒頂高、以及各個檔齒輪齒數(shù)的分配
四、完成題目所需要的實驗或?qū)嵙?xí)條件
（一）遼寧工業(yè)大學(xué)汽車實驗中心
（二）中國第一汽車制造廠
五、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題進(jìn)度計劃
2.28-3.09 熟悉課題，收集和整理資料，提出研究方案
3.10-3.18 畢業(yè)實習(xí)、調(diào)研
3.19-3.25 開題答辯，幾何參數(shù)及強(qiáng)度校核計算
3.26-4.01 幾何參數(shù)及強(qiáng)度校核計算
4.02-4.08 繪制裝配圖、零件圖
4.19-4.15 繪制裝配圖、零件圖
4.16-4.22 繪制裝配圖、零件圖
4.23-4.29 繪制裝配圖、零件圖
5.07-5.13 繪制裝配圖、零件圖
5.14-5.20 繪制裝配圖、零件圖
5.21-5.27 繪制裝配圖、零件圖
5.28-6.03 完善圖紙
6.04-6.10 完善圖紙、寫設(shè)計計算說明書
6.11-6.17 審閱圖紙、修改圖紙
6.18-6.24 準(zhǔn)備答辯
6.25-7.01 答辯