HGC7160乘用車變速器設計[捷達GTX轎車兩軸五檔手動]

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Insight公司預計到2012年自動擋變速器將占據(jù)33%的份額，而乘用車市場自動擋所占的比例可能達到44%。從2002-2006年間，女性用戶從20.3%增長到30.9%，而自動擋變速器使用方便特點深受女性用戶群的喜愛。另外在消費者調查中最受關注的汽車配件中，第一名是安全氣囊，第二就是自動檔的變速器。在中國，自動擋變速器的市場是十分樂觀的。同時手動擋變速器的節(jié)能型，經濟性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。 中國要成為汽車強國，首先要克服自主技術研發(fā)的短板。而汽車的核心部分——動力總成，仍是國內一直沒有完全掌握的關鍵汽車零部件技術之一。發(fā)動機發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動變速器成為了制約國內動力總成技術發(fā)展的重要因素。 目前，我國的變速器市場發(fā)展趨勢是：（1）在短期內，手動檔變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動檔變速器將有更大的增長空間。（2）鑒于中國市場情況的復雜性，長期來看變速器不是單一式的發(fā)展趨勢，沒有哪一種形式變速器會成為最后的贏家。（3）從長遠來看，中國本土的企業(yè)應該更加關注DCT這個產品，因為它將有非常好的前景。 2、目的、依據(jù)和意義 在我國，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國的汽車工業(yè)面臨的是機遇和挑戰(zhàn)。隨著我國汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，如何設計出經濟實惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國國情的汽車已經是當前汽車設計者的緊迫問題。在面臨著前所未有的機遇同時，不得不承認在許多技術上，我國與發(fā)達國家還一定的差距，所以我們要努力為我國的汽車工業(yè)做出應有的貢獻。 國內手動變速器的技術在國際上是較為落后的，雖然目前大部分廠商都擁有生產手動變速器的設備和能力，但普遍以5擋手動變速器為主，對于5擋以上的產品，還要借助一些國外技術進行研究，并且生產出來的產品還存在象齒輪敲擊嘯叫噪音、換擋性能低下等問題?？梢哉f，目前國內的手動變速器在制造或研發(fā)方面還處于尚未成熟的階段 經過這幾年的學習及綜合專業(yè)訓練，本人掌握了相關的基礎知識和專業(yè)知識。根據(jù)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，進行畢業(yè)設計， HGC6170輕型乘用車變速器設計。可以綜合訓練本人相關的知識和能力，也使本人對變速器作專門深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴大、加深已有知識，培養(yǎng)綜合運用已有知識獨立解決問題的能力。對變速器的總體布置有了進一步的了解，對齒輪的傳動有了深刻的認識，又對力學以及工藝學知識有了一定的掌握和運用。學習的最終目的是為了應用，這使得本人在以后的工作當中，不僅有了理論知識，同時擁有了實際運用的能力。通過畢業(yè)設計，本人將進一步鞏固所學的知識，提高實際運用能力，并為以后參加工作打下良好的基礎。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內容 變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置，又稱變速箱。它作為汽車動力系統(tǒng)重要的組成部分，變速器主要用于轉變發(fā)動機曲軸的轉矩及轉速，以適應汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對驅動車輪牽引力及車速的不同要求的需要。此外，變速器還用于使汽車能倒退行駛和在起動發(fā)動機以及汽車滑行或停車時使發(fā)動機與傳動系保持分離；必要時還應有動力輸出功能。 用變速器轉變發(fā)動機的轉矩、轉速的必要性在于內燃機轉矩-轉速變化特性的特點是具有相對小的對外不載荷改變的適應性發(fā)動機的適應性系數(shù)是其最大轉矩與最大功率下轉矩之比，內燃機的適應性系數(shù)為1.15~1.25。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，變速器的設計趨勢為增大變速器傳遞功率與重量之比，并要求變速器具有較小的尺寸和良好的性能。在給定發(fā)動機輸出轉矩，轉速及最高的車速、最大爬坡度等條件下，著重對變速器齒輪結構參數(shù)，軸的結構尺寸等進行設計計算。變速器用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步、爬坡、轉彎、加速等各種工況。變速器設有空擋，可在啟動發(fā)動機、汽車滑行或停車時使發(fā)動機的動力停止向驅動輪傳輸。變速器設有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需要時，機械式變速器還有動力輸出功能。 在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因為它們關系到車輛的動力性和燃油經濟性。如不同車速時驅動力和行駛阻力之間的關系，當車速低于最高車速時，驅動力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅動力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關。通過對手動變速器的設計讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程和優(yōu)化過程。汽車變速器的設計是一個復雜的系統(tǒng)工程。其設計的關鍵是綜合考慮車輛的平順性、動力性和燃油經濟性等多方面的設計要求，這就對變速器設計人員提出較高的要求。采用AutoCAD 繪制二維平面圖，對變速器參數(shù)進行優(yōu)化設計，能夠大大提高設計的效率和質量。 為了滿足往復活塞式發(fā)動機的工作特性，滿足消費者對汽車高性能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對變速器的性能要求也更高。手動變速器有成本低、可靠性高、維護簡便的特點。隨著人們汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個關鍵部件，其產品的質量對整車的安全及整車性能的影響越來越大，因而對汽車變速器進行有效的優(yōu)化設計是非常必要的?，F(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復活塞式內燃機具有體積小、質量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉矩和轉速變化范圍較小，而復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化，因此，在汽車傳動系中設置了變速器和主減速器，以達到減速增矩的目的，所以設計出合理的變速器對于汽車整體性能的提高具有實際的意義。 為保證變速器具有良好的工作性能，對變速器應提出如下設計要求： （1）正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動比，使之與發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性與經濟性； （2）設置空擋以保證汽車在必要時能將發(fā)動機與傳動系長時間分離；設置倒擋使汽車可以倒退行駛； （3）操縱簡單、方便、迅速、省力； （4）傳動效率高，工作平穩(wěn)，無噪聲； （5）體小、質輕、承載能力強，工作可靠； （6）制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長； （7）貫徹零件標準化、部件通用化及總成系列化等設計要求，遵守有關標準規(guī)定； （8）需要時應設置動力輸出裝置。 2、擬解決的主要問題 在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價格的日益上漲和運用在汽車各種配件上的技術日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問題如下： 1．如何設計出更加節(jié)能環(huán)保、經濟型的變速器，將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個巨大問題。 2．自動變速器之所以發(fā)展如此迅速是因為它操縱起來簡單方便，但同時也減少了駕車的樂趣。因此，在不減少駕車娛樂性的同時，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設計時要考慮的一個重要問題。 3．如何設計出結構更簡單、傳動效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設計所要攻克的技術難關。 4．在經濟危機的前提下，我們更應該看到，成本低才能擁有廣泛的市場。 5．如何在市場中，擁有競爭力。 三、技術路線（研究方法） 變速器傳動機構方案的選擇 采用兩軸式變速器 變速器參數(shù)的確定 齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù) 齒輪強度校核 校核計算是否滿足要求 同步器型式的選擇 檔數(shù)和傳動比分析計算 外形尺寸 軸的強度和剛度校核 軸承的計算與校核 撰寫說明書 繪裝配圖和零件圖 初選軸徑 是 否 分析任務書、查閱資料 四、進度安排 1、第1-2周 調研、開題報告 2、第3周 各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 3、第4周 各檔位齒輪設計計算及一軸、二軸的設計及校核 4、第5-6周 變速器操縱機構及箱體設計 5、第7周 裝配圖設計繪制 6、第8周 中期檢查 7、第9~第10周 完成裝配圖圖 8、第11-12周 完成零件圖 9、第12周 完成設計說明書 10、第13周 設計審核、修改 11、第14周 畢業(yè)設計(論文)修改 12、第15周 畢業(yè)設計(論文)評閱教師評閱或預審 13、第16周 畢業(yè)設計(論文)修改。 14、第17周 畢業(yè)設計答辯準備及答辯 五、參考文獻 [1] 陳家瑞.汽車構造(上，下冊) [M].北京：人民交通出版社，1994 [2] 高維山.變速器[M].北京：人民交通出版社，1990 [3] 劉海江，于信匯，沈斌.汽車齒輪[M].上海：同濟大學出版社，1997 [4] 孫恒，傅則紹.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1990 [5] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 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