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畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計(jì))題目及研究領(lǐng)域;
2.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值;
3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題;
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路);
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃。
四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順,較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1.開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成;
2.開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò);
3.開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計(jì))工作,否則不允許參加答辯;
4.開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5.開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(cè)(部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計(jì))題目
金杯閣瑞斯變速箱設(shè)計(jì)
2.研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義:隨著汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展,車(chē)型的多樣化個(gè)性化已經(jīng)成為汽車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)。而變速箱設(shè)計(jì)是汽車(chē)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。眾所周知發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力必須經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)才能驅(qū)動(dòng)車(chē)輪自動(dòng)。而在傳動(dòng)系統(tǒng)中最重要的部分就是變速器。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍小,但是汽車(chē)行駛的速度的變化范圍廣,而變速箱可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,因此它的性能影響到了汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),而且在對(duì)汽車(chē)性能要求越來(lái)越高的今天,車(chē)輛的舒適性也是評(píng)價(jià)汽車(chē)的一個(gè)重要指標(biāo),變速器的設(shè)計(jì)如果不合理,將會(huì)使汽車(chē)的舒適性下降,使汽車(chē)的運(yùn)行噪音增大。所以由此可見(jiàn)變速箱的設(shè)計(jì)的重要性。
在世界市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,特別是當(dāng)前世界都在倡導(dǎo)綠色環(huán)保節(jié)能的大方向上,綠色汽車(chē),節(jié)能能減排已然成為當(dāng)今汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主旋律,未來(lái)新能源汽車(chē)的應(yīng)用也是汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展方向,所以變速器的合理設(shè)計(jì)愈發(fā)顯得格外舉足輕重。
應(yīng)用價(jià)值:汽車(chē)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),而變速箱又在汽車(chē)中舉足輕重。此外,該設(shè)計(jì)可以鞏固我們所學(xué)的知識(shí),使我們對(duì)于機(jī)械實(shí)體設(shè)計(jì),程序編寫(xiě),以及仿真程序能夠更綜合的應(yīng)用, 增強(qiáng)我們實(shí)際解決應(yīng)用問(wèn)題的能力。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)汽車(chē)變速器市場(chǎng)在總體汽車(chē)市場(chǎng)的刺激下正處于快速發(fā)展變化的時(shí)期。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年全年中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的銷(xiāo)量為2459.8萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)4.7%,相比上年同期減緩2.18個(gè)百分點(diǎn)。這是自2013年以來(lái)連續(xù)3年超過(guò)2000萬(wàn)輛。其中乘用車(chē)的銷(xiāo)量在2015年首次超過(guò)2000萬(wàn)輛,為2114.63萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)7.30%。而2016年中國(guó)汽車(chē)全年銷(xiāo)量為2604萬(wàn)輛(其中國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量2540萬(wàn)輛,出口量64萬(wàn)輛),增速約為6%。其中,乘用車(chē)銷(xiāo)量在2276萬(wàn)輛左右,增速為7.8%。反觀我國(guó)近年來(lái)變速器市場(chǎng)。跟據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2015-2022年中國(guó)汽車(chē)變速器行業(yè)全景調(diào)研及投資戰(zhàn)略咨詢(xún)報(bào)告》顯示,2012年我國(guó)汽車(chē)自動(dòng)變速器需求市場(chǎng)規(guī)模為717.2億元,2013年行業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)至734.6億元,較2012年同期增長(zhǎng)2.4%。當(dāng)年中國(guó)內(nèi)進(jìn)口產(chǎn)品金額達(dá)到50.8億美元。2014年我國(guó)汽車(chē)自動(dòng)變速器需求市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至820.8億元。由此可見(jiàn),一方面國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)巨大的潛力為變速器行業(yè)提升非常巨大的增長(zhǎng)空間。另一方面,自動(dòng)變速器技術(shù)的快速發(fā)展又給國(guó)內(nèi)汽車(chē)變速器市場(chǎng)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。變速器的需求量在不斷增加,同時(shí)自動(dòng)變速器的需求比例在不斷提高。但是在國(guó)內(nèi)的變速器行業(yè)中,雖然在商用車(chē)手動(dòng)變速器領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)品牌已占主導(dǎo)地位。其中重型汽車(chē)變速器幾乎由陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司、綦江齒輪傳動(dòng)有限公司、山西大同齒輪集團(tuán)有限責(zé)任公司、一汽哈爾濱變速器廠等幾家包攬。但是技術(shù)含量更高的自動(dòng)變速器市場(chǎng)卻是依然進(jìn)口產(chǎn)品的天下。
在國(guó)產(chǎn)自動(dòng)擋乘用車(chē)中,60%左右搭載的是進(jìn)口自動(dòng)變速器,而剩下的40%也主要是來(lái)自外資控股的合資企業(yè),這導(dǎo)致中國(guó)很多自主車(chē)型在自動(dòng)變速器匹配上要么缺乏合資伙伴,要么價(jià)格居高不下,汽車(chē)自動(dòng)變速器已成為制約中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前有能力生產(chǎn)轎車(chē)自動(dòng)變速器的國(guó)內(nèi)企業(yè)僅有吉利、奇瑞等少數(shù)幾家,一些合資多年的企業(yè),還在使用進(jìn)口自動(dòng)變速器。自主品牌轎車(chē)自動(dòng)變速器市場(chǎng)占有率不到10%。與此同時(shí),國(guó)際自動(dòng)變速器巨頭已經(jīng)完成了其在中國(guó)的戰(zhàn)略布局。只賣(mài)產(chǎn)品、不賣(mài)核心技術(shù)的手段使中國(guó)自動(dòng)變速器對(duì)外資依賴(lài)性日益加強(qiáng)。為了改變中國(guó)對(duì)于自動(dòng)變速器的需求主要依靠進(jìn)口產(chǎn)品來(lái)滿足的尷尬局面,國(guó)內(nèi)企業(yè)盡管進(jìn)行了大量研發(fā),但成果有限。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車(chē)自動(dòng)變速器產(chǎn)量達(dá)到379.1萬(wàn)臺(tái),行業(yè)進(jìn)口總量為507.8萬(wàn)臺(tái),出口數(shù)量為49.2萬(wàn)臺(tái),國(guó)內(nèi)表觀需求量為837.7萬(wàn)臺(tái),2014年我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車(chē)自動(dòng)變速器產(chǎn)量呆到400.5萬(wàn)臺(tái),行業(yè)進(jìn)口總量531.4萬(wàn)臺(tái),出口數(shù)量為54.7萬(wàn)臺(tái),國(guó)內(nèi)表觀需求為877.2萬(wàn)臺(tái)。
當(dāng)中國(guó)一些汽車(chē)企業(yè)目前還在考慮如何開(kāi)發(fā)CVT和AMT時(shí),大眾公司的DCT已經(jīng)進(jìn)入批量應(yīng)用階段。而且在自動(dòng)化變速器領(lǐng)域中,我們和國(guó)外還存在很大的差距。但是從另一方面來(lái)看,外國(guó)進(jìn)入這一領(lǐng)域的時(shí)間也不算特別長(zhǎng),所以對(duì)于我國(guó)的汽車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō),這既是巨大的挑戰(zhàn)但也是重大的機(jī)遇所在。我國(guó)可在整合國(guó)際資源、消化吸收世界先進(jìn)技術(shù)的過(guò)程中同時(shí)掌握開(kāi)發(fā)新型變速器系統(tǒng)的核心技術(shù)。對(duì)于未來(lái)發(fā)展方向,中國(guó)變速器企業(yè)首先應(yīng)該在耐久性、噪聲、換檔性能三方面,改進(jìn)現(xiàn)有MT的質(zhì)量和性能的同時(shí),在商用車(chē)尤其是輕卡方面加入AMT的研發(fā)力度,在轎車(chē)、SUV、MPV領(lǐng)域加大DCT的開(kāi)發(fā)投入,力爭(zhēng)與國(guó)外DCT研發(fā)同步。早日開(kāi)發(fā)出國(guó)際頂級(jí)水平的自主變速器來(lái)。
綜上所述,變速器是汽車(chē)除發(fā)動(dòng)機(jī)外的主要裝置之一,伴隨汽車(chē)技術(shù)更新?lián)Q代和市場(chǎng)需求,變速器行業(yè)在實(shí)現(xiàn)理想變速器發(fā)展過(guò)程中仍然具有巨大的發(fā)展空間,未來(lái)的變速器會(huì)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)要求朝著操縱舒適輕柔傳動(dòng)效率高低油耗環(huán)保與低噪聲方向發(fā)展,在不久的將來(lái)變速器將會(huì)取得更加重大的進(jìn)步與成功。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
金杯格瑞斯變速箱的總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、圖紙繪制及相關(guān)設(shè)計(jì)分析。
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)
(1) 掌握變速箱的工作原理, 分析變速箱內(nèi)部構(gòu)造結(jié)構(gòu)特點(diǎn),各零件的功能用途及其之間的傳動(dòng)關(guān)系;
(2) 變速箱齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇;
(3) 變速器軸的參數(shù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算與校核;
(4) 變速器同步器的設(shè)計(jì);
(5) 變速器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
(1) 變速箱總體設(shè)計(jì)方案的擬定;
(2) 繪制出變速箱的裝配圖;
(3) 拆畫(huà)變速箱內(nèi)的主要零件,繪制零件圖;
(4) 設(shè)計(jì)變速箱同步器的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置
(5) 變速器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(6) 完成相關(guān)外文資料的翻譯;
(7) 編寫(xiě)1.0萬(wàn)字以上的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù))
(1)依靠資料及所學(xué)知識(shí)對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì);
金杯閣瑞斯變速箱的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格如下:
汽車(chē)型號(hào):2016款閣瑞斯2.0L快運(yùn)實(shí)用型
級(jí)別:MPV
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):V19KW
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率(kw/rpm):78/4600-4800
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩(kw/rpm):180/2400-3600
變速箱擋位個(gè)數(shù):5
變速箱類(lèi)型:MT
變速箱名稱(chēng):手動(dòng)變速箱
箱體尺寸mm:長(zhǎng)320X寬205X高270
潤(rùn)滑油規(guī)格:變速器油G14(MIL-L2105)
潤(rùn)滑油量:1.5L
(2)對(duì)操作系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行選型、校核和調(diào)試。
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
(1)查閱搜集大量文獻(xiàn)資料根據(jù)老師下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。(第一周~第四周)
(2)通過(guò)對(duì)資料的整理及對(duì)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)制定變速箱設(shè)計(jì)方案,并及時(shí)與老師溝通確認(rèn)方案的可行性,逐步修改完善設(shè)計(jì)方案,并最終確定。(第五周~第八周)
(3)根據(jù)擬定的變速箱設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)編寫(xiě)相關(guān)的畢業(yè)論文,繪制變速箱的裝配圖,拆畫(huà)主要零件圖,完成論文初稿,提交老師修改。(第九周~第十三周)
(4)修改論文并定稿,同時(shí)寫(xiě)出中英文摘要,翻譯參考文獻(xiàn)中的一篇外文資料。(第十四周~第十五周)
(5) 總結(jié)論文,準(zhǔn)備答辯。(第十六周)
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
變速器是用來(lái)改變來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu),它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比,又稱(chēng)變速箱。變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成,有些汽車(chē)還有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多用普通齒輪傳動(dòng),也有的用行星齒輪傳動(dòng)。普通齒輪傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)一般用滑移齒輪和同步器等。
當(dāng)從動(dòng)齒輪的齒數(shù)與主動(dòng)齒輪的齒數(shù)之間的關(guān)系發(fā)生變化時(shí),傳動(dòng)比i改變,在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下,會(huì)影響輸出軸轉(zhuǎn)速改變,即車(chē)輪轉(zhuǎn)速改變。一對(duì)相互嚙合的齒輪,使用中齒數(shù)不會(huì)變化,因此它的傳動(dòng)比是固定不變的。若在輸入軸上裝有若干個(gè)齒數(shù)不等的齒輪與輸出軸上的對(duì)應(yīng)齒數(shù)也是變化的齒輪嚙合,則可以獲得一組傳動(dòng)比i不同的有級(jí)式變速器。汽車(chē)變速器就是按照這個(gè)基本原理實(shí)現(xiàn)換檔變速。變速器完成傳動(dòng)比的變換過(guò)程稱(chēng)換檔。接合套換檔,換檔是通過(guò)與齒輪一體,位于齒側(cè)的接合齒圈與接合套相互嚙合(或分開(kāi))來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比變換的叫做接合套換檔。同步器換檔,利用同步器換檔。換檔不僅接合齒上沒(méi)有沖擊和噪聲而且換檔時(shí)間也短。
變速器的主要作用如下:
(1)改變傳動(dòng)比,滿足不同行駛條件對(duì)牽引力的需要,使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量工作在有利的工況下,滿足可能的行駛速度要求。在較大范圍內(nèi)改變汽車(chē)行駛速度的大小和汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。由于汽車(chē)行駛條件不同,要求汽車(chē)行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大范圍內(nèi)變化。例如,在高速路上車(chē)速應(yīng)能達(dá)到100km/h,而在市區(qū)內(nèi),車(chē)速常在50km/h左右??哲?chē)在平直的公路上行駛時(shí),行駛阻力很小,則當(dāng)滿載上坡時(shí),行駛阻力便很大。而汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小,而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。
(2)實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛,用來(lái)滿足汽車(chē)倒退行駛的需要。實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的,而汽車(chē)有時(shí)需要能倒退行駛,因此,往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)行駛。
(3)中斷動(dòng)力傳遞,在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng),怠速運(yùn)轉(zhuǎn),汽車(chē)換檔或需要停車(chē)進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí),中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。
(4)實(shí)現(xiàn)空檔,當(dāng)離合器接合時(shí),變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如,可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。
變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向;操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換,即實(shí)現(xiàn)換檔,以達(dá)到變速變矩。
機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。簡(jiǎn)單的說(shuō),變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副,而汽車(chē)行駛時(shí)的換檔行為,也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí),讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作,而在高速時(shí),讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。
目前變速器主要有5類(lèi):MT(手動(dòng)變速器),AT(自動(dòng)變速器),CVT(無(wú)級(jí)變速器),AMT(半自動(dòng)變速器),DCT(雙離合變速器).目前,在國(guó)內(nèi)MT市場(chǎng)占有率最高,自動(dòng)變速器的需也在快速提升。節(jié)油率和換擋舒適性成為評(píng)價(jià)變速器性能的關(guān)鍵指標(biāo)。CVT由于是無(wú)級(jí)變速,換擋舒適性顯然最佳;DCT愛(ài)節(jié)油率和舒適性?xún)煞矫婢憩F(xiàn)不俗,適用面更廣,將會(huì)有更廣闊的發(fā)展前景。AMT雖然舒適性低,但是節(jié)油效果明顯,且傳遞轉(zhuǎn)矩范圍更大,更適合重型載貨車(chē)的需求。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)手動(dòng)變速器。MT變速器應(yīng)用的歷史時(shí)間最長(zhǎng),其產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展十分有限憑借與其它形式變速器相比的成本優(yōu)勢(shì)及較高的傳動(dòng)效率,仍然占據(jù)乘用車(chē)變速器市場(chǎng)上相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。盡管近年來(lái),自動(dòng)變速器和無(wú)級(jí)變速器技術(shù)迅猛發(fā)展,對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)主導(dǎo)市場(chǎng)地位的手動(dòng)變速器產(chǎn)生了很大沖擊,但手動(dòng)變速器已經(jīng)應(yīng)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間,經(jīng)過(guò)反復(fù)的改進(jìn),成為現(xiàn)在的形式,制造技術(shù)趨于成熟化,隨著自動(dòng)變速器技術(shù)的提高及人們對(duì)駕駛舒適性的要求MT變速器在市場(chǎng)上呈現(xiàn)出下降的勢(shì)態(tài),但短期內(nèi)不會(huì)被自動(dòng)變速器取代。手動(dòng)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大、制造成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)。所以在中國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)一直占據(jù)著汽車(chē)變速器的主導(dǎo)地位。但是手動(dòng)變速器與自動(dòng)變速器、手自一體變速器、雙離合器自動(dòng)變速器相比具有換檔時(shí)動(dòng)力中斷、在擁擠路段操縱頻繁等缺點(diǎn)。
手動(dòng)變速器與其他種類(lèi)變速器相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 手動(dòng)變速器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年,制造技術(shù)更加成熟,長(zhǎng)期處于主導(dǎo)變速器市場(chǎng)的地位,個(gè)方面技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期市場(chǎng)考驗(yàn),通過(guò)逐步積累;,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟;
(2) 手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造工藝成熟,市場(chǎng)需求大能夠產(chǎn)生生產(chǎn)規(guī)模效益生產(chǎn)成本低廉;
(3)手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率較高,理論上比自動(dòng)變速器更省油;維修方便,維修成本便宜;
(4) 可以給汽車(chē)駕駛愛(ài)好者帶來(lái)更多的操縱快感。
但也有如下缺點(diǎn)
(1)換擋時(shí)需要同時(shí)控制離合器、換檔手柄和油門(mén),會(huì)使得駕駛員操作負(fù)擔(dān)大,特別對(duì)于新手,易造成駕駛員緊張,影響行車(chē)安全。
(2)控制離合器技術(shù)不純熟者常常在馬路上熄火,特別是上坡操作不當(dāng)?shù)脑捰袡C(jī)率把引擎跟變速箱弄壞。
(3)手動(dòng)變速器屬于純力學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu),故增加檔位必會(huì)造成體積和質(zhì)量的增加,使檔位增加有限(當(dāng)前最多為七速,但最佳的檔位數(shù)是六速);相對(duì)之下,采用行星齒輪組(AT)或鋼帶(CVT)的自動(dòng)變速器,可隨著技術(shù)提升壓縮體積,進(jìn)而達(dá)到增加檔位卻不增加體積的優(yōu)點(diǎn)。
手動(dòng)變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速器殼體、操縱機(jī)構(gòu)組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可按前進(jìn)擋數(shù)或軸的形式不同分類(lèi)。按照前進(jìn)擋數(shù)可以分為三檔、四檔、五檔、多檔變速器;按照軸的形式可以分為固定軸式(齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線固定不動(dòng))和旋轉(zhuǎn)軸式(齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線也是轉(zhuǎn)動(dòng)的,如行星齒輪變速器),其中固定軸式手動(dòng)變速器可以根據(jù)軸數(shù)的不同,分為兩軸式、中間軸式、雙中間軸式、多中間軸式。
兩軸式手動(dòng)變速器特點(diǎn)是輸出軸與輸入軸平行,沒(méi)有中間軸,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)離合器傳入變速器一軸(輸入軸),再經(jīng)過(guò)齒輪變速后由二軸(輸出軸)輸出給主減速器。兩軸式變速器從輸入軸到輸出軸只通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng),倒擋傳動(dòng)路線中也只有一個(gè)中間齒輪,因而機(jī)械效率高,噪聲小。但由于它不可能有直接擋,因而最高擋的機(jī)械效率比直接檔低。這種結(jié)構(gòu)形式適合于發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)和微、輕型貨車(chē)上。
中間軸式手動(dòng)變速器的特點(diǎn)是具有第一軸(輸入軸),第二軸(輸出軸)和中間軸,輸入軸與輸出軸置于同一條水平線上,中間軸則與它們平行布置。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)離合器傳入變速器第一軸,再經(jīng)過(guò)中間軸,最后經(jīng)變速后的動(dòng)力從第二軸輸出給驅(qū)動(dòng)橋。在許多變速器中,輸入軸和輸出軸能接合在一起,因此動(dòng)力不必經(jīng)過(guò)中間軸,這時(shí)的檔位稱(chēng)為直接檔。直接檔通過(guò)單軸傳動(dòng),傳動(dòng)比為1:1,具有最高的傳動(dòng)效率。這種結(jié)構(gòu)形式適合于發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。
變速器在換擋過(guò)程中,必須使所選擋位的一對(duì)待嚙合齒輪輪齒的圓周速度相等(即同步),才能使之平順地進(jìn)入嚙合而掛上擋。如果兩齒輪輪齒不同步時(shí)即強(qiáng)制掛擋,勢(shì)必因兩輪齒間存在速度差而發(fā)生沖擊和噪聲。這樣,不但不易掛擋,而且影響輪齒壽命,使齒端部磨損加劇,甚至使輪齒折斷。
為使換擋平順,駕駛員應(yīng)采取較復(fù)雜的操作,并應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)迅速而準(zhǔn)確地完成。這對(duì)于即使是技術(shù)很熟練的駕駛員,也易造成疲勞。因此,要求在變速器結(jié)構(gòu)上采取措施,既保證掛擋平順,又使操作簡(jiǎn)化,減輕駕駛員勞。同步器正是為滿足該要求二設(shè)計(jì)出來(lái)的。同步器是在接合套換擋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,其中除了接合套、花鍵轂、對(duì)應(yīng)齒輪上的接合齒圈外, 還增設(shè)了使接合套與對(duì)應(yīng)接合齒圈的圓周速度迅速達(dá)到并保持一致(同步)的機(jī)構(gòu),以及防止兩者在達(dá)到同步之前而進(jìn)入接合以防止沖擊的機(jī)構(gòu)。同步器有常壓式、慣性式,自行增力式等類(lèi)型,目前廣泛使用的是慣性式同步器。手動(dòng)變速器的操縱機(jī)構(gòu)的作用是保證駕駛員根據(jù)汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和使用條件,準(zhǔn)確地將變速器換入所需檔位。主要包括兩種:直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式。
大多數(shù)汽車(chē)采用直接操縱式變速器操縱機(jī)構(gòu),其變速桿及所有換擋操縱裝置都設(shè)置在變速器蓋上,變速器布置在駕駛員座位的近旁,變速桿由駕駛室底板伸出,駕駛員可直接操縱變速桿來(lái)?yè)軇?dòng)變速器蓋內(nèi)的換擋操縱裝置進(jìn)行換擋,結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、操縱方便。
現(xiàn)如今,世界上眾多汽車(chē)企業(yè)都主要研發(fā)自動(dòng)擋變速器。在科技高速發(fā)達(dá)的美國(guó),由于其國(guó)土面積遼闊,能源價(jià)格低,國(guó)民偏好大排量汽車(chē),且其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城市化水平高,對(duì)于自動(dòng)變速器的需求比例大,這使得半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),美國(guó)自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)一直延續(xù)著AT 的技術(shù)路線發(fā)展。
而日本國(guó)土面積狹小且能源價(jià)格較高,大排量汽車(chē)受到限制,CVT 是日本汽車(chē)企業(yè)研發(fā)的主要方向,但日本汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá),在AT 上也具有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。長(zhǎng)期以來(lái),日本的自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)沿著CVT和AT 兩條技術(shù)路線發(fā)展。近年來(lái),隨著AT 的性能提升空間逐漸縮小和CVT 技術(shù)的進(jìn)步,日本的自動(dòng)變速器技術(shù)路線出現(xiàn)了向CVT 集中的趨勢(shì)。
歐洲的自動(dòng)變速器技術(shù)路線最為多樣化。汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)的德、法等國(guó)在AT 上具有較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。由于歐洲汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)于汽車(chē)運(yùn)動(dòng)性能的偏好,手動(dòng)變速器的占比較高,定軸齒輪產(chǎn)業(yè)鏈也十分發(fā)達(dá),所以定軸齒輪自動(dòng)變速器AMT(以菲亞特為代表)和DCT 發(fā)展水平也很高。由于DCT 在性能上具有明顯優(yōu)勢(shì),且能夠繼承手動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)鏈,DCT 正逐漸成為歐洲汽車(chē)市場(chǎng)自動(dòng)變速器發(fā)展的主要方向。
而未來(lái)的變速器必將會(huì)朝著更舒適環(huán)保更高效的變速器發(fā)展,我國(guó)雖還已手動(dòng)變速器為主,在自動(dòng)變速器方面剛剛進(jìn)入發(fā)展。但是市場(chǎng)潛力巨大,發(fā)展空間廣闊,而且資源豐富,必將會(huì)在未來(lái)的汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)中找到自己的位置所在。
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