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1、 中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名：学 号：系 名：机械系专 业：车辆工程设 计 题 目：变速器的设计与分析指导教师:华 2017年 3 月 3 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号
2、，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；4学生的“学号”要写全号（如02011401X02），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”；6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.本课题研究的意义汽车问世百余
3、年来,特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来,汽车己为世界经济的发展、为人类进入现代生活,产生了无法估量的巨大影响,为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献,掀起了一场划时代的革命。作为汽车传动系统的重要组成部分，变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。虽然传统手动变速器具有换档冲击大，体积大，操纵麻烦等诸多缺点，但仍以其传动效率高、生产制造工艺成熟以及成本低等特点，广泛应用于现代汽车上1。汽车是重要的交通运输工具，其设计和制造水平是各国科学技术发展水平的重要标志，汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业。世
4、界各个工业发达国家几乎无一例外地把汽车工业作为国民经济的支柱产业2。汽车的研制、生产、销售、营运，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起重要的推动作用。汽车也是社会物质生活发展水平的标志。汽车的保有量随着国民人均收入水平的提高而增加。在许多发达国家中，汽车的数量巨大并已普及到千家万户，进而促使人们的社会生活方式发生了显著的变化3。1886年，世界上诞生的第一辆汽车并未安装变速器，直到1902年才由法国人造出了第一部装有变速器的汽车。目前，绝大多数汽车仍采用机械式变速器、分动器、主减速器，构成整车的传动系，其结构简单、操纵方便、造价低廉仍不失为汽车传动系中常用的主要总成4。
5、由于汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化5。为此在传动系中设置了变速器。机械式手动汽车变速器因结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛的应用。机械式手动变速器在今后相当长的时间里，依然会在我国轻中型货车传动系统中占据主导地位6。 2.国内外研究现状 从全球乘用车市场看，采用液力自动变速器的乘用车占据相当高的比例，几乎所 有乘用车型均提供自动变速器和手动变速器的选装配置，而在大部分高档豪华车型上只提供自动变速器。在一些汽车发达国家自动变速器乘用车已占主流地位。在世界不同国家和地区自
6、动变速器乘用车的市场占有率有很大差别。这和各国自然地理条件、道路状况、交通法规、人均收入水平、用户购买心理等有很大关系7。近年来，自动变速器AT在北美市场，AT和CVT无级变速器在日本市场，手动变速器在欧洲市场分别占据主导地位。几年前开始出现双离合器变速器DCT这将在一定程度上改变现有的市场格局。而未来几年全球的乘用车变速器市场的竞争将在AT、CVT和DCT 之间激烈展开8。目前世界上自动变速器制造厂家主要有十家整车制造厂一般都根据需求从这十家设计内容自动变速器制造厂中选配相关产品用于本厂制造的车辆。现在市场上的变速器细分为5类手动变速器(MT)、手动自动一体变速器(AMT)、无级变速器(CV
7、T)、双离合器变速器(DCT)和自动变速器(AT)各自都有不同的优势。国内外的汽车制造与销售数据显示人们对汽车驾乘的舒适性越来越重视。可以预见带有自动功能变速器的汽车是未来市场的主导产品,发展和掌握自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造潮流的方向9。从研究与生产环节来看,CA770液力自动变速器生产过近2000台,加之工程机械、军用车辆采用动力换档的行星齿轮变速器已有10多年的历史, 近几年,国内也为大功率车辆研制成功电控自动变速器, 因此可以说,在液力自动变速器的研究、生产以及修理方面均有一定的基础。但目前国产轿车所装用的液力自动变速器全部都依靠进口。不过通用汽车公司在上海的合资企业已开始试
8、生产4T65E 型四档电控自动变速驱动桥。当然, 完全国产化还有一段路要走10。我国的汽车及各种车辆的零部件产品在性能和质量上和发达国家存在着一定的差距，其中一个重要原因就是设计手段落后，发达国家在机械产品设计上早以进入了分析设计阶段，他们利用计算机辅助设计技术，将现代设计方法，如有限元分析、优化设计、可靠性设计等应用到产品设计中，采用机械CAD系统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查，实现三维设计，大大地提高产品设计的一次成功率，减少了试验费用，缩短了产品更新周期。而我们的设计手段仍处于以经验设计为主的二维设计阶段，设计完成后在投产中往往要进行很大的改动，使得产品开发周期很长，性能质量低
9、等。为改变我国的车辆零部件的生产和设计手段的落后状况，缩短新产品的开发周期，提高市场竞争力，有必要开发一些适合中国国情的汽车及零部件的CAD系统，对已开发的CAD系统需进一步提高和完善11。随着CAD技术的发展和应用，许多国家和部门都对其进行了大量的研究和试验，随之开发并形成一些成套硬件和软件系统。在美国、日本及欧洲发达国家中，利用CAD技术解决众多繁琐的设计和分析计算。形成了以图形系统为基础、以数据库为核心、以工具系统为支撑和以分析计算为应用的集成化系统12。 美国的CAD技术一直处于领先地位，其主要目标就是建立完善的CAD/CAM集成系统。美国汽车工业最早应用了CAD系统。美国通用汽车公司
10、、福特汽车公司等都已广泛应用CAD技术。他们将结构、强度、刚度等计算、三维实体造型应用于汽车的设计开发中，将CAD、CAPP、CAM、CAE集成，使生产效率提高，产品质量得到保证，市场响应速度提高，从而大大地提高了他们的竞争力，为他们带来了巨大的经济效益。他们应用的CAD软件主要有PRO/E、UG、CATIA、IGES等。国外的这些汽车公司已有CAD程序，但涉及各公司的标准和技术规范及试验都很保密。与国外相比，我国的汽车工业在CAD方面起步较晚，发展比较慢。目前一些高校和大中型企业已开始进行CAD的研究，在产品的改进设计、设计后的计算机绘图及有限元分析等方面已陆续取得一些效果。但总的来讲国内工
11、厂多数是依赖传统的设计方法经验类比法，对引进产品主要是测绘仿制，难以满足现代汽车工业的客观要求。采用现代设计方法，是提高自行设计、消化吸收和国产化的极其重要手段13。 B 3.变速器的发展趋势近年来，随着车辆技术的进步和道路上车辆密度的加大，对变速器的性能要求也越来越高。众多的汽车工程师在改进汽车变速器性能的研究中倾注了大量的心血，使变速器技术得到了飞速的发展。机械式变速器是目前使用最为广泛的汽车变速器。虽然它有诸多缺点，如换档冲击大，体积大，操纵麻烦等；但是，它也有很多优点，如传动效率高，工作可靠，寿命长，制造工艺成熟和成本低等。所以，如果能改善机械式变速器上述的缺点，它还是有很大的发展空间
12、的。如果在减小机械式变速器的体积和提高传动平稳性两方面做一些研究，就可以解决这些问题13。传统手动变速器发展现状及趋势MT变速器应用的历史时间最长其产品技术发展十分有限凭借与其它形式变速器相比的成本优势及较高的传动效率仍然占据乘用车变速器市场上相当的市场份额。随着自动变速器技术的提高及人们对驾驶舒适性的要求MT变速器在市场上呈现出下降的势态但短期内不会被自动变速器取代14。变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种工况下，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。变速器设有空档，可在启动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力
13、停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，机械式变速器还有动力输出功能。对机械式变速器提出如下基本要求15：（1）保证汽车有必要的动力性和经济性。（2）设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。（3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。（4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。（5）换挡迅速、省力、方便。（6）工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。（7）变速器应当有高的工作效率。（8）变速器的工作噪声低。除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动
14、比范围和各挡传动比有关。汽车工作的条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。参考文献：1唐琛.微型汽车手动变速器设计与优化D.武汉：武汉理工大学，2010.5.182人民网央行分析我国汽车行业现状及未来发展趋势 2001年11月2日 3 张绪勇客车机械式变速器的开发与试验D重庆，重庆大学，20084 宋广辉乘用车两轴式机械变速器的可靠性优化设计D南京，南京航空航天大学，20085 栗焕明新型后驱动变速器传动系统设计与优化D哈尔滨，哈尔滨工程大学，20076 康保利，赵又群车辆传动系性能评价与方案优化J农业装备与车辆工程，2007，1719.7王玉清,兰燕东.TJ7100夏利轿车的五档手动
15、变速器J.天津汽车1996,(02):13218孙咏今.国外轿车的技术动向J.国外汽车1988,(04):259张蒨.展开变速器发展的大画卷D.现代零部件2008,(09)10过学迅 吴涛.汽车自动变速器在中国的发展现状及前景J.汽车工程学报1999. 6:71011 王望予汽车设计M北京：机械工业出版社 ，2004，78113 12 余志生汽车理论M北京：机械工业出版社，2009，576413蒋春明.汽车机械式变速器变速传动机构可靠性优化设计J.南京航空航天大学，2007,13.14刘惟信.汽车设计M.北京清华大学出版社2001:15820015丁能根，连小珉，蒋孝煜变速器轴的参数优化设计和
16、分析J汽车研究与开发，1996，2832 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题有待解决的主要关键问题 研究的基本内容，拟解决的主要问题如下：1.掌握汽车变速器设计的方法与计算过程。2.根据给定的已知条件设计该车型的变速器齿轮、轴的参数，计算及强度校核包括 变速器齿轮接触力，弯曲应力、轴的输出扭转力等。3.设计变速器的操纵机构，选择同步器。二、本课题采用的研究手段（途径）1.研究变速器的主要类型和结构，比较两轴变速器与三轴变速器各自的优缺点。根据分析结果进行机构选型，最终确定采用哪种结构的变速器进行设计。2.研究变速器换挡原理与动力传递形式
17、，明确变速器的功用与设计要求。3.分析变速器的主传动方案和倒档方案。了解每种方案的优缺点，最终选择最适合的传动方案进行设计。4.确定变速器结构方案时，要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式等因素，以满足使用性能、制造条件、维护方便等要求。5.对变速器的主要参数进行选择，通过计算得出变速器的档位数、传动比、中心距、齿轮模数、齿形、压力角、螺旋角、齿宽和齿轮变位系数等参数。6.完成对齿轮和轴的设计及其强度校核，并作出相应的二维、三维图。首先阅读大量的相关文献资料，教材及新闻背景资料，包括机械制造的原理及方法，接下来进行分析与设计。确定数据的准确再进行系统设计。 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教
18、师意见：王聪同学对毕业论文的开题做了比较充足的前期准备，通过与课题组成员和老师充分讨论，参考了许多文献，确定了具有研究意义的课题，从而对论文研究的内容有了初步了解。本课题的研究方法和研究步骤基本合理，难度适中，本选题是学生所学专业知识的延续，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能以及钻研能力有益。该学生能够在预定时间内完成该课题的设计。 研究的选题立意明确，结构合理，研究内容充实，研究方法准确有效。该生对待毕业论文的撰写态度认真严谨，有较高的积极性和对知识的钻研态度较好，相信其能够顺利完成本研究并撰写出达到学士学位论文要求的毕业论文。 同意王聪同学毕业论文开题。 指导教师： 年 月
19、 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日附件：参考文献格式学术期刊 作者论文题目期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。例如：1 李峰，胡征，景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报， 2001, 17(3): 3153242 J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:57学术会议论文集 作者论文题目文集编者姓名学术会议文集名称，出版地：出版者，出版年份：
20、页次例如：3 司宗国，谢去病，王群重子湮没快度关联的研究见赵维勤，高崇寿编第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集，北京：中国高等科学技术中心，1996：105图书 著者书名版本出版地：出版者，出版年页次如果该书是第一版则可以略去版次。例如：4韩其智，孙洪洲群论北京：北京大学出版社，1987101预印本 作者论文题目预印本编号（出版年份）例如：5Xiaofeng Guo and Jianwei QiuThe leading power corrections to the structure functionshepph/9810548(1998)学位论文 作者论文题目学士(或硕士、博士)学位论文. 出版地：出版者，出版年份例如：6 陈异. 纳米粒子形貌控制研究. 硕士学位论文. 北京：中国科学院, 2002电子文献 主要责任者. 电子文献题名电子文献的出处或可获地址. 发表或更新日期例如：7 王明亮. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展. 1998-08-16专利 专利所有者. 专利名称. 专利国别：专利号，日期.例如：8 姜锡洲.一种温热外敷药制备方案. 中国专利：881056073，1989-07-26.