微型汽车变速箱反求设计

课程设计说明书课程名称:产品结构原理课程设计课程代码:8202941题目:微型汽车变速箱反求设计学院(直属系):机械工程与自动化学院年级/专业/班:2009级机械设计制造及其自动化3班学生姓名:学号:指导教师:陈守强开题时间:2012年12月17日完成时间:2013年1月4日课程设计说明书-1-目录摘要...............................................................................3任务分析...........................................................................4一、已知微型汽车变速箱所配置的发动机参数...........................................4二、已知微型汽车整车性能参数.......................................................4三、完成微型汽车变速箱功能分析.....................................................43．1分析变速箱在汽车中的功能...................................................43．2观察变速箱在微型汽车中的位置...............................................43．3观察变速箱在微型汽车中怎样将发动机的动力和运动传递到车轮上的...............53．4怎样实现变速和保证变速的顺利进行的.........................................53．5怎样实现各个档位的换挡的...................................................53．6利用黑箱（系统）分析方法画出功能结构图.....................................5四、完成微型汽车变速箱运动分析.....................................................64．1测量微型汽车车轮的直径是多少...............................................64．2计算最高车速为120KM时变速箱的传动比.......................................64．3为保证汽车平稳变速行驶应该怎样分配四挡传动比...............................74．4在什么条件时变速箱的载荷最大和最小.........................................74．5分析行驶速度分别为10、20、40、60km/h时应该使用的挡位......................7五、完成微型汽车变速箱结构受力分析.................................................125．1计算在受力最大时各轴的扭矩.................................................125．2计算各轴的最小直径.........................................................135．3各挡位齿轮的强度计算.......................................................13六、变速箱的拆装...................................................................9七、微型汽车变速箱的外观功能分析...................................................8八、微型汽车变速箱结构原理方案反求分析.............................................158.1微型汽车变速箱整体结构及布置方案.............................................158.2微型汽车变速箱具体结构及布置方案反求.........................................158.2.2减速器操纵机构的设计...................................................168.2.3锁止装置...............................................................168.3变速器操纵机构装配工艺流程反求分析............................................17九.微型汽车变速箱关键零部件反求分析..............................................189.1零件公差反求.................................................................189.2零件材料、热处理反求分析....................................................189.3变速器主要零部件的结构、功能原理的反求分析..................................199.4典型零件中间长轴的加工.......................................................19十、变速器总成装配...............................................................20结论...............................................................................20课程设计说明书-2-参考文献...........................................................................21摘要本课程是通过对微型汽车变速器的分析，了解它的变速原理、各轴的布局、自锁与互锁原理、装配工艺过程、润滑方式、同步器的作用和工作原理以及组成、主要零件的热处理要求、形位公差、表面粗糙度等。通过分析、利用反求的方法创造出新的微型汽车变速器，具体内容有：其轴的布置，同步器的位置，差速器的位置;同步器的作用，组成，工作原理和变速器操纵机构的组成及变位挡的自锁和互锁机构的结构原理和结构；通过拆装变速器了解并编写操纵的装配工艺过程，确定各零件的装配方法；通过观察变速箱的机构形状，分析其从提高刚度和刚性要求并满足功能要求和工艺要求而设计的结构；对变速箱各轴的结构形状、结构要素作用进行分析，并对其结构尺寸与轴的功能强度刚度装配关系等进行了反求；分析变速箱的主要零件材料及热处理要求、形位公差及箱体和轴的技术要求等。反求设计是创新的重要方法，所以我们通过本课程的学习，可以了解和基本掌握这种技术。反求设计就是从有到新，借助已有的产品、图样、音响等已存在的可感观的实物，创新出更先进、更完美的产品。关键词：分析、反求设计、创新、原理引言在发达国家的技术遏制与垄断下，我们必须想尽一切办法好好的学习先进技术，最大程度降低成本，减小必要的人力与物力。在竞争激烈的今天很多国家都采用反求工程来实行快速追赶其他国家的先进技术。所谓反求工程是针对消化吸收先进技术的一系列工作方法和技术的综合工程，通过反求工程，在掌握先进技术中创新，是机械创新设计的总要途径之一。其中，反求设计就是最主要的内容，反求设计是针对已有的产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术等指标，在根据现代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。反求设计（也称逆向设计），是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理)，并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的曲面模型重构，并进一用CAD/CAE／CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。世界进入知识经济的时代，只有科学技术才能兴国。由于一些发达国家在计算机技术、微电子技术、人工智能技术、材料科学技术、课程设计说明书-3-空间科学技术、制造工业技术、等领域处于领先地位，引进发达国家的先进技术为我所用，是发展本国经济的最佳途径。我国是一个发展中国家，科学技术相对落后，投入大量资金去研究发达国家已推向市场的产品或技术是完全没有必要的。这不仅浪费资金，也拖延发展经济的时间。而且涉及到发展经济的科学技术领域非常广泛，我国也缺少巨额资金去进行大面积的科学研究。因此，引进发达国家先进的科学技术或先进的产品，然后进行反求设计，仿照或创新设计更新的产品，是发展中国家发展国民经济的必由之路。特别是在知识经济的时代，反求工程反求工程在科技发展中的地位更为重要。因此，我们要学习这门课程，进而对微型汽车进行车的变速器进行反求分析设计。任务分析本次课程设计的目的在于进一步加强学生应用所学的专业理论、知识以及专业技能，进行独立解决工程实际问题的能力。机械产品功能原理、机构课程设计的重点在于掌握典型机械的功能原理分析方法及分析机械机构的组成要素和机构功能，掌握结构设计要求及特点，丰富学生的机械结构设计知识，启发设计思维，通过实践是学生的机构设计理论得以巩固、加深，为今后进行机械产品设计打下良好基础。一、已知微型汽车变速器所配置的发动机参数1.1型号JL368Q3电喷发动机1.2工作形式直立四冲程水冷顶置凸轮轴多点电喷1.3气缸数量31.4气缸直径68.5mm1.5行程72mm1.6排量796ml1.7额定功率26.5KW（5500r/min）1.8最大扭矩60.5N.m(3000~4000r/min)二、已知微型汽车整车性能参数2.1最高车速≥120KM/h2.2最大爬坡度tgθ≥30%2.3起步换挡加速到100KM/h所需时间≤37s2.4第四档最小稳定速度≤25KM/h2.5微型汽车在60KM/h时100KM的耗油量为4.5L2.6整车质量645Kg全部载重后质量为950Kg左右课程设计说明书-4-三、微型汽车变速箱功能分析3．1分析变速箱在汽车中的功能。变速器是改变汽车力矩和转速的机构，其主要功能有：1.改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。2.实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。3.中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换挡或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。4.使汽车完成对其他机械输出动力。3．2观察汽车变速箱在微型汽车中的位置变速器一般是和发动机固连在一起的，在发动机的输出轴一侧。变速器的输出连接差速器。3．3观察变速箱在微型汽车中怎样将发动机的动力和运动传递到车轮的发动机的曲轴输出功率到离合器再由离合器传递给变速器输入轴，通过变速器改变驱动力矩和转速再传递到差速器，受力不同的时候两个车轮所获得不同的速度，再通过差速器把动力通过半轴把动力传递到驱动车轮上。3．4怎样实现变速和保证变速的顺利进行的发动机的曲轴输出功率到变速器，，变速器的中间轴上有二个同步器，而每个同步器都与变速器输出轴连在一起，并且可以左右滑动。每个同步器共有左、中、右三个位置，中间不与任何齿轮同步，而左右都可以和齿轮同步，通过拨叉拨动来控制同步器的左右运动，与不同的齿轮同步，而四结齿轮处于常啮合状态，但可以相对于II轴转动，一旦与同步器同步就可带动II轴转动，从而通过拨叉控制同步器与不同的齿轮啮合，实现变速。发动机离合器变速箱差速器半轴车轮课程设计说明书-5-而拨