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燕山大学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：一汽青岛重型汽车主变速器三维建模学院（系）：车辆与能源学院年级专业：级车辆工程一班学生姓名：指导教师：完成日期：2011-3-12一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2009年我国汽车变速器市场规模达520亿元人民币，并且以每年超过20%的速度增长，预计2015年有望达到1500亿元[1]。手动变速器完全国产化，自动变速器也正由完全依赖进口逐步实现国产化。引进日本三菱技术、自主制造的首台汽车自动变速器，于2010年2月1日在哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司下线；2009年8月，被冠名为“领先一号”的国内首台具有完全自主知识产权的双离合器自动变速器样品在上海汽车变速器有限公司诞生，这些都在印证着中国正在变成一个真正的汽车大国[2]。国内重型车变速器产品的技术多源于美国、德国、日本几个国家，引进技术多为国外上世纪80—90年代的产品技术[3]。作为汽车高级技术领域的重型汽车变速器在国内漫长的引进消化过程中，如今已有长足的进步，但从当今重型车变速器的发展情况来看，在新产品开发上国内重型车变速器仍然走的是一般性的开发过程，没有真正的核心技术产品。当前的问题是生产厂家虽有数十家，但缺少专业化骨干生产企业，形成不了规模化系列化生产能力。其次是当前生产的中重型变速器不少是从国外（如日本、美国、德国）引进的，在实现产品国产化的同时，如何规划产品的系列化生产即按产品的中心距确定变速器的系列化是应着重解决的一个问题[4]。从国内重型汽车的发展过程看，国内汽车变速器与国外汽车变速器的发展趋势同性极强。随着时间的推移，手动变速器的市场占有率会逐渐降低，自动给变速器将不断增加。发展趋势紧紧围绕着重载、安全、多档化、环保节能、操纵轻便化、换挡自动化智能化、整车电子集成控制一体化等方面展开[5，6]。在国外，变速器生产厂家很注重产品系列化，主机厂根据整车设计需求选择最满意的变速器与之匹配，提供了极大的方便和灵活性[7]。例如德国ZF(采埃孚)公司有中心距8.0、95、105、115、120、143、154mm7种基型变速器，适应输入扭矩为130—1900Nm，档位数从3—17个，各种操纵方式的变速器适应不同匹配要求的车辆[8]。日本丰田汽车公司爱信精机公司备有中心距72、78、88、98、135mm5种基型组合，286种变速器供用户选择。而我国众多的汽车变速器生产企业，尚没有形成本企业的变速器系列化产品[9]。变速器是汽车传动系统的重要组成部分，它对汽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直接的影响[10]。随着汽车工业的高速发展和汽车现代设计方法的开发和应用，人们对汽车变速器设计的要求越来越高[11]。变速器是传动系统的心脏[12]。由于发动机的转速和转矩的变化范围小，而汽车行驶速度的变化范围广，所以一开始传动系统就设置了变速器[13]。变速器的功用：(1)改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应不同的行驶条件；(2)使汽车能倒退行驶；(3)能够中断动力传动[14]。面对高速增长的汽车市场规模，汽车制造企业间的竞争越来越大，汽车更新换代的步伐也在不断加快，汽车产品的市场寿命正在缩短[15]。企业不仅面临着用户对产品性能与质量越来越高的要求，而且面临着严格的技术法规约束以及降低产品成本等压力，这迫使企业必须缩短产品开发周期以保证资金的回收率[16，17]。参数化建模是一种以新的思维方式来进行产品创建和修改设计的方法[18]。它通过定义一组参数来表达产品的形状特征，并以这些参数控制设计结果从而达到调整参数可修改模型的目的，能十分方便地创建在形状或功能上相似的设计方案。应用参数化设计便于实现系列化设计、缩短产品的研发周期、减少重复设计、节约研发成本[19]。我选择进行重型汽车变速器的三维建模研究可以使我深入了解变速器的结构性能，并掌握相关设计软件的应用。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题研究的主要内容是一汽青岛重型汽车变速器三维建模，具体工作内容包括：完成变速器的结构选型和参数计算，最后利用三维设计软件进行变速器的三维建模，并按规定绘制图纸。这个过程中需要解决的问题是：(1)三维设计软件的学习；(2)研究手动变速器的换挡冲击较大的解决方法；(3)某些汽车变速器在空档怠速工况下存在明显的异常“咔、咔、咔”噪声，车室内驾乘人员的感觉尤为明显，容易让人产生变速器工作不正常的错觉，严重地影响了该车的噪声品质和乘座舒适性；(4)尽量提高传统手动式变速器的工作效率，以提高燃油经济型；(5)改善某些变速器的跳档和乱档现象。三、研究步骤、方法及措施我们以分组合作的形式进行设计，在老师指导下独立完成各自的任务。我的研究步骤是：(1)完成变速器的结构分析与型式选择；(2)计算变速器的基本参数，完成变速器齿轮的设计计算；(3)完成变速器轴与轴承的结构型式选择、强度校核计算；(4)完成同步器的结构型式选择；(5)绘制总装配三维效果图及零件效果图；我计划采取的措施是：(1)阅读相关的文献资料，深入了解变速器的结构特征和设计、生产过程及使用过程中出现的问题；(2)进入生产车间进行调研，学习新的设计、生产工艺；(3)在结构选型时选择合适的结构及润滑形式，解决变速器异响和效率问题；(4)在前期的三维建模后还要进行适当的结构优化设计，吸收市场上成熟的变速器的设计经验，解决空档噪声等问题。通过前期的学习准备，我要熟练掌握变速器的结构特征，对整个毕设过程有一个正确的认识。再次要掌握三维设计软件的使用，在进行多次变速器的拆装后摸清变速器的具体构造和各个零部件的功能。要严格按照规定的步骤和时间完成毕业设计的各项任务。四、研究工作进度第1～4周，调研并阅读参考资料了解相关结构完成外文翻和开题报告，掌握三维设计软件的应用；第5～8周，选择变速器总成的结构型式，进行计算；第9～12周，完成设计总装配三维效果图1张图纸，主变速器输入轴1张图纸，齿轮1张图纸，轴承端盖1张图纸；第13～16周，绘制接合套、花键毂各1张图纸，撰写毕业论文；第17～18周，答辩。五、主要参考文献[1]刘子波．国内汽车变速器的发展[J]．农机使用及维修，2010，（6）:74-75[2]马戈．重型汽车变速器技术发展现状及原因探析[J]．轻型汽车技术，2010,(9）:47-51[3]杨胜义．现代汽车变速器的发展[J]．中国商界，2010，（206）:361-362[4]雷君．重型汽车变速器的技术特点及发展趋势．汽车技术与开发[J]，2004，（11）：16-19[5]刘惟信．《汽车设计》[M]．北京：清华大学出版社，2001:158-210[6]陆尧．重型变速器多元化产品技术发展现状及趋势分析[J]．现上海汽车，2010，（12）:38-42[7]潘玉清．中型载货汽车变速器机构优化设计[J]．机械传动，2010，34（9）:56-68[8]刘盛强.国际重型汽车技术现状综述与对策[J]．重型汽车,2008,(6):7-9[9]M．A．Salamhkanda，S．ReazAhmed．Stressanalysisofgearteethusingdisplacementpotentialfunctionandfinitedifferences[J]．InternationalJournalforNumericalMethodsinEngineering，2002(53)：1629—1640[10]《汽车工程手册》编委会．《汽车工程手册》[M]．北京：人民交通出版社，2001:1-690[11]蒋春明．汽车机械式变速器传动机构可靠性优化设计〔D〕．[硕士学位论文]．南京．南京航空航天大学，2007[12]AmirIbrahim，A.，QinDatong，LiuZhenjun，Acontrolstrategyonstartingupofvehiclewithautomaticmanualtransmissions(AMT)[J]，InformationTechnology，2005，4（2）：140~145[13]HeRen,GaoZongying,Fuzzyoptimumoftheautomobiletransmissionparameters,SAEpaper932922,1993,(3):2413-2416[14]陈家瑞．《汽车构造》[M]．第三版下册．北京：机械工业出版社，2009:41-70[15]傅灵玲．机械式汽车变速器的结构分析与优化[D]．[硕士论文]．广西．广西大学，2009[16]E．Schelkle．AutomotiveDevelopmentAdaptingtoChangingTimesMCAE—aContributiontoSimultaneousEngineering[J]．ProceedingsofXXVFISITACongress，1994：33-42[17]刘鹤松．载货汽车变速器的优化设计[D]．哈尔滨工业大学，2003[18]ByungManKwakandTaeWonLee,Sensitivityanalysisforreliability-basedoptimizationusinganafosmmethod,InternationalJournalofComputer&Structures,1987.27(3):399-406[19]冯樱．汽车变速器齿轮的三维建模及参数优化设计[J]．客车技术与研究．2006，(1)：16-18六、指导教师意见指导教师签字：年月日七、系级教学单位审核意见：审查结果：□通过□完善后通过□未通过负责人签字：年月日