1. 研究目的与意义(文献综述)
变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比。汽车变速器是完成传动系任务的重要部件,也是决定汽车整车性能的主要部件之一[1]。变速器对整车动力性、燃油经济性有着重要影响[2]。虽然传统的机械式手动变速器具有换档冲击大,体积大,操纵麻烦等多缺点,但以其传动效率高,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[3]。目前许多变速器生产厂家仍然是按照传统计算方法对变速器进行计算[4]。这种方法计算过程较为繁琐、复杂、耗时长,而且再次设计时又需要重新手动进行计算[5]。因此如何开发和运用新的设计方法在保证离合器强度和安全性能的前提下,尽可能地降低变速器的质量成了现在变速器技术研究的一个重要方向。
matlab软件是美国mathworks公司于20世纪80年代推出的大型数学计算工具软件。它以强大的数值计算能力、优秀的绘图功能、易于理解、便于使用,已成为世界上科学研究和工程设计方面优秀的数学工具[6]。matlab软件具有强大到的优化工具箱功能,采用优化设计方法可以缩短设计周期、减轻质量和降低成本[7]。
国内外现状分析:汽车上采用的变速器具有多种结构形式,主要分为手动变速器和自动变速器。目前,世界汽车工业广泛使用的自动变速器有以下几种形式:液力机械式,电控机械式,无级式[8]。汽车自动变速器目前在国际上已成为发展趋势。与传统的手动变速器相比,汽车自动变速器在节能、可操控和驾驶舒适性等方面有显著优势。随着世界汽车工业的快速发展,中国汽车销量迅速增加。汽车工业已成为中国领先的行业,自动变速器的市场份额在中国汽车市场正在迅速增长[9]。但并不代表手动变速器将成为夕阳产业,在以后相当长一段时间内,它仍具有自己的发展空间。汽车手动变速器使用广泛,如商用车像卡车,公共汽车以及乘用车市场[10]。只能说技术落后、生产工艺落后的手动变速器产业是夕阳产业,必将被先进的手动变速器和自动变速器所取代[11]。在国内目前还是以mt为主,自动变速器中以at占有量最大[12]。从手动变速器的发展现状中我们可以看出,对于变速器进行适当的优化是必不可少的。减小体积和质量,提高传扭能力,是当前汽车变速器优化设计的主要目的。目前轻量化主要通过轻量化结构,轻量化材料,以及轻量化制造实现。按照变速器壳体、齿轮、拨叉、同步器、轴承等组成特点,轻量化材料重点在壳体、拨叉、轴承等零部件方面进行应用[13]。传统的变速器材料主要以铸铁和钢材为主,变速器壳体的重量约占整个变速器总成重量的1/4,而上盖约占1/8。因此,用轻金属铝合金代替铸铁生产变速器壳体和上盖对变速器的轻量化具有重要意义.目前大多数整体式壳体的变速器上盖均已采用铝合金,并已取得良好效果[14]。对于轿车变速器的受力零件,要减小零件尺寸,就要从工艺角度对零件的强度进行提高,从而实现轻量化的产品设计[15]。目前常见的变速器结构优化主要通过运用优化软件及原理对变速器齿轮机构、壳体进行优化设计来实现的。而分析变速器壳体强度比较有效的方法是有限元法[16]。综上所述,本设计方案主要从结构优化设计方面实现变速器的轻量化。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
1. 汽车变速器设计加工技术国内外发展分析:通过阅读相关文献,从变速器技术的发展历史,国内外现阶段变速器设计方法,齿轮、轴、变速器壳体的加工工艺和加工方式,变速器设计方法和制造技术的发展趋势等几个方面进行分析。了解变速器优化设计的方法途径。
2. 汽车变速器的分类及构造:对比多种变速器的结构与特点,结合实际,总结出适合cr-v的最优方案。
3. 研究计划与安排
第1周 | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
第2~3周 | 外文翻译、资料再收集 |
第4周 | 完成基本内容的第1、2部分 |
第5周 | 基本参数设计计算 |
第6~9周 | 学习软件、建模、分析 |
第10~11周 | 图像绘制,编写设计计算说明书(论文) |
第12周 | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]魏涛.汽车变速器优化设计.武汉工程学报1992
[2]muktiprasad,arghyasardar,sajidmubashirtransmissiontechnologies:anindianperspectivetheautomotiveresearchassociationofindia2011
[3]唐琛.微型汽车手动变速器设计与优化[d].武汉理工大学2010
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