哈弗H6型SUV变速器设计开题报告
2020-04-15 08:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
| 1.目的及意义（含国内外研究现状及趋势） 汽车问世百余年来,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[1]。 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[2]。在自动挡汽车越来越普遍的今天，手动变速器依然占有很大的市场份额,它直接影响着汽车的动力性、燃油经济性、传动平稳性和操控稳定性[10]。相比于自动变速器,手动变速器在操作上略显复杂,但能给汽车驾驶者带来更好的操作体验、较高的传动效率和较好的燃油经济性,手动变速器的动力性也强于自动变速器,可使汽车在更短的时间内加速或超车[3]。另外,手动变速器经过这么多年的研究,各方面技术都己经非常成熟,制造及维修成本也更低。 手动变速器作为变速器的一大类，它的功用与变速器一样，主要有：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；②在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出[3]。 为保证变速器具有良好的工作性能，变速器的设计一般有以下要求： 1）必须选择变速器的档位数和传动比,使之与发动机的参数优化匹配； 2）换挡迅速、省力、方便； 3）工作可靠，工作效率高； 4）工作噪声低，使用寿命长； 5）轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装方便、维修方便等[4]。 本课题目的是对前置后驱微型汽车的手动变速器进行设计，依据广泛的理论依据和参考资料，最后设计出一个适合题目的合理可靠的手动变速器。 |
传统的手动变速器（MT）虽然还盘踞在份额霸主宝座，但其领先优势已受到强有力的冲击。不仅如此，MT在性能、成本和技术先进性等方面都遇到了前所未有的挑战。将来的MT市场霸主宝座还能坐多久， MT技术发展方向又将指向何方，这是整个变速器行业都在探索和研究的课题[5]。
变速器是汽车能量的“转换器”，其性能好坏对现代汽车行驶的平顺性、舒适性、连贯性等至关重要。随着国内外汽车市场的发展，采用自动变速器的自动挡车需求量加大，近两年我国轿车市场中自动挡车型的销量约占总销量的35%左右[6]。但由于自动变速器结构复杂，研发成本高，零件加工难度大，研制技术及生产被国外企业所垄断，国内市场这类产品生产能力很小，主要由外资及外资控股企业生产，其余基本依靠进口[7]。
从消费市场来看，由于MT油耗低，生产维修成本低廉，技术成熟度高，产业化基础完备，长期以来一直占据市场的主导地位。随着社会的进步，车辆保有量大幅提升，但公路建设明显滞后，路况变得拥堵，特别是一二线城市，驾驶员操作强度显著提升[8]。这些都导致消费者偏好的变化，越来越多的非专业驾驶者更青睐自动变速器。随着环保意识的深入人心，节能、高效率的变速器被越来越多的主机厂和消费者认可[9]。这也为高端MT和先进自动变速器带来了市场机遇[10]。另外，后继汽车购买者会逐步拥有更多个人驾驶经验，这个消费群体将更加关注变速器的综合性能而非手动自动。消费者关注点的变化，导致了各类变速器车型市场向细分和多元方向发展[11]。
综上所述，手动变速器市场发展趋势是：份额下降已成必然，但由于其成本、油耗优势以及高端细分市场的增长，年产量绝对值仍将保持微增，绝对数量依然巨大[12]。另外，由于产业政策的引导，消费群体的变化，手动变速器将依托先进技术的开发与引用，向高性能、高品质方向发展[13]。
从技术方面来看，手动变速器的发展方向大致是：
多挡化趋势；高传动效率；舒适的换挡性能；静肃的NVH性能；手动变速器与电控系统集成[14]。
手动变速器在中国乃至全球的份额下降已成必然，但并不代表手动变速器就是夕阳产业，以后相当长一段时间内，它仍将具有自己的发展空间。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[15]。总的设计思路有二：两轴五档变速器；或与双离合器配套的七档变速器。
2. 研究的基本内容与方案
（1）课题的构想与思路
本课题主要参考国内外同类变速器的设计方案,结合各类齿轮，轴的设计的实际情况,对本课题手动变速器的结构、工作原理及工作过程进行一定的研究。首先确定该微型汽车手动变速器的设计方案,包括齿轮和轴的总布置形式、换档操纵机构及档位布置形式等;其次根据所配发动机的基本参数以及考虑到整车动力性和经济性要求的传动比,设计计算出变速器主要零件的相关参数,通过对设计参数的分析,找到影响手动变速器性能的因素。
在分析计算出相关参数，并进行校核可行后，进行图纸制图，并利用电脑二维制图软件对设计出的手动变速器进行二维制图，最后利用三维制图软件进行制图，并对变速器内部结构、工作原理制作出动画演示方便分析。
3. 研究计划与安排
| 序号 | 阶段及内容 | 工作量估计 （时数） | 起止日期 | 阶段成果形式 |
| 1 | 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集 | 40 | 7 学期第20周 | 参考文献 |
| 2 | 方案构思、文献检索、完成开题报告 | 40 | 8 学期第1周 | 开题报告 |
| 3 | 外文翻译、资料再收集 | 80 | 8学期第2-3周 | 相关参数 |
| 4 | 设计计算、草图绘制 | 120 | 8学期第4-6周 | 相关参数 |
| 5 | 图样绘制、编写设计计算说明书（论文）、预答辩 | 120 | 8学期第7-9周 | 图纸，模型 |
| 6 | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理，答辩资格审查 | 120 | 8学期第10-12周 | 图纸，模型，毕业设计说明书 |
| 7 | 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书 | 40 | 8学期第13周 | 毕业设计说明书 |
| 8 | 参加答辩 | 80 | 8学期第14-15周 | 毕业设计答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]陈家瑞.《汽车构造》[m].北京：机械工业出版社，2009.2
[2]王望予.《汽车设计》[m].北京：机械工业出版社，2004.8
[3] h alkhadafe condition monitoring of helical gears using automated selection of features and sensors[j].mechanical systems and signal processing .2017.6.21.elsevierjournal. all paper page
