基于ProE与ANSYS的长城赛影轿车变速器设计-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 指导教师姓名 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 基于 与 长城赛影轿车变速器设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 研究 现状 汽车上的变速器是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。汽车变速器分为手动变速器（ 自动变速器（ 手动 /自动变速器，无极变速器（ 本课题是设计长城赛影轿车变速器设计，长城赛影轿车为 5 档手动变速器。 传动系是汽车最重要的系统之一，如果把作为动力源的发动机比做汽车的心脏，那么作为传递动力的变速器可谓汽车的动脉，汽车变速器作为汽车传动系关键部位， 对汽车的动力性与经济性、操作可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着直接的影响。从内燃机作为汽车的动力装置开始。变速器成为了汽车重要组成部分。现代汽车上广泛采用往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在较大范围内变化，故其性能与汽车动力性和稳定性之间存在较大的矛盾， 这对矛盾靠现代汽车内燃机本身是无法解决的，因此在汽车传动系中设置变速器和主减速器达到减速增扭矩的目的。 变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以是发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能下。变速器的发展趋势越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。中国汽车变速器市场正处于高速发展期。 随着国民经济的高速发展，国内对汽车的需求也逐年稳定增长， 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，汽车的数量已普及到千家万户，促使人的社会生活方式发生显著的变化。 1886 年，世界上诞生的第一辆汽车并未装有变速器，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的主要总成。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， 为此在传动系中设置了变速器。 2009 年中国汽车销售 1364 万辆，同比增长 2015 年汽车销售规模将达到 4000 万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。 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。由于近年来乘用车市场增长迅速，2007 年中国乘用车变速器需求量在 600 万件以上，其中大部分为手动变速器。手动变速器领域，国产品牌已占主导地位。 汽车行驶的速度是不断变化的，尽管传统的齿轮变速器以其结构 简单，效率高、功率大三大显著优点依然占领着汽车变速器的主流地位。机械式变速器许多最近的发展集中在降低成本和体积的新制造方法上。传统来说，变速器制造包含大量昂贵的机器，以及为金属切削加工和装配操作留下空间限制的设计。最新技术，比如在最新的 速器中可以看到的激光焊接冲压刚滑动齿轮选择器轴套，未替代前一代变速器的铸铁拨叉，这种精致而固定的设计方案可以减少对内部的伤害。伴随时代的发展，随着国家相关政策出台，欧及欧 放车型的发动机在今后几年将占主导地位。随着排放标准的提高，一旦发动机输入 扭矩增加、功率的提高成为必然。轿车的更新换代势不可挡。同时为了响应国家在汽车行业制定燃料限值标准的政策，体现产品的环保意识，赶上节能、高效的潮流，提出了新型轿车变速器的研究。变速箱设计必须满足轻型轿车发动机布置的要求，纸， 明书全套毕业设计均有 即快速、大扭矩和低噪音，以及变速箱总成轴向长度较短等要求。以适应城际间和与周边地区间轻型轿车发展的需要。 中国的汽车市场，大部分还是停留在中低档的汽车，年产量也是巨大的，竞争是激烈的，在这个前提下，本课题要考虑设计变速器要有良好的动力性和经济性，造价成本要低，使用舒适，维修方便，可靠性高。为了提 高可靠性，本课题加入了 建模、虚拟装配，利用 件对零件进行有限元分析，为设计的可靠性进行模拟仿真，对设计的零件进行强度、刚度、稳定性能进行研究分析，是设计出的变速器有更高的可靠性。 美国 司旗下的重要产品。是一款集 能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要的地位，而且是当今世界机械 现今最成功的 件之一。目前已发布了野火版 拥有参数化 设计和特征功能、单一数据库、全相关性、基于特征的参数造型、数据管理、装配管理和易于使用的特点，在汽车工业设计过程中有着很有用的地位。像在本课题中就可以完成将设计出的各个零件进行模拟实体化，并可以将其进行模拟装配，更可以直观的看到所设计的模拟模型，进而对其的外观进行美化，设计是否合理进行直观的观察。 件是融合结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国 发。它能与多数 件接口，实现数据的共享和交换，如 ，是现代产品设计中的高级 具之一。 件可以对已有的模拟模型进行各种模拟场合或负载的实况模拟，如：结构静力分析、机构动力学分析、结构非线性分析、动力学分析、热分析、电磁场分析、流体动力学分析、声场分析、压电分析。在本课题中会涉及到设计的零件静力分析和在模拟装配后的动力学分析。 本 设计中引入了 和 件，是结合现在的设计生产技术。二者的结合，可以快捷而有效的提高设计的可靠性和安全性。虽然是理论的模拟，但在其中也可以发现很多在 设计过程中考虑不完全的地方，发现设计缺陷，及时更正设计不足，可以完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量效率，减少设计的检查费用，为生产实际提供理论支持。 2、目的和意义 汽车变速器是汽车传动系的重要组成部分。本课题的选题目的是分析变速器结构形式及工作原理，确定变速器的结构类型，利用 件进行二维结构及零件设计， 软件完成变速器传动部分的三维建模和虚拟装配，利用 件完成零件有限元分析 。 变速器要求具有良好的动力性与经济性，手动变速器要遵循驾驶者的意志，且结构简单，传动效率高，故 障率相对较低，物美价廉，这样才能使产品在市场上占有一席之地。运用以上三种软件，进行计算机仿真技术对变速器进行虚拟设计，在产品制造之前就可以发现并及时更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率，为生产实际提供理论支持。 纸， 明书全套毕业设计均有 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、设计主要内容 设计一款长城赛影轿车变速器， 外型尺寸 ( 510517851850 ； 标准发动机 ： 91大功率 ( 200 整 车 质量 ( 1670； 轴距 ( 3025； 轮距前 /后（ 1450/1430； 最高车速（ km/h）： 140 ； 最大扭矩 ( 190(2800对变速器的结构形式和工作原理进行分析，确定本设计变速器结构类型，对变速器结构布置确定，完成变速器的总体设计，利用 成总装配图和零部件设计，并进行校核计算，利用 完成传动部分零件的三维建模并虚拟装配，利用 成关键轴和齿轮的有限元分析。所设计变速器要求 具有良好的动力性与经济性 ， 换挡迅速、省力、方便 、 工作 噪声低、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求 。 2、 拟解决的主要问题 （ 1）变速器总体方案设计； （ 2）变速器二维结构及零件设计； （ 3）校核计算； （ 4）变速器传动部分三维建模及虚拟装配； （ 5）关键零件有限元分析。 三、技术路线（研究方法） 确定变速器整体设计方案，利用 件完成变速器二维结构及零件设计并进行校核计算，利用 软件完成变速器传动部分三维建模及虚拟装配，利用 件对关键零件进行有限元分析。具体技术路线如下图所示： 资 料 收 集 、 整 理整 体 设 计 方 案校 核 计 算A u t o C A D 二 维 总 装 配 图 、 零 件 部 分 设 计P r o / E 三 维 建 模转 换 接 口A N S Y S 有 限 元 分 析是 否 合 理P r o / E 整 机 装 配 及 干 涉 检 查结 论 分 析撰 写 设 计 说 明 书是 否 合 理纸， 明书全套毕业设计均有 四、进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第 1 2 周 （ 2 月 28 日 3 月 13 日） （ 2）确定总体方案 第 3 周 （ 3 月 14 日 3 月 20 日） （ 3） 变速器二维结构设计及校核计算 第 4 9 周 （ 3 月 21 日 5 月 1 日） （ 4） 传动部分三维总装配图设计 第 10 12 周（ 5 月 2 日 5 月 22 日） （ 5）关键零件的有限元受力分析 第 13 周 （ 5 月 23 日 5 月 29 日） （ 6) 撰写设计说明书 第 14 15 周（ 5 月 30 日 6 月 12 日） （ 7）设计说明书审核及修改 第 16 周 （ 6 月 13 日 6 月 19 日） （ 8）毕业设计答辩 第 17 周 （ 6 月 20 日 6 月 26 日） 五、 参考文献 1 陈家瑞 上 ， 下册 ) M民交通出版社， 1994. 2 余志生 M械工业出版社， 2000. 3 王望予 四版） M械工业出版社， 2004. 4 高维山 M民交通出版社， 1990. 5 李华敏 ,李瑰贤 M2007. 6 丁志伟 ,李明 火版 件设计完全手册 M2007. 7 王金龙 ,王清明 ,王伟章 有限元分析与范例解析 M2010. 8 绪云，吴光强范睿 J电气传动 37(2)： 47 49， 56 9 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林宁 J2005， (4)： 1910 李君 ,张建武 ,冯金芝