文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
院系
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
副教授
从事专业
车辆工程
是否外聘
□是■否
题目名称
CA10TA190M双中间轴变速器的设计
一、课题研究现状、选题的目的、依据和意义
(一)选题的依据、目的和意义
1、选题的目的
我国公路运输的迅速发展,对大功率发动机的需求量不断增加,重型货车新品动力总成方面的变化主要表现在发动机功率水平正在提高,排量为10L以上的发动机装车率不断增长,大排量发动机成为企业研发的热点。但重型商用车变速器的研发处于相对滞后状态,阻碍了重型商用车的发展。为了满足重型商用车不断地高转速化和大传递转矩的发展趋势,因此本课题进行了CA10TA190M双中间轴变速器的设计。
2、选题的依据
双中间轴变速器在重型商用车上应用十分广泛,而变速器是整车的关键总成之一。其功用是在不同的使用条件下, 改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速, 使汽车得到不同的牵引力和速度, 同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
在汽车开发过程中变速器参数的选择十分重要。因为它们关系到车辆的动力性和燃油经济性。如不同车速时驱动力和行驶阻力之间的关系,当车速低于最高车速时,驱动力大于行驶阻力,这样汽车就可以利用剩余的驱动力加速或爬坡,这些都与变速器的参数有关。通过对CA10TA190M双中间轴变速器设计让我更加的了解变速器参数的选择过程和优化过程。
汽车变速器的设计是一个复杂的系统工程。其设计的优劣决定着整车的动力性、燃油经济性和行驶平顺性等多方面的使用性能。这就对变速器设计人员提出较高的要求。因此,采用Excel软件编程进行齿轮、轴的设计与校核,轴承的校核。采用PRO/E软件进行齿轮、轴立体图的绘制,并将所得图形导入到ANSYS软件中对其进行静力学分析。采用AutoCAD 绘制二维平面图。这样能够较好的提高设计的效率和质量。
重型汽车变速器是指与重型商用车和大型客车匹配的变速器,尽管在行业中对变速器的容量划分没有明确的界限,但我们通常将标定输入扭矩在900N•m以上的汽车变速器称为重型汽车变速器。
重型汽车机械式变速器的技术特点:重型汽车的装载质量大,使用条件复杂。欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性,必须扩大变速器传动比的范围并增加档位数。为避免变速器的结构过于复杂和便于系列化生产,多采用组合式机械变速器。即以一种4~6档变速器为主体,通过更换系列齿轮副和配置不同的副变速器,得到一组不同档位数、不同传动比范围的变速器系列。目前,组合式机械变速器已成为重型汽车采用的主要型式。组合式机械变速器一般分为倍档(分段式配档)组合式机械变速器和半档(插入式配档)组合式机械变速器。
(1)倍档组合式机械变速器
倍档组合式机械变速器是在主变速器后部串联安装一个2档(高档和低档)副变速器,将主变速器的档位数增加1倍,所增加的档位传动比数值等于主变速器传动比和副变速器传动比的乘积,而且齿轮对数少于档位数,因此箱体尺寸缩短,轴的长度减短,刚度增大,所以增大了变速器的容量。例如在一个5档主变速器后端,串联安装一个具有高、低2档的副变速器,即可组成10档(或9档)倍档组合式机械变速器。增加倍档组合式变速器最大输入扭矩和最低档传动比的技术难点是副变速器低档齿轮的强度容量不足,超出齿轮轮齿的承载能力。解决的办法是将由一个轮齿承受的载荷分流给几个轮齿来承担。这样一来,输入齿轮扭矩不变,每个轮齿的负荷将等于同时接触齿数的平均数值。
倍档组合式变速器的副变速器功率分流方法有两种:一种是采用行星齿轮系的传动方法,这种结构非常紧凑,体积小而扭矩容量大,直到现在仍广泛应用;另一种功率分流的方法是采用双中间轴传动结构。双中间轴传动最大工艺难点是保证主传动齿轮能和所啮合的双中间轴齿轮的轮齿同时接触问题,解决的办法是用浮动主传动齿轮的方法来消除齿轴对位的制造误差,确保轮齿同时接触,达到功率分流的目的。与此相适应的换档同步器也有一定的浮动量。
图1 双中间轴倍档组合式变速器
双中间轴倍档组合式变速器具有如下优点:
1)由于一轴和二轴上各档齿轮同时与两根中间轴上对应的齿轮相啮合,功率分流,从理论上讲,每对齿轮上传递的扭矩为1/2,这就使每对齿轮传递的扭矩减少50%,使变速器的中心距、齿轮模数和宽度可以减小,从而减小变速器的质量和尺寸,特别是长度尺寸。
2)由于二轴从动齿轮在轴上处于径向浮动状态,两根中间轴的轴心线均匀分布在以二轴理论轴心为圆心、以中心距为半径的圆柱面上,所以二轴上各档齿轮及一轴齿轮在与两根中间轴上的对应齿轮相啮合产生的径向力达到平衡,即互相抵消。二轴不承受径向力,只传递扭矩,这样二轴可以设计得细一些,结构可以简单一些,其后轴承可以选