變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 : 變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì) 院 系 名 稱 : 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) : 車 輛 工 程 B07 - 5 學(xué) 生 姓 名 : 導(dǎo) 師 姓 名 : 開(kāi) 題 時(shí) 間 : 指導(dǎo)委員會(huì) 審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 開(kāi)題報(bào)告 撰寫要求 一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱 1. 課題研究目的 和意義 ； 2. 文獻(xiàn)綜述（ 課題研究 現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容 、 擬解決的主要問(wèn)題 ； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進(jìn)度安排； 6. 主要參考文獻(xiàn)。 二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫規(guī)范 請(qǐng)參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求 。 字?jǐn)?shù)應(yīng)在 4000 字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車與交通工程學(xué) 院 專業(yè)、班級(jí) 車輛 07-5 指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 是 否 題目名稱 變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì) 一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、課題研究現(xiàn)狀 隨著工程車輛工業(yè)的迅猛發(fā)展，變速箱以其傳動(dòng)比固定，傳動(dòng)力矩大，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，成為工程車輛的關(guān)鍵性傳動(dòng)部件之一。齒輪傳動(dòng)效率影響整個(gè)工程車輛的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和排放性等。 目前，國(guó)外變速器臺(tái)架測(cè)試技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以對(duì)變速器的一些特性進(jìn)行檢測(cè)，如空載或有負(fù)荷情況下的加速及減速換擋特性， 1、 2、 3、 4前進(jìn)擋、倒擋 的滑差測(cè)定，各種工況下的各種油壓等。這些設(shè)備技術(shù)含量高、測(cè)試精度高，但購(gòu)置費(fèi)用較高，只有一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的個(gè)別大型維修部門從國(guó)外廠家購(gòu)買了試驗(yàn)臺(tái)，但僅僅幾臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)各地眾多轎車維修單位的需要。部分國(guó)內(nèi)廠家已經(jīng)開(kāi)始了該試驗(yàn)臺(tái)的研制并取得了一些成績(jī)，但由于技術(shù)力量不足，所開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)含量、自動(dòng)化程度較低，有些項(xiàng)目的測(cè)試只能用手動(dòng)操作， 準(zhǔn) 確率較低，而且檢測(cè)項(xiàng)目較少，與國(guó)外的產(chǎn)品相比缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，無(wú)法替代進(jìn)口產(chǎn)品 ，可見(jiàn)變速器試驗(yàn)臺(tái)的研究迫在眉睫。 國(guó)內(nèi)外大多將變速箱安裝在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn) ，試驗(yàn)臺(tái)主要分兩種形式，一種采用開(kāi)式功率流變速試驗(yàn)臺(tái)，它的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，能用性好，但是由于需要采用原動(dòng)機(jī)座位驅(qū)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，造價(jià)高，耗電量大，尤其是做耗時(shí)較長(zhǎng)的疲勞壽命試驗(yàn)臺(tái)時(shí)，更是如此。另外一種采用閉式功率流變速器試驗(yàn)臺(tái)，它的特點(diǎn)是：與開(kāi)式試驗(yàn)臺(tái)相比可以大大的節(jié)省動(dòng)力消耗，這對(duì)數(shù)量大，周期長(zhǎng)，特別是大功率車輪的齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。所以本次設(shè)計(jì)選擇閉式功率流變速器試驗(yàn)臺(tái)。 2、國(guó)內(nèi)外相關(guān)軟件發(fā)展現(xiàn)狀 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)也越來(lái)越多的應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)方面， 20世紀(jì) 50年 代初， CAD技術(shù)誕生并處于被動(dòng)式的圖形處理階段，也是 CAD技術(shù)的準(zhǔn)備和醞釀時(shí)期。進(jìn)入 20世紀(jì) 60年代，提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、交互技術(shù)、分層存儲(chǔ)符號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等新思想，從而為 CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用打下了 理論基礎(chǔ)，同時(shí)也相繼出現(xiàn)了許多商品化的 CAD設(shè)備。 1970年美國(guó) Applicon公司第一個(gè)推出完整的 CAD系統(tǒng)，出現(xiàn)了全面向中小企業(yè)的 CAD/CAM商品化系統(tǒng)，同時(shí)也意味著 CAD技術(shù)進(jìn)入廣泛使用時(shí)期。 20世紀(jì) 80年代， CAD技術(shù)進(jìn)入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期， CAD/CAM技術(shù)從大中企業(yè)向中小企業(yè)擴(kuò)展，從發(fā) 達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展，從用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展到用于工程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。到了 20世紀(jì) 90年代， CAD技術(shù)進(jìn)入了開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化的發(fā)展時(shí)期，微機(jī)加視窗 95/98/2000/NT操作系統(tǒng)與工作站加 LINIX操作系統(tǒng)，在以太網(wǎng)的環(huán)境下構(gòu)成了 CAD系統(tǒng)的主流工作平臺(tái)。因此現(xiàn)在的 CAD技術(shù)和系統(tǒng)都具有良好開(kāi)放性，圖形接口、圖形功能日趨標(biāo)準(zhǔn)化，在 CAD系統(tǒng)中， 綜合運(yùn)用正文、圖形、圖像、語(yǔ)音等多媒體技術(shù)和人工智能、專家系統(tǒng)等技術(shù)，從而大大提高了自動(dòng)化設(shè)計(jì)程度，出現(xiàn)了智能 CAD新學(xué)科。 Pro/Engineer操作 軟件 是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位， Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。 Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成 到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 Pro/E采用 的 模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理 、運(yùn)動(dòng)仿真 等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 利用 Pro ENGINEER建立了變速器零件的三維實(shí)體模型，采用自底向上的方法對(duì)變速器進(jìn)行裝配建模。在變速器裝配主模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。本文采用的分析流程：零件三維建模一子裝配建模一總裝配建模一運(yùn)動(dòng)仿真分析。將 CAD與 CAE技術(shù)有效結(jié)合，完整地展示了復(fù)雜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 機(jī)仿真分析過(guò)程，對(duì)于工程實(shí)際有直接的指導(dǎo)意義。 Pro/e 在與其他類似軟件上也有著自己的優(yōu)勢(shì)，首先說(shuō) solidworks， solidworks 與 Pro/E的思想是一樣的，都是參數(shù)可編輯性，都是從草繪到實(shí)體，就連命令樣式都是一樣的兩者不同的地方是設(shè)計(jì)的時(shí)候參照選取方式不一樣， solidworks 是以草繪原點(diǎn)為參考點(diǎn)， Pro/E 則是垂直的四面參考，以及選取的參照。 proe 的基準(zhǔn)做的方式更靈活， solidworks 做基準(zhǔn)的方式太笨，不夠靈活，而且 solidworks 的參數(shù)化思想不夠完全，編程很不 方便，而且限制很多， Pro/E 則很開(kāi)放，可以輸入各式各樣的方程式，以取得相應(yīng)該的圖形。 然后說(shuō) UG， UG 與 Pro/E 的風(fēng)格上區(qū)別比較大 Pro/E 擅長(zhǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì) ,從軟件的思路上比較清晰。不過(guò)相對(duì)其他軟件來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)時(shí)參數(shù)化的概念是個(gè)難點(diǎn)。 Pro/E 融合了一些變量化實(shí)體造型技術(shù)的東 西 ，在操作、造型方面思路清晰，比較符合設(shè)計(jì)者的思路。 而且，在國(guó)內(nèi)用 Pro/E 的人比較多，相關(guān)的資料也比較豐富，所以本次 設(shè)計(jì)我將選擇 Pro/E 這個(gè)軟件來(lái)進(jìn)行。 3、研究目的與意義 汽車變速器是汽車上的重要部件，其設(shè)計(jì)的 合理性關(guān)系到整車的性能。因此其設(shè)計(jì)成果必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)可以完成變速器機(jī)械功率、疲勞壽命和剛度等性能指標(biāo)的測(cè)試。變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)，進(jìn)行包括總體結(jié)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真及力學(xué)分析。以進(jìn)一步保證閉式汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的合理性。 變速器性能試驗(yàn)臺(tái)可用于進(jìn)行產(chǎn)品定型試驗(yàn)，完成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目，與傳統(tǒng)汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)相比，充分利用循環(huán)功率，具有節(jié)約試驗(yàn)中的能源消耗、操控方便等意義。 變速器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 個(gè)零件材料的選擇。通過(guò)試驗(yàn)，驗(yàn)證變速器結(jié)構(gòu)型式和材料的選擇的可靠性，另一方面也可以及早發(fā)現(xiàn)是否猶豫過(guò)設(shè)計(jì)而成為造成車輛超載的隱患。 而 仿真分析方法 的意義在于 可以隨意改變，而無(wú)須更改實(shí)驗(yàn)儀器、固定設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)程序。所得的結(jié)果，可以作為齒輪、軸及軸承的強(qiáng)度和剛度等分析的數(shù)值依據(jù)。更重要的是，由于采用了 仿真分析 技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的物理樣機(jī)試驗(yàn)，可以更快、更節(jié)約成本地進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。大大降低變速器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間和開(kāi)發(fā)的成本。 所以通過(guò)變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)，保證試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性 ,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，對(duì)于工程實(shí)際具有重要的應(yīng)用價(jià)值 和意義 。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 1、研究?jī)?nèi)容 完成變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)。根據(jù)機(jī)械變速器，汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和行駛條件，擬定試驗(yàn)臺(tái)的基本技術(shù)參數(shù)，配合變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇等的運(yùn)動(dòng)仿真。 2、 擬解決的主要問(wèn)題 對(duì)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，并運(yùn)用工程軟件完成系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真。 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)查研究查閱資料 合理確定必要的車輛技術(shù)參數(shù) 應(yīng)用 Pro/E 軟件進(jìn)行加載器的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 軟件進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 軟件進(jìn)行總體的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 完成總體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性仿真 完成變速器性能閉式試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)仿真 四、進(jìn)度安排 1 調(diào)研、收集資料、撰寫開(kāi)題報(bào)告書和文獻(xiàn)綜述 第 1-2 周（ 2 月 28 日 -3 月 11日） 2 進(jìn)行加載器模型建立 第 3-4 周（ 3 月 14 日 -3 月 25日） 3 進(jìn)行傳動(dòng)系模型建立 第 5-6 周（ 3 月 28 日 -4 月 8日） 4 總體模型建立 第 7-10 周（ 4月 11 日 -4 月 29 日） 5 繪制 分析說(shuō)明圖 第 10-13 周（ 5月 2 日 -5 月 27 日） 6 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 14 周（ 5 月 30 日 -6 月 3日 ) 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第 15-16 周（ 6月 6 日 -6 月 17 日） 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第 17 周（ 6 月 20 日 -6 月 24日） 五、參考文獻(xiàn) 1 王望予 . 汽車設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社 2 王國(guó)林 . 汽車底盤構(gòu)造及維修 . 高等教育出版社 . 2005.1 3 劉惟信 . 汽車變速器設(shè)計(jì) . 清華大學(xué)出版社 . 4 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2005.1 5 王世剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐 . 哈爾濱工程大學(xué)出版社 . 2003 6 戴枝榮 . 工程材料 . 吉林大學(xué)出版社 .2003 7 趙桂芝 . 汽車試驗(yàn)學(xué) . 吉林大學(xué)出版社 . 2003 8 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì) . 汽車工程手冊(cè) . 試驗(yàn)篇 . 2001 9 鄭維 明 . Pro/E 教程 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2005 10佟河亭 . Pro/ENGINEER Wilkfire 4.0 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與動(dòng)力分析 . 人民郵電出版社 11付百學(xué) . 汽車試驗(yàn)技術(shù) M . 北京理工大學(xué)出版社 . 2007. 12苗鴻賓 、 喬峰麗 . 程志剛 . 汽車變速器綜 合試驗(yàn)臺(tái)的研制 J . 機(jī)械制造 . 2004. 13侯俊 、 鄧楚南 . 汽車自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 J . 北京汽車 . 2006. 14Domian