變速器性能閉式試驗臺運動仿真設(shè)計開題報告

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目 : 變速器性能閉式試驗臺運動仿真設(shè)計 院 系 名 稱 : 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級 : 車 輛 工 程 B07 - 5 學(xué) 生 姓 名 : 導(dǎo) 師 姓 名 : 開 題 時 間 : 指導(dǎo)委員會 審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告 撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的 和意義 ； 2. 文獻綜述（ 課題研究 現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容 、 擬解決的主要問題 ； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求 。 字數(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（論文）開題報告 學(xué)生姓名 系部 汽車與交通工程學(xué) 院 專業(yè)、班級 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臺運動仿真設(shè)計 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，變速箱以其傳動比固定，傳動力矩大，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，成為工程車輛的關(guān)鍵性傳動部件之一。齒輪傳動效率影響整個工程車輛的動力性，經(jīng)濟性和排放性等。 目前，國外變速器臺架測試技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以對變速器的一些特性進行檢測，如空載或有負荷情況下的加速及減速換擋特性， 1、 2、 3、 4前進擋、倒擋 的滑差測定，各種工況下的各種油壓等。這些設(shè)備技術(shù)含量高、測試精度高，但購置費用較高，只有一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的個別大型維修部門從國外廠家購買了試驗臺，但僅僅幾臺試驗臺遠遠滿足不了我國各地眾多轎車維修單位的需要。部分國內(nèi)廠家已經(jīng)開始了該試驗臺的研制并取得了一些成績，但由于技術(shù)力量不足，所開發(fā)的試驗臺技術(shù)含量、自動化程度較低，有些項目的測試只能用手動操作， 準 確率較低，而且檢測項目較少，與國外的產(chǎn)品相比缺乏競爭力，無法替代進口產(chǎn)品 ，可見變速器試驗臺的研究迫在眉睫。 國內(nèi)外大多將變速箱安裝在試驗臺上進行試驗 ，試驗臺主要分兩種形式，一種采用開式功率流變速試驗臺，它的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，試驗方法簡單，能用性好，但是由于需要采用原動機座位驅(qū)動機來驅(qū)動，造價高，耗電量大，尤其是做耗時較長的疲勞壽命試驗臺時，更是如此。另外一種采用閉式功率流變速器試驗臺，它的特點是：與開式試驗臺相比可以大大的節(jié)省動力消耗，這對數(shù)量大，周期長，特別是大功率車輪的齒輪傳動試驗具有巨大的經(jīng)濟效益。所以本次設(shè)計選擇閉式功率流變速器試驗臺。 2、國內(nèi)外相關(guān)軟件發(fā)展現(xiàn)狀 計算機輔助設(shè)計技術(shù)也越來越多的應(yīng)用于機械設(shè)計方面， 20世紀 50年 代初， CAD技術(shù)誕生并處于被動式的圖形處理階段，也是 CAD技術(shù)的準備和醞釀時期。進入 20世紀 60年代，提出了計算機圖形學(xué)、交互技術(shù)、分層存儲符號的數(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)，同時也相繼出現(xiàn)了許多商品化的 CAD設(shè)備。 1970年美國 Applicon公司第一個推出完整的 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)，同時也意味著 CAD技術(shù)進入廣泛使用時期。 20世紀 80年代， CAD技術(shù)進入了突飛猛進的發(fā)展時期，在這個時期， CAD/CAM技術(shù)從大中企業(yè)向中小企業(yè)擴展，從發(fā) 達國家向發(fā)展中國家擴展，從用于產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展到用于工程設(shè)計和工藝設(shè)計。到了 20世紀 90年代， CAD技術(shù)進入了開放式、標準化、集成化和智能化的發(fā)展時期，微機加視窗 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。因此現(xiàn)在的 CAD技術(shù)和系統(tǒng)都具有良好開放性，圖形接口、圖形功能日趨標準化，在 CAD系統(tǒng)中， 綜合運用正文、圖形、圖像、語音等多媒體技術(shù)和人工智能、專家系統(tǒng)等技術(shù)，從而大大提高了自動化設(shè)計程度，出現(xiàn)了智能 CAD新學(xué)科。 Pro/Engineer操作 軟件 是美國參數(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作為當今世界機械 CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(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)計至生產(chǎn)全過程集成 到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機上。 Pro/E采用 的 模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理 、運動仿真 等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。 利用 Pro ENGINEER建立了變速器零件的三維實體模型，采用自底向上的方法對變速器進行裝配建模。在變速器裝配主模型的基礎(chǔ)上，進行了變速器傳動系統(tǒng)的運動學(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動仿真分析。將 CAD與 CAE技術(shù)有效結(jié)合，完整地展示了復(fù)雜機構(gòu)的運動學(xué)計算 機仿真分析過程，對于工程實際有直接的指導(dǎo)意義。 Pro/e 在與其他類似軟件上也有著自己的優(yōu)勢，首先說 solidworks， solidworks 與 Pro/E的思想是一樣的，都是參數(shù)可編輯性，都是從草繪到實體，就連命令樣式都是一樣的兩者不同的地方是設(shè)計的時候參照選取方式不一樣， solidworks 是以草繪原點為參考點， Pro/E 則是垂直的四面參考，以及選取的參照。 proe 的基準做的方式更靈活， solidworks 做基準的方式太笨，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 UG， UG 與 Pro/E 的風(fēng)格上區(qū)別比較大 Pro/E 擅長產(chǎn)品設(shè)計 ,從軟件的思路上比較清晰。不過相對其他軟件來說，學(xué)習(xí)時參數(shù)化的概念是個難點。 Pro/E 融合了一些變量化實體造型技術(shù)的東 西 ，在操作、造型方面思路清晰，比較符合設(shè)計者的思路。 而且，在國內(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)計我將選擇 Pro/E 這個軟件來進行。 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)計的 合理性關(guān)系到整車的性能。因此其設(shè)計成果必須通過實驗進行檢驗。汽車變速器性能試驗臺可以完成變速器機械功率、疲勞壽命和剛度等性能指標的測試。變速器性能閉式試驗臺運動仿真設(shè)計，進行包括總體結(jié)構(gòu)、加載機構(gòu)、傳動機構(gòu)在電機驅(qū)動下的運動過程仿真及力學(xué)分析。以進一步保證閉式汽車變速器性能試驗臺設(shè)計的合理性。 變速器性能試驗臺可用于進行產(chǎn)品定型試驗，完成國家標準規(guī)定的試驗項目，與傳統(tǒng)汽車變速器性能試驗臺相比，充分利用循環(huán)功率，具有節(jié)約試驗中的能源消耗、操控方便等意義。 變速器設(shè)計的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)設(shè)計和 個零件材料的選擇。通過試驗，驗證變速器結(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)是否猶豫過設(shè)計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，而無須更改實驗儀器、固定設(shè)備以及實驗程序。所得的結(jié)果，可以作為齒輪、軸及軸承的強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)，相對于傳統(tǒng)的物理樣機試驗，可以更快、更節(jié)約成本地進行分析設(shè)計。大大降低變速器的開發(fā)設(shè)計的時間和開發(fā)的成本。 所以通過變速器性能閉式試驗臺運動仿真設(shè)計，保證試驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性 ,縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，對于工程實際具有重要的應(yīng)用價值 和意義 。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究內(nèi)容 完成變速器性能閉式試驗臺運動仿真設(shè)計。根據(jù)機械變速器，汽車的結(jié)構(gòu)特點和行駛條件，擬定試驗臺的基本技術(shù)參數(shù)，配合變速器性能閉式試驗臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行設(shè)計的主要內(nèi)容包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、加載機構(gòu)設(shè)計、傳動機構(gòu)設(shè)計和驅(qū)動電機的選擇等的運動仿真。 2、 擬解決的主要問題 對機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行三維建模，并運用工程軟件完成系統(tǒng)的運動仿真。 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 軟件進行加載器的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 軟件進行傳動機構(gòu)的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 軟件進行總體的模型建立 應(yīng)用 Pro/E 完成總體結(jié)構(gòu)的運動協(xié)調(diào)性仿真 完成變速器性能閉式試驗臺的運動仿真 四、進度安排 1 調(diào)研、收集資料、撰寫開題報告書和文獻綜述 第 1-2 周（ 2 月 28 日 -3 月 11日） 2 進行加載器模型建立 第 3-4 周（ 3 月 14 日 -3 月 25日） 3 進行傳動系模型建立 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 分析說明圖 第 10-13 周（ 5月 2 日 -5 月 27 日） 6 撰寫設(shè)計說明書 第 14 周（ 5 月 30 日 -6 月 3日 ) 7 畢業(yè)設(shè)計審核、修改 第 15-16 周（ 6月 6 日 -6 月 17 日） 8 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第 17 周（ 6 月 20 日 -6 月 24日） 五、參考文獻 1 王望予 . 汽車設(shè)計 . 機械工業(yè)出版社 2 王國林 . 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 . 清華大學(xué)出版社 . 4 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 . 機械工業(yè)出版社 . 2005.1 5 王世剛 . 機械設(shè)計實踐 . 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 . 汽車試驗學(xué) . 吉林大學(xué)出版社 . 2003 8 中國汽車工程學(xué)會 . 汽車工程手冊 . 試驗篇 . 2001 9 鄭維 明 . Pro/E 教程 . 機械工業(yè)出版社 . 2005 10佟河亭 . Pro/ENGINEER Wilkfire 4.0 機構(gòu)運動仿真與動力分析 . 人民郵電出版社 11付百學(xué) . 汽車試驗技術(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 合試驗臺的研制 J . 機械制造 . 2004. 13侯俊 、 鄧楚南 . 汽車自動變速器試驗臺設(shè)計與研究 J . 北京汽車 . 2006. 14Domian