畢業(yè)計開題分析方案卿明明9交通運輸二班(完整稿)

1、中第并多掰始七場畢業(yè)設計開題報告學生姓名：卿明明學 號：20090817學 院：交通運輸與物流學院專 業(yè)：交通運輸設計題目：基于UG的某型汽車變速箱的設計指導教師：魏占國老師2018年3月10日開題報告填寫要求1 .開題報告含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計 論文）答辯 委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導 教師指導下，由學生在畢業(yè)設計 論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指 導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2 .開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一 設計的電子文檔標準格式 可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止 打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意 見；3 . “文

2、獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應 不少于15篇；4 .有關年月日等日期，按照如“ 2002年4月26日"方式 填寫。畢業(yè)設計開題報告1.結(jié)合畢業(yè)設計課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫3000字左右的文獻綜述 包括研究進展，選題依據(jù)、目的、意義）文獻綜述內(nèi)容摘要變速箱主要指的是汽車的變速箱，它分為手動、自動兩種，手動變速 箱主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動變速 箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒 輪組合的方式來達到變速變矩。功能為：一、改變傳動比；二、在發(fā)動機

3、 旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；三、利用空擋，中斷動力傳 遞，以發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。此設 計主要是利用UG繪制變速箱的原理圖。1課題研究的目的、意義隨著科技的發(fā)展進步，產(chǎn)品在趨于多樣化、智能化的同時，趨于復雜 化。如今汽車制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過產(chǎn)品開發(fā)的技術創(chuàng)新，在持續(xù) 的成本縮減以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地 支持革新，必須評審更多的可選設計方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以 往經(jīng)驗中所獲得的知識更早地做出關鍵性的決策。UG NX是UGS PLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更 來驅(qū)動產(chǎn)品革新。UG包括了世界上最

4、強大、最廣泛的產(chǎn)品設計應用模塊。 UG具有高性能的機械設計和制圖功能，為制造設計提供了高性能和靈活 性，以滿足客戶設計任何復雜產(chǎn)品的需要。UG優(yōu)于通用的設計工具，具有專業(yè)的管路和線路設計系統(tǒng)、鉞金模塊、專用塑料件設計模塊和其他行業(yè) 設計所需的專業(yè)應用程序。UGffc許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu) 化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制 造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設 計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。我國車用發(fā)動機工業(yè)的發(fā)展主要伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。自從 加入世界貿(mào)易組織以來，我國的汽車工業(yè)發(fā)展得非常的快。2005年我國汽車銷

5、量雖然超過日本，已經(jīng)躋身世界第二大汽車消費國，但中國汽車產(chǎn)業(yè) 80蛆上的技術受制于人，尤其是發(fā)動機、變速箱、底盤系統(tǒng)等核心部件的 研發(fā)、集成能力十分薄弱。變速箱作為汽車三大核心技術之一，占據(jù)了整 車價值的近三分之一。國內(nèi)自主品牌還很少擁有自主設計的變速箱，自主 品牌轎車的“命門”拿在了別人手里，發(fā)展處處受制于人。在中國自主品牌車型的開發(fā)設計過程中，變速箱的設計尤為重要，基 于UG寸變速箱進行虛擬設計及裝配，并進行運動仿真，是一項十分重要的 工作。本課題主要研究汽車變速箱； UG三大模塊的運用；針對豐田 A341E 自動變速器的參數(shù)，利用軟件對變速箱虛擬設計及裝配，更深入的理解發(fā) 動機各個零部件

6、之間的裝配、配對關系，為發(fā)動機設計研發(fā)提供一定的參 考，具有很重要的意義。2本課題研究狀況2.1 虛擬設計研究狀況虛擬技術是計算機圖形學、人工智能、計算機網(wǎng)絡、信息處理等技術 總結(jié)和發(fā)展的產(chǎn)物，在機械行業(yè)有廣泛的應用前景。盡管虛擬設計只是近 十幾年才出現(xiàn)，但它對傳統(tǒng)設計方法的革命性的影響卻很快的顯現(xiàn)出來。 由于虛擬設計系統(tǒng)基本上不消耗資源和能量，但不生產(chǎn)實際產(chǎn)品，而是產(chǎn) 品的設計、開發(fā)與加工過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)，即完成產(chǎn)品的數(shù)學化 過程。與傳統(tǒng)的設計制造相比較，它具有高度集成、快速成型、分步合作 等特征。這些特征能很好的解決 TQCS隹題，因此，虛擬設計技術在汽車 界，引起廣泛的關注，成為

7、研究的熱點。2.2 虛擬裝配研究狀況基于虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)品虛擬拆裝技術在新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品的維護以及操 作培訓方面具有獨特的作用。在交互式虛擬裝配環(huán)境中，用戶使用各類交 互設備 數(shù)據(jù)手套/位置跟蹤器、鼠標/鍵盤、力反饋操作設備等）象在真實 環(huán)境中一樣對產(chǎn)品的零部件進行各類裝配操作，在操作過程中系統(tǒng)提供實 時的碰撞檢測、裝配約束處理、裝配路徑與序列處理等功能，從而使得用 戶能夠?qū)Ξa(chǎn)品的可裝配性進行分析、對產(chǎn)品零部件裝配序列進行驗證和規(guī) 劃、對裝配操作人員進行培訓等。在裝配 或拆卸）結(jié)束以后，系統(tǒng)能夠記 錄裝配過程的所有信息，并生成評審報告、視頻錄像等供隨后的分析使 用。利用虛擬裝配，可以驗證裝配設計和

8、操作的正確與否，以便及早的發(fā) 現(xiàn)裝配中的問題，對模型進行修改，并通過可視化顯示裝配過程。虛擬裝 配系統(tǒng)允許設計人員考慮可行的裝配序列，自動生成裝配規(guī)劃，它包括數(shù) 值計算、裝配工藝規(guī)劃、工作面布局、裝配操作所模擬等?，F(xiàn)在產(chǎn)品的制造正在向著自動化、數(shù)字化的反向發(fā)展，虛擬裝配是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個重要環(huán)節(jié)。虛擬裝配技術近年來受到了學術界和工業(yè)界的廣泛關注，并對敏捷制 造、虛擬制造等先進制造模式的實施具有深遠影響。通過建立產(chǎn)品數(shù)字化 裝配模型，虛擬裝配技術在計算機上創(chuàng)建近乎實際的虛擬環(huán)境，可以用虛 擬產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)設計中的物理樣機，能夠方便的對產(chǎn)品的裝配過程進行模 擬與分析，預估產(chǎn)品的裝配性能，及早發(fā)

9、現(xiàn)潛在的裝配沖與缺陷，并將這 些裝配信息反饋給設計人員。運用該技術不但有利于并行工程的開展，而 且還可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品在市場中的競 爭力。按照實現(xiàn)功能和目的的不同，目前針對虛擬裝配的研究可以分為如下 三類：以產(chǎn)品設計為中心的虛擬裝配、以工藝規(guī)劃為中心的虛擬裝配和以 虛擬原型為中心的虛擬裝配。本課題主要是針對以產(chǎn)品設計為中心的虛擬裝配。以產(chǎn)品設計為中心的虛擬裝配：虛擬裝配是在產(chǎn)品設計過程中，為了更好地幫助進行與裝配有關的設 計決策，在虛擬環(huán)境下對計算機數(shù)據(jù)模型進行裝配關系分析的一項計算機 輔助設計技術.它結(jié)合面向裝配設計 （DesignForAssembly , D

10、FA>!論和方 法，基本任務就是從設計原理方案出發(fā)在各種因素制約下尋求裝配結(jié)構(gòu)的 最優(yōu)解，由此擬定裝配草圖.它以產(chǎn)品可裝配性的全面改善為目的，通過 模擬試裝和定量分析，找出零部件結(jié)構(gòu)設計中不適合裝配或裝配性能不好 的結(jié)構(gòu)特征，進行設計修改.最終保證所設計的產(chǎn)品從技術角度來講裝配 是合理可行的，從經(jīng)濟角度來講應盡可能降低產(chǎn)品總成本，同時還必須兼 顧人因工程和環(huán)保等社會因素。UG虛擬裝配功能特別強大，可以是零件靈活的配對和定位，并保持關 聯(lián)性。2.3 UG的簡介UG<Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一個產(chǎn)品 工程解決方案，它為用戶的

11、產(chǎn)品設計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證 手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設計和工藝設計的需求，提供 了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。UG一個交互式CAD/CAM算機輔助設計與 計算機輔助制造 >系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的 建構(gòu)。UG是一個高度集成的CAD/CAM/CAE件系統(tǒng)，可應用于整個產(chǎn)品的開 發(fā)過程，包括產(chǎn)品的建模、分析和加工。UG不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配、逆向工程、自動測量和生產(chǎn)工作圖等設計功能，而且在設計過程中可進行有限元分析、機 構(gòu)運動分析、動力學分析和仿真模擬等，提高了產(chǎn)品設計的可靠性。同 時，可用建立的三維模型直接

12、生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理 程序能夠支持多種類型的數(shù)控機床。另外，它還提供了二次開發(fā)語言UG/Open GRIP UG/Open API2.4 UG的發(fā)展歷史1960 年，McDonnell Douglas Automation 公司成立。1976 年，收購了 Unigraphics CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)商 United Computer公司，UG的雛形問世。1983年，UG上市。1986年，Unigraphics吸取了業(yè)界領先的、為實踐所證實的實體建模 核心Parasolid 的部份功能。1989年，Unigraphics宣布支持UNIX平臺及開放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并將一

13、個 新的與STEM準兼容的三維實體建模核心 Parasolid引入UG1990年，Unigraphics 作為 McDonnell Douglas現(xiàn)在的波音飛機公 司）的機械CAD/CAE/CAMJ標準。1991年，Unigraphics 開始了從CAD/CAE/CA昧型機版本到工作站版 本的轉(zhuǎn)移。1993年，Unigraphics引入復合建模的概念，可以實體建模、曲線建 模、框線建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體。1995年，Unigraphics 首次發(fā)布了 Windows NT版本。1996年，Unigraphics發(fā)布了能自動進行干涉檢查的高級裝配功能模塊、最先進的CAM模塊以及具有A

14、類曲線造型能力的工業(yè)造型模塊：它在全球迅猛發(fā)展，占領了巨大的市場份額，已經(jīng)成為高端及商業(yè)CAD/CAE/CAM開發(fā)的常用軟件。1997年，Unigraphics 新增了包括 WEAV何連接器）在內(nèi)的一系列工業(yè)領先的新增功能。 WEAV一功能可以定義、控制、評估產(chǎn)品模板，被認為是在未來幾年中業(yè)界最有影響的新技術。2000年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG17最新版本的，是UGS成為工業(yè)界第一個可以裝載包含深層嵌入“基于工程知識”KBE語言的世界級MCA瞅件產(chǎn)品的供應商。2001年，Unigraphics發(fā)布了新版本UG18新版本對舊版本的對話框 進行了調(diào)整，使得在最少的對話框中能完成更

15、多的工作，從而簡化了設 計。2002年，Unigraphics 發(fā)布了 UG NX1.0.新版本繼承了 UG18的優(yōu)點， 改進和增加了許多功能，使其功能更強大，更完美。2003年，Unigraphics 發(fā)布了新版本UG NX2.0。新版本基于最新的 行業(yè)標準，它是一個全新支持 PLM的體系結(jié)構(gòu)。EDS公司同其主要客戶一 起，設計了這樣一個先進的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。2004年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX3.0,它為用戶的產(chǎn)品設 計與加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段，。它針對用戶的虛擬產(chǎn)品的 設計和工藝設計的需要，提供經(jīng)過實踐驗證的解決方案。2005年，Uni

16、graphics發(fā)布了新版本的UG NX4.0.它是嶄新的NX體系 結(jié)構(gòu)，使得開發(fā)與應用更加簡單和快捷。2007年04月，UGS公司發(fā)布了 NX5.0 - NX的下一代數(shù)字產(chǎn)品開發(fā) 軟件，幫助用戶以更快的速度開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，實現(xiàn)更高的成本效益。2008年06月，Siemens PLM Software 發(fā)布NX6.0,建立在新的同步 建模技術基礎之上的NX 6將在市場上產(chǎn)生重大影響。同步建模技術的發(fā)布 標志著NX的一個重要里程碑，并且向MCA飾場展示Siemens的鄭重承諾。NX 6將為我們的重要客戶提供極大的生產(chǎn)力提高。2009年10月-西門子工業(yè)自動化業(yè)務部旗下機構(gòu)、全球領先的產(chǎn) 品生命周期

17、管理PLM軟件與服務提供商 Siemens PLM Software宣布推 出其旗艦數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX?軟件的最新版。NX 7.0引入了“HD3D 三維精確描述）功能，即一個開放、直觀的可視化環(huán)境，有助于 全球產(chǎn)品開發(fā)團隊充分發(fā)掘 PLM信息的價值，并顯著提升其制定卓有成效 的產(chǎn)品決策的能力。此外，NX 7.0還新增了同步建模技術的增強功能。修 復了很多6.0所存在的漏洞，穩(wěn)定性方面較 6.0有很大的提升。2.5 UG現(xiàn)階段的用途UG乍為三維造型設計系統(tǒng)，是一套由設計到生產(chǎn)的機械自動化軟件， 功能強大，用途廣泛。UGBI供了一套完整的機械產(chǎn)品解決方案，包括工業(yè) 設計、機械設計、模具設計

18、、鉞金設計、加工制造、機構(gòu)分析、有限元分 析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理，甚至包括了產(chǎn)品生命周期，是多項技術的集成產(chǎn) 品。UG主要功能有：<1)工業(yè)設計和風格造型NX為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術革新的工業(yè)設計和風格提供了強有力 的解決方案。利用NX建模，工業(yè)設計師能夠迅速地建立和改進復雜的產(chǎn) 品形狀，并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設計概念的 審美要求。(2>產(chǎn)品設計UG包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設計應用模塊。UG具有高性能的機械設計和制圖功能，為制造設計提供了高性能和靈活性，以滿足客 戶設計任何復雜產(chǎn)品的需要。UG優(yōu)于通用的設計工具，具有專業(yè)的管路和 線路設計系統(tǒng)、鉞金模塊

19、、專用塑料件設計模塊和其他行業(yè)設計所需的專 業(yè)應用程序。(3>仿真、確認和優(yōu)化UG允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。 通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì) 量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設計、構(gòu)建，以及對變更 周期的依賴。(4> NC加工(5>模具設計<6)開發(fā)解決方案NX產(chǎn)品開發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過 程并與擴展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。NX與UGS PLM的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。這些對于 CAD、CAM和CAE在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品 數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實體模型和可視化都是一個補充。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和機械制