汽车设计课程设计说明书

课 程 设 计 说 明

题 目：基于整车匹配的汽车变速器总体设计及整车动力性计算

课 程： 《汽车设计》课程设计 院 （部）： 机电工程学院 专 业： 车辆工程 班 级： 车辆122班 学生姓名： 学 号：

指导教师： 吴亚兰 孔祥安 设计期限： 2015.06.29-2015.07.17

书

I 汽车设计课程设计说明书

目 录

目 录 .................................................................................................................... I 前 言 ...................................................................................................................... 1 1总述 ..................................................................................................................... 3

1.1设计题目：基于整车匹配的变速器总体设计及整车动力性计算 .................................. 3 1.2设计资料 .............................................................................................................................. 3 1.3课题分析 .............................................................................................................................. 3

2变速器结构形式的选择和设计计算 ................................................................. 5

2.1变速器结构分析与型式的选择 .......................................................................................... 5 2.1.1变速器传动机构前进挡布置方案的分析 ..................................................................... 5 2.1.2 变速器传动机构倒挡布置方案的分析 ...................................................................... 5 2.2 变速器基本参数的确定 ..................................................................................................... 6 2.2.1 变速器的档位数和传动比 ............................................................................................ 6 2.2.2 中心距A的确定 ........................................................................................................... 8 2.3 齿轮参数的确定 ................................................................................................................. 8 2.3.1 齿轮模数 ........................................................................................................................ 8 2.3.2 齿形、压力角与螺旋角 ................................................................................................ 9 2.3.3 齿宽 .............................................................................................................................. 10 2.3.4 齿顶高系数f0 ............................................................................................................. 10 2.3.5 各档齿轮齿数的分配 .................................................................................................. 10

3采用VB程序语言进行整车动力性程序设计 ............................................... 15

3.1 设计基于整车匹配的动力性计算软件系统流程图 ..................................................... 15 3.2 编制程序软件，绘制汽车动力性曲线 ......................................................................... 16 3.3 对动力性曲线的分析 ..................................................................................................... 16 3.3.1 驱动力--行驶阻力平衡图 ......................................................................................... 16 3.3.2 汽车功率平衡图 ........................................................................................................ 16 3.3.4 汽车加速度曲线 ........................................................................................................ 18

I

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3.4 编译VB程序 .................................................................................................................... 20

4整车动力性计算 ............................................................................................... 29

4.1汽车的行驶方程式 ............................................................................................................ 21 4.2动力性评价指标的计算 .................................................................................................... 22 4.2.1最高车速uamax .......................................................................................................... 22 4.2.2最大爬坡度imax ........................................................................................................... 22 4.2.3最大加速度amax ........................................................................................................... 22

5设计小结 ........................................................................................................... 23 谢 辞 .................................................................................................................... 24 参考文献 .............................................................................................................. 25

II

1 汽车设计课程设计说明书

前 言

随着现代经济和科技的发展，机动车尤其是汽车越来越成为人们出行必不可缺少得交通工具。作为汽车行业技术革新的代表——变速器更是受到了大家的重视。变速器是汽车传动系最重要的组成部分之一，其主要用来改变汽车的车速和转矩、使汽车反方向行驶、实现空挡滑行等。机械式变速器因其制作工艺简单,制造成本低廉和工作性能可靠在各类汽车上得到了广泛地应用。变速器的各参数对汽车动力性和燃油经济性及排放性，舒适性有直接的影响。一台好的发动机配上一台性能差的变速器就不能充分发挥发动机应有的性能。因此,如何合理选择变速器的参数就显得至关重要。

汽车的车速和扭矩与变速器的传动比直接相关，所以传动比的选择关系到汽车的动力性和燃油经济性的好坏。变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种形式工况下，是汽车获得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。而不同功能的汽车所侧重的性能不同为此所要求的变速器各异。基于汽车匹配的变速器才能使汽车的各项性能得到最完美的结合。本次设计是基于轻型货车匹配的四挡变速器的设计，首先根据汽车设计课本第四章进行一系列的参数确定，然后用CAD图将四挡变速器的传动方案表现出来，再利用VB程序进行仿真以校正设计参数，最后进行汽车的动力性计算。 本次课题研究的主要内容是：

1、变速器结构形式的选择和设计计算 a、变变速器基本参数的确定 b、速器结构分析与型式的选择 c、齿轮参数的确定

2、采用VB程序语言进行整车动力性程序设计 3、整车动力性计算

基于变速器的功用对变速器提出如下基本要求； 1）保证汽车有必要的动力性经济

2）设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的运输 3）设置空档，是汽车能倒退行驶

4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出 5）换挡迅速、省力、方便

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