毕业设计开题报告
机械设计制造及自动化
中小型货车变速器的设计
1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）
发动机是汽车的心脏，发动机产生的动力必须经过传动系统才能驱动车轮转动。

传动系统的心脏是变速器。

目前汽车上广泛采用的是活塞式内燃机，其转速和转矩的变化范围小，而汽车的世界行驶道路条件非常复杂，汽车的牵引力和行驶速度的变化范围广。

另外，发动机的曲轴始终是向一个方向转动的，而在特定情况下，汽车需要倒向行驶。

所以，在传动系统设置了变速器。

变速器的作用：①改变汽车的传动比，扩大驱动车轮转矩和转速的范围，使车辆适应各种变化的行驶工况，同时使发动机在理想的工况下工作；②在发动机转矩方向不变的前提下，实现汽车的倒退行驶；③实现空挡，中断发动机传递给车轮的动力，使发动机能够起动、怠速。

④利用变速器作为动力输出装置驱动其他机构，如自卸车的液压举升装置等。

100多年中，变速器经历了用变速杆改变链条的传动比一手动变速器一有级自动变速器一无级自动变速器的发展历程。

汽车变速器是汽车的主要装置之一，汽车行驶速度随工况、负荷的反复变化而不断变化，因此需要汽车变速器传动比的适应范围尽量宽。

只有选择合适的变速器才能满足，实现传动比的平稳变化，使汽车行驶条件与发动机负载实现匹配最优化，充分发挥发动机的潜力，使汽车具有最理想的动力性能，提高汽车的经济性，降低排放污染及噪音。

2主题部分（阐明课题的国内外发展现状和发展方向，以及对这些问题的评述）现在汽车上所采用的变速器有多种结构形式，通常可作如下分类。

按传动比的级数分
变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式三种。

有级式变速器它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。

轿车和轻、中型货车变速器多采用3～5个前进挡和1个倒挡（每个挡位对应一个传动比）。

重型汽车变速器的挡位较多，有的重型车还装有副变速器。

齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。

无级式变速器它的传动比在一定的数值范围内可连续变化，多采用液力变矩器以及锥形轮带传动来完成。

综合式变速器它是由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。

目前，汽车市场上装备性能更佳、功能更多的自动变速器(AT)轿车占主要份额，但其油耗高、动力性能低的确定令其不尽人意。

为此，汽车厂商设计了多种可供选择的使用模式，使其适应不同驾驶需要。

在运动模式下，其设计的换档规律曲线是控制变速器在发动机转速较高时换档，获取更多的发动机功率，达到提高整车动力性能的目的。

在经挤模式下，电控单元通过控制变速器的执行机构在发动机转速较低时即时按设定的规律曲线完成换档，以减少功率输出达到降低油耗的目的。

但上述智能化设计，还是不能最终解决AT油耗高传动效率低的问题。

因为，无论采用哪种模式，都会对发动机功率或油耗作出选择取舍。

尽管普通手动齿轮变速器(MT)，存在许多不足，但因其结构简单、效率高、功率大的优点，现在仍大量使用。

为解决上述矛盾，为在动力性和经济性上超过MT的汽车变速器出现了CVT(Contimuouly Bariable Transmission)无级变速技术。

变速器市场
目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器(MT)、电控液力自动变速器(ECT)、金属带(链)式无级变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)、双离合器变速器(DCT)及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器(IVT)等数种，并具有各自优势，但其中金属带式无级变速器前景看好。

从目前汽车变速器的市场形式和发展来看，全世界的各大厂商都对提高AT的性能及研制无级变速器(CVT)具有极大兴趣，汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化。

然而，因无级变速器技术难度很大，发展相对较慢，从而成为世界范围内尚未解决的难题之一。

无极自动变速器（CVT）
目前在汽车上广泛使用的将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术也存在着明显的缺点：传动比不连续，只能实现分段范同内的无级变速；液力传动的效率较低，影响了整车的动力性能与燃料经济性；增加变速器的挡位数来扩大无级变速覆盖范围，就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传
递路线，导致自动变速器零部件数量过多，结构复杂，保养和维护不便。

CVT(Continuoslv Variable Transmission)技术即无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。

由于CVT可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，是理想的汽车传动装置。

国内的自动变速器市场
CVT虽然结构上较为简单，但技术难度较高。

目前市场上应用最为广泛的是钢带式(或Pushbet)CVT钢带是其主要的部件之一。

理论上，无级变速器的CVT和发动机匹配度可以达到很高的传递效率。

但在现实生活中，目前的CVT并不能体现出超强的优势。

原因在于传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷。

大部分的CVT变速器只能使用于低功耗，低转矩的汽车上。

就中国市场来说，目前在中国装CVT的车型非常有限，主要受到供应的制约首先。

与AT相比．能够批量供应CVT 的厂家有限，主要是日本的JATCO、爱信(AISIN)和从ZF分离出来的邦奇（PUNCH),而前两者分属于日本的NISSAN和TOYOTA,后者从2008年才开始中国本士进行运营。

或多或少因为这样的原因，CVT在目前的价格较为昂贵。

但在全世界各大汽车厂商新推出和即将推出的车型中，配置CVT和选装CVT 变速器的车型数量呈上升趋势，CVT变速器在自动变速器总体市场中的占有率将会有所增长。

3总结部分（将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测）
总之，伴随着汽车技术创新在向实现理想变速器(无级变速)发展过程中取得的巨大成果。

变速器朝着操纵舒适、传动效率高、低油耗、环保与低噪声方向发展。

由于世界能源和环境保护问题的日益突出及激烈的市场竞争，今后汽车变速器市场会趋向最佳优化设计的多层次多样化发展。

手动变速器(MT)由于其传动效率高、功率大，油耗小、结构简单的明显优点依然占据市场的一部分。

但具有高技术水准的自动化控制的手动变速器在保持MT的优点同时又避免MT的不足方面将取得进展。

而电控液力自动变速器(ECT)，由于其性能稳定，技术可靠、智能化、舒适性好及能配合发动机降低排放的优点将保持逐步进展。

但必须在设计方面有所改善和提高，以进一步提高传动效率、降低油耗。

汽车无级变速器(CVT)，
这种摩擦传动的无级变速虽然有优势却又受到传动效率较低及传输扭矩的限制，在中小排量的汽车上占有有限的市场比例，需要开辟新的途径。

迫于全球性能源(燃油经济性)与排放限制的压力和汽车市场的激烈竞争，各汽车厂商都在投入研发性能更好的变速器以利于满足市场的多样化、多层次需求，在汽车市场上新的变速器品种将会不断出现。

汽车自动变速器市场的需求量将保持增长，例如轿车AT市场需求量在轿车变速器市场需求量中所占的比例：国内在30％以上，发达国家已达50％。

可以看出，当前国内自动变速汽车市场和潜在市场是巨大的。

4参考文献
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