sq2041型货车变速器设计开题报告

SQ2041型货车变速器的设计

开题报告

一、综述

1.研究现状：

在过去的五年中，国内重型汽车经历了从强势猛增到平稳增长的过程，为重型汽车变速箱行业提供了良好的发展机遇，业内大多数企业都取得了令人鼓舞的经营业绩，产品销量、利税指标、技术改造投入等成倍增长。尤其是几家规模较大的专业变速箱企业，经过市场竞争的严峻考验，在完成了对引进技术的消化吸收形成自身的核心竞争力之后，恰逢市场需求量大幅度攀升，实现了快速扩产上量，跨越式的发展。但是，随着大吨位、多轴车的热销及解放奥威重卡的上市，重型汽车市场呈现出结构上的重大变化。重型汽车变速箱行业如何适应复杂多变的市场，得以持续发展，则需要重新思考发展战略。

目前，国内生产重型货车变速箱的企业主要有一汽、东风和斯太尔三家，但受国家宏观政策影响非常明显，用车环境发生了很大变化。车型上由小吨位向大吨位转变，多轴车上升明显；牵引车、自卸车等车型销量上升迅猛，改变了过去市场的车型结构。与此相应，大扭矩、多档位变速箱占据了市场主导地位。

从产品角度上讲，国内目前的重型变速箱产品可分为四大类，根据引进技术的国别和采用的技术标准不同可称之为：北美系、欧洲系、日系及由日系衍生的其他产品。实际产能已超过35万台，基本与国内市场需求量相当。

其中以伊顿技术为背景的两大变速箱强势增长，富勒占国内15t以上重型汽车85%的市场，2007年上半年的月产量已超过前几年的年产量，全年的销售收入将超过20亿元；新近挂牌的一汽伊顿，总投资1亿美元，将推出伊顿在全球畅销的和最新研制成功的变速箱，产品5-10个档位、7个系列600多个品种、高低端两个平台，其市场竞争能力将会跃居行业之首。

以ZF为技术背景的湛江变速箱，占据高档大型货车市场份额的70%，但由于种种原因，产量有限。

以日产柴技术为基础的大同变速箱其性能价格比由于其他产品，得到市场的广泛认可，目前7挡120箱热销，9挡、13挡箱具有很强的竞争力，2007年各种规格的变速箱会形成15万台的产能。

从目前产品结构来看，多挡1000N/m以上重型变速器生产能力略显不足，而6挡1000N/m以下重型变速箱产能过剩。从发展趋势看，2008年以后竞争的焦点将会以多档位、大扭矩、稳定性、可靠性为中心展开。

2 变速器的概述

变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的部件，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机再最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。变速器由变速传动机构和纵机构组成。为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下设计要求：

a) 变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数优化匹配，以保证汽车具有良

好的动力性与经济性；

b) 设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒

退行驶；

c) 纵简单、方便、迅速、省力；

d) 传动效率高，工作平稳、无噪声；

e) 体小、质轻、承载能力强，工作可靠；

f) 制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长；

g) 贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定；

h) 需要时应设置动力输出装置。

除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。

本课题是对SQ2041型货车变速器的结构设计。设计的依据是：

驱动形式：4×2（后驱）

驾驶室：平头，单排

整车外形尺寸：5940×1960×2100mm

轴距：3200mm

前轮距1460mm

后轮距1470mm

整车整备质量2050kg

整车最大装载质量：2000Kg

最小离地间隙：185mm

最高车速：大于等于85Km/h

发动机型号：BN492D1QB

最大功率：64KW/3800rpm

最大扭矩：185Nm/2500rpm

该变速器设计应为整车提供合理的变速速比，使车辆系统的动力性、经济性得到最大的发挥。

3 变速器的结构分析与型式选择

变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发

动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。

二、研究内容

1、重型货车机械式变速器的特点

重型货车具有总质量大、品种多、使用工况复杂等特点，为了满足重型货车的这些使用特点，使汽车的动力性和燃油经济性尽可能达到最佳状态，那么，总速比范围大，档位数多，应该是重型货车变速器的主要特点。

目前，各种重型货车机械式变速器的档位数一般为5-18挡，我国一般为5-10挡。

2、变速器与车辆的匹配

各种车辆的用途不同, 对变速器的要求也各异。所谓变速器与车辆的匹配,即是为满足一定需要和使用性能的车辆配置一台水平相当、技术性能合理、与车辆的动力性和经济性相适应的、安装和使用既方便又经济合算的变速器。变速器的最高档和最低档速比、档位数和各档速比是变速器与车辆匹配的主要内容。

2. 1 变速器最高档速比的确定

变速器的最高档一般取为直接档,即速比等于1。但目前速比小于1 的超速档变速器日益增多。变速器采用超速档的目的在于提高在良好路面上(如公路长途运输) 行驶时的平均车速,提高运输效率, 而不是为获得良好的加速性能, 如某些柴油车与功率相同的汽油车相比, 其发动机的特点是扭矩大而转速低, 若要使柴油车达到高车速, 必须选择较小的驱动桥主传动比,但主传动比小了。要使车辆获得最大爬坡度和加速性能,则变速器其他各档特别是第一档的速比势必加大,这将使变速器承受更大的负荷而变得尺寸过大。在这样的情况下可设置超速档来解决上述矛盾。综合考虑驱动桥主传动比和变速器一档速比的限制, 满足高平均