1.研究目的及意义

变速器作为汽车传动系统的主要组成部分，是汽车动力性和燃油经济性的重要保障。随着科技的高速发展，人们对汽车的要求越来越高，汽车的性能，使用寿命，能源消耗，振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能的设计和研发。变速器技术的发展是衡量汽车技术水平的一项主要依据。

课题需要完成变速器传动部分的零部件测绘，并对零部件的关键参数进行计算与校核，其次运用CAD软件完成个零部件的数字建模，并实现虚拟装配与干涉检查，最后利用CAD/CAE软件对其运动学进行分析。设计重点是齿轮与轴的关键参数测定，齿轮的建模，虚拟装配与干涉检查，运动学分析。

2.国内外研究状况

2.1国内外变速器CAD研究现状

我国汽车工业采用CAD技术，从无到有，至今已有十年的历史。与其他机械产品相比，汽车行业在计算机应用的投入比较多。中国一汽引进的IBM4381为主机在全厂建立了近程和远程工作站，形成了技术信息和CAD/CAM中心。完成大量的汽车零部件的结构分析，在产品设计，工艺设计，装备制造等许多方面发挥巨大的作用。

魏涛在《汽车变速器优化设计》中以最高档为直接档的五档变速器为对象，讨论了变速器中心距及各档齿轮的参数设计^[1]。龚杰在《基于CATIA和ADAMS的汽车变速器参数化设计及仿真》中基于参数化设计和虚拟样机技术，通过对理论知识的查询，根据设定的参数完成车辆的变速器零件的设计^[2]。通过CATIA对应模板对变速器进行模型的建立与装配，对相应的零件位置关系进行约束。

张军，朱亮亮，彭思茂在《基于CATIA五档手动变速器结构仿真设计》中在参数，结构数据已完成的前提下，综合应用CATIA零部件功能和装配功能，对变速器进行了齿轮变速机构的零部件绘制和装配的三维设计^[3]。张书光以某轿车的整车参数和发动机参数为依据，确定变速传动方案，利用CAD/CAE技术保证壳体的可靠性和寿命进行优化设计，缩短设计周期，降低开发成本。吴林通过PRO/E软件对某型手动变速器零部件进行参数化建模，运用簇表技术建立变速器零部件的“虚拟零件库”，然后采用自下而上的装配方法，按一定装配关系和装配工艺组装成手动变速器总成^[4]。

在国外，汽车工业是较早开发和应用CAD的行业之一。在60年代时，美国福特和通用两大汽车公司就开始研究如何把CAD/CAM技术用于汽车车身设计^[5]。1967年开始，福特公司先后开发利用了有限元分析软件，数控软件，线框造型软件PDGS等。这些软件至今仍在汽车制造，概念设计，结构设计和有限元前后处理等方面起作用。此时，汽车工业主要在设计，绘图等部门用CAD/CAM技术降低成本，提高设计和绘图的精度，缩短产品研制和开发周期。八十年代末美洲虎汽车公司进行新车型的无图纸生产，其所有零部件直接用计算机数控方法来加工。