轿车用机械式自动变速器操控机构设计开题报告.doc

广东技术师范学院本科毕业论文（设计）开题报告院别机电学院专业机械设计制造及其自动化班级06汽本1姓名陈醒环学号2006090343030联系方目轿车用机械式自动变速器操控机构设计开题申请：（包括选题的意义与目的、文献综述、研究现状、创新思路、论文提纲、进度安排、参考文献等。）一、选题的意义与目的汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛。汽车电子化的程度也越来越高，汽车正由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的“电子汽车”。电子技术在现代汽车上的主要应用有电子控制喷油装置，电子点火装置，电控自动变速器，防抱死制动系统，电子转向系统、自动巡航系统等。其中电控机械式自动变速器（）就是电子技术飞速发展的产物。它大大提高了汽车使用的方便性，降低了驾驶员的劳动强度，进一步满足了人们对汽车的使用要求。AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。常适合我国国情的机电液一体化高新技术产品。电控机械式自动变速器（AMT）是在手动机械式变速器和干式离合器的基础上利用先进的电子技术和液压技术实现自动化而产生的。他不仅保留了原齿轮变速器效率高、成本低的长处，而且还具有液力自动变速器因自动换档所带来的全部优点。它是在现生产的机械变速器上进行改造，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换档杆部分，生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家接受。而其中自动变速器操控机构则是AMT自动换挡的核心执行元件，所以研究出控制灵敏的，结构简单的，工作可靠的，占用空间少的AMT操控机构对于机械式自动变速器操控机构的发展有重大的意义。二、文献综述与研究现状机械式自动变速器（AMT）是如何实现换挡的呢？主要是自动变速器的电脑（ECU）通过获得车速、负荷等参数后计算，经过比较后对变速器的离合器控制机构和选换档机构进行控制。从而使离合器分离或结合，和选档换挡。而AMT的操控机构可分为电控气动，电控液动和电控电动（全电式）三种类型1.电控气动AMT电控气动选换档系统对于一般车辆，由于没有气动装置，一般不采用，只有在有气压系统的大型乘用车或商用车上使用。2.电控液动AMT电控液动选换档系统具有能容量大、操作简便、易于实现安全保护、具有一定的吸振与吸收冲击的能力以及便于空间布置等优点。但是在利用高速开关阀控制离合器的系统中，其主要的缺点就是温度的变化使离合器的执行机构中液压油的粘度发生变化，因而使离合器回油管路压力损失发生变化。温度降低，油粘度变大，离合器的结合速度较慢，导致在汽车刚开始起步时换档品质差。而且温度降低到一定的程度之后，液压油的流动性能大大降低，严重时会发生换不上档的现象。其次，液压元件对加工的精度要求非常高，特别是高速电磁阀的加工，因而一般的厂家难以加工，成本高。3.电控电动AMT近些年来，电子产品性能上的不断完善，使得在变速控制系统中采用电力拖动成为可能。将自动变速控制系统中要直接控制的对象：油门、离合器以及选换档装置的动作采取电动机带动的方式。但它反映速度比较慢，调试也比较复杂，大批量生产有一定难度。在当今对车辆燃油经济性和排放要求越来越高的国际形势下，该系统已成为世界各国汽车零部件供应商和整车生产厂家竞相开发的热点，并相继在各种车型上推出各自的产品。美国Eaton公司最近推出了电机控制执行的Fuller变速箱；TTC(TransmissionTechnologiesCorporation)公司和DANA公司成功为商用车开发了AMT7变速箱；德国ZF公司开发的AsTronic自动变速器；德国奔驰公司开发的Sprintshift变速箱以及意大利MagnetiMarelli公司用于法拉利赛车和菲亚特轿车的SelespeedSystem系统等等。从中可以看出AMT具有广阔的发展前景。我国汽车企业也正在开展自动变速器的研制工作，一汽、二汽、北汽福田、奇瑞等汽车企业都正在研制，吉林大学、北京理工大学、上海交通大学等高等院校也在从事这方面的研究，其中吉林大学葛安林教授领导研究的两参数最佳换档规律、动态三参数换档规律、离合器最佳接合规律、最佳同步换档控制、动态闭环换档控制、离合器模糊起步控制、智能换档理论的研究等处于世界先进水平三、创新思路AMT系统是在传统手动的固定轴式变速器和干式离合器的基础上,应用自动变速理论,由电控单元控制执行机构实现车辆起步、换挡自动操纵。随着电机技术的不断改进,电动式AMT成为自动变速器的一个开发热点。由于现代轿车的发展趋向于经济化、高速化、简单紧凑化，所以对于轿车用的机械式自动变速器（AMT）来说，电控电动式的自动换挡机构更适合。而电控电动式的自动换挡机构的机械部分则是要设计得更加巧妙，实用，可靠，简单紧凑。由于是电机作为动力源驱动离合器，选换档机构工作，电机的功率和转矩都不大，所以该自动变速机构必须设计出减速增扭和反映灵敏等特性，并且机构必须工作可靠，寿命较长。全电动式的AMT的机械换挡部分主要是由各种连杆、各种减速齿轮、齿条、蜗轮蜗杆、凸轮等简单的机械传动副组成。因此这就使得该换挡机构较电控液压、电控气压的操纵机构简单紧凑，并且系统工作所消耗的功率不大。所以AMT的换挡操纵机构的设计和优化则大大改善了AMT变速器制造的经济性和结构的简单紧凑性。四、论文提纲第一章、前言介绍三种自动变速器（AT、CVT、AMT）的各种技术情况，通过对比后得出AMT自动变速器具有传动的效率高、成本低、结构简单、易制造等的优点。另外还介绍了AMT变速器在国外的发展历史和发展状况及其发展趋势，还提出了本文的主要工作是对轿车用AMT执行机构进行设计，并列出了本文的设计流程图。第二章、电动式AMT离合器操纵机构的设计主要是介绍AMT变速器的工作原理和分类：电控气动AMT、电控液动AMT、电控电动AMT，其中电控电动AMT有着控制系统的结构简单，重量轻，成本低，控制方法上简单等的有点，所以电控电动AMT的发展潜力较大。还介绍AMT的系统功能和AMT的关键控制技术。第三章、电动式AMT选档操纵机构的设计根据查得的车型驱动离合器的有关参数，开始对电动离合器的驱动电机进行了选型。然后根据要设计的电动离合器执行机构的要求而选取一种适合的离合器驱动方案。方案确定后对各个零部件进行设计并校核关键部位，对离合器分离所用的时间进行计算。第四章、电动式AMT换档操纵机构的设计先选定适合的选换档的方案，并对选档和换档的驱动电机进行了选型，然后对选档和换档的各个零件进行设计并校核，设计完毕后计算选换档的总共时间。第五章、结论与展望对前面的工作进行了总结，指出了本文仅完成了全电AMT的操控机构的设计工作，距离产品的实用化和市场化还有较大的差距。为了进一步提高全电动AMT的性能和实用性，仍需要进行后续研究。五、进度安排2010.3.222010.3.28在图书馆、Internet网上查阅相关文献资料。（1周）2010.3.292010.4.11整理汇总资料，进行方案设计及其比较，拟定最佳设计方案。（2周）2010.4.122010.5.02进行具体的各结构功能件设计，校核强度和刚度。（3周）2010.5.032010.5.16绘制操控机构总图及零件图（2周）2010.5.172010.5.30撰写设计论文（12000-15000字），完成3张A0图纸总量，交指导老师评定。（2周）六、参考文献1Garofalo,F.；Glielmo,L.；Iannelli,L.；Vasca,F.SmoothEngagementforAutomotiveDryClutch.DecisionandControlJ,2001.Proceedingsofthe40thIEEEConferenceonVolume1,4-7Dec.2001Page(s):529-5342陈家瑞等.汽车构造M.北京:人民交通出版社,2002.3金伦.AMT换挡过程的离合器控制J.汽车技术，2006，卷1：11-134江发潮.机械式自动变速器的离合器优化控制J.清华大学学报，2005，卷45(第2期)：242-2455Glielmo,Luigi；Iannelli,Luigi；Vacca,Vladimiro；Vasca,Francesco.GearshiftControlforAutomatedMa