双离合器式自动变速器的六档齿轮变速器设计
87页 28000字数+说明书+开题报告+16张CAD图纸【详情如下】
一挡从动齿轮A2.dwg
三挡从动齿轮A2.dwg
二挡从动齿轮A2.dwg
五挡主动齿轮A2.dwg
五挡从动齿轮A2.dwg
倒挡一级从动A2.dwg
倒挡二级从动齿轮A2.dwg
倒档轴A2.dwg
六档从动齿轮A2.dwg
双离合器式自动变速器的六档齿轮变速器设计开题报告.doc
双离合器式自动变速器的六档齿轮变速器设计说明书.doc
变速器装配图A0.dwg
各轴角度.dwg
四挡从动齿轮A2.dwg
输入空心轴 A1.dwg
输入轴2 A1.dwg
输出轴1A1.dwg
输出轴2 A1.dwg
目 录
摘要I
AbstractII
第1章 绪论1
1.1课题研究的目的和意义1
1.2课题国内外研究现状1
1.3双离合器式自动变速器的结构特点及工作原理4
1.3.1双离合器式自动变速器的结构特点4
1.3.2双离合器式自动变速器的工作原理7
1.4课题研究的主要内容与技术路线8
第2章 双离合器式变速器设计方案的选择10
2.1变速器传动机构分析和布置方案的确定10
2.1.1两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析10
2.1.2变速器倒档布置方案分析11
2.2变速器零、部件结构方案分析确定12
2.2.1齿轮形式12
2.2.2变速器自动脱档机构形式分析12
2.3本章小结13
第3章 变速器主要参数的设计计算14
3.1变速器各档传动比确定14
3.1.1设计的给定参数14
3.1.2主减速比的确定14
3.1.3 变速器一档传动比的确定15
3.1.4变速器各档传动比的确定16
3.2变速器中心距的确定17
3.3变速器的齿轮参数的确定18
3.3.1齿轮模数18
3.3.2压力角及螺旋角18
3.3.3齿宽19
3.3.4齿顶高系数19
3.3.5齿轮的修正20
3.4变速器各档齿轮齿数的分配21
3.4.1确定各档齿轮齿数及其参数21
3.5本章小结24
第4章 变速器齿轮的材料选择及校核计算25
4.1 齿轮的材料选择25
4.1.1 齿轮的失效形式25
4.1.2 齿轮的常用材料及材料的选择26
4.2齿轮的强度计算26
4.2.1轮齿的弯曲应力27
4.2.2轮齿接触应力29
4.2.3各档齿轮的强度计算校核30
4.3本章小结33
第5章 变速器轴和轴承的设计及校核计算34
5.1轴的设计34
5.1.1轴的功用及其设计要求34
5.1.2轴的尺寸34
5.2轴的刚度验算35
5.2.1轴刚度计算公式35
5.2.2一档主动齿轮处轴的刚度计算36
5.2.3一挡从动齿轮处轴的刚度校核37
5.2.4二档主动齿轮处轴的刚度计算39
5.2.5二挡从动齿轮处轴的刚度校核40
5.2.6三档主动齿轮处轴的刚度计算42
5.2.7三挡从动齿轮处轴的刚度校核43
5.2.8四档主动齿轮处轴的刚度计算45
5.2.9四挡从动齿轮处轴的刚度校核46
5.2.10五档主动齿轮处轴的刚度计算48
5.2.11五挡从动齿轮处轴的刚度校核49
5.2.12六档从动齿轮处轴的刚度计算51
5.2.13倒挡的刚度校核53
5.3轴的强度计算57
5.3.1实心输入轴的强度校核58
5.3.2一挡输出轴段的强度校核59
5.3.3空心输入轴的强度校核61
5.3.4倒档轴的强度校核63
5.3.5倒挡输出轴段的强度校核64
5.4轴承的选择及校核66
5.4.2一挡输出轴承的校核68
5.4.3倒挡轴轴承的校核69
5.4.4倒挡时输出轴承的校核70
5.5本章小结71
第6章 同步器的确定72
6.1锁环式同步器72
6.2本章小结76
结论77
参考文献78
致谢80
摘 要
本设计是双离合式自动变速器的六挡齿轮变速器设计，根据前期的资料收集，可以了解到DSG结构上的特点和其传动原理，根据收集的资料DSG大体可分为三种结构形式，分别为单输出轴式、双输出轴式、三输出轴式。对于单输出轴式由于轴向尺寸大，多用于后驱车上，对于双输出轴式和三输出轴式由于轴向尺寸小多用于发动机前置前驱上。本文设计研究了三输出轴式六挡齿轮变速器，其目的主要是将汽车设计材料力学、机械设计、机械制图等相关知识的有机结合、熟练运用。对变速器中的相关部件进行设计计算，用AutoCAD软件绘制装配图和零件图等。设计过程完成以下内容：撰写变速器的研究现状和发展趋势，了解国内外变速器的发展现状。结合收集的资料选着传动方案，明确所设计变速器的结构特点及工作原理。结合任务书中所给定的数据进行齿轮的设计计算，包括齿轮基本参数计算以及齿轮的强度校核计算。轴和轴承的设计计算，包括轴的刚度校核和强度校核。强度校核要画出相应的弯矩、扭矩图。对同步器的工作原理、设计过程及选择方法进行阐述，以便选择合适的同步器。
关键词：双离合器；齿轮变速器；自动变速器；轴；齿轮；变位系数
ABSTRACT
This design is a dual-clutch six-speed automatic transmission. According to the preliminary data collection, I understand the structural characters of DSG and its drive principle. DSG can be roughly divided into three stractural forms, single-output shaft, dual-output shaft and three-output shaft. Because of the big size of the single-output shaft, it is usually used on the back opposite the other two. This thesis discuss six-speed gear transmission of the three-output shift. The purpose is to put design material, mechanics automatic design and mechanicle drawing together. This article calculates the relevant parts of the transmission and draws patterns by Auto CAD. Following completion of the design process,Write transmission’s history current situation and comprehend the development of transmission in and out our country. Pick out the plan according to the data and make clear the stracture features and working principle. Calculate the gear on the basic parameter and gear strength check calculation. The calculation of shaft and bearing including the stiffness and strength. In order to pick out the right synchronizer, this article expounds the synchronizer’s working principle, design process and selection methods.
Key words: dual- clutch;gear transmission ;automatic transmission ;axis;gear ;variable coefficient
1.1课题研究的目的和意义
双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission，即DCT)是一种机械式自动变速器，采用液压以及电子系统控制档位的变换，能够有效的缩短换档时间，有效提高换档品质。而且这种换档方式也可以方便的应用于混合动力车辆，具有优异的性能和广阔的应用前景，是一种很新的技术双离合器自动变速器既继承了手动变速箱传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点，而且实现了换档过程的动力换档，即在换档过程中不中断动力，在换档过程中，发动机的动力始终不断的被传递到车轮，所以这样完成的换档过程为动力换档。车辆实现了动力换档过程，将大大提高换档舒适性，同时也保证车辆具有良好的燃油经济性，使车辆油耗和排放等方面得到改善，所以对节能减排具有重大意义。通过对双离合器式自动变速器设计过程的了解，使我对其结构形式原理都有了深刻的认识，同时也对变速器的发展进以及发展形势程有了一定的了解，这也能锻炼我独立思考和绘图的能力，在变速器的设计过程中，变速器的基本参数的选择是十分重要的，因为这些与汽车的动力性，经济性，行驶稳定性等都是密切相关的，通过对双离合式自动变速器的设计让我更加的了解变速器参数的选择过程对汽车性能的影响，变速器的设计是一个复杂的过程，所以这对设计者有着较高的要求，同时也使我对双离合式自动变速器的设计过程以及设计方法有了一定的认识。1.3双离合器式自动变速器的结构特点及工作原理
1.3.1双离合器式自动变速器的结构特点
DCT主要包括带扭转减振器的湿式离合器系统、按DCT工作原理配置的变速器及换挡系统和相应的控制系统。
（1）扭转减振系统
由于在DCT中没有使用液力变矩器等可以吸收系统振动的元件，所以需要采用扭转减振器来吸收系统的扭转振动。
在DCT系统中，可以采用普通的单级或多级扭转减振器，其安装位置在发动机飞轮与DCT动力输入部件之间，因此需要将飞轮的转动惯量与DCT动力输入件的惯量综合匹配，并确定系统的扭转刚度来设计扭转减振器。
但是，为了使整车实现更高的舒适性，可以将扭转减振系统设计为带有双质量飞轮式的扭转减振器，这样可以非常有效地控制汽车动力传动系的扭转振动及噪声。与传统的离合器从动盘式扭转减振器相比，双质量飞轮式扭转减振器还可加大减振弹簧位置半径，降低减振弹簧刚度并允许增大转角，不仅在常用车速范围内的减振和隔振
第3章 变速器主要参数的设计计算
3.1变速器各档传动比确定
3.1.1设计的给定参数
选择最低挡传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑确定。对于本设计任务书中已给出挡位数目为6挡变速器。
根据现在任务书中提供的设计数据如表3.1。
表3.1 任务书给定参数
发动机最大输出功率96KW
发动机最大扭矩220N·m
发动机最大扭矩转速1750~3500RPM
发动机最大功率转速5000RPM
汽车最高车速200Km/h
轮胎类型与规格205/55R16
汽车前轴负荷8000N
汽车后轴负荷7000N
结 论
双离合式自动变速器简称DSG或是DCT。它是基于机械式变速器的基础上设计的，既有中间轴式的结构特点，齿轮传动过程与两轴式相同，所以说它即保留了机械式变速器的结构简单、传动效率高等特点，由于它的操纵机构是电子液压控制，故它有继承了自动变速器动力性、经济性好等优点。
在本次课题设计中，前期工作主要是收集资料，了解双离合式自动变速器的大体分类、组成、结构特点、工作原理，以及双离合式自动变速器的发展现状和发展前景。为接下来的课题设计打好基础。按照设计要求，课题主要完成以下工作：
（1）根据查阅的资料，比较变速器布置方案的特点，确定变速器的布置方案。
（2）选择齿轮的压力角、螺旋角及模数，按照任务书中给定的汽车参数，计算主减速比的范围，确定主减速比，选择最高挡传动比，确定各挡传动比，初选中心距，按照中心距确定各档位的总齿数，分配齿轮齿数，精确中心距，对齿轮变为，配凑中心距，计算各齿轮的基本参数。
（3）分析齿轮的失效形式和原因，以及齿轮材料的选择
（4）对齿轮进行强度校核，包括弯曲疲劳强度、接触疲劳强度校核。
（5）轴的设计计算及校核以及轴承的选择和寿命校核。轴的校核包括轴的刚度校核和强度校核。
（6）同步器各参数的选择
变速器参数计算完成之后，利用AutoCAD绘制装配图和零件图，在画图过程中变速器的结构合理性得到了进一步的完善。DSG是现今比较先进的变速器，同时也是将来变速器发展的一个方向和趋势。通过这次设计，对双离合式自动变速器的结构、工作原理等都有的进一步的认识。在设计过程中有很多结构是参照同类车获取的。
参考文献
[1] 陈勇,程秀生,崔爱乐等.六速双离合器自动变速器开发 [J]. 汽车技术, 2010，(3).
[2] 吴天. 双离合器的设计与开发 [D]. 2007.
[3]王传金.唐进元.李培军.武军双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理 分析[J]．农业机械学报，2008(6).
[4]牛铭奎，程秀生，高炳钊．等．双离合器自动变速器换档特性研究[J]．汽车工程，2004，26(4).
[5]王传金.唐进元.李培军.武军双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理 分析[J]．农业机械学报，2008(6).
[6] 康海涛. 双离合器式自动变速器的研究 [D]. 2004.
[7]牛铭奎，葛安林，等．双离合器式自动变速器简介[J]．汽车工艺与材料．2002(12)
[8] 李柱国.机械设计与理论.北京：科学出版社，2003．
[9] 王江波. 双离合器自动变速器的发展及展望 [J]. 上海汽车, 2008，(1).
[10]吴光强，杨伟斌，秦大同．双离合器式自动变速器控制系统的关键技术[J]．机械工程学报., 2007，43(2).
[11]王望予主编.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004．
[12]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].3版.北京: 高等教育出版社，2006.
[13]汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册：(设计篇) [M] .北京：人民交通出版 社，2001．
[14] Crobpietsch,w.sudau,J.Dual Clutch for Power-shift Transmission-a Traditional Engaging Element with New Future,VDI-Berichte Nr.1565(2000),259-273.
[15]AUDI A G.Audi TT 3.2 quattro with shift gear-box(DSG)[J] Audi Word,2003(2:20-4).
[16]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社，2004:685-711.
[17]王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社，2004.8.
[18]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社，2006.5.
[19]雷雨龙，李永军，葛安林等.机械式自动变速器起步过程控制.机械工程学报，
2000，36.
[20]刘振军，秦大同，叶明．等．车辆双离合器自动变速传动技术研究进展分析[J]．农业机械学报，2005．36(11)：161～164．
[21] 铭奎，程秀生，高炳钊等．双离合器自动变速器换档特性研究 [J]．汽车工程2004，26(4)：453～457．
[22] 光强，杨伟斌，秦大同．双离合器式自动变速器控制系统的关键技术[J]．机械工程学报，2007，43(2)：13～21．
[23] 铭奎．双离合器式自动变速器的开发与研究：[D]．长春：吉林大学，2003.
川公网安备: 51019002004831号