双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计
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一档从动齿轮.dwg
七档从动齿轮.dwg
三五档双联齿轮.dwg
三档从动齿轮.dwg
二档从动齿轮.dwg
五档从动齿轮.dwg
倒档从动齿轮.dwg
倒档双联齿轮.dwg
倒档轴.dwg
六挡从动齿轮.dwg
双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计开题报告.doc
双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计说明书.doc
变速器装配图.dwg
四档从动齿轮.dwg
设计图纸16张.dwg
说明书封皮.doc
输入一轴.dwg
输入二轴.dwg
输出一轴.dwg
输出二轴.dwg
摘 要
双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来，它综合了液力机械自动变速器（AT）和电控机械自动变速器（AMT）的优点，能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。
本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，针对干式双离合器自动变速器的设计方法，分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。
关键词：双离合器；自动变速器；传动比；齿轮；轴
ABSTRACT
DCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved.
In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range of transmission gear ratio, center distance a preliminary selection and design. The gear on the transmission module, pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and checking on the gear. Structural dimensions of the shaft and bearing design and its selection was checked.
Key words: Dual Clutch Transmission；Automatic transmission；Transmission Ratio；Gear ；Axis
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 课题的研究现状3
1.3 课题的研究内容及技术路线4
第2章 双离合器自动变速器传动方案的确定6
2.2 DCT结构的分析6
2.2 DCT双离合器形式的分析9
2.2.1 干式双离合器性能分析9
2.2.2 湿式双离合器性能分析10
2.3 DCT基本结构方案的确定11
2.4 本章小结11
第3章 双离合器自动变速器的设计与计算12
3.1 变速器主要参数的选择12
3.1.1 传动比范围12
3.1.2 变速器各档传动比的确定12
3.1.3 中心距的选择15
3.1.4 变速器的外形尺寸15
3.1.5 齿轮参数的选择15
3.1.6 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算17
3.1.7 变速器齿轮的变位21
3.2 变速器齿轮强度校核26
3.2.1 齿轮材料的选择原则26
3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核27
3.2.3 轮齿接触应力校核32
3.3 轴的结构和尺寸设计34
3.3.1 初选轴的直径35
3.4 轴的强度验算36
3.4.1 轴的刚度计算36
3.4.2 轴的强度计算56
3.5 轴承选择与寿命计算63
3.5.1 输出一轴轴承的选择与寿命计算63
3.5.2 输出二轴轴承的选择与寿命计算68
3.6 本章小结71
第4章 变速器同步器及结构元件设计72
4.1 同步器设计72
4.1.1 同步器的功用及分类72
4.1.2 锁环式同步器72
4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定73
4.1.4 主要参数的确定74
4.2 变速器壳体76
4.3 本章小结76
结论77
参考文献78
致谢80
附录81
第1章 绪 论
汽车自动变速技术是人们长期以来一直努力追求的目标，是车辆改进和完善传动系统的重要方向。自动变速技术始于1960年左右，到现在车辆的自动变速技术已取得了长足的进步。装备自动变速器的汽车，具有操纵方便、起步平稳、乘坐舒适性好、燃油经济性高、安全可靠等一系列优点，使得市场上对装备自动变速器的汽车的需求日渐高涨。汽车自动变速器的研究和应用有着更加重要的现实意义，各主要工业国家均在这方面投入了大量人力和财力，研制出种类繁多的各类自动变速器。自动变速器技术越来越完善，在越来越多的车辆上得到应用，成为现代汽车与现代工业发展的标志之一。随着我国的经济发展，家庭汽车的普及程度越来越高，且对乘用车的乘坐舒适性、燃油经济性和排放性能有了更高的要求。因此研究和开发既有高质量、操纵方便又有经济实用等特点的车辆具有广阔发展前景，来满足日益增长的广大消费者的需求。要实现这些功能，满足这些要求，就必须开发和研制出传动系中既能够高效传递发动机动力，又具有操纵方便的自动变速器[1]。总之，双离合器自动变速器既继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点，而且实现了自动变速器的动力性换挡，又保留了液力机械自动变速器和无级自动变速器换挡品质好的优点，使车辆具有很好的动力性和经济性，相对于电控机械式自动变速器，是一个巨大的进步。
1.2 课题的研究现状
双离合器自动变速器的概念从产生到现在已经有七十年左右的历史。RudolfFranke在上个世纪30年代末首先提出将手动变速器变为动力换挡变速器的概念，用于改善卡车变速器的换挡品质。1939年德国人Kegresse.A第一个申请了双离合器变速器的专利，图1.1为Kegresse.A发明的双离合器自动变速器，其提出了将手动变速器分为两部分的设计概念。即一部分传递奇数挡，另一部分传递偶数挡。且其动力传递通过两个离合器联结两根输入轴，相邻各挡的从动齿轮交错与两输入轴齿轮啮合，配合两个离合器的控制，能够实现在不切断动力的情况下，改变传动比，从而缩短了换挡时间，有效地提高换挡品质，并在载货车上进行过相关的试验，但这种变速器并没有投入批量生产。与国外相比，国内对双离合器自动变速器的研究较晚、较少。2006年，国家将双离合器自动变速器列为“十一五”国家863计划重点项目进行研究，从此其在国内得到了迅速发展； 2008年杭齿集团等研究结构研究的6挡干式DCT获得重大突破；上汽集团2008年开始DCT的研究，并于2009年生产出样机；2009年吉利集团推出其研究的DCT样机。在渝举行的“中国工程科技论坛——2010中国汽车自主创新”上获悉，上汽正加速研发我国自主创新、拥有国际领先技术的湿式双离合器自动变速箱，并表示该项产品将于不久正式面世。同时，2011年2月比亚迪也推出自主研发的双离合器式自动变速器。
1.3 课题的研究内容及技术路线
我国是以平行轴式变速器生产为主的国家，生产双离合器自动变速器可以充分利用原有手动变速器的生产设备，只需增加少量的生产设备即可，生产继承性好，可以大大的减小成本，因此发展和研究双离合器自动变速器将是实现汽车自主创新的一个重要方向。所以本课题旨在通过对双离合器自动变速器的结构、工作原理的分析与比较，为以后的设计工作提供一定的参考。主要进行以下工作：
1、首先以DCT系统的工作原理为基础，总结归纳出各种可能的双离合器自动变速器的结构和布置型式，以及其各个结构的优缺点，从中选择适合原型车的布置形式，同时对换挡执行机构方案进行比较分析。
2、根据对双离合器自动变速器的分析，提出齿轮轴系的参数选择原则和结构设计方法。
3、根据原型车参数，应用已经确定的DCT结构和尺寸的设计原则与方法，设计干式双离合器自动变速器的基本结构。
技术路线图如图1.3所示。
结 论
汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的结构对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。
本设计是以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，依据现有大众生产的OAM变速器作为设计原型，在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，针对干式双离合器自动变速器主要进行了以下研究工作：
1、系统全面地分析了双离合器自动变速器的结构和工作原理，对其结构特点进行了总结；分析了干式和湿式离合器的特点及其适用范围；对双离合器自动变速器的执行机构传动方案进行了对比分析。
2、分析了采用干式双离合器的双中间轴式DCT的结构特点。对双中间轴式DCT的传动比和齿轮轴系的设计方法和参数选择原则进行了分析，并确定其基本的设计方法；对干式离合器的布置形式和结构特点进行分析，确定其基本的设计方法。
3、根据原型车的参数，按照确定的干式DCT的设计方法，对干式双离合器变速器的齿轮进行了设计计算，计算变速器的各挡传动比，确定齿轮的压力角，螺旋角，齿宽，齿形系数等齿轮的参数，然后通过变为系数图查找计算变为系数，然后对各挡齿轮进行变位，最后对齿轮进行校核。
4、并且对轴的强度进行校核。通过最小轴颈的计算，确定轴各段的长度和轴颈大小并对轴上零件的定位进行了设计和对轴进行强度和刚度校核计算。
5、根据轴颈的大小选定轴承和进行轴承的校核验算。
6、同步器的各个参数的选择。
对于本次设计的变速器来说，其特点是：电控机械式自动变速器效率高、安装空间紧凑、质量轻、价格低等许多优点，而且实现了动力换挡，极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。本文本着实用性和经济性的原则，虽然介绍了双离合器式自动变速器的整个设计过程，但由于知识水平和时间的限制，本设计许多过程介绍的过于简单，在各部件的设计要求上都采用比较开放的标准，因此，安全系数不高，在实际生产过程中可能会有所偏
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