CL01-115@双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计
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机械毕业设计车辆工程
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CL01-115@双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计,机械毕业设计车辆工程
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本科学生毕业设计 双离合器式自动变速器的 七 档齿轮 变速器设计 院系 名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 07-1 班 学生姓名 ： 闫鹏 指导教师 ： 赵雨 旸 职 称 ： 副 教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 nts The Graduation Design for Bachelors Degree Design on seven-speed gear transmission of dual-clutch automatic transmission Candidate： Yan Peng Specialty： Vehicle Engineering Class： 07-1 Supervisor： Associate Prof Zhao Yuyang Heilongjiang Institute of Technology 2011-06 Harbin nts 毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 : 双离合器式自动变速器的 七 挡齿轮变速器设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07-1 班 学 生 姓 名 : 闫鹏 导 师 姓 名 : 赵雨 旸 开 题 时 间 : 2011-2-28 SY-025-BY-3 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 nts 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 闫鹏 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07-1 班 指导教师姓名 赵雨旸 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 交通工程 是否 外聘 是 否 题目名称 双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计 一、 课题研究 现状 、 选题 目的 和意义 1、 研究 现状： 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。虽然国外已经批量生产双离合器式自动变速器并应用到了多款轿车上，但国内的研究与国外相比正处于起步阶段。 1940 年， Darmstadt 大学教授 Rudolph Franke 第一个申请了双离合变速器专利，并在货车上进行了装车试验，但始终没能投入批量生产。随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器。到了20 世纪 90 年代，国内外各大汽车厂商都投入了较大力量对 DCT 进行研究和开发，并开发出了多种型式的 DCT 产品。较为突出的是德国大众公司和美国博格华纳（ BorgWarner）集团合作开发的第一款能适用 于大批量生产的双离合变速器 直接换挡变速器（ Direct Shift Gearbox 简称 DSG）。大众公司已将 DSG 应用于 Audi TT、第五代高尔夫等多种主流车型上。 在大众汽车 DSG 一马当先的带领下，其他国家厂商纷纷投入人力物力加入 ”双离合器变速器 ”的队伍。与大众不同的是，其他厂商更专注于提高双离合器变速器所承受的最大扭矩，将双离合器变速器装备到跑车上。 宝马 M 部门在第 3 代 SMG（ Sequential Manual Gearbox）顺序式手动变速器的基础上开发出了最新的专门为最高转速可达 9000r/min 的 V8 发动机而设计的 M-DCT（ Dual Clutch Transmission） 7挡双离合器变速器。 M-DCT 双离合器变速器已经率先装备在宝马最新一代 M3 轿跑车和敞篷跑车上。 保时捷 一直是使用手动变速器和 Tiptronic 手 /自动一体变速器的。目前，保时捷将自己 “雪藏 ”多年的 PDK 双离合器变速器应用于民用跑车领域。保时捷 PDK 双离合器变速器的结构和运行原理与大众汽车公司 DSG 双离合器变速器相同。 除了宝马和保时捷， 日产 研发出配合 GT-R 跑车的双离合器变速器，三菱汽车研发出用于 EVO 跑车的双离合器变速器。 不久的未来，以大众 DGS 为领头羊的双离合器变速器将成为变速箱技术的主流，各种级别的轿车都将会广泛应用双离合器变速器。 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 称其 将推出自主研发的 双离合器式自动变速器。 正是这样的两个离合器配合换挡的结构，在挡位切换时齿轮早已衔接， DSG 双离合自动变速器实现了，平顺换挡、快速换挡、动力 “无间断 ”地输出，节约燃油的设计目的。据大 众官方数据，SY-025-BY-3 nts目前普及型的双离合变速器换挡时间只有 0.2 秒左右。即使是全球最好的赛手换挡速度也不可能与双离合变速器相比。双离合变速器换挡时间也远超出人类操作的极限。 双离合器变速器是脱胎于半自动变速器技术的一项衍生技术，目前大众已经在 高尔夫 汽车上成功使用了的 DSG-7 双离合器自动变速器，其技术核心是从机械传动的手动变速器发展而来，内部构造却与传统手动变速器相似。因此它继承了手动变速器工作可靠和便于维护的技术优势。同时，双离合器变速器在使用方面与普通自动变速器并无太大差别，方便省力。 总之，双离合器自动变速器 既继承了传统手动变速箱传动效率高、结构紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点，又实现了液力机械自动变速器和金属带式无级自动变速器动力换挡，换挡品质好的优点，使车辆具有很好的动力性和燃油经济性，具有优异的性能和广阔的应用前景。 2、 选题 目的 和意义 ： 为了解决中断动力换挡给车辆性能带来的影响，需要对电控机械式自动变速器的换挡过程进行精确的控制。特别是为了减少换挡过程中的冲击度，需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、转矩等方面进行精确匹配和控制，但是这些仅在一定程度上改善其换挡性能，并不能从根本上解决问题。如果 要进一步提高电控机械式自动变速器的性能，则需要增加发动机起、停等一些其它控制手段，反而增加了车辆的复杂程度和成本，得不偿失。所以，电控机械式自动变速器在对车辆舒适性等方面要求不高的车型上，例如低挡轿车、军用车辆、公共汽车、载重车等，由于其具有结构简单、成本低等优点，仍具有优势，但是在对舒适性要求高的车型上，其应用就具有了局限性。为了既可以充分利用 AMT 所具有的优点，又可以消除 AMT 中断动力换挡的缺点，双离合器式自动变速器（ DCT）应运而生，它基于平行轴式手动变速器发展而来，其转矩传递能力适用于各种排量的车辆 ，同时继承了手动变速器传动效率高、结构简单、安装空间紧凑、重量轻等优点。这种自动变速器的出现已经成为了许多汽车厂家所关注的热点。 本课题在国内外研究的基础上，旨在通过对双离合器自动变速器的结构、工作原理进行 研究 ， 对本课题的研究能够使我了解 双离合器自动变速器的设计方法和原则 ，通过本课题的研究我可以完成专业课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法， 以后的设计研究工作提供一定的参考 。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1.设计的 基本内容 ： 依据现有生产企业在生产车型的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、等条件下，设计出符合要求的变速器。 （ 1） 了解 双离合器式自动变速器结构及工作原理、设计步骤与设计方法 。 （ 2） 对 所设计的双离合器式七挡自动变速器进行总体方案论证。 （ 3）双离合器式自动变速器中 各部件 的 主要参数进行选择与设计计算。 （ 4） 同步器主要参数的确定。 2.拟解决的主要问题 ： （ 1） 各档位传动比计算及齿轮齿数分配 nts（ 2） 各档位齿轮 的 设计 和校核 （ 3）各 轴的设计 和校核 （ 4）确定 同步器结构及主要参数 三、 技术路线 （研究方法） 四、 进度安排 （ 1） 调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 （ 2） 研究 双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器 的 结构原理、 设计步骤与设计方法 第 3周 （ 3） 双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器 主要参数的选择与设计计算 第 4 9 周 （ 4）完成所设计装配图与零件图图纸 第 10 12 周 （ 5） 完成 设计说明书 的撰写 ，指导教师审核 第 13 周 （ 6）毕业设计（论文 ）修改、完善 第 14 周 （ 7）毕业设计（论文）审核、预审 第 15 周 （ 8）毕业设计（论文）修改、完善 第 15、 16 周 （ 9）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 17 周 根据相关资料初步构思、确定变速器的总体方案 完成毕业设计和设计说明书 查找、确定变速器各组成部件的材料 使用 AUTOCAD 完成工程图纸 通过网上搜索，阅览电子资料、图书搜集相关资料 传动比分配、齿轮基本参数的确定 轴的基本参数的确定 同步器类型的确定 轴承的选用 各档齿轮的校核 轴的校核 轴承的校核 同步器基本参数的确定 nts五、 参考文献 1 唐德江 .双离合器式自动变速器的研究 .D.武汉：华中科技大学， 2005 2 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). 3 陈然 ,孙冬野 ,刘永刚 ,. 双离合器式自动变速器建模与控制系统仿真 J. 重庆大学学报 ,2010,(9). 4 董小洪 . 双离合器自动变速器干式双离合器设计与分析 D 2010 5 Xubin Song, Jason Liu, Daniel Smedley. Simulation Study of Dual Clutch Transmission for Medium Duty Truck ApplicationsJ.SAE,2005(01):3590-3593. 6 赵志强 .湿式双离合器自动变速器建模及仿真分析 D.长沙：湖南大学， 2009 7 赵玉省 .双离合器自动变速系统的综合控制 D.重庆：重庆大学， 200918 8 Andreas Hegerath,Bergheim(DE).Dual Clutch For A Transmission With Two Input Shafts.US，Patent No.:6929107B2， 200520 9 康海涛 .双离合器式自动变速器的研究 .D.武汉：华中科技大学， 2004 10 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 11 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 12 AUDI A G.Audi TT 3.2 quattro with shift gear-box(DSG
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