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机械毕业设计车辆工程

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CL01-117@双离合器自动变速器的七档齿轮变速器设计,机械毕业设计车辆工程

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哈尔滨华德学院 毕业论文开题报 告 学生姓名 董伟 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆工程 08-2 班 指导教师姓名 赵雨旸 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 双离合器自动变速器的七档齿轮 变速器设计 一、论文的目 的、意义及研究发展方向 1、课题研究的目的、 意义 传统的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器（ AT）、无级自动变速器（ CVT）以及近几年开发的电控机械式自动变速器（ AMT）。 AT 具有较好的驾驶舒适性，操作简单，技术成熟，但结构复杂、成本高、传动效率低、油耗较高 ;CVT 具有良 好的操作性、驾驶舒适性和较高的传动效率，但成本也较高，且目前只适用于小排量轿车； AMT 是通过在手动变速器上加装计算机控制的操纵系统来实现自动变速控制 具有机构简单、效率高、成本低等特点，使用手动变速器实现自动换挡成为可能。但换挡时要切断动力（分离离合器），在动力切断和再次接合时必然引起传动系统冲击，同时动力切断过程也造成了动力 损失，影响了车辆的乘坐舒适性和动力性，目前只能在低档轿车和重型车辆上应用。 为从根本上解决 AMT 切断动力换挡带来的问题 ，近年来出现了一种双离合器式自动变速器(DCT)， DCT 是基于平行轴 手动变速器发展而来，它继承了手动变速器传动效率高、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，这不仅保证了车辆的加速性，而且由于车辆不再产生由于换挡引起的急剧减速情况，也极大地改善了车辆运行的舒适性 。 所以我 设计一款 双离合器自动变速器的七档齿轮变速器 。 DCT 在推广使用方面的一个显著的优点是它几乎不受传递功率的限制，应用范围广，它既可以应用在大型载重汽车、城市公共汽车、工程机械、中型货车等大中型车辆上，使驾驶员免于频繁的换挡操作，而且由于它的换挡时间很短，也可以应用在运动型车辆上。通常在功率较 大的车辆中，它的应用更为有利。这是因为，一般情况下它有两根传动轴是同心的，即中间的一根传动轴是实心的，而套在他外面的则是一根空心的，由于轴的刚度、强度以及结构尺寸等方面的原因，较大的传动轴轴径有利于双离合自动变速器的设计，多适合功率较大的车辆，对于小功率车辆，如果要开发设计双离合器式自动变速器，也可以采用双中间轴的布置方案。这种方案不再采用轴套的方式，而是采用了两个独立的中间轴，其刚度和强度都不再有问题，而且这样设计的双离合器式自动变速器轴向尺寸非常紧凑。 nts哈尔滨华德学院 DCT 在推广使用方面的另一个显著的优点生产成本低。 它是靠离合器和齿轮传递动力的，复杂程度低，对现有的手动挡变速器生产线稍加改造就可以转而生产 DCT，充分利用原有手动变速器生产设备，生产厂将产品升级到自动变速器。 2、课题研究发展方向 DCT 的动力传递通过两个离合器联接两根输入轴 ,相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴齿轮技术导向啮合 ,配合两离合器的控制 ,能够实现在不切断动力的情况下转换传动比 ,从而缩短换档时间 ,有效提高换档品质。 DCT 既继承了手动变速器传动效率高、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 ,这 不仅对 AMT 来说是一个巨大的进步 ,而且还保留了 AT、 CVT 等换档品质好的优点 ,因此是自动变速器的发展方向。 3、 课题国外的研究状况 1940 年 ,Darmstadt大学教授 RudolphFranke第一个申请了 DCT 专利 ,随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器 (PDK)。然而 ,在那个时代 ,未能成功将 DCT/PDK 技术投入批量生产。到了 20世纪 90 年代末期 ,大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的DCT。 2002 年 ,DCT 应用在德国大众高尔夫 R32 和奥迪 TTV6 上。 2003 年 ,其相继推广到高尔夫等其他车型上。 2004 年 ,DCT 在德国大众途安车型上首次与 TDI 柴油发动机匹配。到 2006 年 ,搭载 DCT的大众车型累计达到 70 万辆。 2007 年 ,法拉利、雷诺等公司纷纷推出了各自的赛车 ,一个共同的特点是全都搭载了类似 DCT 的变速器。同时 ,Recardo 公司开发出了 DCT 样机 ,并装备在 Bugatti-Veyron跑车上。 LuK 公司与 Ford、 Getrag 公司合作 ,共同开发带有干式离合器的 DCT,称为平行轴式变速器(PSG)。目前的 DCT 车型多为扭矩在 350Nm 左右的中级车 ,现在正准备向扭矩在 150Nm 左右的小型车发展。日本一家小型车巨头已经确定引入 DCT,不久将会有 DCT 版的小型车批量推向市场。 4、 课题国内的研究状况 目前，国 内 DCT 项目模式为中发联提供 DCT 核心模块，国内整车厂自己生产箱体和总成。由于各个成员间开发实力以及条件的原因， DCT 二次合资并未成功。其中，一汽在长春的 DCT 总成合资公司预计 2011 年底投产；上汽则在吉孚的帮助下自行开发 DCT 总成；长安、江淮将组团开发总成的研发成果和生产线；合资后的广汽将利用杭州 IVECO 生产 DCT 总成；手握 DSI 的吉利也具备了研制和制造总成的能力；奇瑞将利用自建的总成生产线以及来自于 DSI 的变速器技术人员来开发 DCT 总成；华晨和长城则计划从上汽或一汽采购总成。“二次合资”的失败在一定层 面上说明国内自主 OEM 在 DCT 产品上都急切想迈出市场“第一步”。国内自主品牌也在同步进行着 DCT 整机的实验开发，并取得了相当大的进步和一些值得推崇的经验，比如一汽、吉利、上汽以及江淮等等。 目前一汽的第一款 DCT 产品 6DT-200 的研发工作已经完成，在重量、动力性和燃油经济性方面具有明显优势。 nts哈尔滨华德学院 二、论文基本内容 1、 变速器 总体概述 2、 双离合器式自动变速器的七档齿轮变速器变速器结构方案分析 3、 双离合器式自动变速器的七档齿轮变速器主要参数确定 4、 双离合器式自动变速器的七档齿轮变速器 主要参数的 选择与设计计算； 5、 同步器的主要参数的确定 三、 研究方法 1、 本课题的技术路线如下图 2、 要解决的主要问题和技术关键 1）、 变速器 的结构型式及的选择； 2）、 变速器轴 的结构选择； 3）、 校核部件解决变速器 的寿命问题 ; 4）、 设计方法与设计过程参照汽车设计变速器设计规定进行。 5）、 运用 汽车汽车设计、机械制图、机械设计、材料力学等相关知识，并将这些知识有机结合、熟练运用； 6）、 工艺合理、成本低、可靠性高； 7)、 用 AutoCAD 完成装配图、零件图 ，设计表达设计 变速器主要参数选择 变速器各档齿轮的设计计 变速器的基本设计方案 变速器轴的设计计算 变速器齿轮的校核 变速器轴的校核 滚动轴承选择和计算 nts哈尔滨华德学院 四、设计（论文）进度安排 第 12 周：选题，进行调研，收集资料，完成开题报告。 第 3 周：研究结构原理、设计步骤与设计方法，确定总体方案。 第 47 周：主要参数的选择与设计计算。 第 810 周：完成所设计装配图与零件图图纸。 第 11 周：完成设计修改 ;整理完成设计说明书，结题。 第 12 周：准备答辩 五、主要参考资料 1 郭新华 .汽车构造 .北京 ： 高等教育 出版社， 2009.9，第二版 2 王望予 .汽车设计 .北京 ：机械工业出版社， 2004.8，第四版 3 刘惟信 .汽车设计 .北京 ： 清华大学出版社， 2001.7，第一版 4 程燕平 .理论力学 .哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2008.7，第一版 5 王春香 .基础材料力学 .北京：科学出版社， 2007.8，第一版 6 王黎钦 .机械设计 .哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2008.8，第四版 7 刘品 .李哲 .机械精度设计与检测基础 .哈尔滨 ：哈尔滨工业出版社， 2007.7，第五版 8 汽车工程手册委员会 .汽车工程手册 设计篇 .人民交通出版社， 2001.5，第一版 9ThomasC.Bowen,RochesterHills,ML(US).TwinClutchAutomatedTransmission.US,pub.No,:0088 289 A 1,2002 10 Abdreas Hegerath,Bergheim(DE).Dual Clutch For A Transmission W