雙離合器式自動變速器的七擋齒輪變速器設計[七檔][DCT干式雙離合器]【含16張CAD圖紙】

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 雙離合器式自動變速器的 七擋齒輪變速器設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-1班 學 生 姓 名: 閆鵬 導 師 姓 名: 趙雨旸 開 題 時 間: 2011-2-28 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 閆鵬 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07-1班 指導教師姓名 趙雨旸 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 交通工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 雙離合器式自動變速器的七擋齒輪變速器設計 一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀： 我國是以平行軸式變速器生產為主的國家，生產雙離合器自動變速器可以充分利用原有手動變速器的生產設備，只需增加少量的生產設備即可，生產繼承性好，可以大大的減小成本，因此發(fā)展和研究雙離合器自動變速器將是實現(xiàn)汽車自主創(chuàng)新的一個重要方向。雖然國外已經批量生產雙離合器式自動變速器并應用到了多款轎車上，但國內的研究與國外相比正處于起步階段。 1940年，Darmstadt大學教授Rudolph Franke第一個申請了雙離合變速器專利，并在貨車上進行了裝車試驗，但始終沒能投入批量生產。隨后保時捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器。到了20世紀90年代，國內外各大汽車廠商都投入了較大力量對DCT進行研究和開發(fā)，并開發(fā)出了多種型式的DCT產品。較為突出的是德國大眾公司和美國博格華納（BorgWarner）集團合作開發(fā)的第一款能適用于大批量生產的雙離合變速器—直接換擋變速器（Direct Shift Gearbox簡稱DSG）。大眾公司已將DSG應用于Audi TT、第五代高爾夫等多種主流車型上。在大眾汽車DSG一馬當先的帶領下，其他國家廠商紛紛投入人力物力加入”雙離合器變速器”的隊伍。與大眾不同的是，其他廠商更專注于提高雙離合器變速器所承受的最大扭矩，將雙離合器變速器裝備到跑車上。 寶馬M部門在第3代SMG（Sequential Manual Gearbox）順序式手動變速器的基礎上開發(fā)出了最新的專門為最高轉速可達9000r/min的V8發(fā)動機而設計的M-DCT（Dual Clutch Transmission）7擋雙離合器變速器。M-DCT雙離合器變速器已經率先裝備在寶馬最新一代M3轎跑車和敞篷跑車上。 保時捷一直是使用手動變速器和Tiptronic手/自動一體變速器的。目前，保時捷將自己“雪藏”多年的PDK雙離合器變速器應用于民用跑車領域。保時捷PDK雙離合器變速器的結構和運行原理與大眾汽車公司DSG雙離合器變速器相同。 除了寶馬和保時捷，日產研發(fā)出配合GT-R跑車的雙離合器變速器，三菱汽車研發(fā)出用于EVO跑車的雙離合器變速器。不久的未來，以大眾DGS為領頭羊的雙離合器變速器將成為變速箱技術的主流，各種級別的轎車都將會廣泛應用雙離合器變速器。在渝舉行的“中國工程科技論壇——2010中國汽車自主創(chuàng)新”上獲悉，上汽正加速研發(fā)我國自主創(chuàng)新、擁有國際領先技術的濕式雙離合器自動變速箱，并表示該項產品將于不久正式面世。同時，2011年2月比亞迪稱其將推出自主研發(fā)的雙離合器式自動變速器。 正是這樣的兩個離合器配合換擋的結構，在擋位切換時齒輪早已銜接，DSG雙離合自動變速器實現(xiàn)了，平順換擋、快速換擋、動力“無間斷”地輸出，節(jié)約燃油的設計目的。據(jù)大眾官方數(shù)據(jù)，目前普及型的雙離合變速器換擋時間只有0.2秒左右。即使是全球最好的賽手換擋速度也不可能與雙離合變速器相比。雙離合變速器換擋時間也遠超出人類操作的極限。 雙離合器變速器是脫胎于半自動變速器技術的一項衍生技術，目前大眾已經在高爾夫汽車上成功使用了的DSG-7雙離合器自動變速器，其技術核心是從機械傳動的手動變速器發(fā)展而來，內部構造卻與傳統(tǒng)手動變速器相似。因此它繼承了手動變速器工作可靠和便于維護的技術優(yōu)勢。同時，雙離合器變速器在使用方面與普通自動變速器并無太大差別，方便省力。 總之，雙離合器自動變速器既繼承了傳統(tǒng)手動變速箱傳動效率高、結構緊湊、重量輕、價格便宜等許多優(yōu)點，又實現(xiàn)了液力機械自動變速器和金屬帶式無級自動變速器動力換擋，換擋品質好的優(yōu)點，使車輛具有很好的動力性和燃油經濟性，具有優(yōu)異的性能和廣闊的應用前景。 2、選題目的和意義： 為了解決中斷動力換擋給車輛性能帶來的影響，需要對電控機械式自動變速器的換擋過程進行精確的控制。特別是為了減少換擋過程中的沖擊度，需要對發(fā)動機與變速器構成的動力總成在轉速差、轉矩等方面進行精確匹配和控制，但是這些僅在一定程度上改善其換擋性能，并不能從根本上解決問題。如果要進一步提高電控機械式自動變速器的性能，則需要增加發(fā)動機起、停等一些其它控制手段，反而增加了車輛的復雜程度和成本，得不償失。所以，電控機械式自動變速器在對車輛舒適性等方面要求不高的車型上，例如低擋轎車、軍用車輛、公共汽車、載重車等，由于其具有結構簡單、成本低等優(yōu)點，仍具有優(yōu)勢，但是在對舒適性要求高的車型上，其應用就具有了局限性。為了既可以充分利用AMT所具有的優(yōu)點，又可以消除AMT中斷動力換擋的缺點，雙離合器式自動變速器（DCT）應運而生，它基于平行軸式手動變速器發(fā)展而來，其轉矩傳遞能力適用于各種排量的車輛，同時繼承了手動變速器傳動效率高、結構簡單、安裝空間緊湊、重量輕等優(yōu)點。這種自動變速器的出現(xiàn)已經成為了許多汽車廠家所關注的熱點。本課題在國內外研究的基礎上，旨在通過對雙離合器自動變速器的結構、工作原理進行研究，對本課題的研究能夠使我了解雙離合器自動變速器的設計方法和原則，通過本課題的研究我可以完成專業(yè)課程的實踐總結，獲得一定的工程設計工作方法，以后的設計研究工作提供一定的參考。 二、 設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1.設計的基本內容： 依據(jù)現(xiàn)有生產企業(yè)在生產車型的變速器作為設計原型，在給定發(fā)動機輸出轉矩、轉速及最高車速、等條件下，設計出符合要求的變速器。 （1）了解雙離合器式自動變速器結構及工作原理、設計步驟與設計方法。 （2）對所設計的雙離合器式七擋自動變速器進行總體方案論證。 （3）雙離合器式自動變速器中各部件的主要參數(shù)進行選擇與設計計算。 （4）同步器主要參數(shù)的確定。 2.擬解決的主要問題： （1）各檔位傳動比計算及齒輪齒數(shù)分配 （2）各檔位齒輪的設計和校核 （3）各軸的設計和校核 （4）確定同步器結構及主要參數(shù) 三、技術路線（研究方法） 通過網(wǎng)上搜索，閱覽電子資料、圖書搜集相關資料 根據(jù)相關資料初步構思、確定變速器的總體方案 查找、確定變速器各組成部件的材料   同步器類型的確定 傳動比分配、齒輪基本參數(shù)的確定 軸的基本參數(shù)的確定 軸承的校核 同步器基本參數(shù)的確定 軸的校核 各檔齒輪的校核 軸承的選用 使用AUTOCAD完成工程圖紙 完成畢業(yè)設計和設計說明書 四、進度安排 （1）調研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 （2）研究雙離合器式自動變速器的七擋齒輪變速器的結構原理、設計步驟與設計方法 第3周 （3）雙離合器式自動變速器的七擋齒輪變速器主要參數(shù)的選擇與設計計算 第4～9周 （4）完成所設計裝配圖與零件圖圖紙 第10～12周 （5）完成設計說明書的撰寫，指導教師審核 第13周 （6）畢業(yè)設計（論文）修改、完善 第14周 （7）畢業(yè)設計（論文）審核、預審 第15周 （8）畢業(yè)設計（論文）修改、完善 第15、16周 （9）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第17周 五、參考文獻 [1] 唐德江.雙離合器式自動變速器的研究.[D].武漢：華中科技大學，2005． [2] 吳光強，楊偉斌，秦大同．雙離合器式自動變速器控制系統(tǒng)的關鍵技術[J]．機械工程學報., 2007，43(2). [3] 陳然,孫冬野,劉永剛,. 雙離合器式自動變速器建模與控制系統(tǒng)仿真[J]. 重慶大學學報,2010,(9). [4] 董小洪. 雙離合器自動變速器干式雙離合器設計與分析[D]．2010． [5] Xubin Song, Jason Liu, Daniel Smedley. Simulation Study of Dual Clutch Transmission for Medium Duty Truck Applications[J].SAE,2005(01):3590-3593. [6] 趙志強.濕式雙離合器自動變速器建模及仿真分析[D].長沙：湖南大學，2009． [7] 趙玉省.雙離合器自動變速系統(tǒng)的綜合控制[D].重慶：重慶大學，2009[18]． [8] Andreas Hegerath,Bergheim(DE).Dual Clutch For A Transmission With Two Input Shafts.US，Patent No.:6929107B2，2005[20]． [9] 康海濤.雙離合器式自動變速器的研究.[D].武漢：華中科技大學，2004． [10] 劉振軍，秦大同，葉明．等．車輛雙離合器自動變速傳動技術研究進展分析[J]．農業(yè)機械學報，2005．36(11)：161～164． [11] 楊偉斌，秦大同．雙離合器式自動變速器控制系統(tǒng)的關鍵技術[J]．機械工程學報，2007，43(2)：13～21． [12] AUDI A G.Audi TT 3.2 quattro with shift gear-box(DSG)[J] Audi Word， 2003(2:20-4). [13 [13] 陳家瑞.汽車構造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000：10-97. [14] 王望予.汽車設計（第4版）[M]． 北京：機械工業(yè)出版社，2010：78-113. [15] 劉維信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001：158-207. [16] 余志生.汽車理論（第三版）[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000：1-88. 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日