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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 雙離合器式自動(dòng)變速器
的六檔齒輪變速器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-7
學(xué) 生 姓 名: 趙國(guó)慶
導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸
開 題 時(shí) 間: 2011.02.28
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙國(guó)慶
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-7班
指導(dǎo)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(dòng)變速器的六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.研究現(xiàn)狀
現(xiàn)今的汽車變速器發(fā)展的十分迅速，各大公司紛紛推出新的產(chǎn)品，但是變速器技術(shù)的每次革新都與汽車相關(guān)科學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)技術(shù),先進(jìn)制造技術(shù)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，模擬仿真材料科學(xué)等都為變速器的發(fā)展提供了有力的保障，同時(shí)變速器的發(fā)展也為相關(guān)科學(xué)技術(shù)提出了更高的要求。
1894年，一個(gè)法國(guó)工程師給一輛汽車裝上世界上第一個(gè)變速器至今，汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器，英文Transmission，作為汽車重要的組成部分，是承擔(dān)放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，實(shí)現(xiàn)理想動(dòng)力傳遞，從而適應(yīng)各種路況實(shí)現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。從最初采用側(cè)鏈傳動(dòng)到手動(dòng)變速器，及至液力自動(dòng)變速器和電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，再到現(xiàn)在無級(jí)自動(dòng)變速器的普及，在汽車工業(yè)技術(shù)不斷前進(jìn)的同時(shí)，變速器也向著更平順、更省油、更富駕駛樂趣的方向不斷發(fā)展。直至雙離合自動(dòng)變速器的出現(xiàn)，變速器技術(shù)又伴隨著速度和夢(mèng)想，邁向了一個(gè)全新的高度。
雙離合器自動(dòng)變速器具有高效率和舒適性，自從問世以來，已經(jīng)取得了巨大的市場(chǎng)。開發(fā)雙離合自動(dòng)變速器技術(shù)的核心就在于雙離合器模塊、扭振減震器模塊和控制模塊的技術(shù)。這些模塊是雙離合器自動(dòng)變速器中的關(guān)鍵零部件，是這種先進(jìn)的自動(dòng)變速器的心臟和大腦。2003年世界首款雙離合器自動(dòng)變速器投放市場(chǎng)，使用的就是美國(guó)博格華納公司生產(chǎn)的模塊。目前雙離合變速器的核心技術(shù)掌握在美國(guó)博格華納(BorgWarner)和德國(guó)舍弗勒(Schaeffler)集團(tuán)手中。博格華納是大眾第一代六速DSG（大眾的DCT）關(guān)鍵技術(shù)的提供者，為大眾DSG提供濕式雙離合。大眾推出了新一代干式七速雙離合變速器，由德國(guó)舍弗勒集團(tuán)旗下的LucK公司提供。
1940年，Darmstadt大學(xué)教授Rudolph Franke第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器專利，該變速器曾經(jīng)在卡車上試驗(yàn)過，但是沒有投入批量生產(chǎn)。隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器（PDK Porsche Doppel Kupplungen）。然而，在那個(gè)時(shí)代，未能成功將DCT/PDK技術(shù)投入批量生產(chǎn)。
人們所熟知的變速器一般有手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器。傳統(tǒng)的變速器利用不同的齒輪搭配實(shí)現(xiàn)了上述目的，而齒輪搭配的變換就只有靠腳踩離合手拉擋桿來實(shí)現(xiàn)，這就是所謂的手動(dòng)變速器。為實(shí)現(xiàn)輕松換擋，取消離合腳踏和手動(dòng)掛擋的AT(AutomaticTransmission)變速器出現(xiàn)了，它主要利用液力變扭器配合傳統(tǒng)機(jī)械齒輪箱實(shí)現(xiàn)換擋功能。人們通常所說的自動(dòng)變速汽車就是使用了這種AT。
隨著市場(chǎng)對(duì)于車輛平順舒適、高效節(jié)能的要求不斷升級(jí)，大眾公司和博格華納攜手突破技術(shù)界限，打造出了一款換檔平順動(dòng)感，大幅度減少能耗，且能夠配合于大扭矩，大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的變速器——DSG雙離合自動(dòng)變速器。
雙離合器自動(dòng)變速器(DCT)是一種機(jī)械式自動(dòng)變速器，它保持了AMT的各種優(yōu)點(diǎn)，但其動(dòng)力傳遞通過兩個(gè)離合器聯(lián)結(jié)兩根輸入軸，相鄰各檔的被動(dòng)齒輪交錯(cuò)與兩輸入軸齒輪嚙合，配合兩離合器的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動(dòng)力的情況下轉(zhuǎn)換傳動(dòng)比，從而縮短換檔時(shí)間，有效提高換檔品質(zhì)。而且這種換檔方式也可以方便的應(yīng)用于混合動(dòng)力車輛，具有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景，是一種很新的技術(shù) 。雙離合器自動(dòng)變速器既繼承了手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價(jià)格便宜等許多優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了換檔過程的動(dòng)力換檔，即在換檔過程中不中斷動(dòng)力，保留了AT,CVT等換檔品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)電控機(jī)械式自動(dòng)速器來說，是一個(gè)巨大的進(jìn)步。
2003年初率先在GolfR32和AudiTT3.2兩款車型上使用。博格華納因其產(chǎn)品創(chuàng)新和加工精細(xì)而贏得了2005年度北美供應(yīng)商超級(jí)大獎(jiǎng)。雙離合器自動(dòng)變速技術(shù)使得手動(dòng)變速器具備自動(dòng)性能，同時(shí)大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用該技術(shù)可以保證變速器在換檔時(shí)消除汽車動(dòng)力中斷現(xiàn)象。
DCT工作時(shí)，車輛先以某個(gè)與一個(gè)離合器相連的檔位運(yùn)行，車輛自動(dòng)變速器電控單元可以根據(jù)相關(guān)傳感器的信號(hào)判斷即將進(jìn)入工作的與另一個(gè)離合器相連的下一檔位，因該檔位還未傳遞動(dòng)力，故指令液壓控制電磁閥十分方便的控制換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，預(yù)先嚙合這一檔位，在車輛運(yùn)行達(dá)到換檔點(diǎn)時(shí)，只需要將正在工作的離合器分離，同時(shí)將另一個(gè)離合器接合，則使汽車以下一個(gè)檔位行駛。在換檔過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力始終不斷的被傳遞到車輪，所以這樣完成的換檔過程為動(dòng)力換檔。車輛實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換檔過程，將大大提高換檔舒適性，同時(shí)也保證車輛具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，使車輛油耗和排放等方面得到改善。
為了解決這個(gè)問題，早在上世紀(jì)80年代，汽車工程界就弄出了一個(gè)雙離合系統(tǒng)變速器，簡(jiǎn)稱DSG（英文全稱：Direct Shift Gearbox），裝配在賽車上，能消除換檔離合時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速變速器是裝置了雙離合器，從一個(gè)檔位換到另一個(gè)檔位，時(shí)間不會(huì)超過0.2秒?，F(xiàn)在，這種雙離合器已經(jīng)從賽車應(yīng)用到一般跑車上。奧迪汽車公司的新型奧迪TT跑車和新奧迪A3都已經(jīng)裝置了這種DSG。這些汽車裝配DSG的目的是可以比自動(dòng)變速器更加平順地?fù)Q檔，不會(huì)有遲滯現(xiàn)象。
奧迪雙離合系統(tǒng)變速器是一個(gè)整體，有6個(gè)檔位，離合器與變速器裝配在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)離合器互相配合工作。這好比喻一輛車有兩套離合器，正司機(jī)控制一套，副司機(jī)控制另一套。正司機(jī)掛上1檔松開離合踏板起步時(shí)，這時(shí)副司機(jī)也預(yù)先掛上2檔但踩住離合踏板；當(dāng)車速上來準(zhǔn)備換檔，正司機(jī)踩住離合踏板的同時(shí)副司機(jī)即松開離合踏板，2檔開始工作。這樣就省略了檔位空置的一剎那，動(dòng)力傳遞連續(xù)，有點(diǎn)象接力賽。雙離合系統(tǒng)兩套離合器傳動(dòng)系統(tǒng)，通過電腦控制協(xié)調(diào)工作。
當(dāng)汽車正常行駛的時(shí)候，一個(gè)離合器與變速器中某一檔位相連，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪；電腦根據(jù)汽車速度和轉(zhuǎn)速對(duì)駕駛者的換檔意圖做出判斷，預(yù)見性地控制另一個(gè)離合器與另一個(gè)檔位的齒輪組相連，但僅處于準(zhǔn)備狀態(tài)，尚未與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力相連。換檔時(shí)第1個(gè)離合器斷開，同時(shí)第2個(gè)離合器將所相連的齒輪組與發(fā)動(dòng)機(jī)接合。除了空檔之外，一個(gè)離合器處于關(guān)閉狀態(tài)，另一個(gè)離合器則處于打開狀態(tài)。 兩根傳動(dòng)軸分別由第一、第二離合器控制與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的連接與斷開，分別負(fù)責(zé)1、3、5檔和2、4、6檔的檔位變換?？紤]到零件使用壽命，設(shè)計(jì)人員選擇了油槽膜片式離合器，離合器動(dòng)作由液壓系統(tǒng)來控制。
到了20世紀(jì)90年代末期，大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個(gè)適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的DualTronic(R) 技術(shù)雙離合變速器，稱之為DSG。博格華納公司通過使用新的電子液壓元件使DCT變成了實(shí)用性很強(qiáng)的變速器。2002年，DSG應(yīng)用在德國(guó)大眾高爾夫R32和奧迪TT V6上。2003年，其相繼推廣到高爾夫等其他車型上。
在我國(guó)汽車市場(chǎng)規(guī)模的高速增長(zhǎng)的情況下，汽車關(guān)鍵零部件進(jìn)入高速發(fā)展期。變速器作為汽車動(dòng)力總成的重要組成部分，也得到了很大的發(fā)展，自動(dòng)變速器，自從1939年被美國(guó)通用汽車公司首次在轎車上應(yīng)用，至今已經(jīng)成為全球汽車業(yè)的主流選擇。目前在產(chǎn)業(yè)化過程中實(shí)際得到應(yīng)用的自動(dòng)變速器主要有四種類型：液力自動(dòng)變速器（AT）、機(jī)械自動(dòng)變速器（AMT）、無極變速器（CVT）、雙離合自動(dòng)變速器（DCT）。四類自動(dòng)變速器關(guān)鍵技術(shù)相似，各有特色部件，制造難易程度不同，使用性能各有優(yōu)缺點(diǎn)，適應(yīng)不同的細(xì)分市場(chǎng)?，F(xiàn)今，日本多倡導(dǎo)CVT，北美市場(chǎng)則是AT占主導(dǎo)，在歐洲則是DCT被大量采用。
上汽與GIF科技公司合作開發(fā)DCT，正是采用技術(shù)合作聯(lián)合開發(fā)的模式。而GIF公司針對(duì)我國(guó)汽車市場(chǎng)對(duì)節(jié)能環(huán)保小排量車的需求，又通過其獨(dú)資企業(yè)GRC吉孚動(dòng)力技術(shù)（中國(guó)）有限公司將專門為經(jīng)濟(jì)型小車設(shè)計(jì)的KRG變速器技術(shù)帶到中國(guó)市場(chǎng)，希望尋找整車廠進(jìn)行技術(shù)合作。這種變速器由于沒有液壓裝置，成本可以降低一半，同時(shí)又可以滿足降低油耗和二氧化碳排放的要求，是非常適合小型車的自動(dòng)變速器。
2.目的和意義
雙離合器自動(dòng)變速器(Dual Clutch Transmission，即DCT)是一種機(jī)械式自動(dòng)變速器，采用液壓以及電子系統(tǒng)控制檔位的變換，能夠有效的縮短換檔時(shí)間，有效提高換檔品質(zhì)。而且這種換檔方式也可以方便的應(yīng)用于混合動(dòng)力車輛，具有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景，是一種很新的技術(shù)雙離合器自動(dòng)變速器既繼承了手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價(jià)格便宜等許多優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了換檔過程的動(dòng)力換檔，即在換檔過程中不中斷動(dòng)力，在換檔過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力始終不斷的被傳遞到車輪，所以這樣完成的換檔過程為動(dòng)力換檔。車輛實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換檔過程，將大大提高換檔舒適性，同時(shí)也保證車輛具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，使車輛油耗和排放等方面得到改善，所以對(duì)節(jié)能減排具有重大意義。通過對(duì)雙離合器式自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)過程的了解，使我對(duì)其結(jié)構(gòu)形式原理都有了深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也對(duì)變速器的發(fā)展進(jìn)以及發(fā)展形勢(shì)程有了一定的了解，這也能鍛煉我獨(dú)立思考和繪圖的能力，在變速器的設(shè)計(jì)過程中，變速器的基本參數(shù)的選擇是十分重要的，因?yàn)檫@些與汽車的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性，行駛穩(wěn)定性等都是密切相關(guān)的，通過對(duì)雙離合式自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程對(duì)汽車性能的影響，變速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，所以這對(duì)設(shè)計(jì)者有著較高的要求，同時(shí)也使我對(duì)雙離合式自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)過程以及設(shè)計(jì)方法有了一定的認(rèn)識(shí)。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：
（1）雙離合器式自動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)總體方案論證；
（2）六擋齒輪變速主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算；
（3）同步器主要參數(shù)的確定。
擬解決的主要問題
（1）六擋齒輪變速器總體設(shè)計(jì)方案的選擇。
（2）六擋齒輪變速器基本參數(shù)的計(jì)算。
（3）六擋齒輪變速器輸入輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算。
（4）六擋齒輪變速器軸承的選擇與校核
（5）六擋齒輪變速器同步器主要參數(shù)的計(jì)算與選擇。
3、 技術(shù)路線（研究方法）
集案的論證
確定布置方案
確定主減速比與各擋傳動(dòng)比的分配
各擋齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
校核不合格
齒輪的彎曲應(yīng)力及接觸應(yīng)力校核
軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
校核不合格
軸的剛度與強(qiáng)度校核計(jì)算
軸承的選擇與壽命校核
同步器主要參數(shù)的確定
利用AUTOCAD繪制裝配圖與零件圖
書寫設(shè)計(jì)說明書
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周
（2）研究雙離合器式自動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器的結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法 第3周
（3）雙離合器式自動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 第4～9周
（4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第10～12周
（5）完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫，指導(dǎo)教師審核 第13周
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第14周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、預(yù)審 第15周
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周
（9）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1課題研究的目的和意義 1
1.2課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3雙離合器式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理 4
1.3.1雙離合器式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4
1.3.2雙離合器式自動(dòng)變速器的工作原理 7
1.4課題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 8
第2章 雙離合器式變速器設(shè)計(jì)方案的選擇 10
2.1變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析和布置方案的確定 10
2.1.1兩軸式變速器和中間軸式變速器的特點(diǎn)分析 10
2.1.2變速器倒檔布置方案分析 11
2.2變速器零、部件結(jié)構(gòu)方案分析確定 12
2.2.1齒輪形式 12
2.2.2變速器自動(dòng)脫檔機(jī)構(gòu)形式分析 12
2.3本章小結(jié) 13
第3章 變速器主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14
3.1變速器各檔傳動(dòng)比確定 14
3.1.1設(shè)計(jì)的給定參數(shù) 14
3.1.2主減速比的確定 14
3.1.3 變速器一檔傳動(dòng)比的確定 15
3.1.4變速器各檔傳動(dòng)比的確定 16
3.2變速器中心距的確定 17
3.3變速器的齒輪參數(shù)的確定 18
3.3.1齒輪模數(shù) 18
3.3.2壓力角及螺旋角 18
3.3.3齒寬 19
3.3.4齒頂高系數(shù) 19
3.3.5齒輪的修正 20
3.4變速器各檔齒輪齒數(shù)的分配 21
3.4.1確定各檔齒輪齒數(shù)及其參數(shù) 21
3.5本章小結(jié) 24
第4章 變速器齒輪的材料選擇及校核計(jì)算 25
4.1 齒輪的材料選擇 25
4.1.1 齒輪的失效形式 25
4.1.2 齒輪的常用材料及材料的選擇 26
4.2齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 26
4.2.1輪齒的彎曲應(yīng)力 27
4.2.2輪齒接觸應(yīng)力 29
4.2.3各檔齒輪的強(qiáng)度計(jì)算校核 30
4.3本章小結(jié) 33
第5章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算 34
5.1軸的設(shè)計(jì) 34
5.1.1軸的功用及其設(shè)計(jì)要求 34
5.1.2軸的尺寸 34
5.2軸的剛度驗(yàn)算 35
5.2.1軸剛度計(jì)算公式 35
5.2.2一檔主動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 36
5.2.3一擋從動(dòng)齒輪處軸的剛度校核 37
5.2.4二檔主動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 39
5.2.5二擋從動(dòng)齒輪處軸的剛度校核 40
5.2.6三檔主動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 42
5.2.7三擋從動(dòng)齒輪處軸的剛度校核 43
5.2.8四檔主動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 45
5.2.9四擋從動(dòng)齒輪處軸的剛度校核 46
5.2.10五檔主動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 48
5.2.11五擋從動(dòng)齒輪處軸的剛度校核 49
5.2.12六檔從動(dòng)齒輪處軸的剛度計(jì)算 51
5.2.13倒擋的剛度校核 53
5.3軸的強(qiáng)度計(jì)算 57
5.3.1實(shí)心輸入軸的強(qiáng)度校核 58
5.3.2一擋輸出軸段的強(qiáng)度校核 59
5.3.3空心輸入軸的強(qiáng)度校核 61
5.3.4倒檔軸的強(qiáng)度校核 63
5.3.5倒擋輸出軸段的強(qiáng)度校核 64
5.4軸承的選擇及校核 66
5.4.2一擋輸出軸承的校核 68
5.4.3倒擋軸軸承的校核 69
5.4.4倒擋時(shí)輸出軸承的校核 70
5.5本章小結(jié) 71
第6章 同步器的確定 72
6.1鎖環(huán)式同步器 72
6.2本章小結(jié) 76
結(jié)論 77
參考文獻(xiàn) 78
致謝 80
附錄 81
附錄A 外文文獻(xiàn)原文 81
附錄B 外文文獻(xiàn)中文翻譯 84
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)是雙離合式自動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)，根據(jù)前期的資料收集，可以了解到DSG結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)和其傳動(dòng)原理，根據(jù)收集的資料DSG大體可分為三種結(jié)構(gòu)形式，分別為單輸出軸式、雙輸出軸式、三輸出軸式。對(duì)于單輸出軸式由于軸向尺寸大，多用于后驅(qū)車上，對(duì)于雙輸出軸式和三輸出軸式由于軸向尺寸小多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)上。本文設(shè)計(jì)研究了三輸出軸式六擋齒輪變速器，其目的主要是將汽車設(shè)計(jì)材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖等相關(guān)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用。對(duì)變速器中的相關(guān)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，用AutoCAD軟件繪制裝配圖和零件圖等。設(shè)計(jì)過程完成以下內(nèi)容：撰寫變速器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解國(guó)內(nèi)外變速器的發(fā)展現(xiàn)狀。結(jié)合收集的資料選著傳動(dòng)方案，明確所設(shè)計(jì)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。結(jié)合任務(wù)書中所給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括齒輪基本參數(shù)計(jì)算以及齒輪的強(qiáng)度校核計(jì)算。軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括軸的剛度校核和強(qiáng)度校核。強(qiáng)度校核要畫出相應(yīng)的彎矩、扭矩圖。對(duì)同步器的工作原理、設(shè)計(jì)過程及選擇方法進(jìn)行闡述，以便選擇合適的同步器。
關(guān)鍵詞：雙離合器；齒輪變速器；自動(dòng)變速器；軸；齒輪；變位系數(shù)
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
II
1
附 錄
附錄A 外文文獻(xiàn)原文
Introduce dual-clutch automatic transmission
The clutch is located in engine and transmission between engine and transmission power transfer "switch", it is a kind already can transmit power, and can cut off power transmission mechanism. Its major functions is to guarantee the car can smooth start, variable speed change Block transmission gears when reduce the impact load and prevent transmission overload. In general bus, auto shift by clutch separation and joints when, in separation and realize between mating have power transfer temporary interruption phenomenon. In the ordinary bus no effect, but the clock in your car, if the clutch master bad power behind the speed will slow, affect scores.
In order to solve this problem, the early 1980s, the automotive engineering will make a double clutch system transmission, abbreviation vehicles.the (English name: Direct Shift Gearbox), assembly on the car, can eliminate shifting clutch of power transfer stagnation phenomenon. For example BuJiaDi EBl6.4 Veyron new 7 speed transmission is the device for double clutch, from a gear change to another gear, time can't exceed 0.2 seconds. Now, the double clutch has been applied to general from racing cars. Audi car company's new audi TT sports car and the new audi A3 have device the vehicles.the. These car assembly vehicles.the purpose is can more smoothly than automatic transmission gear shift, won't have hysteresis phenomenon.
Double on-off gearbox (DCT) also called directly shift gearbox (vehicles.the). Count down it also has the nearly 70 years of history, but for a very long time and this gearbox are unknown, and the genuine used in mass production car is not long ago things. Double on-off gearbox advantages obviously, but its internal structure by comparison is very complicated. First of all it has two clutches respectively by electronic control and push by hydraulic system, and two clutches corresponding two groups of planetary gear transmission, so also corresponding complex is divided into two parts, the center of solid shaft is responsible for a set of gear, and hollow shaft responsible for another group. Visible double re-rotating the internal structure of the almost overturned thoroughly traditional gearbox form.
The working principle of double on-off gearbox can be simple understanding for a clutch corresponding odd block, another clutch corresponding even block. When the vehicle hangs in a block, another clutch and corresponding next shift has been located in preparation condition, when Former gears separation is immediately jointing next shift gearbox, accordingly double on-off shift speed than the average gearbox even manual gearbox faster. Besides double on-off gearbox although internal complex, but the actual volume and weight compared with automatic transmission character and not how much more than manual gearbox, therefore equipment double on-off gearbox models not smooth too burdensome for himself.
At present domestic in the sale equipment double on-off gearbox models numbered, representative is public its Wallace GTI, EOS leaps, and still cool and equipped with double on-off gearbox soar team and loungyee will also listed in the near future. In addition S40 also have double Volvo re-rotating version. And many of the cars are porsche adopted dual on-off gearbox.
Audi the double clutch system transmission is a whole, there have been six gear, clutch and transmission assembly at the same facility, two clutch cooperate each other work. This good metaphor a car had two sets of clutch, are driver control a set, vice driver control another set. Are the driver hang 1 file loosen clutch pedal started, the deputy drivers advance hang pot 2 but trample clutch pedal, When the speed up ready to shift and are driver trample clutch pedal while vice driver namely loosen clutch pedal, second gear began to work. Thus omitted rotary-switching empty flash, continuous power transfer, and a bit like the relay race. Double clutch system two sets of clutch transmission system, through computer control coordination work.
When the automobile driving in a normal, a clutch and transmission of a gear are linked together, the engine power transfer to the drive wheels, Computer based on the speed and speed for driver shifting intention judgement, foresight to control another clutch with another gear gears connected, but only is in the ready state, has not yet connected with engine power. Shift when first clutch disconnect, at the same time the first 2 clutch will have connected gears and engine joint. Besides, a clutch except gap is closed, another clutch is in the open.Two root transmission shaft respectively by first and second clutch to control and engine power connection and disconnected, are respectively responsible for 1, 3, 5 files and 2, 4 and 6 shifting gear transform. Considering the parts service life, the designer chose tanker diaphragm type clutch, clutch action by the hydraulic system to control.
Vehicles.the transmission is mainly to consumer demand for driving sensation and vehicle fuel-efficient double request, for manual transmission drivers like provides the best choice. Equipped with vehicles.the engine because of fast gear conversion can arise immediately traction and greater flexibility, acceleration time than manual transmission more quick.Advantages:Power transmission coherent with higher efficiency and Editor this section,faults:Complex structure present and manufacturing cost is higher.
附錄B 外文文獻(xiàn)中文翻譯
雙離合式自動(dòng)變速器介紹
離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，是發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器動(dòng)力傳遞的“開關(guān)”，它是一種既能傳遞動(dòng)力，又能切斷動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它的作用主要是保證汽車能平穩(wěn)起步，變速換
擋時(shí)減輕變速齒輪的沖擊載荷并防止傳動(dòng)系過載。在一般汽車上，汽車換檔時(shí)通過離合器分離與接合實(shí)現(xiàn)，在分離與接合之間就有動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。這在普通汽車上沒有什么影響，但在爭(zhēng)分奪秒的賽車上，如果離合器掌握不好動(dòng)力跟不上，車速就會(huì)變慢，影響成績(jī)。
為了解決這個(gè)問題，早在上世紀(jì)80年代，汽車工程界就弄出了一個(gè)雙離合系統(tǒng)變速器，簡(jiǎn)稱DSG（英文全稱：Direct Shift Gearbox），裝配在賽車上，能消除換檔離合時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速變速器是裝置了雙離合器，從一個(gè)檔位換到另一個(gè)檔位，時(shí)間不會(huì)超過0.2秒?，F(xiàn)在，這種雙離合器已經(jīng)從賽車應(yīng)用到一般跑車上。奧迪汽車公司的新型奧迪TT跑車和新奧迪A3都已經(jīng)裝置了這種DSG。這些汽車裝配DSG的目的是可以比自動(dòng)變速器更加平順地?fù)Q檔，不會(huì)有遲滯現(xiàn)象。
雙離合變速箱（DCT）也稱直接換擋變速箱（DSG）。算下來它也有近70年的歷史，但很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)這種變速箱并不為人所知，而真正應(yīng)用在量產(chǎn)車上也是不久以前的事情。雙離合變速箱優(yōu)勢(shì)很明顯，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比下非常復(fù)雜。首先它有兩組離合器分別由電子控制并由液壓系統(tǒng)推動(dòng)，而兩組離合器分別對(duì)應(yīng)兩組行星齒輪，這樣傳動(dòng)軸也相應(yīng)復(fù)雜的被分為兩部分，中心的實(shí)心傳動(dòng)軸負(fù)責(zé)一組齒輪，而空心傳動(dòng)軸負(fù)責(zé)另一組。可見雙離合的內(nèi)部構(gòu)造幾乎徹底顛覆了傳統(tǒng)的變速箱形式。
雙離合變速箱的工作原理可以簡(jiǎn)單理解為一個(gè)離合器對(duì)應(yīng)奇數(shù)擋，另一離合器對(duì)應(yīng)偶數(shù)擋。當(dāng)車輛掛入一個(gè)擋位時(shí)，另一個(gè)離合器及對(duì)應(yīng)的下一個(gè)擋位已經(jīng)位于預(yù)備狀態(tài)，只要當(dāng)
雙離合變速箱(DCT)
前擋位分離就可以立刻接合下一個(gè)擋位，因此雙離合變速箱的換擋速度要比一般的自動(dòng)變速箱甚至手動(dòng)變速箱還快。此外雙離合變速箱雖然內(nèi)部復(fù)雜，但實(shí)際體積和重量相比自動(dòng)變速箱而言并沒有比手動(dòng)變速箱增加多少，因此裝備雙離合變速箱的車型不會(huì)為自己平添過多的負(fù)擔(dān)。
目前國(guó)內(nèi)在售的裝備雙離合變速箱的車型屈指可數(shù)，具代表性的是大眾旗下的邁騰、GTI、EOS以及尚酷，而裝備雙離合變速箱的速騰及朗逸也會(huì)在不久的將來上市。此外沃爾沃S40也有雙離合版本。而保時(shí)捷的眾多車型也都采用了雙離合變速箱。奧迪這種雙離合系統(tǒng)變速器是一個(gè)整體，有6個(gè)檔位，離合器與變速器裝配在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)離合器互相配合工作。這好比喻一輛車有兩套離合器，正司機(jī)控制一套，副司機(jī)控制另一套。正司機(jī)掛上1檔松開離合踏板起步時(shí)，這時(shí)副司機(jī)也預(yù)先掛上2檔但踩住離合踏板；當(dāng)車速上來準(zhǔn)備換檔，正司機(jī)踩住離合踏板的同時(shí)副司機(jī)即松開離合踏板，2檔開始工作。這樣就省略了檔位空置的一剎那，動(dòng)力傳遞連續(xù)，有點(diǎn)象接力賽。雙離合系統(tǒng)兩套離合器傳動(dòng)系統(tǒng)，通過電腦控制協(xié)調(diào)工作。當(dāng)汽車正常行駛的時(shí)候，一個(gè)離合器與變速器中某一檔位相連，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪；電腦根據(jù)汽車速度和轉(zhuǎn)速對(duì)駕駛者的換檔意圖做出判斷，預(yù)見性地控制另一個(gè)離合器與另一個(gè)檔位的齒輪組相連，但僅處于準(zhǔn)備狀態(tài)，尚未與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力相連。換檔時(shí)第1個(gè)離合器斷開，同時(shí)第2個(gè)離合器將所相連的齒輪組與發(fā)動(dòng)機(jī)接合。除了空檔之外，一個(gè)離合器處于關(guān)閉狀態(tài)，另一個(gè)離合器則處于打開狀態(tài)。兩根傳動(dòng)軸分別由第一、第二離合器控制與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的連接與斷開，分別負(fù)責(zé)1、3、5檔和2、4、6檔的檔位變換?？紤]到零件使用壽命，設(shè)計(jì)人員選擇了油槽膜片式離合器，離合器動(dòng)作由液壓系統(tǒng)來控制。
DSG變速器主要是要滿足消費(fèi)者對(duì)駕駛感覺和車輛節(jié)油的雙重要求，為喜歡手動(dòng)變速器的駕駛者提供了最佳選擇。配備了DSG的發(fā)動(dòng)機(jī)由于快速的齒輪轉(zhuǎn)換能夠馬上產(chǎn)生牽引力和更大的靈活性，加速時(shí)間比手動(dòng)變速器更加迅捷。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)力傳輸連貫、效率較高，缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、現(xiàn)階段制造成本較高。
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