雙離合器自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 雙離合器自動(dòng)變速器的 七檔齒輪變速器設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 指 導(dǎo) 教 師 答 辯 日 期 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 姓 名： 院 （系）： 專(zhuān) 業(yè)： 班 號(hào)： 任務(wù)起至日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 雙離合自動(dòng)變速器的七檔齒輪變數(shù)器設(shè)計(jì) 立題的目的和意義： 雙離合器式自動(dòng)變速器（ 是由雙軸式手動(dòng)變速器發(fā)展而來(lái)的。他即保留了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，又具有電液控制方式的優(yōu)點(diǎn)，改善了換擋品質(zhì)，降低了油耗、故障率 和制造成本。目前國(guó)內(nèi)外有許多汽車(chē)大公司與學(xué)者在致力于雙離合式自動(dòng)變速器的開(kāi)發(fā)與研究，并已在多款車(chē)上應(yīng)用。因此研究雙離合自動(dòng)變速器的工作特性，并對(duì)其齒輪變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要和必須的。 本課題的選擇充分考慮了研究課題對(duì)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解汽車(chē)總成部件的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)本課題的研究學(xué)生可以完成專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法 。 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ Nm/ 250/5000；發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（ Kw/:200/6200; 輪胎類(lèi)型與規(guī)格： 245/40車(chē)最高車(chē)速： 250Km/h; 前軸負(fù)荷： 8000N； 后軸負(fù)荷： 7000N 輪胎氣壓： 向盤(pán)操縱力：不超過(guò) 200N； （ 2） 設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)過(guò)程參照汽車(chē)設(shè)計(jì)變速器設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。 （ 3） 要求研究汽車(chē)汽車(chē)設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，并將這些知識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； （ 4） 要求對(duì)雙離合器式自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器進(jìn)行主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算，工藝合理、成本低、可靠性高； （ 5） 用 件圖，設(shè)計(jì)表達(dá)設(shè)計(jì) 一、 其中主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容有： 1. 變速 器主要參數(shù)的選擇 2. 變速器齒輪參數(shù)的確定 3. 變速器結(jié)構(gòu)元件 的設(shè)計(jì) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4. 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算及校核 、 軸的計(jì)算和校核 以及其他 零 部 件的強(qiáng)度計(jì)算及校核 ， 最后進(jìn)行變速器整體的性能分析，在對(duì)各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，繪制變速器的整體裝配圖及各主要零部件的零件圖。 二、論文要求 10 篇以上（其中不少于 2 篇外文文獻(xiàn)） 構(gòu)清晰合理，符合規(guī)范 5000字以上。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 進(jìn)度安排： 第 1題，進(jìn)行調(diào)研，收集 資料，完成開(kāi)題報(bào)告。 第 3周：研究結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法，確定總體方案。 第 4要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算。 第 8：完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙。 第 11周：完成設(shè)計(jì)修改 ;整理完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，結(jié)題。 第 12周：準(zhǔn)備答辯 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 指導(dǎo)教師簽字 ___________________ 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào) 告 學(xué)生姓名 系部 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 從事 專(zhuān)業(yè) 是否外聘 ■是□否 題目名稱(chēng) 雙離合器自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器設(shè)計(jì) 一、論文的目 的、意義及研究發(fā)展方向 1、課題研究的目的、意義 傳統(tǒng)的汽車(chē)自動(dòng)變速器主要有液力機(jī)械式自動(dòng)變速器（ 無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（ 及近幾年開(kāi)發(fā)的電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（ 有較好的駕駛舒適性，操作簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、傳動(dòng)效率低、油耗較高 ;有良好的操作性、駕駛舒適性和較高的 傳動(dòng)效率，但成本也較高，且目前只適用于小排量轎車(chē)； 通過(guò)在手動(dòng)變速器上加裝計(jì)算機(jī)控制的操縱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速控制具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、成本低等特點(diǎn)，使用手動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋成為可能。但換擋時(shí)要切斷動(dòng)力（分離離合器），在動(dòng)力切斷和再次接合時(shí)必然引起傳動(dòng)系統(tǒng)沖擊，同時(shí)動(dòng)力切斷過(guò)程也造成了動(dòng)力損失，影響了車(chē)輛的乘坐舒適性和動(dòng)力性，目前只能在低檔轎車(chē)和重型車(chē)輛上應(yīng)用。 為從根本上解決 斷動(dòng)力換擋帶來(lái)的問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了一種雙離合器式自動(dòng)變速器 ( 繼承了手 動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高、安裝空間緊湊、質(zhì)量輕、價(jià)格低等許多優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋，這不僅保證了車(chē)輛的加速性，而且由于車(chē)輛不再產(chǎn)生由于換擋引起的急劇減速情況，也極大地改善了車(chē)輛運(yùn)行的舒適性。所以我設(shè)計(jì)一款 雙離合器自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器。 推廣使用方面的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是它幾乎不受傳遞功率的限制，應(yīng)用范圍廣，它既可以應(yīng)用在大型載重汽車(chē)、城市公共汽車(chē)、工程機(jī)械、中型貨車(chē)等大中型車(chē)輛上，使駕駛員免于頻繁的換擋操作，而且由于它的換擋時(shí)間很短，也可以應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)型車(chē)輛上。通常在功率較大的車(chē)輛中，它的應(yīng)用更為有利。 這是因?yàn)?，一般情況下它有兩根傳動(dòng)軸是同心的，即中間的一根傳動(dòng)軸是實(shí)心的，而套在他外面的則是一根空心的，由于軸的剛度、強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)尺寸等方面的原因，較大的傳動(dòng)軸軸徑有利于雙離合自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)，多適合功率較大的車(chē)輛，對(duì)于小功率車(chē)輛，如果要開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)雙離合器式自動(dòng)變速器，也可以采用雙中間軸的布置方案。這種方案不再采用軸套的方式，而是采用了兩個(gè)獨(dú)立的中間軸，其剛度和強(qiáng)度都不再有問(wèn)題，而且這樣設(shè)計(jì)的雙離合器式自動(dòng)變速器軸向尺寸非常緊湊。 推廣使用方面的另一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)成本低。它是靠離合器和齒輪傳遞動(dòng)力的， 復(fù)雜程度低， 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 對(duì)現(xiàn)有的手動(dòng)擋變速器生產(chǎn)線稍加改造就可以轉(zhuǎn)而生產(chǎn) 分利用原有手動(dòng)變速器生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)廠將產(chǎn)品升級(jí)到自動(dòng)變速器。 2、課題研究發(fā)展方向 相鄰各檔的被動(dòng)齒輪交錯(cuò)與兩輸入軸齒輪技術(shù)導(dǎo)向嚙合 ,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)。 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(guò)程的動(dòng)力換檔 ,即在換檔過(guò)程中不中斷動(dòng)力 ,這不僅對(duì) 說(shuō)是一個(gè)巨大的進(jìn) 步 ,而且還保留了 換檔品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn) ,因此是自動(dòng)變速器的發(fā)展方向。 3、課題國(guó)外的研究狀況 1940 年 ,學(xué)教授 一個(gè)申請(qǐng)了 利 ,隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專(zhuān)用于賽車(chē)的雙離合變速器 (然而 ,在那個(gè)時(shí)代 ,未能成功將 術(shù)投入批量生產(chǎn)。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(chē)型的 2002 年 ,用在德國(guó)大眾高爾夫 奧迪 。 2003 年 ,其相繼推廣到高爾夫等其他車(chē)型上 。 2004 年 ,德國(guó)大眾途安車(chē)型上首次與 油發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。到 2006 年 ,搭載 大眾車(chē)型累計(jì)達(dá)到 70 萬(wàn)輛。 2007 年 ,法拉利、雷諾等公司紛紛推出了各自的賽車(chē) ,一個(gè)共同的特點(diǎn)是全都搭載了類(lèi)似 變速器。同時(shí) ,司開(kāi)發(fā)出了 機(jī) ,并裝備在 車(chē)上。 司與 司合作 ,共同開(kāi)發(fā)帶有干式離合器的為平行軸式變速器 (目前的 型多為扭矩在 350右的中級(jí)車(chē) ,現(xiàn)在正準(zhǔn)備向扭矩在150右的小型車(chē)發(fā)展。日本 一家小型車(chē)巨頭已經(jīng)確定引入 久將會(huì)有 的小型車(chē)批量推向市場(chǎng)。 4、課題國(guó)內(nèi)的研究狀況 目前，國(guó)內(nèi) 目模式為中發(fā)聯(lián)提供 心模塊，國(guó)內(nèi)整車(chē)廠自己生產(chǎn)箱體和總成。由于各個(gè)成員間開(kāi)發(fā)實(shí)力以及條件的原因， 次合資并未成功。其中，一汽在長(zhǎng)春的 成合資公司預(yù)計(jì) 2011 年底投產(chǎn)；上汽則在吉孚的幫助下自行開(kāi)發(fā) 成；長(zhǎng)安、江淮將組團(tuán)開(kāi)發(fā)總成的研發(fā)成果和生產(chǎn)線；合資后的廣汽將利用杭州 產(chǎn) 成；手握 吉利也具備了研制和制造總成的能力；奇瑞將利用自建的總成生產(chǎn)線以及來(lái) 自于 變速器技術(shù)人員來(lái)開(kāi)發(fā) 成；華晨和長(zhǎng)城則計(jì)劃從上汽或一汽采購(gòu)總成?！岸魏腺Y”的失敗在一定層面上說(shuō)明國(guó)內(nèi)自主 品上都急切想邁出市場(chǎng)“第一步”。國(guó)內(nèi)自主品牌也在同步進(jìn)行著 機(jī)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)步和一些值得推崇的經(jīng)驗(yàn)，比如一汽、吉利、上汽以及江淮等等。 目前一汽的第一款 品 6研發(fā)工作已經(jīng)完成，在重量、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 二、論文基本內(nèi)容 1、變速器總體概述 2、雙離合器式自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器變速器結(jié)構(gòu)方案分 析 3、雙離合器式自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器主要參數(shù)確定 4、雙離合器式自動(dòng)變速器的七檔齒輪變速器主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算； 5、同步器的主要參數(shù)的確定 三、 研究方法 1、本課題的技術(shù)路線如下圖 2、 要解決的主要問(wèn)題和技術(shù)關(guān)鍵 1）、變速器的結(jié)構(gòu)型式及的選擇； 2）、變速器軸的結(jié)構(gòu)選擇； 3）、校核部件解決變速器的壽命問(wèn)題 ; 4）、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)過(guò)程參照汽車(chē)設(shè)計(jì)變速器設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。 5）、運(yùn)用汽車(chē)汽車(chē)設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，并將這些知 識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； 6）、工藝合理、成本低、可靠性高； 7)、用 件圖，設(shè)計(jì)表達(dá)設(shè)計(jì) 變速器主要參數(shù)選擇 變速器各檔齒輪的設(shè)計(jì)計(jì) 變速器的基本設(shè)計(jì)方案 變速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 變速器齒輪的校核 變速器軸的校核 滾動(dòng)軸承選擇和計(jì)算 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 第 1~2 周：選題，進(jìn)行調(diào)研，收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告。 第 3 周：研究結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法，確定總體方案。 第 4~7 周：主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算。 第 8~10 周：完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙。 第 11 周：完成設(shè)計(jì)修改 ;整理完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，結(jié)題。 第 12 周：準(zhǔn)備答辯 五、主要參考資料 [1] 郭新華 北京 ： 高等教育 出版社， 二版 [2] 王望予 北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社， 四版 [3] 劉惟信 北京 ： 清華大學(xué)出版社， 一版 [4] 程燕平 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 一版 [5] 王春香 北京：科學(xué)出版社， 一版 [6] 王黎欽 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 四版 [7] 劉品 機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ) 哈爾濱工業(yè)出版社， 五版 [8] 《汽車(chē)工程手冊(cè)》委員會(huì) — 設(shè)計(jì)篇 出版社， 一版 [9]L(0088 289 A 1,2002 [10] E) O:11] 李健 雙離合式自動(dòng)變速器換擋品 質(zhì)研究 [期刊論文 ]2009(5) [12] 荊崇波 郭曉林 雙離合器自動(dòng)變速器及其應(yīng)用前景分析 [期刊論文 ]2005 六、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 摘 要 雙離合器自動(dòng)變速器由電控機(jī)械式自動(dòng)變速器發(fā)展而來(lái)，它綜合了液力機(jī)械自動(dòng)變速器（ 電控機(jī)械自動(dòng)變速器（ 優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力換擋、減少了換檔時(shí)間、提高了換檔品質(zhì)、極大地提高了汽車(chē)的舒適性和操縱性。 本設(shè) 計(jì)以雙離合器式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理為基礎(chǔ)，針對(duì)干式雙離合器自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)方法， 分析 了 各種不同變速器的布置方案 并 選定了本變速器的最終布置方案 。 對(duì)變速器中的主要零件包括齒輪形式、換擋結(jié)構(gòu)形式作了闡述并進(jìn)行了選擇并對(duì)變速器的傳動(dòng)比的范圍、中心距做初步的選擇和設(shè)計(jì)。對(duì)變速器中的齒輪的模數(shù)、壓力角、螺旋角、進(jìn)行了選擇 并計(jì)算出齒輪其他的相關(guān)參數(shù)和對(duì)齒輪的校核。對(duì) 軸 的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)和軸承的選用 并 對(duì)其 進(jìn)行了校核。 關(guān)鍵詞： 雙離合器；自動(dòng)變速器；傳動(dòng)比；齒輪；軸 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 CT T) It of of be In of is on of of of of a on on of 錄 摘 要 .......................................................... I ........................................................ 1 章 緒 論 ..................................................... 1 題研究的目的和意義 ........................................... 1 題的研究現(xiàn)狀 ................................................. 3 題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線 ....................................... 5 第 2 章 雙離合器自動(dòng)變速器傳動(dòng)方案的確定 ........................... 7 ................................................. 7 ........................................ 11 式雙離合器性能分析 ..................................... 11 式雙離合器性能分析 ..................................... 12 ........................................ 13 章小結(jié) ...................................................... 13 第 3 章 雙離合器自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................ 14 速器主要參數(shù)的選擇 .......................................... 14 動(dòng)比范圍 ............................................... 14 速器各檔傳動(dòng)比的確定 ................................... 14 心距的選擇 ............................................. 16 速器的外形尺寸 ......................................... 17 輪參數(shù)的選擇 ........................................... 17 檔齒輪齒數(shù)的分配 ....................................... 19 速器齒輪的變位 ......................................... 21 速器齒輪強(qiáng)度校核 ............................................ 26 輪材料的選擇原則 ....................................... 26 ........................................... 27 速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 ................................... 27 齒接觸應(yīng)力校核 ......................................... 32 的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) ............................................ 34 選軸的直徑 ............................................. 34 的強(qiáng)度驗(yàn)算 .................................................. 36 的剛度計(jì)算 ............................................. 36 的強(qiáng)度計(jì)算 ............................................. 42 承選擇與壽命計(jì)算 ............................................ 50 出一軸軸承的選擇與壽命計(jì)算 ............................. 50 出二軸軸承的選擇與壽命計(jì)算 ............................. 55 章小結(jié) ...................................................... 58 第 4 章 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) ................................ 59 步器設(shè)計(jì) .................................................... 59 步器的功用及分類(lèi) ....................................... 59 環(huán)式同步器 ............................................. 59 環(huán) 式同步器主要尺寸的確定 ............................... 61 要參數(shù)的確定 ........................................... 62 速器殼體 .................................................... 64 章小結(jié) ...................................................... 64 結(jié) 論 ......................................................... 65 參考文獻(xiàn) ......................................................... 67 致 謝 ......................................................... 69 1 第 1 章 緒 論 汽車(chē)自動(dòng) 變速技術(shù)是人們長(zhǎng)期以來(lái)一直努力追求的目標(biāo)，是車(chē)輛改進(jìn)和完善傳動(dòng)系統(tǒng)的重要方向。自動(dòng)變速技術(shù)始于 1960 年左右，到現(xiàn)在車(chē)輛的自動(dòng)變速技術(shù)已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。裝備自動(dòng)變速器的汽車(chē)，具有操縱方便、起步平穩(wěn)、乘坐舒適性好、燃油經(jīng)濟(jì)性高、安全可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得市場(chǎng)上對(duì)裝備自動(dòng)變速器的汽車(chē)的需求日漸高漲。汽車(chē)自動(dòng)變速器的研究和應(yīng)用有著更加重要的現(xiàn)實(shí)意義，各主要工業(yè)國(guó)家均在這方面投入了大量人力和財(cái)力，研制出種類(lèi)繁多的各類(lèi)自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器技術(shù)越來(lái)越完善，在越來(lái)越多的車(chē)輛上得到應(yīng)用，成為現(xiàn)代汽車(chē)與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志 之一。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，家庭汽車(chē)的普及程度越來(lái)越高，且對(duì)乘用車(chē)的乘坐舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能有了更高的要求。因此研究和開(kāi)發(fā)既有高質(zhì)量、操縱方便又有經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)的車(chē)輛具有廣闊發(fā)展前景，來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的廣大消費(fèi)者的需求。要實(shí)現(xiàn)這些功能，滿足這些要求，就必須開(kāi)發(fā)和研制出傳動(dòng)系中既能夠高效傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，又具有操縱方便的自動(dòng)變速器 [1]。 題研究的目的和意義 由于汽車(chē)傳動(dòng)方式和控制方式的不同，汽車(chē)自動(dòng)變速系統(tǒng)存在多種不同的類(lèi)型。根據(jù)傳動(dòng)方式的不同，可以分為以下五類(lèi)：液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、儲(chǔ) 能傳動(dòng)、電傳動(dòng)。汽車(chē)上應(yīng)用較多的自動(dòng)變速器主要有液力機(jī)械自動(dòng)變速器（ 無(wú)級(jí)變速器（ 電控機(jī)械自動(dòng)變速器（ 及最近發(fā)展的雙離合器自動(dòng)變速器（ 四種。 有起步平穩(wěn)、柔和，以及換擋迅速、無(wú)沖擊等優(yōu)點(diǎn)。除其裝有的液力變矩器可以改善車(chē)輛性能外，還主要?dú)w功于它實(shí) 現(xiàn)了動(dòng)力換擋，即換擋過(guò)程中不切斷動(dòng)力傳遞，只是通過(guò)兩個(gè)離合器 (或制動(dòng)器 )間的切換完成，換擋時(shí)間極短， 2 換擋品質(zhì)與車(chē)輛性能好。但是它也具有效率低、動(dòng)力性略差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn) [1]； 具有速比無(wú)級(jí)變化的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的無(wú)級(jí)傳遞，提高無(wú)級(jí)自動(dòng)變速汽車(chē)的乘車(chē)舒適性、加速性以及燃油經(jīng)濟(jì)性。但是其起動(dòng)性能差，一般需另加起動(dòng)裝置，并且無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的設(shè)備更換量大、制造困難和價(jià)格也較高等缺點(diǎn)。 工作原理決定了它在換擋過(guò)程中首先要分離離合器，然后將變速器摘空擋，再選擋、換擋，最后接合離合器。這樣，當(dāng)離合 器分離后，直到離合器再重新接合之前，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力將不能被傳遞到車(chē)輪去驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行，所以換擋過(guò)程中產(chǎn)生了動(dòng)力傳遞的中斷，這對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力性、舒適性以及燃油經(jīng)濟(jì)性和排放帶來(lái)了一定的影響。特別是在舒適性方面，由于換擋過(guò)程的動(dòng)力中斷，必然會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，影響了汽車(chē)的行駛平順性，使得其在對(duì)舒適性要求高的車(chē)型上的應(yīng)用受到了限制。同時(shí)動(dòng)力中斷也會(huì)造成一定的動(dòng)力損失，影響了汽車(chē)的加速性能。 為了解決中斷動(dòng)力換擋給車(chē)輛性能帶來(lái)的影響，需要對(duì)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的換擋過(guò)程進(jìn)行精確的控制。特別是為了減少換擋過(guò)程中的沖擊度 ，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器構(gòu)成的動(dòng)力總成在轉(zhuǎn)速差、轉(zhuǎn)矩等方面進(jìn)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(wèn)題。如果要進(jìn)一步提高電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的性能，則需要增加發(fā)動(dòng)機(jī)起、停等一些其它控制手段，反而增加了車(chē)輛的復(fù)雜程度和成本，得不償失。所以，電控機(jī)械式自動(dòng)變速器在對(duì)車(chē)輛舒適性等方面要求不高的車(chē)型上，例如低擋轎車(chē)、軍用車(chē)輛、公共汽車(chē)、載重車(chē)等，由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，仍具有優(yōu)勢(shì)，但是在對(duì)舒適性要求高的車(chē)型上，其應(yīng)用就具有了局限性。為了既可以充分利用 具有的優(yōu)點(diǎn)，又 可以消除 斷動(dòng)力換擋的缺點(diǎn)，雙離合器式自動(dòng)變速器（ 運(yùn)而生，它繼承了手動(dòng)變速器傳動(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)。 優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)車(chē)輛性能的提高和對(duì)自動(dòng)變速器生產(chǎn)成本的降低兩個(gè)方面。 首先，因?yàn)?按照動(dòng)力換擋的原理來(lái)設(shè)計(jì)的，在換擋過(guò)程中避免了動(dòng)力中斷，保留了 換擋品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。車(chē)輛在換擋過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力始終可以傳遞到車(chē)輪，換擋迅速平穩(wěn)，不僅保證了車(chē)輛的加速性，而且由 3 于車(chē)輛不再產(chǎn)生由于換擋時(shí)動(dòng)力中斷引起的沖擊，也極大的改善了車(chē)輛運(yùn)行的舒適性。而且，它大 大縮短了換擋時(shí)間，兩個(gè)離合器的切換時(shí)間通常在 擋完成時(shí)間非常短，所以不易被車(chē)輛乘客感覺(jué)到，極大的提高了換擋舒適性，保證了車(chē)輛具有良好的動(dòng)力性與換擋品質(zhì) [2]。 其次，由于雙離合器式自動(dòng)變速器是在傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器基礎(chǔ)上進(jìn)行自動(dòng)化的，從而以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的平行軸式結(jié)構(gòu)達(dá)到了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)軸（行星齒輪）式自動(dòng)變速器的效果，但結(jié)構(gòu)更加緊湊，成本更低。并且擋位是在離合器分離的情況下預(yù)先掛擋的，因此可以有較充分的轉(zhuǎn)速同步時(shí)間，原來(lái)的同步器還可以改用嚙合套，其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 自動(dòng) 變速器。所以它與 樣、可以充分利用原有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)設(shè)備，只需增加少量的生產(chǎn)設(shè)備即可，生產(chǎn)繼承性好，很適合現(xiàn)有的手動(dòng)變速器生產(chǎn)廠，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 總之，雙離合器自動(dòng)變速器既繼承了手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、價(jià)格便宜等許多優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)變速器的動(dòng)力性換擋，又保留了液力機(jī)械自動(dòng)變速器和無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，使車(chē)輛具有很好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，相對(duì)于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，是一個(gè)巨大的進(jìn)步。 題的研究現(xiàn)狀 雙離合器自動(dòng)變速器的概念從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)有七十年左右 的歷史。上個(gè)世紀(jì) 30 年代末首先提出將手動(dòng)變速器變?yōu)閯?dòng)力換擋變速器的概念，用于改善卡車(chē)變速器的換擋品質(zhì)。 1939 年德國(guó)人 一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器的專(zhuān)利，圖 明的雙離合器自動(dòng)變速器，其提出了將手動(dòng)變速器分為兩部分的設(shè)計(jì)概念。即一部分傳遞奇數(shù)擋，另一部分傳遞偶數(shù)擋。且其動(dòng)力傳遞通過(guò)兩個(gè)離合器聯(lián)結(jié)兩根輸入軸，相鄰各擋的從動(dòng)齒輪交錯(cuò)與兩輸入軸齒輪嚙合，配合兩個(gè)離合器的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動(dòng)力的情況下，改變傳動(dòng)比，從而縮短了換擋時(shí)間，有效地提 高換擋品質(zhì)，并在載貨車(chē)上進(jìn)行過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)，但這種變速器并沒(méi)有投入批量生產(chǎn)。 4 圖 939 年 明的雙離合器自動(dòng)變速器 上世紀(jì) 80 年代，保時(shí)捷公司重新設(shè)計(jì)發(fā)明了專(zhuān)用于賽車(chē)的雙離合變速器(如圖 示，消除了換擋時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象，但也未能將 術(shù)投入批量生產(chǎn) [3]。 隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展，雙離合器自動(dòng)變速器的研究開(kāi)發(fā)取得了很大的突破，并且其量產(chǎn)和大范圍的應(yīng)用于普通轎車(chē)也成為可能性。 2005 年，由 司研發(fā)的 7 擋 經(jīng)裝配于 ； 2008 年 4 月，配備式雙離合器的 7 擋 速器在德國(guó)大眾汽車(chē)公司進(jìn)入量產(chǎn)，這款變速器有較強(qiáng)的抗疲勞強(qiáng)度的能力，在結(jié)構(gòu)緊湊型、燃油經(jīng)濟(jì)性方面比濕式雙離合器更勝一籌；截至 2010 年底，除大眾公司外，另有保時(shí)捷、寶馬、尼桑、福特、沃爾沃、奧迪等多家公司向市場(chǎng)推出了配備 車(chē)型。預(yù)計(jì)到 2011 年底歐洲生產(chǎn)的車(chē)輛約 用雙離合器傳動(dòng)技術(shù)，而福特汽車(chē)將成為采用雙離合器傳動(dòng)汽車(chē)的第二大汽車(chē)生產(chǎn)商。 5 圖 985 年保時(shí)捷應(yīng)用于賽車(chē)上的 雙離合器自動(dòng)變速器 與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的研究較晚、較少。 2006 年，國(guó)家將雙離合器自動(dòng)變速器列為“十一五”國(guó)家 863 計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行研究，從此其在國(guó)內(nèi)得到了迅速發(fā)展； 2008 年杭齒集團(tuán)等研究結(jié)構(gòu)研究的 6 擋干式 汽集團(tuán) 2008 年開(kāi)始 研究，并于 2009 年生產(chǎn)出樣機(jī)；2009 年吉利集團(tuán)推出其研究的 機(jī)。在渝舉行的“中國(guó)工程科技論壇 ——2010 中國(guó)汽車(chē)自主創(chuàng)新”上獲悉，上汽正加速研發(fā)我國(guó)自主創(chuàng)新、擁有國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)的濕式雙離合器自動(dòng)變速箱，并表示該項(xiàng)產(chǎn)品將于不久正 式面世。同時(shí)，2011 年 2 月比亞迪也推出自主研發(fā)的雙離合器式自動(dòng)變速器。 題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線 我國(guó)是以平行軸式變速器生產(chǎn)為主的國(guó)家，生產(chǎn)雙離合器自動(dòng)變速器可以充分利用原有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)設(shè)備，只需增加少量的生產(chǎn)設(shè)備即可，生產(chǎn)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(dòng)變速器將是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)自主創(chuàng)新的一個(gè)重要方向。所以本課題旨在通過(guò)對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)、工作原理的分析與比較，為以后的設(shè)計(jì)工作提供一定的參考。主要進(jìn)行以下工作： 1、首先以 統(tǒng)的工作原理為基礎(chǔ)，總結(jié)歸納出各種可能 的雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和布置型式，以及其各個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，從中選擇適合原型 6 車(chē)的布置形式，同時(shí)對(duì)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行比較分析。 2、根據(jù)對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的分析，提出齒輪軸系的參數(shù)選擇原則和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。 3、根據(jù)原型車(chē)參數(shù)，應(yīng)用已經(jīng)確定的 構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)原則與方法，設(shè)計(jì)干式雙離合器自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)。 技術(shù)路線圖如圖 示。 圖 術(shù)路線圖 雙離合器自動(dòng)變速器的原理分析 雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)分析及確定 雙離合器結(jié)構(gòu)形式分析及確定 雙離合器自動(dòng)變速器的主要參數(shù)計(jì)算 齒輪參數(shù)計(jì)算 各軸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 齒輪校核 各軸的校核 軸承的選用及校核雙離合器自動(dòng)變速器的原理分析 雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)分析及確定雙離合器結(jié)構(gòu) 形式 分析及確定雙離合器自動(dòng)變速器的主要參數(shù)計(jì)算齒輪參數(shù)計(jì)算 各軸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 齒輪校核 各軸的校核 軸承的選用及校核 7 第 2 章 雙離合器自動(dòng)變速器傳動(dòng)方案的確定 雙離合器自動(dòng)變速器既可以充分利用 一系列的優(yōu)點(diǎn)，又可以消除中斷動(dòng)力換擋的缺點(diǎn)。目前各大汽車(chē)公司研制的 用的結(jié)構(gòu)不盡相同，每種結(jié)構(gòu)類(lèi)型都有其適用的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所以對(duì)不同的 構(gòu)方案進(jìn)行分析，以確定傳動(dòng)方案合理性是 計(jì)開(kāi)發(fā)的重要基礎(chǔ)。雙離合器自動(dòng)變速器系統(tǒng)主要由雙離合器、變速器、雙離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、 各種傳感器等組成。 基本原理相當(dāng)于采用兩套變速器和兩個(gè)離合器。一個(gè)變速器處于工作狀態(tài)時(shí)，另一變速器空轉(zhuǎn)。通過(guò)兩個(gè)離合器的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)兩變速器交替進(jìn)入工作狀態(tài)，可在動(dòng)力切斷時(shí)間很短的情況下完成換擋。換擋過(guò)程 非常迅速，換擋時(shí)間不會(huì)超過(guò) 而消除了切斷動(dòng)力換擋帶來(lái)的問(wèn)題。 構(gòu)的分析 基于手動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展的， 通過(guò)將變速器按照奇、偶數(shù)分別布置在兩個(gè)離合器所連接的兩個(gè)輸入軸上，通過(guò)控制離合器的切換完成換擋過(guò)程。其齒輪及軸系采用機(jī)械變速器定軸式結(jié)構(gòu)，有多種傳動(dòng)方案 [4]。 在車(chē)輛處于停車(chē)狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)離合器都處于分離狀態(tài)，即兩個(gè)離合器是常開(kāi)式的。起步時(shí)，先將擋位切換為 1 擋，然后離合器 合，車(chē)輛開(kāi)始起步運(yùn)行，離合器 處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力。當(dāng)車(chē)輛加速接近擋的換擋點(diǎn)時(shí) ，由 制自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)將擋位提前換入擋。當(dāng)達(dá)到 2 擋的換擋點(diǎn)時(shí)， 時(shí) 合器開(kāi)始接合，兩個(gè)離合器交替切換，直到離合器 全分離，離合器 全接合，換擋過(guò)程結(jié)束。進(jìn)入 2 擋后， 而計(jì)算出車(chē)輛即將進(jìn)入運(yùn)行的擋位，如果車(chē)輛加速，則下一個(gè)擋位為 3 擋，如果車(chē)輛減速，則下一個(gè)擋位為 1擋。而 1 擋和 3 擋均連接在離合器 ，因?yàn)樵撾x合器處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力，故可以控制選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)先換入即將進(jìn)入工作的擋位，當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行達(dá)到換擋點(diǎn)時(shí)，只需要 將正在工作的離合器 離，同時(shí)將另一個(gè)離合器 8 合，配合好兩個(gè)離合器的切換時(shí)序即可方便地實(shí)現(xiàn)整個(gè)換擋過(guò)程。車(chē)輛繼續(xù)行駛時(shí)，其它擋位的切換過(guò)程與上述分析類(lèi)似。雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)中換擋過(guò)渡過(guò)程實(shí)際就是兩個(gè)離合器分離和結(jié)合的過(guò)渡過(guò)程。在換擋過(guò)程中，動(dòng)力始終不會(huì)中斷，這樣完成的換擋過(guò)程成為動(dòng)力換擋，這與液力自動(dòng)變速器的換擋過(guò)程是一樣的，其控制原理如圖 示 [6]。 圖 離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)控制原理圖 為了使汽車(chē)具有較好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，雙離合器自動(dòng)變速器通常設(shè)有 5 個(gè)或 6 個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋 ，有的也有 7 個(gè)前進(jìn)擋。按中間軸的數(shù)量，其可分為兩軸式、 單中間軸和雙中間軸式三種型式 [7]。 兩軸式 有中間軸，兩根輸入軸中的常嚙合齒輪直接與輸出軸的相應(yīng)齒輪相嚙合，動(dòng)力從輸出軸傳出。圖 兩軸式 動(dòng)簡(jiǎn)圖。兩軸式 湊。其缺點(diǎn)是擋位數(shù)不宜過(guò)多，增加擋位數(shù)會(huì)增加實(shí)心輸入軸和輸出軸的長(zhǎng)度。由于沒(méi)有直接擋，因此在高擋工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，噪聲較大，也增加了磨損，這也是它的缺點(diǎn)。兩軸式 在前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)或后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的中型和緊湊型轎車(chē)上使用。 9 圖 軸式 雙離合器自動(dòng)變速器 圖 單中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。單中間軸式雙離合器變速器主要由雙離合器、兩根輸入軸、一根輸出軸、各擋齒輪及與其對(duì)應(yīng)的同步器組成。其 1、 3、 5 擋與離合器與 接在一起， 2、 4、 6 擋連接在 合器上，即將變速器的擋位按奇、偶數(shù)分別與兩個(gè)離合器分開(kāi)配置，變速器換擋所用的同步器等與原來(lái)的普通手動(dòng)變速器完全相同 [7]。 圖 中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器 單中間軸式 0 嚙合，中間軸再通過(guò)兩個(gè)齒輪將動(dòng)力傳遞到輸出軸 。中間軸自動(dòng)變速器只有一根中間軸，動(dòng)力從輸入軸通過(guò)齒輪副傳遞到中間軸，再?gòu)闹虚g軸傳遞到輸出軸。輸入軸與輸出軸在同一條直線上，中間軸平行于輸入軸布置。由于只有一根中間軸，除直接擋外，所有擋位的從動(dòng)齒輪都布置在中間軸上，這就使得中間軸的軸向長(zhǎng)度很大。為了保證中間軸具有足夠的剛度，在中間布置了軸的支柱使得自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。因?yàn)閱沃虚g軸 輸入軸和輸出軸的軸線在同一條直線上，所以能方便布置直接擋。直接擋是中間軸 大的優(yōu)點(diǎn)。單中間軸 缺點(diǎn)是除直接擋外，其他擋位傳動(dòng)效率有所降低，當(dāng)前進(jìn)擋擋位較多時(shí) ，實(shí)心輸入軸和中間軸都較長(zhǎng)，所以單中間軸式 般應(yīng)用于對(duì)變速器軸向尺寸要求不高的車(chē)輛上。 雙中間軸式雙離合器變速器主要由雙離合器、兩根輸入軸、兩根中間軸、一根輸出軸、各擋齒輪及與其對(duì)應(yīng)的同步器組成。圖 雙中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。兩個(gè)離合器各自與不同的輸入軸相連，離合器 過(guò)空心軸和憜輪與奇數(shù)擋位 1、 3、 5 和倒擋相連，離合器 通過(guò)實(shí)心軸與偶數(shù)擋位 2、 4、 6 相連。發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過(guò)飛輪與兩個(gè)離合器主動(dòng)部分連接。雙中間軸式 工作過(guò)程與單中間軸式相同。 雙中間軸 單中間軸 大的區(qū)別就是用兩根中間軸代替了一根中間軸，分別傳遞輸入軸到輸出軸的轉(zhuǎn)矩。這種結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)點(diǎn)是能有效減小變速器的軸向尺寸，缺點(diǎn)是增加了變速器的徑向尺寸。因?yàn)殡p中間軸 一擋位至少通過(guò)兩對(duì)齒輪嚙合才能將動(dòng)力輸出，所以與兩軸式 比，雙中間軸自動(dòng)變速器的傳動(dòng) 效率較低，但是由于其能有效的減小變速器軸的長(zhǎng)度，減小自動(dòng)變速器的尺寸，且適 11 圖 中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器 合于布置較多擋位數(shù)，所以在對(duì)變速器的軸向尺寸要求較高的情況下，如前置前驅(qū)動(dòng)乘用車(chē)的變速器布置為橫置工作時(shí)，或者中、重型商用 車(chē)傳遞轉(zhuǎn)矩大，為提高其強(qiáng)度與剛度時(shí)，一般采用此傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，尤其在中、大型和豪華型轎車(chē)中得到廣泛使用。 離合器形式的分析 統(tǒng)的性能特點(diǎn)主要源于所采用的雙離合器的形式。雙離合器作為重要部件之一，其工作性能直接關(guān)系到車(chē)輛的是否正常起步及換擋品質(zhì)。為確保傳動(dòng)可靠、分離徹底、結(jié)合柔順、換擋快速、體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)和易制造等特點(diǎn)，所以從性能、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)制造方式和操縱控制方面，都對(duì)雙離合器提出了較高要求 [8]。目前 ,在 統(tǒng)中通常采用干式單片或濕式多片兩種結(jié)構(gòu)型式 [9]。 式雙離合器性能分析 干式雙離合器具有從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、分離徹底、轉(zhuǎn)矩過(guò)載保護(hù)、效率高、成本相對(duì)較低、不需輔助動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)離合器一般采用軸向并排布置，通過(guò)兩組分離杠桿分別控制兩個(gè)離合器的分離和接合。這種結(jié)構(gòu)的雙離合器往往軸向尺寸較大，給總體布置帶來(lái)一定的難度。 干式雙離合器可以通過(guò)壓盤(pán)和飛輪吸收較大熱量，對(duì)滑磨產(chǎn)生熱量的速度不敏感，但因空氣散熱較慢，熱量不易在短時(shí)間內(nèi)散發(fā)出去，因此受到滑磨產(chǎn) 12 生的總熱量的限制。干式離合器適于在短時(shí)間內(nèi)結(jié)合，因?yàn)檫@樣滑磨的時(shí)間短，產(chǎn)生熱量少，所以干式 雙離合器適用于小轉(zhuǎn)矩作用，短時(shí)間滑磨的工況。 干式雙離合器則通過(guò)離合器從動(dòng)盤(pán)上的摩擦片來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，由于節(jié)省了相關(guān)液力系統(tǒng)再結(jié)合干式離合器本身所具有的傳遞轉(zhuǎn)矩的高效性，干式系統(tǒng)很大程度地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的干式雙離合器的油耗通常比液壓驅(qū)動(dòng)的濕式雙離合器低 4%～ 6%。但由于干式離合器的熱容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于濕式離合器，在大功率輸入的情況下，系統(tǒng)很快就會(huì)達(dá)到熱容極限，導(dǎo)致其使用壽命降低，承載能力下降。 采用干式雙離合器的變速器系統(tǒng)的效率得以顯著提高。變速器可以省去吸濾器、油冷器和變速器殼體中的高壓油管。使其可以設(shè) 計(jì)的更加緊湊。干式雙離合器的外形尺寸比濕式雙離合器稍大，特別是軸向尺寸長(zhǎng)，這是由雙離合器的布局和所選用的摩擦材料所決定的。這樣，在車(chē)上布置兩個(gè)干式離合器，而且還要布置兩個(gè)離合器的操縱機(jī)構(gòu)需要的安裝空間很大；并且在離合器片磨損后，需要定期更換摩擦片。這都給 用干式離合器帶來(lái)了困難。采用膜片彈簧作壓緊彈簧可以彌補(bǔ)干式離合器的上述缺點(diǎn)：首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使得離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，質(zhì)量減輕，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次，由于膜片彈簧與壓盤(pán)在整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦 片的接觸良好，磨損比較均勻。另外，由于膜片彈簧具有非線性的彈性特性，故在從動(dòng)盤(pán)磨損后，仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩而不致產(chǎn)生滑磨。此外，因膜片彈簧是一種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)零件，平衡性好，高速下其壓緊力降低很少 [10]。 式雙離合器性能分析 濕式離合器有較好的可控性和控制品質(zhì) ,結(jié)構(gòu)比較單一，具有壓力分布均勻、磨損小且均勻、傳遞轉(zhuǎn)矩容量大、不用專(zhuān)門(mén)調(diào)整摩擦片間隙等特點(diǎn)。由于它用液壓油強(qiáng)制冷卻，允許起步時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間打滑，并且高擋起步時(shí)不會(huì)燒損襯面，壽命可達(dá)干式離合器的 5~6 倍。 濕式雙離合器受限于產(chǎn)生熱量的速度， 但不受產(chǎn)生的總熱量的限制。在結(jié)合過(guò)程，盡管會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，但因冷卻油能不斷把熱量帶走，離合器仍能 13 保持很好的工作狀態(tài)。濕式離合器具有良好的散熱特點(diǎn)，適用于離合器結(jié)合過(guò)程中壓力逐步增加、發(fā)熱速度較慢的工作狀況。 濕式雙離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞通過(guò)浸沒(méi)在油中的濕式離合器摩擦片來(lái)實(shí)現(xiàn)。濕式離合器工作環(huán)境對(duì)外全封閉，免受外界溫度、粉塵及內(nèi)部機(jī)油的影響，工作性能穩(wěn)定。摩擦副間有油膜存在，接合過(guò)程中為混合摩擦狀態(tài)，接合過(guò)程平順。但濕式離合器摩擦片與對(duì)偶鋼片均較薄，其損壞形式多為瞬時(shí)溫升過(guò)高或溫度分布不均導(dǎo)致的燒蝕或翹曲，而不是 摩擦片的磨損。工作過(guò)程中需要強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，從而造成功率損失。同時(shí)由于液壓油的存在，導(dǎo)致離合器不能徹底分離，產(chǎn)生功率損失，其結(jié)構(gòu)比干式復(fù)雜，因而制造難度大，制造成本高。 通過(guò)干式與濕式離合器性能比較可知，雖然濕式雙離合器采用強(qiáng)制冷卻措施具有散熱效果好的明顯優(yōu)點(diǎn)，但其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了制造難度與成本。而與之相比，由于目前膜片彈簧的引用彌補(bǔ)了干式離合器結(jié)構(gòu)尺寸較大的缺點(diǎn)，使得開(kāi)發(fā)具有良好的生產(chǎn)繼承性、較高的傳動(dòng)效率、相對(duì)較低的生產(chǎn)成本等特點(diǎn)。另外，對(duì)于輕型轎車(chē)，因其工作轉(zhuǎn)矩小，更符合干式雙離合器適用于小轉(zhuǎn)矩作用工況 的條件 [11]。 本結(jié)構(gòu)方案的確 定 根據(jù)上述 輪軸系結(jié)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，結(jié)合本文研究的原型車(chē)特點(diǎn)和要求，確定所要開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的 離合器、機(jī)械系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)方案。 1、結(jié)合原型車(chē)的參數(shù)要求，本文中研究的 用干式雙離合器的結(jié)構(gòu)方案。 2、根據(jù)常見(jiàn)的 構(gòu)特點(diǎn)及其適用的乘用車(chē)的布置形式，選擇雙中間軸式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 章小結(jié) 本章詳述了雙離合器自動(dòng)變速器的基本工作原理。對(duì)不同結(jié)構(gòu)的 構(gòu)形式進(jìn)行了分析，主要分析了兩軸式、單中間軸式 、雙中間軸式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了干式和濕式離合器的特性，為結(jié)構(gòu)選型提供參考。對(duì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行了分析，根據(jù)原車(chē)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)，確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案。 14 第 3 章 雙離合器自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 速器主要參數(shù)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在給定主要整車(chē)參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)， 整車(chē)主要技術(shù)參數(shù)如表 示 。 表 車(chē)主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 200/6200（ kw/ 車(chē)輪型號(hào) 245/40動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 250/5000（ Nm/ 最高車(chē)速 250km/h 前軸負(fù)荷 8000N 后軸負(fù)荷 7000N 輪胎氣壓 向盤(pán)操縱力 不超過(guò) 200N 動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動(dòng)比的比值。最高檔通常是直接檔，傳動(dòng)比為 的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 響最低檔傳動(dòng)比選取的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車(chē)最大爬坡能力、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑以及所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車(chē)速等。目前乘用車(chē)的傳動(dòng)比范圍在 間，總質(zhì)量輕些的商用車(chē)在 間 ，其它商用車(chē)則更大 [14]。 本設(shè)計(jì)最高檔傳動(dòng)比為 速器各檔傳動(dòng)比的確定 1、主減速器傳動(dòng)比的確定 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車(chē)行駛速度之間的關(guān)系式為： （ 式中： 汽車(chē)行駛速度（ km/h）； n —— 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/ r —— 車(chē)輪滾動(dòng)半徑（ m）； 0377.0