哈爾濱華德學院畢業(yè)論文開題報告學生姓名 董偉 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程 08-2 班指導教師姓名 趙雨旸 職稱 副教授 從事專業(yè) 車輛工程 是否外聘 ■是□否題目名稱 雙離合器自動變速器的七檔齒輪變速器設計一、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)的汽車自動變速器主要有液力機械式自動變速器（AT） 、無級自動變速器（CVT）以及近幾年開發(fā)的電控機械式自動變速器（AMT ） 。AT 具有較好的駕駛舒適性，操作簡單，技術成熟，但結構復雜、成本高、傳動效率低、油耗較高;CVT 具有良好的操作性、駕駛舒適性和較高的傳動效率，但成本也較高，且目前只適用于小排量轎車；AMT 是通過在手動變速器上加裝計算機控制的操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)自動變速控制具有機構簡單、效率高、成本低等特點，使用手動變速器實現(xiàn)自動換擋成為可能。但換擋時要切斷動力（分離離合器） ，在動力切斷和再次接合時必然引起傳動系統(tǒng)沖擊，同時動力切斷過程也造成了動力損失，影響了車輛的乘坐舒適性和動力性，目前只能在低檔轎車和重型車輛上應用。為從根本上解決 AMT 切斷動力換擋帶來的問題，近年來出現(xiàn)了一種雙離合器式自動變速器(DCT)，DCT 是基于平行軸手動變速器發(fā)展而來，它繼承了手動變速器傳動效率高、安裝空間緊湊、質量輕、價格低等許多優(yōu)點，而且實現(xiàn)了動力換擋，這不僅保證了車輛的加速性，而且由于車輛不再產(chǎn)生由于換擋引起的急劇減速情況，也極大地改善了車輛運行的舒適性。所以我設計一款雙離合器自動變速器的七檔齒輪變速器。DCT 在推廣使用方面的一個顯著的優(yōu)點是它幾乎不受傳遞功率的限制，應用范圍廣，它既可以應用在大型載重汽車、城市公共汽車、工程機械、中型貨車等大中型車輛上，使駕駛員免于頻繁的換擋操作，而且由于它的換擋時間很短，也可以應用在運動型車輛上。通常在功率較大的車輛中，它的應用更為有利。這是因為，一般情況下它有兩根傳動軸是同心的，即中間的一根傳動軸是實心的，而套在他外面的則是一根空心的，由于軸的剛度、強度以及結構尺寸等方面的原因，較大的傳動軸軸徑有利于雙離合自動變速器的設計，多適合功率較大的車輛，對于小功率車輛，如果要開發(fā)設計雙離合器式自動變速器，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，而是采用了兩個獨立的中間軸，其剛度和強度都不再有問題，而且這樣設計的雙離合器式自動變速器軸向尺寸非常緊湊。哈爾濱華德學院DCT 在推廣使用方面的另一個顯著的優(yōu)點生產(chǎn)成本低。它是靠離合器和齒輪傳遞動力的，復雜程度低，對現(xiàn)有的手動擋變速器生產(chǎn)線稍加改造就可以轉而生產(chǎn) DCT，充分利用原有手動變速器生產(chǎn)設備，生產(chǎn)廠將產(chǎn)品升級到自動變速器。2、課題研究發(fā)展方向DCT 的動力傳遞通過兩個離合器聯(lián)接兩根輸入軸,相鄰各檔的被動齒輪交錯與兩輸入軸齒輪技術導向嚙合,配合兩離合器的控制,能夠實現(xiàn)在不切斷動力的情況下轉換傳動比,從而縮短換檔時間,有效提高換檔品質。DCT 既繼承了手動變速器傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價格便宜等許多優(yōu)點,而且實現(xiàn)了換檔過程的動力換檔,即在換檔過程中不中斷動力,這不僅對 AMT 來說是一個巨大的進步,而且還保留了 AT、CVT 等換檔品質好的優(yōu)點 ,因此是自動變速器的發(fā)展方向。3、課題國外的研究狀況1940 年,Darmstadt 大學教授 RudolphFranke 第一個申請了 DCT 專利,隨后保時捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器(PDK)。然而,在那個時代,未能成功將 DCT/PDK 技術投入批量生產(chǎn)。到了20 世紀 90 年代末期,大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個適用于大批量生產(chǎn)和應用于主流車型的 DCT。2002 年,DCT 應用在德國大眾高爾夫 R32 和奧迪 TTV6 上。2003 年,其相繼推廣到高爾夫等其他車型上。2004 年,DCT 在德國大眾途安車型上首次與 TDI 柴油發(fā)動機匹配。到 2006 年,搭載 DCT 的大眾車型累計達到 70 萬輛。2007 年,法拉利、雷諾等公司紛紛推出了各自的賽車,一個共同的特點是全都搭載了類似 DCT 的變速器。同時,Recardo 公司開發(fā)出了 DCT 樣機,并裝備在Bugatti-Veyron 跑車上。LuK 公司與 Ford、Getrag 公司合作,共同開發(fā)帶有干式離合器的 DCT,稱為平行軸式變速器(PSG)。目前的 DCT 車型多為扭矩在 350Nm 左右的中級車,現(xiàn)在正準備向扭矩在150Nm 左右的小型車發(fā)展。日本一家小型車巨頭已經(jīng)確定引入 DCT,不久將會有 DCT 版的小型車批量推向市場。4、課題國內的研究狀況目前，國內 DCT 項目模式為中發(fā)聯(lián)提供 DCT 核心模塊，國內整車廠自己生產(chǎn)箱體和總成。由于各個成員間開發(fā)實力以及條件的原因，DCT 二次合資并未成功。其中，一汽在長春的 DCT 總成合資公司預計 2011 年底投產(chǎn)；上汽則在吉孚的幫助下自行開發(fā) DCT 總成；長安、江淮將組團開發(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 IVECO 生產(chǎn) DCT 總成；手握 DSI 的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)線以及來自于 DSI 的變速器技術人員來開發(fā) DCT 總成；華晨和長城則計劃從上汽或一汽采購總成。 “二次合資”的失敗在一定層面上說明國內自主 OEM 在 DCT 產(chǎn)品上都急切想邁出市場 “第一步” 。國內自主品牌也在同步進行著 DCT 整機的實驗開發(fā)，并取得了相當大的進步和一些值得推崇的經(jīng)驗，比如一汽、吉利、上汽以及江淮等等。 目前一汽的第一款 DCT 產(chǎn)品 6DT-200 的研發(fā)工作已經(jīng)完成，在重量、動力哈爾濱華德學院性和燃油經(jīng)濟性方面具有明顯優(yōu)勢。 二、論文基本內容1、變速器總體概述2、雙離合器式自動變速器的七檔齒輪變速器變速器結構方案分析3、雙離合器式自動變速器的七檔齒輪變速器主要參數(shù)確定4、雙離合器式自動變速器的七檔齒輪變速器主要參數(shù)的選擇與設計計算；5、同步器的主要參數(shù)的確定三、研究方法1、本課題的技術路線如下圖2、要解決的主要問題和技術關鍵1） 、變速器的結構型式及的選擇；2） 、變速器軸的結構選擇；3） 、校核部件解決變速器的壽命問題;4） 、設計方法與設計過程參照汽車設計變速器設計規(guī)定進行。5） 、運用汽車汽車設計、機械制圖、機械設計、材料力學等相關知識，并將這些知識有機結合、熟練運用；6） 、工藝合理、成本低、可靠性高；7)、用 AutoCAD 完成裝配圖、零件圖，設計表達設計變速器主要參數(shù)選擇變速器各檔齒輪的設計計變速器的基本設計方案變速器軸的設計計算變速器齒輪的校核 變速器軸的校核滾動軸承選擇和計算哈爾濱華德學院四、設計（論文）進度安排第 1~2 周：選題，進行調研，收集資料，完成開題報告。第 3 周：研究結構原理、設計步驟與設計方法，確定總體方案。第 4~7 周：主要參數(shù)的選擇與設計計算。第 8~10 周：完成所設計裝配圖與零件圖圖紙。第 11 周：完成設計修改;整理完成設計說明書，結題。第 12 周：準備答辯哈爾濱華德學院五、主要參考資料[1] 郭新華.汽車構造.北京：高等教育出版社，2009.9，第二版[2] 王望予.汽車設計.北京：機械工業(yè)出版社，2004.8，第四版[3] 劉惟信.汽車設計.北京：清華大學出版社，2001.7，第一版[4] 程燕平.理論力學.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2008.7 ，第一版[5] 王春香.基礎材料力學.北京：科學出版社，2007.8，第一版[6] 王黎欽.機械設計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2008.8，第四版[7] 劉品.李哲.機械精度設計與檢測基礎.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社， 2007.7，第五版[8] 《汽車工程手冊》委員會.汽車工程手冊——設計篇.人民交通出版社， 2001.5，第一版[9]ThomasC.Bowen,RochesterHills,ML(US).TwinClutchAutomatedTransmission.US,pub.No,:0088 289 A 1,2002 [10] Abdreas Hegerath,Bergheim(DE).Dual Clutch For A Transmission With Two Input Shafts. US, Patent NO:6929107B2.2005[11] 李健 雙離合式自動變速器換擋品質研究[ 期刊論文]-客車技術 2009(5)[12] 荊崇波.苑士華.郭曉林 雙離合器自動變速器及其應用前景分析 [期刊論文]-機械傳動 2005六、指導教師評語指導教師簽字：年 月 日教研室主任簽字：年 月 日