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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄外文文獻(xiàn)
Dual clutch transmission
From Wikipedia, the free encyclopedia
A dual clutch transmission, commonly abbreviated to hoop DCT (sometimes informally referred to as a twin-clutch gearbox, double clutch transmission, or similar variations thereof), is a differing type of semi-automatic or automated manual automotive transmission. It utilises two separate clutches for odd and even gear sets. It can fundamentally be described as two separate manual transmissions (with their respective clutches) contained within one housing, and working as one unit. They are usually operated in a fully automatic mode, and many also have the ability to allow the driver to manually shift gears, albeit still carried out by the transmission's electro-hydraulics.
This type of transmission was invented by Frenchman Adolphe Kégresse just prior to World War II but he never developed a working model. The first actual DCTs arrived from Porsche in-house development, for Porsche racing cars in the 1980s, when computers to control the transmission became compact enough: the Porsche Doppelkupplungsgetriebe (English: dual clutch gearbox) (PDK) used in the Porsche 956 and 962 Le Mans race cars from 1983, and the Audi Sport Quattro S1 rally car.
A dual clutch transmission eliminates the torque converter as used in conventional epicyclic-geared automatic transmissions. Instead, dual clutch transmissions that are currently on the market primarily use two oil-bathed wet multi-plate clutches, similar to the clutches used in most motorcycles, though dry clutch versions are also available.
The first series production road car to be fitted with a DCT was the 2003 Volkswagen Golf Mk4 R32.
As of 2009, the largest number of sales of DCTs in Western Europe are by various marques of the German Volkswagen Group, though this is anticipated to lessen as other transmission makers and vehicle manufacturers make DCTs available in series production automobiles. In 2010, on BMW Canada's website for the 3 Series Coupe, it is described both as a 7-speed double clutch transmission and as a 7-speed automatic transmission. It is actually a dual clutch semi-automatic.
In DCTs where the two clutches are arranged concentrically, the larger outer clutch drives the odd numbered gears, whilst the smaller inner clutch drives the even numbered gears. Shifts can be accomplished without interrupting torque distribution to the driven roadwheels, by applying the engine's torque to one clutch at the same time as it is being disconnected from the other clutch. Since alternate gear ratios can pre-select an odd gear on one gear shaft whilst the vehicle is being driven in an even gear, (and vice versa), DCTs are able to shift more quickly than other cars equipped with single-clutch automated-manual transmissions (AMTs), a.k.a. single-clutch semi-automatics. Also, with a DCT, shifts can be made more smoothly than with an AMT, making a DCT more suitable for conventional road cars.
Characteristic of Dual clutch gearbox
Advantages:
1. Compared with the traditional planetary gear type automatic gearbox fuel economy is more advantageous to the ascension can reduce fuel consumption about 15 percent
2. During the shift, almost no damage
3. When high-grade gear is already in preparation condition, rise against extremely fast, achieve astonishing 8 millisecond
4. No matter what is running mode accelerator or condition, can reach 600 shift time (at least from the odd block to millisecond odd block, or even block drop from even when it took about block, for 900 milliseconds, for example from the first five block to 3 block)
Faults:
1. The electric control system and hydraulic system due to the existence of gearbox efficiency, double clutch than traditional manual gearbox still used to deliver big torque, especially the wet dual clutch gearbox is even more so
2. Dual clutch gearbox cost is higher, the development of precision and complex double clutch, resulting in higher prices
3. When need to switch gears in preparation condition, not shift time relatively long, in some cases even more than 1 second
4. Dual clutch gearbox, compared with the traditional manual gearbox heavier
5. Dual clutch the biggest transfer torque transmission on the low side, restrain the engine of space
6. Early dual clutch gearbox reliability poor
7. Gearbox lubricant need according to factories require change regularly, and replacement costs is not cheap
附錄外文文獻(xiàn)翻譯
雙離合變速器
雙離合變速器是當(dāng)前發(fā)展最迅速的新型變速箱，它以傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱為基礎(chǔ)加入雙和電控組件，獲得優(yōu)異的性能表現(xiàn)和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。已經(jīng)成為繼可變正時(shí)、可變氣門升程、和之后的又一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)。
簡(jiǎn)單說來DCT是兩個(gè)傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱的集合體(分別為奇數(shù)和偶數(shù)擋)，擁有兩個(gè)離合器，兩根輸入軸，但僅有一根輸出軸。離合器的分離與接合，以及擋位切換都在電腦的掌控下通過液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，因此也能提供手動(dòng)換擋模式。動(dòng)力傳遞效率高(意味著低)、擋位切換迅速和成本低于傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱是雙離合器變速箱的三大優(yōu)勢(shì)，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。
雙離合器變速箱由法國(guó)人Adolphe Kégresse在二戰(zhàn)前發(fā)明，計(jì)劃用于配備充滿傳奇色彩的Traction，但當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)狀況并不適合商業(yè)應(yīng)用。雙離合器變速箱在等待了半個(gè)后才開始配備民用車。
上世紀(jì)80年代初，自行研發(fā)了全球首臺(tái)雙離合器變速箱，利用電控系統(tǒng)將雙離合器變速箱的結(jié)構(gòu)變得足夠緊湊，稱為Doppelkupplungsgetriebe(德語，簡(jiǎn)稱PDK)。首款PDK雙離合器變速箱搶先配備956和962賽車，以及SportS1拉力賽車，并獲得不俗戰(zhàn)績(jī)。但賽場(chǎng)與市場(chǎng)畢竟存在不小的距離，雙離合器又花費(fèi)了二十年降低成本和提升耐用度才成功實(shí)現(xiàn)商用。
于2002年為R32(第四代，PQ34平臺(tái)，2003款)配備(Direct-ShiftGearbox)雙離合器變速箱，這是雙離合器變速箱首次配備量產(chǎn)車。與傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱相比，大眾的這臺(tái)DSG省去了液力變矩器和行星齒輪組，取而代之的是濕式雙離合器和簡(jiǎn)單的斜齒輪。隨后，成為DCT普及速度最快，應(yīng)用最為廣泛的汽車制造商，從A0級(jí)小車Polo到全球最強(qiáng)悍的超級(jí)都有配備。
雙離合器是一個(gè)非常緊湊而精密的部件，也是DCT的核心，外部稍大一些的離合器負(fù)責(zé)奇數(shù)擋的動(dòng)力接合和中斷，內(nèi)部稍小一些的離合器負(fù)責(zé)偶數(shù)擋的動(dòng)力接合和中斷。兩個(gè)離合器的分離和接合同時(shí)進(jìn)行，因此傳遞到輪的動(dòng)力幾乎不會(huì)出現(xiàn)中斷。當(dāng)奇數(shù)擋離合器分離的同時(shí)，接合偶數(shù)擋離合器，反之亦然。控制電腦根據(jù)轉(zhuǎn)速、車速和節(jié)氣門開度等信息對(duì)擋位進(jìn)行預(yù)判，例如在二擋加速時(shí)，三擋已進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)，從二擋切換到三擋的過程只是偶數(shù)擋離合器分離和奇數(shù)擋離合器接合的過程，并且兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)間進(jìn)行。因此DCT的換擋速度通常說來相比僅有一個(gè)離合器的變速箱(結(jié)構(gòu)基于手動(dòng)變速箱，用于高性能和跑車)更快。
雙離合器變速箱的特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
1.相比傳統(tǒng)行星齒輪式自動(dòng)變速箱更利于提升燃油經(jīng)濟(jì)性，油耗大約能夠降低15%
2.在換擋過程中，幾乎沒有損失
3.當(dāng)高擋齒輪已處于預(yù)備狀態(tài)時(shí)，升擋速度極快，達(dá)到驚人的8毫秒
4.無論油門或者運(yùn)轉(zhuǎn)模式處于何種狀況，換擋時(shí)間至少能達(dá)到600毫秒(從奇數(shù)擋降到奇數(shù)擋，或者從偶數(shù)擋降偶數(shù)擋時(shí)，耗時(shí)約為900毫秒，例如從第5擋降到3擋)
缺點(diǎn)：
1.由于電控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的存在，雙離合器變速箱的效率仍然不及傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱，特別是用于傳遞大扭矩的濕式雙離合器變速箱更是如此
2.雙離合器變速箱的研制費(fèi)用較高，雙離合器精密而復(fù)雜，導(dǎo)致車價(jià)偏高
3.當(dāng)需要切換的擋位并未處于預(yù)備狀態(tài)時(shí)，換擋時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在某些情況下甚至超過1秒
4.雙離合器變速箱相比傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱更重
5.雙離合器變速箱的最大傳遞扭矩偏低，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的空間
6.早期的雙離合器變速箱可靠性欠佳
7.變速箱潤(rùn)滑油需要根據(jù)廠家要求定期更換，并且更換費(fèi)用并不便宜。
6
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
趙源
院系
汽車與交通工程
學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B07-5
指導(dǎo)教師姓名
楊兆
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
輕型貨車變速器設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)目的、意義
本設(shè)計(jì)對(duì)給定的變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，變速器主要參數(shù)的選擇，變速器齒輪齒數(shù)的計(jì)算，變速器齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算，變速器軸設(shè)計(jì)計(jì)算，同步器設(shè)計(jì)，變速器結(jié)構(gòu)元件，變速器殼體，進(jìn)行設(shè)計(jì)。運(yùn)用汽車構(gòu)造，汽車?yán)碚?，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理等基礎(chǔ)和專業(yè)課程等相關(guān)知識(shí)，選擇變速器類型并確定相應(yīng)的尺寸。
同時(shí)作為車輛工程專業(yè)的本科生，對(duì)變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)是十分必要的，通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)，同時(shí)學(xué)習(xí)新的知識(shí)。為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
主要內(nèi)容：
對(duì)給定的變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，變速器主要參數(shù)的選擇，變速器齒輪齒數(shù)的計(jì)算，變速器齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算，變速器軸設(shè)計(jì)計(jì)算，同步器設(shè)計(jì)，變速器結(jié)構(gòu)元件，變速器殼體，進(jìn)行設(shè)計(jì)。
主要技術(shù)指標(biāo)：
同時(shí)對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行扭、彎校合，保證設(shè)計(jì)零件的強(qiáng)度和剛度。
額定總質(zhì)量： 9000kg； 載質(zhì)量： 5000Kg
自重： 4400Kg ；總重： 9400Kg
車長(zhǎng)： 8145mm ；車寬： 2470mm
車高 ：2485mm； 軸距 ：4700mm
最大扭矩： 353 N?m
最大爬坡度 ：30% 離合器 ：?jiǎn)纹墒?
軸荷分配：滿 載：前35%，后65%；
空 載 ：前45%，后55%。
三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果
完成設(shè)計(jì)說明書1.5萬字。包括設(shè)計(jì)方案；包括：變速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)；變速器零部件主要參數(shù)的選擇與計(jì)算等；
折合0號(hào)圖紙3張以上。（1）裝配圖（0號(hào)圖紙）； （2）各零件圖（1或2號(hào)圖紙）。
四、設(shè)計(jì)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月28日～3月6日）
(2) 根據(jù)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)行驗(yàn)證 第 3、4周（3月7日～3月20日）
(3) 在CAD軟件平臺(tái)上建立裝配圖繪制 第5、6、7周（3月21～4月10日）
（4）對(duì)零件圖形進(jìn)行繪制 第8、9、10、11周（4月11～5月8日）
（5）設(shè)計(jì)1.5萬字說明書一份，零件圖一套 第12、13、14周（5月9日～5月29日）
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（5月30日～6月12日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月13日～6月 19日）
五、主要參考資料
（1）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)； （2）汽車設(shè)計(jì)手冊(cè)； （3）汽車?yán)碚摚? （4）機(jī)械設(shè)計(jì)； （5）汽車構(gòu)造； （6）離合器氣助力式液壓操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). 《城市車輛》
（7）CAl1l0PK2L2型汽車離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)的調(diào)整. 《維修手冊(cè)》
（8）CJ6922H系列客車離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì). 廣西：《城市車輛》
（9）Santana 2000 GSi轎車離合器液壓操縱系統(tǒng).
（10）解放CA1121PK2L2J型載貨汽車離合操縱機(jī)構(gòu)故障與排除. 《汽車技術(shù)》等。
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
本科學(xué)生畢設(shè)計(jì)
輕型貨車變速器設(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 BW07-5班
學(xué)生姓名： 趙源
指導(dǎo)教師： 楊兆
職 稱： 講師
黑 龍 江 工 程 學(xué) 院
二○一一年六月
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Design of Light Truck
Transmission
Candidate：Zhao Yuan
Specialty：Vehicle Engineering
Class：Bw07-5
Supervisor：Instructor. Yang Zhao
Heilongjiang Institute of Technology
2011-06·Harbin
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 輕型貨車變速器
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛B07-05班
學(xué) 生 姓 名: 趙源
導(dǎo) 師 姓 名: 楊兆
開 題 時(shí) 間: 2011年3月11日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；
4. 技術(shù)路線或研究方法；
5. 進(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙源
院系
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
B07-05班
指導(dǎo)教師姓名
楊兆
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
輕型貨車變速器
一、 課題研究的目的和意義
研究的目的：
現(xiàn)在汽車上廣泛使用的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍很小，而汽車行駛時(shí)遇到的復(fù)雜的道路條件和使用條件要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在很大范圍內(nèi)變化，這就需要使用變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使汽車在各種行駛工況下獲得不同的牽引力和速度。通過研究汽車在地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等行駛工況中變速器的擋位變化，進(jìn)行變速器的各個(gè)部分設(shè)計(jì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。
本設(shè)計(jì)方案是選擇已有車型的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行車輛變速器的設(shè)計(jì)。通過查閱文獻(xiàn)和資料，還原變速器的設(shè)計(jì)思路和附屬部件選擇方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)出來的變速器能滿足車輛高動(dòng)力性和高經(jīng)濟(jì)性的要求，在技術(shù)加工上具有可行性，滿足大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。
選題的意義：
“十一五”期間，汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，年產(chǎn)量由571萬輛上升到1826萬輛，私人汽車保有量由2365萬輛上升到6539萬輛，中國(guó)已成為世界最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)之一。汽車作為一個(gè)在方方面面影響居民生產(chǎn)、生活的用品，它的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱方式等任何一項(xiàng)突破都會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
作為車輛工程專業(yè)的本科學(xué)生，選擇變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)復(fù)習(xí)所學(xué)的專業(yè)課程、了解大量的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)方案具有足夠的復(fù)雜程度和生產(chǎn)的可行性。
二、文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）：
目前，輕、中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有3-5個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋,采用有級(jí)式變速器。在重型貨車用的組合式變速器中，為了提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性有更多擋位。
車用變速器具有這樣幾個(gè)功用：
①改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；
②在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；
③利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動(dòng)力輸出。
變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時(shí)，還可以加裝動(dòng)力輸出器。在分類上有兩種方式：按傳動(dòng)比變化方式和按操縱方式的不同來分。
按傳動(dòng)比變化方式分：
有級(jí)式變速器是目前使用最廣的一種。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按所用輪系形式不同，有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器(行星齒輪變速器)兩種。
無級(jí)式變速器其的傳動(dòng)比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級(jí)變化，常見的有電力式和液力式(動(dòng)液式)兩種。電力式無級(jí)變速器的變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)，除在無軌電車上應(yīng)用外，在超重型自卸車傳動(dòng)系中也有廣泛采用的趨勢(shì)。動(dòng)液式無級(jí)變速器的傳動(dòng)部件為液力變矩器。
綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在最大值與最小值之間的幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)作無級(jí)變化，目前應(yīng)用較多。
按操縱方式來分：
強(qiáng)制操縱式變速器是靠駕駛員直接操縱變速桿換擋。
自動(dòng)操縱式變速器其傳動(dòng)比選擇和換擋是自動(dòng)進(jìn)行的，所謂“自動(dòng)”，是指機(jī)械變速器每個(gè)擋位的變換是借助反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來控制換擋系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。
半自動(dòng)操縱式變速器有兩種型式：一種是常用的幾個(gè)擋位自動(dòng)操縱，其余擋位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來進(jìn)行換擋。
按使用方法分類：
手動(dòng)變速器（MT），也稱手動(dòng)擋，即用手撥動(dòng)變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動(dòng)比，從而達(dá)到變速的目的。踩下離合時(shí)，方可撥得動(dòng)變速桿。如果駕駛者技術(shù)好，裝手動(dòng)變速器的汽車在加速、超車時(shí)比自動(dòng)變速車快，也省油。
自動(dòng)變速器（AT），利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
一般來講，汽車上常用的自動(dòng)變速器有以下幾種類型：液力自動(dòng)變速器、液壓傳動(dòng)自動(dòng)變速器、 電力傳動(dòng)自動(dòng)變速器、有級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器和無級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器等。其中，最常見的是液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統(tǒng)構(gòu)成，主要包含自動(dòng)離合器和自動(dòng)變速器兩大部分。它能夠根據(jù)油門的開度和車速的變化，自動(dòng)地進(jìn)行換擋。
無級(jí)變速器（CVT），無級(jí)變速器是由兩組變速輪盤和一條傳動(dòng)帶組成的。
因此，其比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無級(jí)變速，使汽車的車速變化平穩(wěn)，沒有傳統(tǒng)變速器換擋時(shí)那種“頓”的感覺。
無級(jí)變速器屬于自動(dòng)變速器的一種，但它能克服普通自動(dòng)變速器“突然換擋”、油門反應(yīng)慢、油耗高等缺點(diǎn)。
現(xiàn)在汽車變速器的發(fā)展趨勢(shì)是向著可調(diào)自動(dòng)變速箱或無級(jí)變速器方向發(fā)展。采用無級(jí)變速器可以節(jié)約燃料，使汽車單位油耗的行駛里程提高30%。通過選擇最佳傳動(dòng)比，獲得最有利的功率輸出，它的傳動(dòng)比比傳統(tǒng)的變速器輕，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單而緊湊。
現(xiàn)在市場(chǎng)上流行的變速器種類：
雙離合變速器(Dual Clutch Transmission)，
DCT基于手動(dòng)變速器而又不是自動(dòng)變速器，除了擁有手動(dòng)變速器的靈活性及自動(dòng)變速器的舒適性外，還能提供無間斷的動(dòng)力輸出。??
DCT的核心技術(shù)僅掌握在美國(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。
DCT內(nèi)含兩臺(tái)自動(dòng)控制的離合器，由電子控制及液壓推動(dòng)，能同時(shí)控制兩臺(tái)離合器的運(yùn)作。當(dāng)變速器運(yùn)作時(shí)，一組齒輪被嚙合，而接近換擋時(shí)，下一組擋段的齒輪已被預(yù)選，但離合器仍處于分離狀態(tài)；當(dāng)換擋時(shí)，一臺(tái)離合器將使用中的齒輪分離，同時(shí)另一臺(tái)離合器嚙合已被預(yù)選，在整個(gè)換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力，從而不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力中斷的狀況。
基于DCT技術(shù)的各公司不同變速器
大眾 DSG (Direct Shift Gearbox)
奧迪 S Tronic
寶馬 M DKG (Doppel Kuppling Getriebe, M Double Clutch gearbox)
福特、沃爾沃 Powershift
保時(shí)捷 PDK (Porsche Doppelkupplungsgetribe)
三菱 Twin Clutch SST
電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（Automated Mechanical Transmission）
AMT是在原有齒輪式機(jī)械變速器的基礎(chǔ)上加裝電腦控制系統(tǒng)，對(duì)油門、離合器、變速桿的控制均采用了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)選擋、換擋的自動(dòng)化控制，使汽車成為自動(dòng)變速的汽車。它保持了原有的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)基本不變，所以齒轉(zhuǎn)傳動(dòng)固有的傳動(dòng)效率高、機(jī)構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)被很好的繼承下來。
在1967年，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)始者德國(guó)NSU就在Ro80轎車上采用了三前速半自動(dòng)變速箱，這種純機(jī)械控制的半自動(dòng)變速箱正是AMT變速箱的雛形。
AMT控制系統(tǒng)由四部分組成：a．被控對(duì)象包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器；b．履行機(jī)構(gòu)包含步進(jìn)電機(jī)、電磁閥(普通電磁閥和高速電磁閥)及液壓缸(離合器動(dòng)作缸和選、換擋油缸)等；c．傳感器包含速度傳感器(動(dòng)員機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、輸進(jìn)軸轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器)、油門開度傳感器和擋位傳感器等；d．電控單元(ECU)包括CPU、ROM和I／O接口等。
三種電控機(jī)械式自動(dòng)變速器：電控液動(dòng)AMT 電控電動(dòng)AMT 電控氣動(dòng)AMT
無級(jí)變速器(Continuous Variable Transmission)
CVT的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動(dòng)輪和金屬帶來實(shí)現(xiàn)速比的無級(jí)變化。
CVT技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有了一百多年的歷史。德國(guó)奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖，早在1886年就將V型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。
CVT主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個(gè)金屬片構(gòu)成。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng)，另一側(cè)則固定?？蓜?dòng)盤與固定盤都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪，然后通過V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪，最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動(dòng)汽車。工作時(shí)通過主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤作軸向移動(dòng)來改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動(dòng)比。可動(dòng)盤的軸向移動(dòng)量是由駕駛者根據(jù)需要通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪液壓泵油缸壓力來實(shí)現(xiàn)的。由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無級(jí)變速。
奧迪、日產(chǎn) 、三菱、奧迪、 日產(chǎn)天籟、本田飛度、菲亞特、福特等世界名牌車系都有配備CVT變速器的轎車銷售。
錐環(huán)式無級(jí)變速器（Cone-Ring Transmission）
KRG錐環(huán)式無級(jí)變速器是一種無級(jí)變速的靠摩擦傳動(dòng)的變速器，從運(yùn)作原理上將屬于CVT變速器的分支，KRG的設(shè)計(jì)理念是避免采用任何方式的液壓泵，僅用簡(jiǎn)單和耐用的部件實(shí)現(xiàn)純機(jī)械控制。與傳統(tǒng)CVT無級(jí)變速器相比，KRG的這種設(shè)計(jì)理念使它在制造成本和效率方面擁有巨大的優(yōu)勢(shì)。
KRG并不是一項(xiàng)很新奇的發(fā)明，早在文藝復(fù)興時(shí)期，意大利著名畫家達(dá)芬奇就已經(jīng)繪制了CVT變速器的雛形，也是KRG的鼻祖。1902年工程師泰勒第一次做出了錐環(huán)式的變速器結(jié)構(gòu)，也是KRG的原型。變速系統(tǒng)是由一個(gè)輸入滾錐，一個(gè)輸出滾錐和一個(gè)傳動(dòng)環(huán)構(gòu)成的。傳動(dòng)錐環(huán)環(huán)繞在輸出錐或者輸入錐上。通過改變滾錐的半徑和角度就能很容易調(diào)整起步速比，超速速比及速比范圍以匹配不同整車的性能與空間要求，因此匹配靈活性極高，二次開發(fā)成本較低。
KRG系統(tǒng)一些主要元件如包括滾錐和傳動(dòng)環(huán)，脹緊機(jī)構(gòu)和速比調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是純機(jī)械控制的。
KRG錐環(huán)和滾錐之間的夾緊力是通過輸出滾錐的軸向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。由滾珠和斜槽組成的機(jī)械式扭矩傳感器能將輸出扭矩轉(zhuǎn)換成軸向壓力。通過定位在輸出軸扭矩傳遞路徑上的位置，此機(jī)械系統(tǒng)可“感受”到各種扭矩變化，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的軸向力，從而在機(jī)械效率和傳遞扭矩之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)械式調(diào)節(jié)。這種簡(jiǎn)單的機(jī)械式結(jié)構(gòu)聰明之處在于沒有使用常用的昂貴電子傳感器和電控/液壓系統(tǒng)，節(jié)省成本的同時(shí)工作可靠性有保障。缺點(diǎn)也是明顯的，那就是當(dāng)系統(tǒng)扭矩需求變大時(shí)，整個(gè)KRG變速器的機(jī)械效率就會(huì)明顯降低。
三、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
基本內(nèi)容：
設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括：汽車動(dòng)力參數(shù)的選定（傳動(dòng)效率、滾動(dòng)阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)），變速器的傳動(dòng)方案（軸數(shù)、各擋的布置），變速器主要零件結(jié)構(gòu)方案（齒輪形式、換擋結(jié)構(gòu)形式、變速器軸承），變速器的主要參數(shù)的選擇（擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍、中心距、外形尺寸、軸的直徑、齒輪參數(shù)、各擋齒數(shù)的分配），齒輪、軸的強(qiáng)度的計(jì)算和校核，同步器的選擇，變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，變速器殼體的設(shè)計(jì)，結(jié)論。設(shè)計(jì)說明書1.5萬字，裝配圖和各零件圖，折合0號(hào)圖紙3張以上。
擬解決的主要問題：
變速器的各個(gè)部分進(jìn)行分步設(shè)計(jì)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案要求布置方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小，軸有足夠的剛度，齒輪磨損小和工作噪聲低。論文引用的數(shù)據(jù)和原理通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)來確定。為了確保設(shè)計(jì)的可靠性，需要參照已有車型的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性等進(jìn)行主要參數(shù)選定。通過計(jì)算，選擇和校核主要零件的尺寸和強(qiáng)度，使其滿足車輛在不同工況下行駛的要求。在設(shè)計(jì)的過程中，要保證設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能正常的使用，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有生產(chǎn)和加工的可行性。
四、技術(shù)路線（研究方法）
選定參考車型，確定基本參數(shù)
變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案
變速器的主要參數(shù)
變速器的校核
零件結(jié)構(gòu)方案
同步器的選擇
變速器操作機(jī)構(gòu)
組合裝配
零件圖、裝配圖的二維CAD繪制
成立
不成立
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月28日～3月6日）
(2) 根據(jù)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)行驗(yàn)證 第 3、4周（3月7日～3月20日）
(3) 在CAD軟件平臺(tái)上建立裝配圖繪制 第5、6、7周（3月21～4月10日）
（4）對(duì)零件圖形進(jìn)行繪制 第8、9、10、11周（4月11～5月8日）
（5）設(shè)計(jì)1.5萬字說明書一份，零件圖一套 第12、13、14周（5月9日～5月29日）
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（5月30日～6月12日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月13日～6月 19日）
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日