雙離合器式自動(dòng)變速器的七擋齒輪變速器設(shè)計(jì)

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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 七擋齒輪變速器設(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07-1班 學(xué) 生 姓 名: 閆鵬 導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸 開 題 時(shí) 間: 2011-2-28 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 閆鵬 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程07-1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)變速器的七擋齒輪變速器設(shè)計(jì) 一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀： 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)汽車自主創(chuàng)新的一個(gè)重要方向。雖然國(guó)外已經(jīng)批量生產(chǎn)雙離合器式自動(dòng)變速器并應(yīng)用到了多款轎車上，但國(guó)內(nèi)的研究與國(guó)外相比正處于起步階段。 1940年，Darmstadt大學(xué)教授Rudolph Franke第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合變速器專利，并在貨車上進(jìn)行了裝車試驗(yàn)，但始終沒能投入批量生產(chǎn)。隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器。到了20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)外各大汽車廠商都投入了較大力量對(duì)DCT進(jìn)行研究和開發(fā)，并開發(fā)出了多種型式的DCT產(chǎn)品。較為突出的是德國(guó)大眾公司和美國(guó)博格華納（BorgWarner）集團(tuán)合作開發(fā)的第一款能適用于大批量生產(chǎn)的雙離合變速器—直接換擋變速器（Direct Shift Gearbox簡(jiǎn)稱DSG）。大眾公司已將DSG應(yīng)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(dāng)先的帶領(lǐng)下，其他國(guó)家廠商紛紛投入人力物力加入”雙離合器變速器”的隊(duì)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(dòng)變速器的基礎(chǔ)上開發(fā)出了最新的專門為最高轉(zhuǎn)速可達(dá)9000r/min的V8發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)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(jīng)率先裝備在寶馬最新一代M3轎跑車和敞篷跑車上。 保時(shí)捷一直是使用手動(dòng)變速器和Tiptronic手/自動(dòng)一體變速器的。目前，保時(shí)捷將自己“雪藏”多年的PDK雙離合器變速器應(yīng)用于民用跑車領(lǐng)域。保時(shí)捷PDK雙離合器變速器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)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(shí)捷，日產(chǎn)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(lǐng)頭羊的雙離合器變速器將成為變速箱技術(shù)的主流，各種級(jí)別的轎車都將會(huì)廣泛應(yīng)用雙離合器變速器。在渝舉行的“中國(guó)工程科技論壇——2010中國(guó)汽車自主創(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月比亞迪稱其將推出自主研發(fā)的雙離合器式自動(dòng)變速器。 正是這樣的兩個(gè)離合器配合換擋的結(jié)構(gòu)，在擋位切換時(shí)齒輪早已銜接，DSG雙離合自動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)了，平順換擋、快速換擋、動(dòng)力“無間斷”地輸出，節(jié)約燃油的設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)間也遠(yuǎn)超出人類操作的極限。 雙離合器變速器是脫胎于半自動(dòng)變速器技術(shù)的一項(xiàng)衍生技術(shù)，目前大眾已經(jīng)在高爾夫汽車上成功使用了的DSG-7雙離合器自動(dòng)變速器，其技術(shù)核心是從機(jī)械傳動(dòng)的手動(dòng)變速器發(fā)展而來，內(nèi)部構(gòu)造卻與傳統(tǒng)手動(dòng)變速器相似。因此它繼承了手動(dòng)變速器工作可靠和便于維護(hù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，雙離合器變速器在使用方面與普通自動(dòng)變速器并無太大差別，方便省力。 總之，雙離合器自動(dòng)變速器既繼承了傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱傳動(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)，又實(shí)現(xiàn)了液力機(jī)械自動(dòng)變速器和金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器動(dòng)力換擋，換擋品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，使車輛具有很好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，具有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景。 2、選題目的和意義： 為了解決中斷動(dòng)力換擋給車輛性能帶來的影響，需要對(duì)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的換擋過程進(jìn)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(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(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)舒適性要求高的車型上，其應(yīng)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(diǎn)，又可以消除AMT中斷動(dòng)力換擋的缺點(diǎn)，雙離合器式自動(dòng)變速器（DCT）應(yīng)運(yùn)而生，它基于平行軸式手動(dòng)變速器發(fā)展而來，其轉(zhuǎn)矩傳遞能力適用于各種排量的車輛，同時(shí)繼承了手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝空間緊湊、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。這種自動(dòng)變速器的出現(xiàn)已經(jīng)成為了許多汽車廠家所關(guān)注的熱點(diǎn)。本課題在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，旨在通過對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行研究，對(duì)本課題的研究能夠使我了解雙離合器自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)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(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法，以后的設(shè)計(jì)研究工作提供一定的參考。 二、 設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1.設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容： 依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的變速器作為設(shè)計(jì)原型，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、等條件下，設(shè)計(jì)出符合要求的變速器。 （1）了解雙離合器式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)及工作原理、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法。 （2）對(duì)所設(shè)計(jì)的雙離合器式七擋自動(dòng)變速器進(jìn)行總體方案論證。 （3）雙離合器式自動(dòng)變速器中各部件的主要參數(shù)進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)計(jì)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(dòng)比計(jì)算及齒輪齒數(shù)分配 （2）各檔位齒輪的設(shè)計(jì)和校核 （3）各軸的設(shè)計(jì)和校核 （4）確定同步器結(jié)構(gòu)及主要參數(shù) 三、技術(shù)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(guān)資料 根據(jù)相關(guān)資料初步構(gòu)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(dòng)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(shè)計(jì)和設(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)變速器的七擋齒輪變速器的結(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)變速器的七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) [1] 唐德江.雙離合器式自動(dòng)變速器的研究.[D].武漢：華中科技大學(xué)，2005． [2] 吳光強(qiáng)，楊偉斌，秦大同．雙離合器式自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J]．機(jī)械工程學(xué)報(bào)., 2007，43(2). 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