车辆工程毕业设计139双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计
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毕业设计说明书设计题目:汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计目录开题报告部分一、课题研究 (3)1.1本课题的研究意义 (3)1.2齿轮在国内外研究现状水平和发展趋势 (3)二、整个设计过程中,我们将学习到更多的知识 (4)三、课题基本内容 (4)3.1齿轮加工工艺的设计 (4)3.2本课题包括两方面内容 (5)四、毕业设计工作进度计划 (6)双联齿轮设计说明书部分一、零件图的分析 (7)1.1齿轮的工作性质分析 (7)1.2双联齿轮的结构分析及技术要求 (7)二、双联齿轮的材料、毛坯及热处理 (8)2.1材料的选择 (8)2.2毛坯的选择 (9)2.3热处理的选择 (10)三、定位基准的选择 (10)四、工艺路线 (11)五、工序余量工序尺寸的计算(公差,偏差) (13)六、切削用量 (15)6.1车削切削用量的计算 (15)6.2齿加工切削用量的计算 (17)七、工时的计算 (18)八、工艺装备 (20)九、检验 (20)十、加工工序卡片 (24)十一、参考文献 (38)开题报告一、课题研究。
1.1本课题的研究意义毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节,要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识,结合实际,独立解决本专业一般问题,树立为生产服务,扎实肯干,一丝不苟的工作作风,为将来在机械设计与制造工作打下良好的基础。
为了综合训练我们的综合设计能力,进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现,分析,解决解决实际问题的能力,在老师的指导下解决一定的工程问题,完成专科教育中非常重要的实践教学环节。
我选用了双联齿轮的加工工艺设计作为毕业设计课题,对其加工过程的工艺,每道工序进行分析。
所谓工艺,就是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程;机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。
机械制造工艺的内容极其广泛,它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。
但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。
本科毕业设计题目:双离合自动变速器设计学院: 汽车与交通工程专业: 车辆工程学号:学生姓名:指导教师:日期: 二〇一四年六月摘要双离合器式自动变速器(DualClutehTransmission,即DCT),是由双轴式手动变速器发展而来的。
它既保留了结构简单、传动效率高的优点,又具有电液控制方式的优点,改善了换档品质,降低了油耗、故障率和制造成本。
目前国内外有许多汽车大公司与学者在致力于双离合器式自动变速器的开发与研究,并已在多款车上应用。
因此研究双离合器式自动变速器的工作特性,并对其齿轮变速器进行设计,是非常重要和必须的。
本文设计研究了双离合器式自动变速器的六挡齿轮变速器,对变速器的工作原理做了阐述,对各种不同变速器的布置方案及变速器的倒档方案做了详细的分析后选定了本变速器的最终布置方案,对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择、并且对变速器的挡位数、传动比的范围、中心距、做初步的选择和设计。
对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择、对变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算,并进行了强度校核,对一些标准件进行了选型。
变速器的传动方案设计。
简单讲述了变速器中各部件材料的选择。
关键字:双离合器;挡位数;传动比;齿轮;自动变速器ABSTRACTPair of dyadic clutch automatic transmission (DualClutehTransmission , namely DCT), is to come from biax style hand movement change gear by developing. Now that it having reserved the structure simplicity , efficient merit of drive, have had electricity liquid control mode merit , improvement shifting into quality , lessening oil consumes , the malfunction leads cost of manufacture to draw. And at present, there is a lot of important automobile company in home and abroad and the scholar is in exploitation and research concentrating efforts on dyadic Yu Shuang clutch automatic transmission, already have applied to much money vehicle. And automatic transmission performance data studying pair of clutches are dyadic therefore, change gear carries out design on it's gear wheel, be very important and necessary.This design double clutch type automatic transmission gear transmission, the six blocked for transmission principle of work done on various transmission, the layout and the transmission of reverse scheme after a detailed analysis of the transmission of the final selection for transmission, the layout of main parts including gear shift structure forms, expounds the choice, and the number of transmission gears and scope, the transmission, the center distance, preliminary design and choice. Transmission of transmission scheme design. Simply tells the transmission components of material selection.Key words:Pair of clutches; Number of Gear; Transmission Ratio; Gear; Automatic Transmission目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的意义 (1)1.2 课题的研究现状 (3)1.3 双离合器式自动变速器的结构及其优点 (4)1.3.1 双离合器式自动变速器的结构 (4)1.3.2 双离合器式自动变速器的工作原理 (6)1.4 设计的主要内容与技术路线 (12)第2章双离合器式自动变速器方案的选择和基本尺寸的确定 (15)2.1 方案的选择 (13)2.1.1变速器的功用和要求 (13)2.1.2变速器结构方案的确定 (14)2.2 变速器主要零件结构的方案分析 (16)2.3 本章小结 (18)第3章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (19)3.1 变速器主要参数的选择 (19)3.1.1挡位数 (19)3.1.2传动比范围 (19)3.1.3中心距A (20)3.1.4轴向尺寸 (20)3.1.5齿轮参数 (20)3.2 变速器各挡传动比的选择 (23)3.2.1初选传动比 (23)3.2.2最大传动比的选择 (23)3.2.3其他各挡传动比的确定 (24)3.3 各挡齿轮齿数的分配 (24)3.3.1 一档齿轮参数 (25)3.3.2 确定二档齿轮参数 (26)3.3.3 确定三档齿轮参数 (28)3.3.4 确定四档齿轮参数 (29)3.3.5 确定五档齿轮参数 (31)3.3.6 确定六档齿轮参数 (32)3.3.7 确定倒档齿轮参数 (33)3.4本章小结 (35)第4章变速器齿轮的计算与校核 (36)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (36)4.2 齿轮材料的选择 (36)4.3 齿轮材料的强度计算与校核 (36)4.4 各轴上的转矩的计算 (38)4.5 各挡齿轮弯曲强度计算 (39)4.6 各挡齿轮接触应力的计算 (40)4.7 本章小结 (42)第5章变速器轴的设计与校核 (43)5.1 轴的功用与类型 (43)5.1.1 轴的功用 (43)5.1.2 轴的分类 (43)5.1.3 轴的材料 (43)5.1.4 轴的工艺要求 (44)5.2 轴的结构设计 (44)5.2.1 轴的加工工艺性 (44)5.2.2 轴的装配工艺性 (44)5.2.3 轴的设计 (44)5.3 轴的校核 (46)5.3.1 第一输出轴的校核 (46)5.3.2 第二输出轴的校核 (48)5.4 本章小结 (50)第6章轴承的选择与校核 (51)第7章变速器同步器设计 (51)6.1 同步器的结构 (51)6.2 同步器的主要参数确定 (52)6.3 本章小结 (53)结论 (54)参考文献 (55)致谢 (56)附录 (57)附录A 外文文献原文 (57)附录B 外文文献原文中文翻译 (63)第1章绪论1.1变速器的类型及发展方向汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给车轮,一般来说,车轮由外力负载决定的转矩、转速与发动机所提供的有大的偏差,因此传动系的功用可概括为:通过变换传动比来调节或变换发动机的性能,将动力经济而方便的传给车轮,以适应外界道路和负载的变化。
汽车变速器毕业设计汽车变速器毕业设计引言汽车变速器是汽车传动系统中至关重要的组成部分,它能够根据车辆的速度和负载情况,实现发动机输出转矩和车轮转速之间的匹配。
在现代汽车工业中,变速器的设计和优化一直是一个重要的研究领域。
本文将探讨汽车变速器的毕业设计,包括设计目标、设计流程和关键技术。
设计目标汽车变速器的设计目标是提高汽车的性能和燃油经济性。
性能包括加速性能、爬坡能力和最高速度等方面。
燃油经济性则是指在保证性能的前提下,尽可能降低油耗。
因此,在进行变速器设计时,需要考虑以下几个方面:1. 齿轮比的选择:齿轮比是决定车辆行驶性能的关键因素之一。
通过合理选择齿轮比,可以实现加速度和爬坡能力的提升,同时降低发动机负荷,提高燃油经济性。
2. 齿轮材料和制造工艺:齿轮的材料和制造工艺直接影响变速器的可靠性和寿命。
选择高强度、耐磨损的材料,并采用先进的制造工艺,可以提高变速器的使用寿命。
3. 润滑系统设计:润滑系统对变速器的正常运行至关重要。
合理设计润滑系统,确保齿轮和轴承的充分润滑,可以减少摩擦和磨损,提高变速器的效率和寿命。
设计流程汽车变速器的设计流程通常包括以下几个步骤:1. 确定设计要求:根据汽车的使用条件和性能要求,确定变速器的传动比范围、最大扭矩和最高转速等参数。
2. 齿轮设计:根据设计要求,选择合适的齿轮模数和齿轮比,进行齿轮的几何设计。
通过计算和仿真,优化齿轮的齿形和齿向,提高传动效率和静音性能。
3. 轴承设计:根据变速器的负载情况,设计合适的轴承布局和尺寸。
通过计算和有限元分析,确定轴承的载荷和寿命,确保变速器的可靠性。
4. 润滑系统设计:根据变速器的结构和工作条件,设计合适的润滑系统。
选择合适的润滑油和润滑方式,确保变速器的正常运行。
5. 性能评估和优化:通过试验和仿真,评估变速器的性能和燃油经济性。
根据评估结果,对设计进行优化,提高变速器的性能和燃油经济性。
关键技术在汽车变速器的设计过程中,有几个关键技术需要重点考虑:1. 齿轮传动技术:齿轮传动是汽车变速器的核心技术。
开题报告摘要双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来,它综合了液力机械自动变速器(AT)和电控机械自动变速器(AMT)的优点,能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。
本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础,针对干式双离合器自动变速器的设计方法,分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。
对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。
对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。
对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。
关键词:双离合器;自动变速器;传动比;齿轮;轴ABSTRACTDCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved.In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range of transmission gear ratio, center distance a preliminary selection and design. The gear on the transmission module, pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and checking on the gear. Structural dimensions of the shaft and bearing design and its selection was checked.Key words: Dual Clutch Transmission;Automatic transmission;Transmission Ratio;Gear ;Axis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2课题的研究现状 (3)1.3课题的研究内容及技术路线 (5)第2章双离合器自动变速器传动方案的确定 (7)2.1DCT结构的分析 (7)2.2DCT双离合器形式的分析 (11)2.2.1 干式双离合器性能分析 (11)2.2.2 湿式双离合器性能分析 (12)2.3DCT基本结构方案的确定 (13)2.4本章小结 (13)第3章双离合器自动变速器的设计与计算 (14)3.1变速器主要参数的选择 (14)3.1.1 传动比范围 (14)3.1.2 变速器各档传动比的确定 (14)3.1.3 中心距的选择 (16)3.1.4 变速器的外形尺寸 (17)3.1.5 齿轮参数的选择 (17)3.1.6 各档齿轮齿数的分配 (19)3.1.7 变速器齿轮的变位 (21)3.2变速器齿轮强度校核 (26)3.2.1 齿轮材料的选择原则 (26)3.2.2计算各轴的转矩 (27)3.2.3 变速器齿轮弯曲强度校核 (27)3.2.4 轮齿接触应力校核 (32)3.3轴的结构和尺寸设计 (34)3.3.1 初选轴的直径 (34)3.4轴的强度验算 (36)3.4.1 轴的刚度计算 (36)3.4.2 轴的强度计算 (42)3.5轴承选择与寿命计算 (50)3.5.1 输出一轴轴承的选择与寿命计算 (50)3.5.2 输出二轴轴承的选择与寿命计算 (55)3.6本章小结 (58)第4章变速器同步器及结构元件设计 (59)4.1同步器设计 (59)4.1.1 同步器的功用及分类 (59)4.1.2 锁环式同步器 (59)4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (61)4.1.4 主要参数的确定 (62)4.2变速器壳体 (64)4.3本章小结 (64)结论 (65)参考文献 (67)致谢 (69)第1章绪论汽车自动变速技术是人们长期以来一直努力追求的目标,是车辆改进和完善传动系统的重要方向。
目录第1章变速器主要参数的选择 ....................................................... - 1 -.档数................................................................................................................... - 1 -.传动比范围....................................................................................................... - 1 -第2章变速器各档传动比的确定 ................................................... - 2 -.主减速器传动比的确定................................................................................... - 2 -.最抵档传动比计算........................................................................................... - 2 -第3章变速器各档速比的配置 ....................................................... - 4 -.按等比级数分配其它各档传动比,............................................................... - 4 -第4章中心距的选择 ....................................................................... - 4 -.初选中心距可根据经验公式计算................................................................... - 4 -.变速器的外形尺寸........................................................................................... - 5 -第5章齿轮参数的选择 ................................................................... - 5 -.模数................................................................................................................... - 5 -.压力角............................................................................................................... - 6 -.螺旋角............................................................................................................... - 6 -.齿宽................................................................................................................... - 6 -.齿顶高系数....................................................................................................... - 7 -第6章各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 ............................... - 7 -.一档齿数及传动比的确定............................................................................... - 7 -.二档齿数及传动比的确定............................................................................... - 9 -.计算三档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 10 -.计算四档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 12 -.计算五档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 13 -.计算倒档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 15 -第7章齿轮材料的选择原则 ......................................................... - 19 -.满足工作条件的要求..................................................................................... - 19 -.合理选择材料配对......................................................................................... - 19 -.考虑加工工艺及热处理工艺......................................................................... - 19 -第8章变速器齿轮弯曲强度校核 ................................................. - 19 -.一档齿轮校核................................................................................................. - 21 -. 主动齿轮:........................................................................................................... - 21 - . 从动齿轮:........................................................................................................... - 21 - .二档齿轮校核................................................................................................. - 21 -.主动齿轮:..................................................................................................... - 21 -. 从动齿轮............................................................................................................... - 22 - .三档齿轮校核................................................................................................. - 22 -. 主动齿轮:........................................................................................................... - 22 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 22 - .四档齿轮校核................................................................................................. - 23 -. 主动齿轮............................................................................................................... - 23 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 23 - .五档齿轮校核................................................................................................. - 23 -. 主动齿轮:........................................................................................................... - 23 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 24 -第9章第10轮齿接触应力校核 ................................................... - 24 -. 一档齿轮接触应力校核....................................................................................... - 25 - . 倒档齿轮的校核................................................................................................... - 26 - .、齿面接触疲劳许用应力的计算....................................................................... - 26 - . .齿根弯曲疲劳许用应力计算.............................................................................. - 26 - . 接触疲劳强度校核............................................................................................... - 27 - .齿根弯曲疲劳强度校核................................................................................. - 28 -第10章轴的结构和尺寸设计 ......................................................... - 28 -. 初选轴的直径....................................................................................................... - 29 - . 轴的强度验算与轴的刚度计算........................................................................... - 30 - . 轴的强度计算....................................................................................................... - 33 -第11章轴承选择与寿命计算 ......................................................... - 35 -. 输入轴轴承的选择与寿命计算........................................................................... - 36 - . 输出轴轴承的选择与寿命计算........................................................................... - 38 -第12章参考文献 ............................................................................. - 44 -第1章变速器主要参数的选择本次毕业设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计,:乘用车整车主要技术参数1.1. 档数近年来,为了降低油耗,变速器的档数有增加的趋势。
摘要双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来,它综合了液力机械自动变速器(AT)和电控机械自动变速器(AMT)的优点,能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。
本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础,针对干式双离合器自动变速器的设计方法,分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。
对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。
对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。
对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。
关键词:双离合器;自动变速器;传动比;齿轮;轴ABSTRACTDCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved.In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range of transmission gear ratio, center distance a preliminary selection and design. The gear on the transmission module, pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and checking on the gear. Structural dimensions of the shaft and bearing design and its selection was checked.Key words: Dual Clutch Transmission;Automatic transmission;Transmission Ratio;Gear ;Axis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2课题的研究现状 (3)1.3课题的研究内容及技术路线 (4)第2章双离合器自动变速器传动方案的确定 (6)2.2DCT结构的分析 (6)2.2DCT双离合器形式的分析 (9)2.2.1 干式双离合器性能分析 (9)2.2.2 湿式双离合器性能分析 (10)2.3DCT基本结构方案的确定 (11)2.4本章小结 (11)第3章双离合器自动变速器的设计与计算 (12)3.1变速器主要参数的选择 (12)3.1.1 传动比范围 (12)3.1.2 变速器各档传动比的确定 (12)3.1.3 中心距的选择 (15)3.1.4 变速器的外形尺寸 (15)3.1.5 齿轮参数的选择 (15)3.1.6 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (17)3.1.7 变速器齿轮的变位 (21)3.2变速器齿轮强度校核 (26)3.2.1 齿轮材料的选择原则 (26)3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核 (27)3.2.3 轮齿接触应力校核 (32)3.3轴的结构和尺寸设计 (34)3.3.1 初选轴的直径 (35)3.4轴的强度验算 (36)3.4.1 轴的刚度计算 (36)3.4.2 轴的强度计算 (56)3.5轴承选择与寿命计算 (63)3.5.1 输出一轴轴承的选择与寿命计算 (63)3.5.2 输出二轴轴承的选择与寿命计算 (68)3.6本章小结 (71)第4章变速器同步器及结构元件设计 (72)4.1同步器设计 (72)4.1.1 同步器的功用及分类 (72)4.1.2 锁环式同步器 (72)4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (73)4.1.4 主要参数的确定 (74)4.2变速器壳体 (76)4.3本章小结 (76)结论 (77)参考文献 (78)致谢 (80)附录............................................................................................................ 错误!未定义书签。
7挡湿式双离合变速箱原理
湿式双离合变速箱是一种高效且先进的变速器系统,它适用于许多现代汽车中。
其中一种设计是7挡湿式双离合变速箱,它采用两个离合器和七个齿轮来实现平稳的换挡。
首先,让我们了解湿式双离合变速箱的工作原理。
它包含两个离合器:主离合
器和副离合器。
主离合器连接发动机和变速箱输入轴,而副离合器则连接变速箱输出轴。
每个离合器都有自己的离合器盘和压盘,它们通过液压控制系统来操控。
当驾驶员踩下油门踏板时,发动机的动力通过主离合器传递给变速箱。
变速箱
通过液压控制系统将动力传递给适当的齿轮,以匹配当前的行驶速度和负载条件。
这种设计可以在换挡时无需断开动力传输,使得换挡更加平稳和高效。
在7挡湿式双离合变速箱中,有七个齿轮(分为两根轴上的三个轮齿组合)。
其中一个传动轴上的齿轮(称为主轴)与另一个传动轴上的两个齿轮(称为输出轴)相连接。
这种设计使得变速箱可以通过前三个齿轮实现高速比,而后四个齿轮则提供较低的速度和更多扭矩。
当驾驶员进行换挡时,液压控制系统通过控制机构调整离合器的操作,使得离
合器与传动轴同步旋转并接触。
这允许离合器盘与变速箱齿轮进行有效的匹配,并实现换挡。
同时,液压系统还负责控制离合器的压力,以确保换挡时的平稳过渡。
总的来说,7挡湿式双离合变速箱通过利用双离合器和多个齿轮来实现平稳的
换挡和高效的动力传输。
它可以提供多种速度和扭矩组合,以适应不同的驾驶条件和要求。
这使得汽车更加灵活、高效,并提供更好的驾驶体验。
毕业设计--汽车变速器设计(含CAD图纸)3 1绪论 (5)1.1高效节能变速箱与现有变速器的 (5)1.1.1高效节能变速箱的优点与关键技术 (6)1.1.2高效节能变速箱应用分析和市场前景 (6)2变速器的运动分析 (8)2.1高效节能变速器运动原理图 (8)2.2节能变速器的传动方案分析: (8)2.2.1后三个档位工作时所带动的后四根轴的传动方案 (9)2.2.2前三个档位工作时所带动的前四根轴的传动方案 (10)2.3传动比计算与分配 (11)2.3.1低档工作时的传动方案 (11)2.3.1高档工作时的传动方案 (13)2.3.1倒档工作时的传动方案 (15)3变速器参数的选择和分配 (16)3.1原动机的选择 (16)3.1.1传动比的选择原则 (16)3.1.2电动机的选择 (16)3.2计算传动装置的运动和动力参数 (17)3.2.1各轴的功率 (18)3.2.2各轴的转矩 (18)4轴与轴上零件的设计与选择 (20)4.1联轴器的选择 (20)4.2齿轮零件的校核 (20)4.3轴的设计与校核 (26)4.4离合器的设计 (36)4.5轴与轴上零件的结构与装配 (37)5变速箱的结构与润滑 (38)5.1变速器箱体的设计 (38)6结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)第二部分摘要变速器是一种通用的传动装置,他能够将不同原动机构的输入参数转化为执行机构所需要的输出参数,因此传动装置的好坏往往决定这个机构的性能;而我们设计的这种变速器具有传动效率高、工作可靠、操作方便的显著高点并且能够根据工作情况的不同自动进行变速,因而它是一种节能且自动化水平较高的一种变速器;这种变速器能用到各种机动车辆和工程机械当中。
机械节能变速器的设计主要包括原动机的选择、传动装置的运动和动力参数计算、变速器箱体内各零件的结构设计、箱体整体的装配设计、轴键齿轮类零件的设计与校核、变速器的润滑密封及附件的选择与设计等。
机械原理课程设计7档双离合自动变速器结构研究与设计目录概述 (3)第一章双离合自动变速器简介 (5)1.1 传统变速器以及其他新兴自动变速器存在的问题 (5)1.2 DCT自动变速器的结构与工作原理 (6)一、 DCT自动变速器的结构 (6)二、 DCT变速器的工作原理 (8)1.3 DCT双离合自动变速器的工作特点 (10)第一章双离合变速器的传动路线的设计 (11)2.1 传动轴的设计 (11)2.2 各档传动路线的设计 (12)第三章传动装置几何参数的确定 (16)3.1 各档位传动比的确定 (16)(一)、最大传动比的确定 (16)(二)、最小传动比的确定 (17)(三)、其他各档位传动比的设计计算 (17)3.2 传动齿轮参数的确定 (18)(一)、中心距的设计 (18)(二)齿轮结构特征参数的设计 (19)(三)、各档齿轮齿数分配 (20)总结 (26)参考文献 (27)概述变速器是汽车的关键部件。
随着消费者对汽车动力性、经济性的越来越高的要求,研发动力性能好、机械效率高、操作方便的变速箱已经成为各大汽车厂家的重要工作。
近年来,自动变速器(AT)、手自一体变速器(AMT)、机械式无级变速器(CVT)以及双离合式自动变速器的研究和应用都取得了极大的进步,带来了巨大的经济效益。
双离合器式自动变速器( DCT ) 除具有自动变速器起步和换挡品质优良、实现自动变速的特点外, 还具有手动变速器( MT ) 传动效率高、安装空间紧凑、质量轻、制造成本低等诸多优点, 产品加工制造过程对MT具有良好的工艺继承性, 发展应用前景良好, 是现有量产配套的各类变速器的有效替代产品。
目前, DCT 虽主要用于轿车, 但就其工作原理而言,亦可以应用于大、中型车辆及工程机械、自走式农业机械等其他非道路车辆, 应用范围较广。
国内对DCT的研究主要是以学习和模仿国外技术为主, 尚处于起步阶段。
进行新型DCT 传动原理及功能实现的深入研究和产品化, 对提高我国自动变速器自主创新能力具有积极意义。
摘要双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来,它综合了液力机械自动变速器(AT)和电控机械自动变速器(AMT)的优点,能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。
本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础,针对干式双离合器自动变速器的设计方法,分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。
对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。
对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。
对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。
关键词:双离合器;自动变速器;传动比;齿轮;轴ABSTRACTDCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved.In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range of transmission gear ratio, center distance a preliminary selection and design. The gear on the transmission module, pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and checking on the gear. Structural dimensions of the shaft and bearing design and its selection was checked.Key words: Dual Clutch Transmission;Automatic transmission;Transmission Ratio;Gear ;Axis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2课题的研究现状 (3)1.3课题的研究内容及技术路线 (4)第2章双离合器自动变速器传动方案的确定 (6)2.2DCT结构的分析 (6)2.2DCT双离合器形式的分析 (9)2.2.1 干式双离合器性能分析 (9)2.2.2 湿式双离合器性能分析 (10)2.3DCT基本结构方案的确定 (11)2.4本章小结 (11)第3章双离合器自动变速器的设计与计算 (12)3.1变速器主要参数的选择 (12)3.1.1 传动比范围 (12)3.1.2 变速器各档传动比的确定 (12)3.1.3 中心距的选择 (15)3.1.4 变速器的外形尺寸 (15)3.1.5 齿轮参数的选择 (15)3.1.6 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (17)3.1.7 变速器齿轮的变位 (21)3.2变速器齿轮强度校核 (26)3.2.1 齿轮材料的选择原则 (26)3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核 (27)3.2.3 轮齿接触应力校核 (32)3.3轴的结构和尺寸设计 (34)3.3.1 初选轴的直径 (35)3.4轴的强度验算 (36)3.4.1 轴的刚度计算 (36)3.4.2 轴的强度计算 (56)3.5轴承选择与寿命计算 (63)3.5.1 输出一轴轴承的选择与寿命计算 (63)3.5.2 输出二轴轴承的选择与寿命计算 (68)3.6本章小结 (71)第4章变速器同步器及结构元件设计 (72)4.1同步器设计 (72)4.1.1 同步器的功用及分类 (72)4.1.2 锁环式同步器 (72)4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (73)4.1.4 主要参数的确定 (74)4.2变速器壳体 (76)4.3本章小结 (76)结论 (77)参考文献 (78)致谢 (80)附录............................................................................................................ 错误!未定义书签。
附录A外文文献原文 ............................................................................ 错误!未定义书签。
附录B外文文献翻译 ............................................................................ 错误!未定义书签。
第1章绪论汽车自动变速技术是人们长期以来一直努力追求的目标,是车辆改进和完善传动系统的重要方向。
自动变速技术始于1960年左右,到现在车辆的自动变速技术已取得了长足的进步。
装备自动变速器的汽车,具有操纵方便、起步平稳、乘坐舒适性好、燃油经济性高、安全可靠等一系列优点,使得市场上对装备自动变速器的汽车的需求日渐高涨。
汽车自动变速器的研究和应用有着更加重要的现实意义,各主要工业国家均在这方面投入了大量人力和财力,研制出种类繁多的各类自动变速器。
自动变速器技术越来越完善,在越来越多的车辆上得到应用,成为现代汽车与现代工业发展的标志之一。
随着我国的经济发展,家庭汽车的普及程度越来越高,且对乘用车的乘坐舒适性、燃油经济性和排放性能有了更高的要求。
因此研究和开发既有高质量、操纵方便又有经济实用等特点的车辆具有广阔发展前景,来满足日益增长的广大消费者的需求。
要实现这些功能,满足这些要求,就必须开发和研制出传动系中既能够高效传递发动机动力,又具有操纵方便的自动变速器[1]。
1.1 课题研究的目的和意义由于汽车传动方式和控制方式的不同,汽车自动变速系统存在多种不同的类型。
根据传动方式的不同,可以分为以下五类:液力传动、液压传动、机械传动、储能传动、电传动。
汽车上应用较多的自动变速器主要有液力机械自动变速器(Automatic Transmission,AT)、无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)和电控机械自动变速器(Automated Manual Transmission,AMT)以及最近发展的双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)等四种。
AT具有起步平稳、柔和,以及换挡迅速、无冲击等优点。
除其装有的液力变矩器可以改善车辆性能外,还主要归功于它实现了动力换挡,即换挡过程中不切断动力传递,只是通过两个离合器(或制动器)间的切换完成,换挡时间极短,换挡品质与车辆性能好。
但是它也具有效率低、动力性略差、结构复杂、成本高等缺点[1];CVT虽具有速比无级变化的优点,可以实现转矩的无级传递,提高无级自动变速汽车的乘车舒适性、加速性以及燃油经济性。
但是其起动性能差,一般需另加起动装置,并且无级自动变速器的设备更换量大、制造困难和价格也较高等缺点。
AMT的工作原理决定了它在换挡过程中首先要分离离合器,然后将变速器摘空挡,再选挡、换挡,最后接合离合器。
这样,当离合器分离后,直到离合器再重新接合之前,发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行,所以换挡过程中产生了动力传递的中断,这对车辆的动力性、舒适性以及燃油经济性和排放带来了一定的影响。
特别是在舒适性方面,由于换挡过程的动力中断,必然会产生动力传动系统的冲击,影响了汽车的行驶平顺性,使得其在对舒适性要求高的车型上的应用受到了限制。
同时动力中断也会造成一定的动力损失,影响了汽车的加速性能。
为了解决中断动力换挡给车辆性能带来的影响,需要对电控机械式自动变速器的换挡过程进行精确的控制。
特别是为了减少换挡过程中的冲击度,需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、转矩等方面进行精确匹配和控制,但是这些仅在一定程度上改善其换挡性能,并不能从根本上解决问题。
如果要进一步提高电控机械式自动变速器的性能,则需要增加发动机起、停等一些其它控制手段,反而增加了车辆的复杂程度和成本,得不偿失。
所以,电控机械式自动变速器在对车辆舒适性等方面要求不高的车型上,例如低挡轿车、军用车辆、公共汽车、载重车等,由于其具有结构简单、成本低等优点,仍具有优势,但是在对舒适性要求高的车型上,其应用就具有了局限性。
为了既可以充分利用AMT所具有的优点,又可以消除AMT中断动力换挡的缺点,双离合器式自动变速器(DCT)应运而生,它继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点。
DCT的优点体现在对车辆性能的提高和对自动变速器生产成本的降低两个方面。
首先,因为DCT是按照动力换挡的原理来设计的,在换挡过程中避免了动力中断,保留了AT、CVT等换挡品质好的优点。
车辆在换挡过程中,发动机的动力始终可以传递到车轮,换挡迅速平稳,不仅保证了车辆的加速性,而且由于车辆不再产生由于换挡时动力中断引起的冲击,也极大的改善了车辆运行的舒适性。
而且,它大大缩短了换挡时间,两个离合器的切换时间通常在0.3~0.4秒左右,换挡完成时间非常短,所以不易被车辆乘客感觉到,极大的提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡品质[2]。