毕业设计文献综述
设计题目：汽车自动变速器动力传动设计
及运动分析
学院机械工程学院
专业年级2007级机制
学生姓名谌利学号 ********** 指导教师徐元职称副教授
设计地点重庆工商大学
日期 2011 年 4 月 5 日
目录
前言 (3)
一、自动变速器 (3)
1.自动变速器的组成、发展及应用 (3)
1.1自动变速器的基本组成 (3)
1.2自动变速器的发展概况 (4)
2.自动变速器的几种形式及原理、优缺点概述 (5)
2.1 AT—液力自动变速器 (5)
2.2 手自一体变速器 (5)
2.3 CVT—无级自动变速器 (6)
2.4 DSG—双离合自动变速器 (7)
3 .普通斜齿轮式自动变速器设计各文献的简述 (8)
3.1 自动变速器的动力传动示意图及传动原理 (8)
3.2四速普通斜齿轮自动变速器各档位的传动路线 (9)
二、软件应用简介 (11)
1.CATIA (11)
三、自动变速器相关的问题研究 (11)
参考文献 (12)
前言
随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、操纵系统自动化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。本设计针对乘用车变速器进行系统深入的研究。
本设计基于雅阁变速器，结合机械变速器的设计方法，深入研究了变速器传动比的计算，挡数的分配，齿轮参数的计算，轴及轴承的选择等，从而使乘用车的舒适性和动力性有进一步的的提高。
一、自动变速器
1.自动变速器的组成、发展及应用
世界经济一体化给我国带来了机遇和挑战，我国汽车工业迅速兴起，从数量上已成为汽车大国。世界各国汽车公司都争先恐后地涌入我国，有原来向中国出口汽车，转为在中国国内合作生产汽车，并带来了大量先进的技术，其中汽车自动变速器就成为典型的汽车新技术。AMT是一种经济型的自动变速器,与AT相比,AMT更适合中国汽车工业的现实,国内采用AMT自动变速技术既可以保留原有的手动变速器生产线,又可大大节省用于重建专业生产线及设备的投资,具有重要的现实意义。文献[1][2][3]对自动变速器的发展和应用进行了阐述，了解到自动变速器主要组成机构的一个发展历程及自动变速器的基本组成和应用。
1.1自动变速器的基本组成
自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。
1.2自动变速器的发展概况
自动变速汽车对于使用者的意义, 已从最初的操纵方便扩展到今天的节能、环保、舒适、安全与方便并重。用户需求的不断增加和传动、电子及自动控制等相关技术的进步, 推动了各种自动变速技术的发展。汽车自动变速器按其技术特点可分为三类:第一类是液力自动变速器, 即 AT；第二类包括AMT 和DCT；第三类是无级变速器，即CVT。在分析三类自动变速技术发展现状的基础上,展望了其发展趋势。
➢ AT 技术发展现状
AT 的优点在于动力换挡(换挡时间短、冲击小)、起步平稳、对转矩变化的适应能力强,其不足之处是传动效率偏低。AT近年的发展主要体现在提高性能(燃油经济性和整车动力性)、传动效率和换挡品质上。
文献[4]在提高性能方面提出：多挡化是当前各大汽车和自动变速器公司普遍采用的手段之一, 4 挡和 5 挡变速器正逐步为6 挡和7 挡乃至更多挡位的变速器所取代,扩大速比范围的同时亦减少了各相邻前进挡位之间的速比级差,因此, 多挡化在增大转矩容量的同时,亦增加了发动机在经济工况下运行的机会。除多挡化以外, 变速器的轻量化和紧凑化结构设计也是提高传动效率、进一步提高动力性和燃油经济性的关键。
➢AMT 和DCT 技术发展现状
在手动机械变速箱基础上实现起步、换挡自动化操纵的AMT, 由于结构简单、可直接使用手动变速箱的生产设备(成本低)、传动效率高。由动力中断换挡而产生的冲击,使传统AMT 的换挡品质不及AT, 因此,缩短动力中断时间并减少换挡冲击是提高AMT 换挡品质的关键。在动力传动系统结构改进方面, 在AMT 变速箱内输入轴与中间轴之间增加了一个多片湿式换挡离合器,以提供换挡过程中转矩辅助传递旁路,通过转矩辅助机构实现换挡过程的转矩和转速控制, 因此, 换挡更为平顺、换挡时间更短, 同时还保留了传统AMT 结构紧凑、成本低的优点。在执行机构改进与优化方面,采用一种可线性移动的具有强磁力密度的拨叉轴直接驱动动器,代替液压或电机差动器, 在简化结构的同时,取消了差动器的机械传动部分,具有更好的动态响应及关断状态零功率消耗的潜力。
➢自动变速器主要组成机构的发展过程
液力变矩器：液力耦合器→液力变矩器→带锁子离合器的液力变矩器；行星齿轮机构：二档行星齿轮机构→三档行星齿轮机构→四档行星齿轮机构；操纵方式：手动操纵→液力操纵→电离控制液力操纵。
2.自动变速器的几种形式及原理、优缺点概述
文献[5][6][7][8]通过图片及文字注解的形式，清晰直观地表示出自动变速器的几种不同形式、组成部件及原理。
2.1 AT—液力自动变速器
图2.1 AT—液力自动变速器
自动变速器是通过液力变矩器以及行星齿轮来传动发动机的动力，传动效率低，经济性较差。同时行星齿轮结构复杂维修成本较高。相对于手动变速器来说自动变速器能让开车变得简单方便，易于新手上路。
特点：自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需要操纵加速踏板控制车速即可。
优点：操作简单，使用方便。自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。
缺点：传动效率低，经济性不好；结构复杂，维修成本高。
2.2 手自一体变速器
手自一体变速器其实就是在手动变速器的基础上增加了自动变速操纵系统而组成，因此操作起来更加灵活，档位越多操控也就越精确，燃油经济性也更好。不过手自一体变速器同样存在成本的问题，该类车型售价往往较高，日后的维护保养费用也比一般车型要多。
