汽車雙離合式自動變速箱結構設計畢業設計論文-wenkub.com

　 　

【正文】 再次感謝所有關心、支持和幫助我的老師、同學和朋友，是你們的及時幫助和關心伴隨我度過了最困難的階段，雖然畢設已接近尾聲，我的大學生活也將結束，但我仍銘記于心。但由于能力和時間有限，本設計的汽車雙離合式自動變速器還有一些結構問題可以繼續完善：本設計不包括雙離合器的具體設計，可以進一步設計；對于換擋執行機構的具體設計也可以進一步設計；變速箱箱體的結構還可以根據實際車型進一步改進。變速箱箱體的結構分析和具體繪制。DCT能夠實現動力換擋，并且能在不切斷動力的情況下轉換傳動比，縮短了換擋時間，提高了換擋品質；同時它又具有傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價格便宜等諸多優點，成為現在汽車自動變速器技術發展的新的方向，具有廣闊的市場前景。其他擋位經過計算也符合使用壽命。軸承載荷：軸承1：軸承2：因為軸承1受力大，只要校核軸承1即可。項目2擋4擋6擋空心輸入軸中間軸1空心輸入軸中間軸1空心輸入軸中間軸2經過計算結果可知，本次設計的軸符合強度要求，能夠滿足使用。其他奇數擋的計算過程與1擋的受力分析計算過程相同。水平面反力：垂直面反力：（b）所示，（c）所示；（d）所示，（e）所示。掛擋時兩齒輪相互嚙合產生的徑向力和軸向力使軸在垂直面內彎曲變形產生垂向撓度，而圓周力使軸在水平面內彎曲變形并產生水平撓度。軸的垂向撓度fc由式（45）和式（47）計算可得：軸的水平撓度由式（44）和式（48）計算可得：軸的全撓度為：軸的轉角由式（45）和式（49）計算可得：所以變速器在1擋工作時軸的剛度可以滿足要求。各擋齒輪嚙合的圓周力，徑向力及軸向力可按下式求出： (44) (45) (46)式中：i—至計算齒輪的傳動比d—計算齒輪的節圓直徑（mm）—最大輸入轉矩（N?mm）作用在齒輪上的徑向力Fr使軸在垂直面內彎曲變形并產生垂向撓度fc；而圓周力Ft使軸在水平面內彎曲變形并產生水平撓度fs。軸在垂直面內產生的撓度和軸在水平面內的轉角將會造成齒輪不能正常接觸，這就要求軸要有足夠的強度和剛度來保證齒輪的正常工作；水平面的轉角會導致齒輪傾斜，造成齒輪沿齒方向上受力不均，這都將導致齒輪出現磨損嚴重，產生過大噪聲，嚴重影響變速器性能使。，選擇齒形系數y=將數據代入式（42），可計算出1檔主動齒輪彎曲應力在許用應力范圍內，齒輪彎曲強度符合要求。第4章齒輪軸系的校核第4章 齒輪軸系的校核汽車變速箱的機械式齒輪傳動的傳動形式和使用條件都是相似的，因此，計算汽車變速器齒輪強度用的簡化計算公式與通用齒輪強度的計算公式同樣可以獲得較為準確的結果。從而避免了密封材料的膨脹、硬化和溶化，使密封變差。潤滑油從變速器進油螺塞處注入變速箱內，浸入潤滑油的齒輪高速轉動時，甩動潤滑油，從而把其他零件表面潤滑，還可以把摩擦產生的熱帶走。安裝時先在盤形的一段將軸安裝上，之后再沿各軸將齒輪等件安裝上，追后套上桶形的另一半箱體。在箱蓋部分設計了與發動機部分相連的連接孔。 箱體結構設計 主箱體（a）主視圖；（b）左視圖；（c）俯視圖（a）（b）（c）變速箱箱體主要參考相關車型的變速箱進行設計。具體型號可以在設計出階梯軸軸端時結合圓錐滾子軸承尺寸進行選擇。實心輸入軸和空心輸入軸之間要能夠同軸線轉動，但不能產生摩擦，現在汽車設計為了解決這個問題采用滾針軸承使兩根軸能夠相對轉動。 倒擋軸。只能采用空間三角布置。同步器與軸的軸向用卡簧固定。另外其上也有速度脈沖信號輪，檢測轉速。 實心輸入軸。倒檔軸上只有兩個惰輪用于傳遞倒擋時的動力，布置形式主要考慮安裝方面。空心軸上的2擋和6擋主動齒輪參考原型車設計為空心齒輪軸，其上也有脈沖信號輪檢測速度。倒擋軸上的從動齒輪與1擋共用實心輸入軸上的主動齒輪，倒擋軸上的主動齒輪與中間軸2上的從動輪嚙合。2) 計算倒擋軸和輸入軸之間的中心距根據式（38）代入數據可得3) 計算倒擋軸和中間軸2的中心距根據式（38）代入數據可得4) 校核倒擋傳動比。5擋傳動齒輪齒數和：初選43，由5擋傳動比和齒輪齒數選擇原則，選。校核4擋傳動比大小：式中：—6擋主動齒輪齒數—4擋從動齒輪齒數，確定4擋齒輪齒數。修正2擋齒輪的螺旋角2) 3擋齒輪副齒數的計算3擋齒輪的計算過程與2擋類似，取為51。修正后的中心距則為各擋分配的依據。所以取整為51。變位系數的選擇要結合本文設計的中心距情況而定。③ 齒寬b齒寬b的選擇：斜齒輪齒寬:，為齒寬系數，~。螺旋角的選擇：一般選擇為15 176。發動機排量V / L V ≤ V ≤ 模數/ mm~~選取較小模數并增多齒數有利于換檔，所選模數值應符合國家標準。輸入軸上的齒輪選擇左旋。等確定了齒輪模數和所布置的擋位齒輪數后，可計算出。中心距的大小主要由各擋位傳動比和齒數確定的，它能影響自動變速器的尺寸、體積及質量，可以進行微調，調整時首先要能保證齒輪的接觸強度。汽車在行駛時除去起步階段或特殊路況，一般都是掛高速擋行駛的，所以在實際設計時高擋區的傳動比比低擋區的小。—道路最大阻力系數—驅動車輪的滾動半徑,驅動車輪滾動半徑根據設計參數為=—發動機最大轉矩，?m—主減速比，轎車在3~，取=—汽車傳動系的傳動效率，有極機械變速器傳動系的轎車，~，帶入式（32）數據計算得：水平路面行駛時，車輛驅動輪不能打滑。1擋傳動比的確定主要考慮兩方面：一是汽車爬最大坡度時用1擋傳動，輸出扭矩最大；二是在1擋低速行駛時，車輛在路面上不能出現驅動輪打滑現象。② 傳動比的初步確定變速器的設計步驟先從傳動比的計算開始。① 擋位數的選擇本文設計的車型變速箱的安裝為前橫置，發動機和變速器安裝在同一軸線上。 雙中間軸式變速箱裝配圖1—2擋齒輪；2—4擋齒輪；3—3擋齒輪；4—1擋齒輪；5—5擋齒輪；6—倒擋齒輪R1；7—6擋齒輪；8—倒擋齒輪R2；9—倒擋軸；10—中間軸2；11—空心輸入軸；12—實心輸入軸；13—中間軸1變速箱采用整體式箱體，分為兩部分，主箱體主要是安裝齒輪軸系，箱體蓋主要是用于離合器的安裝和變速箱整體安裝在車上。第3章 DCT變速箱結構設計計算第3章 DCT變速箱結構設計計算。本章詳述了雙離合器自動變速器的基本工作原理和結構特點。項目干式 DCT濕式 DCT熱負荷性能低高負載性能~250 ~傳動效率90%左右85%左右燃油經濟性高較高成本及維護成本低、易維護成本較高、不易維護結構簡單緊湊復雜質量輕較重適用車型中、小型乘用車大型轎車、越野車、賽車儲備系數大小換擋可控性好較好 DCT總體設計方案的確定根據上述DCT的組成、工作原理和所確定的傳動方案，并結合本文參考的原型車特點和要求，確定本文所要設計的DCT總體方案：① 通過雙離合器的選擇分析，本文采用干式雙離合器的結構。從Luk公司提供的離合器負載指數和能力指數的對比圖，讓我們對離合器的選用有了更為明確的方向，如圖 。（2）傳動效率較低。（3）軸強度高。 DCT 結構簡圖優點：（1）軸向尺寸較小。只有在最高速擋運行時傳動效率才比較高，其他擋位傳動效率都不高。與兩軸式一樣，單中間軸式DCT的各擋位齒輪都沿軸向布置，擋位數過多會增加軸的長度，使軸強度剛度較低，易變形，不穩定。輸入軸和輸出軸同軸線布置，中間軸平行布置外側。（2）噪聲大，磨損較大。兩軸式DCT：不布置中間軸，將各擋主動齒輪按奇偶擋分別布置在實心輸入軸與空心輸入軸上，與他們嚙合的從動齒輪布置在輸出軸上，掛擋時動力傳輸直接從輸出軸輸出。雙離合式自動變速器的擋位設置也遵循主流擋位設計，但倒擋的布置卻根據結構的不同會有兩種形式。DCT完成換擋過程與液力自動變速器的換擋時的控制過程相同。以雙中間軸式布置的自動變速器換擋過程為例。汽車運行時，總有一個擋位的齒輪組嚙合，在駕駛者根據路況要換擋時，車載電腦會根據汽車在不同路況的行駛對駕駛者的換擋意圖做出判斷，并且預先準備將另一臺離合器接合，實際上還沒有接合；當換擋時，使用中的離合器分離，帶動使用中擋位的齒輪與發動機傳來動力中斷，同時另一臺離合器閉合，已被預先準備掛擋的齒輪嚙合。 DCT工作原理現在主流的自動變速箱都只有一臺離合器，換擋過程要分為三個步驟：第一步離合器分離，第二步撥叉撥動同步器換擋，第三步離合器再結合，所有的擋位切換都要完成這三步。 整車主要參數質量參數整車總質量≤2t發動機參數最大轉矩?m最大轉速6500rpm車輪滾動半徑308mm排量其他的要求：箱體的設計參數要參考相關車型變速箱的具體布置和安裝尺寸來綜合考慮。3) 最后對變速箱齒輪軸系部分進行校核，包括傳動齒輪、齒輪軸、軸承等的校核計算。本課題設計的汽車雙離合式自動變速箱，涵蓋發動機、雙離合器本體、雙離合器電機執行機構、雙中間軸式變速器、驅動軸—車輪總成。一汽大眾正在研發雙離合器自動變速器的主要控制單元，上汽集團正在擴大生產線，提高產品競爭力，并且生產出裝備自主品牌DCT的車型了。如吉林大學的牛銘奎、程秀生、葛安林[78]等和同濟大學的楊偉斌、吳光強[910]等對雙離合器式自動變速器換檔特性及換檔品質的研究；重慶大學姚曉濤、秦大同[11]等對干式雙離