双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计-开题报告 - 图文

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名 指导教师姓名 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 交通工程 是否外聘 □是■否 职称 副教授 从事 专业 题目名称 双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 1、研究现状： 我国是以平行轴式变速器生产为主的国家，生产双离合器自动变速器可以充分利用原有手动变速器的生产设备，只需增加少量的生产设备即可，生产继承性好，可以大大的减小成本，因此发展和研究双离合器自动变速器将是实现汽车自主创新的一个重要方向。虽然国外已经批量生产双离合器式自动变速器并应用到了多款轿车上，但国内的研究与国外相比正处于起步阶段。 1940年，Darmstadt大学教授Rudolph Franke第一个申请了双离合变速器专利，并在货车上进行了装车试验，但始终没能投入批量生产。随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器。到了20世纪90年代，国内外各大汽车厂商都投入了较大力量对DCT进行研究和开发，并开发出了多种型式的DCT产品。较为突出的是德国大众公司和美国博格华纳（BorgWarner）集团合作开发的第一款能适用于大批量生产的双离合变速器—直接换挡变速器（Direct Shift Gearbox简称DSG）。大众公司已将DSG应用于Audi TT、第五代高尔夫等多种主流车型上。在大众汽车DSG一马当先的带领下，其他国家厂商纷纷投入人力物力加入”双离合器变速器”的队伍。与大众不同的是，其他厂商更专注于提高双离合器变速器所承受的最大扭矩，将双离合器变速器装备到跑车上。 宝马M部门在第3代SMG（Sequential Manual Gearbox）顺序式手动变速器的基础上开发出了最新的专门为最高转速可达9000r/min的V8发动机而设计的M-DCT（Dual Clutch Transmission）7挡双离合器变速器。M-DCT双离合器变速器已经率先装备在宝马最新一代M3轿跑车和敞篷跑车上。 保时捷一直是使用手动变速器和Tiptronic手/自动一体变速器的。目前，保时捷将自己“雪藏”多年的PDK双离合器变速器应用于民用跑车领域。保时捷PDK双离合器变速器的结构和运行原理与大众汽车公司DSG双离合器变速器相同。 除了宝马和保时捷，日产研发出配合GT-R跑车的双离合器变速器，三菱汽车研发出用于EVO跑车的双离合器变速器。不久的未来，以大众DGS为领头羊的双离合器变速器将成为变速箱技术的主流，各种级别的轿车都将会广泛应用双离合器变速器。在渝举行的“中国工程科技论坛——2010中国汽车自主创新”上获悉，上汽正加速研发我国自主创新、拥有国际领先技术的湿式双离合器自动变速箱，并表示该项产品将于不久正式面世。同时，2011年2月比亚迪称其将推出自主研发的双离合器式自动变速器。 正是这样的两个离合器配合换挡的结构，在挡位切换时齿轮早已衔接，DSG双离合自动变速器实现了，平顺换挡、快速换挡、动力“无间断”地输出，节约燃油的设计目的。据大众官方数据，

目前普及型的双离合变速器换挡时间只有0.2秒左右。即使是全球最好的赛手换挡速度也不可能与双离合变速器相比。双离合变速器换挡时间也远超出人类操作的极限。 双离合器变速器是脱胎于半自动变速器技术的一项衍生技术，目前大众已经在高尔夫汽车上成功使用了的DSG-7双离合器自动变速器，其技术核心是从机械传动的手动变速器发展而来，内部构造却与传统手动变速器相似。因此它继承了手动变速器工作可靠和便于维护的技术优势。同时，双离合器变速器在使用方面与普通自动变速器并无太大差别，方便省力。 总之，双离合器自动变速器既继承了传统手动变速箱传动效率高、结构紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点，又实现了液力机械自动变速器和金属带式无级自动变速器动力换挡，换挡品质好的优点，使车辆具有很好的动力性和燃油经济性，具有优异的性能和广阔的应用前景。 2、选题目的和意义： 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，它基于平行轴式手动变速器发展而来，其转矩传递能力适用于各种排量的车辆，同时继承了手动变速器传动效率高、结构简单、安装空间紧凑、重量轻等优点。这种自动变速器的出现已经成为了许多汽车厂家所关注的热点。本课题在国内外研究的基础上，旨在通过对双离合器自动变速器的结构、工作原理进行研究，对本课题的研究能够使我了解双离合器自动变速器的设计方法和原则，通过本课题的研究我可以完成专业课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法，以后的设计研究工作提供一定的参考。 二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1.设计的基本内容： 依据现有生产企业在生产车型的变速器作为设计原型，在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、等条件下，设计出符合要求的变速器。 （1）了解双离合器式自动变速器结构及工作原理、设计步骤与设计方法。 （2）对所设计的双离合器式七挡自动变速器进行总体方案论证。 （3）双离合器式自动变速器中各部件的主要参数进行选择与设计计算。 （4）同步器主要参数的确定。 2.拟解决的主要问题： （1）各档位传动比计算及齿轮齿数分配

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