毕业设计论文DCT湿式双离合器设计.docx

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1、乘用车双离合变速器的湿式离合器设计摘要(det)双离合器自动变速器在二十世纪九十年代末期兴起于欧洲，是继(at)液力机械式自动变速器、(amt)电控机械式自动变速器和(cvt)无级自动变速器之后的又一种新型的自动变速器。双离合器自动变速器的研究在国内才刚刚起步，然而由于其具有优良的性能以及对现有生产设备很好的继承性而受到了极大的重视，其发展前景良好。本文从双离合器自动变速器的结构出发，系统全面分析其结构和工作原理，并制定了一套结构和尺寸的设计原则与方法,从以下方面分析:分析了双离合器自动变速器系统的结构和工作原理,对它的不同结构型式进行详细的分析和比较，得到了他们各自的结构特点、原理和使用原则

2、。分析了湿式双离合器的结构特点，对两种典型湿式双离合器摩擦副材料，摩擦表面尺寸以及三种双输入轴自动变速器传动比、中心距、齿轮参数和轴的结构尺寸等设计提出计算方法，并对湿式双离合器起步时的产生的摩滑功进行理论推导。根据某一一款轿车的参数和所确定的设计方法,对湿式双离合器自动变速器的结构和尺寸设计计算，并绘制了结构图。可得出计算的结果与实际相符合，由此认为本课题所制定的双离合器自动变速器的设计方法基本上可行且合理。关键词：双离合器自动变速器，湿式双离合器，设计方法，原则AbstractThedua1c1utchautomatictransmission(DCT)roseinEuropeinthe1

3、ate1990s.Itisanewtypeofautomatictransmissionafter(at)hydromechanica1automatictransmission,(AMT)e1ectromechanica1automatictransmissionand(CVT)step1essautomatictransmission.Theresearchofdoub1ec1utchautomatictransmissionisjustinitsinfancyinChina.However,duetoitsexce11entperformanceandgoodinheritancetot

4、heexistingproductionequipment,ithasreceivedgreatattentionandhasagooddeve1opmentprospect.Startingfromthestructureofthedoub1ec1utchautomatictransmission,thispapersystematica11yana1yzesitsstructureandworkingprincip1e,andformu1atesasetofdesignprincip1esandmethodsofstructureandsize,andana1yzesfromthefo11

5、owingaspects:thestructureandworkingprincip1eofthedoub1ec1utchautomatictransmissionsystemareana1yzed,andthedifferentstructuretypesofthedoub1ec1utchautomatictransmissionareana1yzedandcomparedindetai1Totheirrespectivestructura1characteristics,workingprincip1esandprincip1esofuse.Thispaperana1yzesthestru

6、cturecharacteristicsofthewetdoub1ec1utch,putsforwardtheca1cu1ationmethodforthedesignoftwotypica1wetdoub1ec1utchfrictionpairmateria1s,frictionsurfacesize,transmissionratio,centerdistance,gearparametersandshaftstructuresizeofthreekindsofdoub1einputshaftautomatictransmission,andtheoretica11ydeducesthef

7、rictionworkproducedwhenthewetdoub1ec1utchstarts.Accordingtotheparametersofacarandthedetermineddesignmethod,thestructureandsizeofthewetdoub1ec1utchautomatictransmissionareca1cu1ated,andthestructurechartisdrawn.Theca1cu1atedresu1tsareinaccordancewiththeactua1situation,sothedesignmethodofthedoub1ec1utc

8、hautomatictransmissiondeve1opedinthispaperisbasica11yfeasib1eandreasonab1e.Keywords:doub1ec1utchautomatictransmission,wetdoub1ec1utch,designmethod,princip1e目录1第1章绪论51.1 自动变速器简介51.2 双离合器自动变速器简介51.2.1 双离合器自动变速器的系统的结构51.2.2 国内研究进展61.3 国外研究状况61.4 课题研究内容7第2章湿式双离合自动变速器的结构与比较72.1 干湿式离合器的比较72.2 两种湿式离合器的结构分析

9、与比较72.2.1 轴向平行式湿式双离合器的结构及其工作原理82.2.2 径向嵌套式湿式双离合器的结构及其工作原理102.2.3 两种湿式双离合器的共同点112.2.4 两种湿式离合器的不同点112.3 三种双输入轴自动变速器的结构分析及其比较122.3.1 两轴式自动变速器的结构和工作原理132.3.2 中间轴自动变速器的结构和工作原理14第3章湿式双离合的结构尺寸及计算方法163.1 湿式离合器的概述163.1.1 湿式离合器的作用173.1.2 湿式离合器的要求173.2 湿式双离合器的结构设计方法183.2.1 湿式双离合器的结构布置形式183.2.2 压盘的结构型式和驱动方式183.

10、2.3 活塞缸的结构型式和运动状态183.2.4 摩擦片的回位结构193.2.5 主动摩擦片支撑体的结构型式193.2.6 从动摩擦片连接件的结构型式203.2.7 扭转减振器的结构型式203.2.8 油路和密封圈的布置213.3 湿式双离合器的尺寸设计计算方法213.3.1 选择摩擦副材料和摩擦副系数213.3.2 预先计算摩擦表面的尺寸243.3.3 摩滑功的计算273.4 本章小结29第4章湿式双离合自动变速器的设计计算304.1 湿式离合器的结构设计304.2 湿式双离合器的尺寸设计计算304.2.1 选取摩擦副材料和摩擦副系数304.2.2 摩擦表面尺寸的计算314.2.3 摩滑功的

11、计算324.3 湿式双离合变速器的计算结果324.4 双输入轴自动变速器的结构尺寸设计计算334.4.1 结构选型334.4.2 初选传动比334.4.3 初选中心距和齿轮参数344.4.4 确定各档齿轮的齿数和传动比344.4.5 轴的设计计算354.5 本章小结40第5章总结与展望405.1 课题总结与展望40参考文献41致谢43附录1本文计算时用到的汽车参数441第1章绪论1.1 自动变速器简介现在使用的自动变速器主要有（AT）液力机械式自动变速器、（CVT）无级自动变速器、（AMT）电控机械式自动变速器以及最近发展的（DCT）I双离合器自动变速器。AT通过液力变矩器可实现发动机和传动系

12、之间的柔性连接和传动，使汽车起步平稳，加速均匀、柔和，但其结构比较复杂，制造成本较高。CVT则是通过改变带轮的工作半径,使变速器传动比无级变化,使发动机始终工作在最佳工作点,使车辆的性能大大提高2AMT是在手动机械式变速器的基础上，用液压和控制系统操纵，实现自动变速的，DCT是最近出现的一种机械式自动变速器，其保持了电控机械式自动变速器的3各种优点,其动力传递通过两个离合器连结两根自动变速器输入轴，能够实现在不切断动力的情况下转换传动比，实现换档过程的动力换档。1.2 双离合器自动变速器简介1.2.1 双离合器自动变速器的系统的结构如图K1a所示双离合器自动变速器系统主要由两个离合器C1C2、

13、双输入轴自动变速器3、湿式双离合器结合分离执行机构16、变速器换档执行机构”、发动机控制单元（ECU）6、自动变速器控制单元（TCU）7、以及换档机构和各种传感器等组成。图I-Ib是图1-Ia中双输入轴变速器3的结构简图，其工作原理见1.2.2节，具体的结构分析见2.3.1节。发动机输出轴与离合器外壳连接传递动力，C1.C2分别与自动变速器第一、第二根输入轴连接，变速器输入轴转速传感器9、离合器位置传感器10、变速器输出轴传感器11、齿轮位置传感器12检测的信号和刹车开关13、换档开关14等的信号传到TeU。加速开度传感器18和节气门开度传感器19检测到的信号传递到ECU中，TCU和ECU进行

14、数据的传输和处理后，TCU控制换档执行机构和双离合器结合分离执行机构运动，ECU控制电控节气门单元，调节油门大小。122国内研究进展国内对双离合器自动变速器的研究较晚、较少，也比较片面。2002年，牛铭奎、金伦在导师葛安林教授的指导下对双离合器自动变速器的结构和工作原理进行分析，并对其换档特性和控制规律进行了研究7。2005年，荆崇波，苑士华，郭晓林对双离合器自动变速器的结构、工作原理、以及关键技术进行分析，并预测其将来在欧洲和中国一定会的到迅速的发展。2005年，刘振军，秦大同，叶明等对双离合器自动变速传动系统的换挡控制、离合器控制等关键控制问题进行分析。2006年，国家将双离合器自动变速器

15、列为“十一五”国家863计划重点项目进行研究，从此在国内得到了迅速发展。1.3 国外研究状况国外对双离合器自动变速器的研究较早。1940年，德国Darmstadt大学教授Rudo1phFranke第一个申请了DCT专利；20世纪90年代末，大众公司和博格华纳携手合作生产出第一个适用于大批量生产的和应用于主流车型的双离合器变速器。2002年，美国人ThomasCBowen发明了一种双离合器中间轴自动变速器5。2005年，AndreasHegerathzBergheim为双输入轴变速器发明了一种轴向平行式湿式双离合器。2006年，包括奥迪A3、奥迪TT等在内的近十款德国大众公司的轿车配备了双离合器自动变速器4。1.4 课题研究内容本次设计主要研究以下内容：1、对比湿式离合器与干式离合器进行了，对两种湿式双离合器和三种双输入轴自动变速器的结构进行了分析和比较，指出他们的相同点和不同点。2、根据对湿式双离合器的分析,提出其结构和尺寸的选择原则和设计方法，并推理出湿式双离合器起步时摩滑功的计算公式。3、根据对双输入轴自动变速器的分析，提出其结构和尺寸的选择原则和设计方法。4、根据某一款车的参数，应用己经确定的湿式双离合器和双输入轴自动变速器结构和尺寸的设计原则与方法，设计一套双离合器自动变速器，以验证所制定设计方法的可行性和正确性。第2