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毕业设计说明书机械工程学院第2页共37页目录1.1变速器作用................................错误!未定义书签。1.2变速器分类.......................................错误!未定义书签。1.3自动变速器发展史和现状...........................错误!未定义书签。1.4自动变速器发展趋势..............................错误!未定义书签。1.5自动变速器工作原理...............................错误!未定义书签。1.6自动变速器组成............................................................错误!未定义书签。1.7自动变速器优缺点.........................................................错误!未定义书签。二、自动变速器原理设计.................................错误!未定义书签。2.1自动变速器原理设计、总体方案确定.................错误!未定义书签。2.2自动变速器示意图绘制和传递路线分析..............错误!未定义书签。三、自动变速器传动件的设计及选择.......................错误!未定义书签。3.1确定格挡传动比..................................错误!未定义书签。3.1.1一档传动比确定............................错误!未定义书签。3.1.2其他各档传动比确定........................错误!未定义书签。3.2初定中心距和变速器轴向尺寸.......................错误!未定义书签。3.2.1初定中心距.................................错误!未定义书签。3.2.2自动变速器轴向尺寸确定.....................错误!未定义书签。3.3齿轮设计及其参数确定.............................错误!未定义书签。3.3.1齿轮模数确定...............................错误!未定义书签。3.3.2选定螺旋角和压力角.........................错误!未定义书签。3.3.3各档齿数确定.....................................................错误!未定义书签。3.4传动轴的设计....................................错误!未定义书签。3.5变矩器、离合器和轴承选择...........................................错误!未定义书签。3.5.1变矩器选择.................................错误!未定义书签。3.5.2离合器选择.................................错误!未定义书签。3.5.3轴承选择................................................................错误!未定义书签。四、校核验算各传动件...................................错误!未定义书签。4.1齿轮校核........................................错误!未定义书签。4.2轴的校核.........................................错误!未定义书签。毕业设计说明书机械工程学院第3页共37页4.3轴承寿命校核.....................................错误!未定义书签。五、参考文献...............................................................................错误!未定义书签。六、毕业设计总结.......................................错误!未定义书签。一、前言毕业设计说明书机械工程学院第4页共37页1、变速器的作用:发动机的输出转速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能,就必须有一套变速装置,来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。变速器可以在汽车行驶过程中,在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂,自动化程度也越来越高,自动变速器将是未来的主流。2、变速器分类:1)按传动比的变化方式划分,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。(2)按操纵方式划分,变速器可以分为强制操纵式,自动操纵式和半自动操纵式三种。3、自动变速器现状和发展趋势发展现状:目前,随着其理论与设计制造技术的不断完善,其应用范围越来越广泛。近十几年来,自动变速器的多段化、电控化,液力变矩器自锁区域的低车速化和传动部件的小型化、大容量化和高强度技术有了很大的发展和提高。无级自动变速器技术在轻量小型化、大容量化和最佳控制化方面也有了较快的发展。汽车是高新技术的最具价值的商业载体,随着我国已正式加入WTO,追赶世界汽车技术的步伐将进一步加快,自动变速器作为汽车传动系统计一个十分重要的总成,其发展无疑反映了当今该项技术的潮流。自动变速器发展趋:作为汽车关键总成之一,变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性,加上制作技术的成熟与低成本,现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高,现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实,尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。但,传统自动变速器技术却由于其效率的低下而在等待一场革命。我们想要知道的是,自动变速器的未来究竟将走向何方?在当前多种技术的研发中,自动变速器技术逐渐呈现出了比较明显的三大发展趋势,一是以德国大众汽车公司为代表的双离合技术,二是无级变速技术即CVT技术,三是多家公司已然推出的多挡位技术·4、自动变速器工作原理自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位,不需由驾驶者操作离合器换档,使用很方便。特别在交通比较拥挤的城区马路行驶,自动变速器体现出很好的便利性。自动变速器比手动变速器复杂得多,有很多方面不相同,但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位,加档或减档由人工操作,而自动变速器是由机器自动控制档位,变换档位是由液压控制毕业设计说明书机械工程学院第5页共37页装置进行的。以一个典型的自动变速器为例,液压控制装置根据节气门(油门)开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。根据节气门开度变化,液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压,该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置;另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速(车速)成正比的液压,作为车速“信号”加到液压控制装置。因此,就有节气门开度“信号”和车速“信号”,液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量,从而控制换档时机。也就是说在汽车驾驶中,驾驶员踏下加速踏板(油门踏板),控制节气门开度和汽车的行驶速度(变速器输出轴转速),就能自动控制变速器内的液压控制装置,液压控制装置会利用液力去控制行星齿轮系统的离合器和制动器,以改变行星齿轮的传动状态。5、自动变速器类别:按传动比变化形式可分为有级式、无级式和综合式三种。在无级式(和综合式)中,变速的种类可分为:液力变矩式无级变速器;机械式无级变速器;电力式无级变速。按齿轮变速系统的控制方式分为:a.液控液动自动变速器在手控制阀选定位置后,由反映节气门开度的节气门阀和反映车速的调速器阀把节气门开度和车速转变为液压信号。在换档点,这些液压信号直接控制换挡阀进行换档。b.电控液动自动变速器在手控制阀选定位置后,由反映节气门开度的节气门位置传感器和反映车速的车速传感器把节气门开度和车速转变为电信号。这些电信号输入电子控制单元(ECU),由电子控制单元控制液压阀和液压执行机构进行换档电子控制自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成。6.自动变速器组成: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)、液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端,安装在发动机的飞轮上,其作毕业设计说明书机械工程学院第6页共37页用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比,具有一定的减速增扭功能。2)、变速齿轮机构自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器,由于尺寸较大,最大传动比较小,只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。3)、供油系统自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一,它通常安装在变矩器的后方,由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时,不论汽车是否行驶,油泵都在运转,为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。4)、自动换挡控制系统自动换挡控制系统能根据发动机的负荷(节气门开度)和汽车的行驶速度,按照设定的换挡规律,自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路,使离合器结合或分开、制动器制动或释放,以改变齿轮变速器的传动化,从而实现自动换挡。自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压(电子)控制两种。5)、换挡操纵机构自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置,控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素,利用液压自动控制原理或电子自动控制原理,按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作,实现自动换挡。6、自动变速器所具有的优缺点:(1)自动变速器优点毕业设计说明书机械工程学院第7页共37页1)提高行车的安全性。汽车在行驶过程中,驾驶员必须根据道路、交通条件的变化,对汽车的行驶方向和速度进行改变和调节。以在城市中心为例,平均每分钟换挡2次而每次换挡有4~6个手脚协调动作。正是这种连续不断的频繁换挡操作,使得驾驶员产生疲劳,安全性下降。而配备自动变速器的汽车大大降低了驾驶员的疲劳强度,提高了行车安全性。2)降低有害气体的排放。发动机在怠速和高速运行时,排放的废气中CO和CH化合物的浓度较高。而自动变速器的应用可是发动机经常处于低有害气体排放的区域内运转,从而降低了排气污染。3)整车具备更好的驾驶性能。汽车驾驶性能的好坏一定程度上取决于正确的操纵与控制。自动变速器能通过系统的设计,使整车自动去完成这些使用要求,以获得最佳的燃料经济性和动力性。使得驾驶性能与驾驶员的技术关系减小,因而特别是用于非职业驾驶。4)良好的行驶性能。自动变速器的档位变换不但快而且平稳,提高了汽车的乘坐舒适性。通过液体传动或电脑控制换挡,可以消除或降低传动系统中的冲击和动载。这对在地形复杂、路面恶劣条件下的工程车辆、军用车辆尤其重
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