自动变速器毕业论文(DOC)

首钢工学院成教学院毕业设计设计题目：自动变速器年级：14级专业：机电一体化学生姓名：孙佳文指导教师：日期：2016年5月30日首钢工学院成教学院毕业设计1中文摘要中文摘要装用自动变速器的汽车如果发现自动变速器油变色或有焦味，或者在行驶中最高车速明显下降，发动机转速偏高，加速或爬坡无力，这些现象表明自动变速器可能损坏。自动变速器损坏程度较低时不会使汽车立即丧失行驶能力，故障不易被察觉，不及时修理而使损坏程度加重，甚至导致重要零件严重损坏，失去修理价值，最后只能更换总成。关键词：工作原理常见故障检修首钢工学院成教学院毕业设计2目录前言第一章汽车自动变速器发展历程第二章自动变速器类型2.1液力自动变速器（AT)2.2电控机械式自动变速器（AMT)2.3无级自动变速器（CVT)2.4双离合自动变速器（DCT)第三章自动变速器基本结构和工作原理3.1自动变速器基本组成3.2自动变速器功用3.3自动变速器工作原理第四章自动变速器的优缺点4.1自动变速器有点4.2自动变速器缺点第五章自动变速器的使用5.1自动变速器挡位的使用5.2档位控制开关正确使用5.3自动变速器使用误区第六章自动变速器维护及修理6.1检修注意事项6.2自动变速器油更换6.3制动带的调整6.4常见故障分析结论结束语致谢参考文献首钢工学院成教学院毕业设计3前言车用自动变速器已经经历了半个多世纪的发展，而且其形式也多种多样。在现代轿车上，常见的是采用电控的液力自动变速器,主要是由自动离合器和自动变速器两大部分组成。它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换档。与无级变速器相比,液力自动变速器最大的不同是在结构上,它是由液压控制的齿轮变速系统构成。因此,液力自动变速器并不是真正的无级变速，还是有档位的。其所能实现的是在两挡之间的无级变速。而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的,因此,其比传统自动变速器结构简单,体积更小。另外,它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换档时那种“顿”的感觉。无级变速器的无级变速原理的关键,是二个传动滑轮和联接此二个滑轮的传动带，每个滑轮都由一对彼此合成V形槽的锥体组成，通过传动带联接二滑轮，利用液压操纵机构移动锥体的开合，使传动带离滑轮轴心的径向位置发生变化，从而获得二滑轮之间的传动比(一般最大范围可达5:1)。自动变速器多挡化虽能扩大自动变速的范围，但它并非安全迅速，只在有级变速与无级变速之间，理想的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无挡比的切换变速比，使变速器始终按最佳换挡规律自动变速。无级化是对自动变速器的理想追求。现代无级变速器传动效率提高，油门反应快、油耗低,随着汽车技术的进步，已经越来越不满足于液力自动变速器，希望彻底改进无级变速器，从实现汽车从有级变速阶段向无级变速阶段的飞跃。福特、菲亚特、奥迪等企业纷纷推出了能够匹配大排量发动机的无级变速器。目前国内的自动档基本上全是液力自动变速器,只有奥迪采用了无级变速器。奥迪无级/手动一体式变速器，其就在原有的无级变速器基础上，进行多项技术上的创新、改进和提高。无极变速装备有自动控制装置，行车中可根据车速自动调整档位，无需人工操作，省去许多换档及踏踩离合的工作。第一章自动变速器发展历程世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器是通用公司在1940年代生产的Hydra-Matic，这台变速器使用液力耦合器（而不是液力变矩器）和三排行星齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔，而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。首钢工学院成教学院毕业设计4自动变速器最重要的改进是在二战期间，别克公司为坦克开发了液力变矩器，到1948年，这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器。1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。20世纪70年代，美国每年生产的600万～800万辆轿车中，自动变速器的装备率已超过90%。第二章自动变速器类型汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器（DualClutchTransmission--DCT）。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎成为自动变速器的代名词。AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。双离合器变速器（DCT）的概念到目前已经有六七十年的历史。早在1939年德国的Kegresse.A第一个申请了双离合器变速器的专利，提出了将手动变速器分为两部分的设计概念，一部分传递奇数档，另一部分传递偶数档，且其动力传递通过两个离合器联结两根输入轴，相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴齿轮啮合，配合两离合器的控制，能够实现在不切断动力的情况下转换传动比，从而缩短换档时间，有效提高换档品质。2.1液力自动变速器（AT)液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成。液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器可在一定范围内自动无级地改变转矩比和传动比，以适应行驶阻力的变化。但是由于液力变矩器变矩系数小，不能完全满足汽车使用的要求，所以，它必须与齿轮变速器组合使用，扩大传动比的变化范围。目前，绝大多数液力自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助变速器。行星齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成，通过改变动力传递路线得到不同的传动比。由此可见，液力自动变速器实际上是能实现局部无级变速的有级变速器。2液力自动变速器是目前使用最多的自动变速器。采用此种类型的自动变速器，免除了手动变速器繁杂的操作，使开车变得省力。同时，电子控制也使自动切换过程柔和、平顺，因此汽车具有良好的乘坐舒适性和安全性、优越的动力性和方便的操纵性。但这种变速器效率低，结构复杂，成本也较高。首钢工学院成教学院毕业设计52.2电控机械式自动变速器（AMT)电控机械式自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论来实现机电一体化协调控制的。车辆起步、换档的自动操纵是以电控单元（ECU）为核心，通过液压或气压执行机构来控制离合器的分离与接合、选换档操作以及发动机节气门的调节的。ECU根据车辆的运行状况（发动机转速、变速器输入轴转速、车速）、驾驶员意图（油门开度、制动踏板行程）和道路路面状况（坡道、弯道）等因素，按预先设定的由模拟熟练驾驶员的驾驶规律（换档规律、离合器接合规律），借助于相应的执行机构（发动机油门控制执行机构、离合器执行机构、变速器换档执行机构），对发动机、离合器、变速器的协调动作进行自动操纵。AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它揉合了二者优点，是非常适合我国国情的机电一体化高新技术产品。它是在现生产的机械变速器上进行改造的，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换档杆部分，生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家接受。它的缺点是非动力换档，这可以通过电控软件方面来得到一定弥补。在几种自动变速器中，AMT的性能价格比最高。在中低档轿车、城市客车、军用车辆、载货车等方面应用前景较广阔。2.3无级自动变速器（CVT)机械式无级变速器种类很多，有实用价值的仅有V形金属带式。金属带式无级变速器属摩擦式无级变速器，其传动与变速的关键件是具有V型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带，金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽内。每个锥轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥盘组成，来自液压系统的压力分别作用到主、从动锥轮的可动锥盘上，通过改变作用到主、从动锥轮可动锥盘上液压力的大小，便可使主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化，从而达到无级改变传动比的目的。机械式无级自动变速器传动比连续，传递动力平稳，操纵方便，同时因加速时无需切断动力，因此汽车乘坐舒适，超车加速性能好。特别值得一提的是，由于可使发动机始终在其经济转速区域内运行，从而大大改善了燃油经济性。但与齿轮传动相比，效率并不高，且此种变速器起动性能差，需另加起动装置，制造困难，价格也较高。2.4双离合自动变速器（DCT)双离合变速箱（DCT），也称直接换挡变速箱（DSG）。算下来它也有近70年的历史，但很长一段时间内这种变速箱并不为人所知，而真正应用在量产车上也是不久以前的事情。双离首钢工学院成教学院毕业设计6合变速箱优势很明显，但其内部结构相比下非常复杂。首先它有两组离合器分别由电子控制并由液压系统推动，而两组离合器分别对应两组行星齿轮，这样传动轴也相应复杂的被分为两部分，中心的实心传动轴负责一组齿轮，而空心传动轴负责另一组。可见双离合的内部构造几乎彻底颠覆了传统的变速箱形式。双离合变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数挡，另一离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时，另一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态，只要当双离合变速箱(DCT)前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位，因此双离合变速箱的换挡速度要比一般的自动变速箱甚至手动变速箱还快。此外双离合变速箱虽然内部复杂，但实际体积和重量相比自动变速箱而言并没有比手动变速箱增加多少，因此装备双离合变速箱的车型不会为自己平添过多的负担。双离合器是一个非常紧凑而精密的部件，也是DCT的核心，外部稍大一些的离合器负责奇数挡的动力接合和中断，内部稍小一些的离合器负责偶数挡的动力接合和中断。两个离合器的分离和接合同时进行，因此传递到驱动轮的动力几乎不会出现中断。当奇数挡离合器分离的同时，接合偶数挡离合器，反之亦然。控制电脑根据发动机转速、车速和节气门开度等信息对挡位进行预判，例如在二挡加速时，三挡已进入预备状态，从二挡切换到三挡的过程只是偶数挡离合器分离和奇数挡离合器接合的过程，并且两个动作同时间进行。因此DCT的换挡速度通常说来相比仅有一个离合器的半自动变速箱(结构基于手动变速箱，用于高性能轿跑车和跑车)更快。第三章自动变速器基本结构和工作原理3.1自动变速器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、变速器齿轮机构、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首钢工学院成教学院毕业设计7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。变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮(也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行