轎車用機械式自動變速器操控機構設計開題報告.doc

廣東技術師范學院本科畢業(yè)論文（設計）開題報告院別機電學院專業(yè)機械設計制造及其自動化班級06汽本1姓名陳醒環(huán)學號2006090343030聯(lián)系方目轎車用機械式自動變速器操控機構設計開題申請：（包括選題的意義與目的、文獻綜述、研究現(xiàn)狀、創(chuàng)新思路、論文提綱、進度安排、參考文獻等。）一、選題的意義與目的汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產(chǎn)物。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛。汽車電子化的程度也越來越高，汽車正由單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。電子技術在現(xiàn)代汽車上的主要應用有電子控制噴油裝置，電子點火裝置，電控自動變速器，防抱死制動系統(tǒng)，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動巡航系統(tǒng)等。其中電控機械式自動變速器（）就是電子技術飛速發(fā)展的產(chǎn)物。它大大提高了汽車使用的方便性，降低了駕駛員的勞動強度，進一步滿足了人們對汽車的使用要求。AMT既具有液力自動變速器自動變速的優(yōu)點，又保留了原手動變速器齒輪傳動的效率高、成本低、結構簡單、易制造的長處。常適合我國國情的機電液一體化高新技術產(chǎn)品。電控機械式自動變速器（AMT）是在手動機械式變速器和干式離合器的基礎上利用先進的電子技術和液壓技術實現(xiàn)自動化而產(chǎn)生的。他不僅保留了原齒輪變速器效率高、成本低的長處，而且還具有液力自動變速器因自動換檔所帶來的全部優(yōu)點。它是在現(xiàn)生產(chǎn)的機械變速器上進行改造，保留了絕大部分原總成部件，只改變其中手動操作系統(tǒng)的換檔桿部分，生產(chǎn)繼承性好，改造的投入費用少，非常容易被生產(chǎn)廠家接受。而其中自動變速器操控機構則是AMT自動換擋的核心執(zhí)行元件，所以研究出控制靈敏的，結構簡單的，工作可靠的，占用空間少的AMT操控機構對于機械式自動變速器操控機構的發(fā)展有重大的意義。二、文獻綜述與研究現(xiàn)狀機械式自動變速器（AMT）是如何實現(xiàn)換擋的呢？主要是自動變速器的電腦（ECU）通過獲得車速、負荷等參數(shù)后計算，經(jīng)過比較后對變速器的離合器控制機構和選換檔機構進行控制。從而使離合器分離或結合，和選檔換擋。而AMT的操控機構可分為電控氣動，電控液動和電控電動（全電式）三種類型1.電控氣動AMT電控氣動選換檔系統(tǒng)對于一般車輛，由于沒有氣動裝置，一般不采用，只有在有氣壓系統(tǒng)的大型乘用車或商用車上使用。2.電控液動AMT電控液動選換檔系統(tǒng)具有能容量大、操作簡便、易于實現(xiàn)安全保護、具有一定的吸振與吸收沖擊的能力以及便于空間布置等優(yōu)點。但是在利用高速開關閥控制離合器的系統(tǒng)中，其主要的缺點就是溫度的變化使離合器的執(zhí)行機構中液壓油的粘度發(fā)生變化，因而使離合器回油管路壓力損失發(fā)生變化。溫度降低，油粘度變大，離合器的結合速度較慢，導致在汽車剛開始起步時換檔品質(zhì)差。而且溫度降低到一定的程度之后，液壓油的流動性能大大降低，嚴重時會發(fā)生換不上檔的現(xiàn)象。其次，液壓元件對加工的精度要求非常高，特別是高速電磁閥的加工，因而一般的廠家難以加工，成本高。3.電控電動AMT近些年來，電子產(chǎn)品性能上的不斷完善，使得在變速控制系統(tǒng)中采用電力拖動成為可能。將自動變速控制系統(tǒng)中要直接控制的對象：油門、離合器以及選換檔裝置的動作采取電動機帶動的方式。但它反映速度比較慢，調(diào)試也比較復雜，大批量生產(chǎn)有一定難度。在當今對車輛燃油經(jīng)濟性和排放要求越來越高的國際形勢下，該系統(tǒng)已成為世界各國汽車零部件供應商和整車生產(chǎn)廠家競相開發(fā)的熱點，并相繼在各種車型上推出各自的產(chǎn)品。美國Eaton公司最近推出了電機控制執(zhí)行的Fuller變速箱；TTC(TransmissionTechnologiesCorporation)公司和DANA公司成功為商用車開發(fā)了AMT7變速箱；德國ZF公司開發(fā)的AsTronic自動變速器；德國奔馳公司開發(fā)的Sprintshift變速箱以及意大利MagnetiMarelli公司用于法拉利賽車和菲亞特轎車的SelespeedSystem系統(tǒng)等等。從中可以看出AMT具有廣闊的發(fā)展前景。我國汽車企業(yè)也正在開展自動變速器的研制工作，一汽、二汽、北汽福田、奇瑞等汽車企業(yè)都正在研制，吉林大學、北京理工大學、上海交通大學等高等院校也在從事這方面的研究，其中吉林大學葛安林教授領導研究的兩參數(shù)最佳換檔規(guī)律、動態(tài)三參數(shù)換檔規(guī)律、離合器最佳接合規(guī)律、最佳同步換檔控制、動態(tài)閉環(huán)換檔控制、離合器模糊起步控制、智能換檔理論的研究等處于世界先進水平三、創(chuàng)新思路AMT系統(tǒng)是在傳統(tǒng)手動的固定軸式變速器和干式離合器的基礎上,應用自動變速理論,由電控單元控制執(zhí)行機構實現(xiàn)車輛起步、換擋自動操縱。隨著電機技術的不斷改進,電動式AMT成為自動變速器的一個開發(fā)熱點。由于現(xiàn)代轎車的發(fā)展趨向于經(jīng)濟化、高速化、簡單緊湊化，所以對于轎車用的機械式自動變速器（AMT）來說，電控電動式的自動換擋機構更適合。而電控電動式的自動換擋機構的機械部分則是要設計得更加巧妙，實用，可靠，簡單緊湊。由于是電機作為動力源驅(qū)動離合器，選換檔機構工作，電機的功率和轉(zhuǎn)矩都不大，所以該自動變速機構必須設計出減速增扭和反映靈敏等特性，并且機構必須工作可靠，壽命較長。全電動式的AMT的機械換擋部分主要是由各種連桿、各種減速齒輪、齒條、蝸輪蝸桿、凸輪等簡單的機械傳動副組成。因此這就使得該換擋機構較電控液壓、電控氣壓的操縱機構簡單緊湊，并且系統(tǒng)工作所消耗的功率不大。所以AMT的換擋操縱機構的設計和優(yōu)化則大大改善了AMT變速器制造的經(jīng)濟性和結構的簡單緊湊性。四、論文提綱第一章、前言介紹三種自動變速器（AT、CVT、AMT）的各種技術情況，通過對比后得出AMT自動變速器具有傳動的效率高、成本低、結構簡單、易制造等的優(yōu)點。另外還介紹了AMT變速器在國外的發(fā)展歷史和發(fā)展狀況及其發(fā)展趨勢，還提出了本文的主要工作是對轎車用AMT執(zhí)行機構進行設計，并列出了本文的設計流程圖。第二章、電動式AMT離合器操縱機構的設計主要是介紹AMT變速器的工作原理和分類：電控氣動AMT、電控液動AMT、電控電動AMT，其中電控電動AMT有著控制系統(tǒng)的結構簡單，重量輕，成本低，控制方法上簡單等的有點，所以電控電動AMT的發(fā)展?jié)摿^大。還介紹AMT的系統(tǒng)功能和AMT的關鍵控制技術。第三章、電動式AMT選檔操縱機構的設計根據(jù)查得的車型驅(qū)動離合器的有關參數(shù)，開始對電動離合器的驅(qū)動電機進行了選型。然后根據(jù)要設計的電動離合器執(zhí)行機構的要求而選取一種適合的離合器驅(qū)動方案。方案確定后對各個零部件進行設計并校核關鍵部位，對離合器分離所用的時間進行計算。第四章、電動式AMT換檔操縱機構的設計先選定適合的選換檔的方案，并對選檔和換檔的驅(qū)動電機進行了選型，然后對選檔和換檔的各個零件進行設計并校核，設計完畢后計算選換檔的總共時間。第五章、結論與展望對前面的工作進行了總結，指出了本文僅完成了全電AMT的操控機構的設計工作，距離產(chǎn)品的實用化和市場化還有較大的差距。為了進一步提高全電動AMT的性能和實用性，仍需要進行后續(xù)研究。五、進度安排2010.3.222010.3.28在圖書館、Internet網(wǎng)上查閱相關文獻資料。（1周）2010.3.292010.4.11整理匯總資料，進行方案設計及其比較，擬定最佳設計方案。（2周）2010.4.122010.5.02進行具體的各結構功能件設計，校核強度和剛度。（3周）2010.5.032010.5.16繪制操控機構總圖及零件圖（2周）2010.5.172010.5.30撰寫設計論文（12000-15000字），完成3張A0圖紙總量，交指導老師評定。（2周）六、參考文獻1Garofalo,F.；Glielmo,L.；Iannelli,L.；Vasca,F.SmoothEngagementforAutomotiveDryClutch.DecisionandControlJ,2001.Proceedingsofthe40thIEEEConferenceonVolume1,4-7Dec.2001Page(s):529-5342陳家瑞等.汽車構造M.北京:人民交通出版社,2002.3金倫.AMT換擋過程的離合器控制J.汽車技術，2006，卷1：11-134江發(fā)潮.機械式自動變速器的離合器優(yōu)化控制J.清華大學學報，2005，卷45(第2期)：242-2455Glielmo,Luigi；Iannelli,Luigi；Vacca,Vladimiro；Vasca,Francesco.GearshiftControlforAutomatedMa