【正文】 設(shè)計(jì)（論文） 3 Fichtelamp。瑞典Scania 的 CAG 系統(tǒng)，德國(guó) DaimlerBenz 公司的 EPS 系統(tǒng)，美國(guó)的 SMAT系統(tǒng)等均為這種形式 【 4】 。 從 80 年代中期開始，人們從技術(shù)角度上考慮如何實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器的自動(dòng)控制。 隨后日本的 Nissan、美國(guó)的 FordEaton 等公司均開展此方面的研究，其整體結(jié)構(gòu)都與 NAVAI5 相似 【 5】【 6】 。設(shè)計(jì)重量輕、體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維修和拆裝的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)施精度高、響應(yīng)快、魯棒形強(qiáng)的控制策略是今后離合器自動(dòng)操縱的發(fā)展方向。傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)離合器只對(duì) 離合器的分離與接合過程進(jìn)行控制，如果同時(shí)對(duì)油門開度以及換檔操縱進(jìn)行控制，就構(gòu)成一個(gè)完整的 AMT 了。根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同主要分為氣動(dòng)、液壓和電機(jī)三種。所有這些都使得離合器控制問題復(fù)雜化。因此，要研究 AMT，最重要的就是研究自動(dòng)離合器。 技術(shù)方法與路線： AMT 采用四電機(jī)方案，即執(zhí)行選檔、換檔、前后離合器分離與結(jié)合四個(gè)電 機(jī)，電機(jī)通過選檔、換檔、前后離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)選檔、換檔、離合器分離與接合。即通過電機(jī)提供動(dòng)力源，經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置，同時(shí)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)離合器總 泵桿，把壓力傳至分泵，最終把力和運(yùn)動(dòng)傳到離合器的分離叉和分離軸承，實(shí)現(xiàn)離合器的分離與結(jié)合。后離合器分離撥叉處最大分離力 875N，總泵復(fù)位彈簧行程為 30mm，彈簧彈性系數(shù)為。其余無限制。 （ 8）耐腐蝕要求：耐潤(rùn)滑油、耐汽油柴油、耐電解液、鹽霧、制動(dòng)液、防凍液腐蝕。 圖 21 離合器液壓傳動(dòng)部分 （ 2）液壓傳動(dòng)傳動(dòng)計(jì)算 設(shè)分離軸承所需的力為 2F ，分缸提供的力為 1F ，執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供給主缸的力為 0F ；主泵截面直徑為 0d ，分泵截面直徑為 1d ；分離叉繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)分為兩段。動(dòng)力有電機(jī)提供，通過諧波減速器減速，傳給轉(zhuǎn)盤，然后通過曲柄連接桿傳給總泵推桿，如圖 24。 m a x300 3 4 6 . 4 2c o s 3 0 c o s 3 0 NFF?????泵 轉(zhuǎn)盤最大轉(zhuǎn)矩扭矩： m a x m a x 34 6. 42 0. 03 0 10 .3 93L N mTF ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速： 6 0 6 0= = 2 5 r / m in0 .4 3 6 0n ???轉(zhuǎn) 盤 轉(zhuǎn)盤輸出功率： m a x 1 0 . 3 9 3 2 5= = = 2 7 . 2 0 6 W9 . 5 5 0 9 . 5 5 0TnP ? ?轉(zhuǎn) 盤轉(zhuǎn) 盤 去諧波減速器的傳遞效率為： =?諧 波 則諧波減速器的輸入功率為： in= = = 3 4 .0 0 7 5 W ? 轉(zhuǎn) 盤諧 波 諧 波 ， 即為電機(jī)的輸出功率 in= = 34 .0 07 5 WPP電 機(jī) 諧 波 設(shè)電機(jī)效率： =?電 機(jī) ， 則電機(jī)的額定功率為： 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3 4 .0 0 7 5= = = 4 0 .0 10 .8 5 WPP ? 電 機(jī)額 定電 機(jī) 取諧波減速器的減速比為： i=63 電機(jī)的最小轉(zhuǎn)速為： m in i= 25 63 = 15 75 / m innn r? ? ?電 機(jī) 轉(zhuǎn) 盤 則電機(jī)的轉(zhuǎn)矩最小為 : m i n m i n9 . 5 5 0 1 0 . 0 1 9 . 5 5 0= = = 0 . 2 4 3 N m1575T nP ? ? ?額 定電 機(jī) 電 機(jī) 諧波減速器輸入 轉(zhuǎn)矩： ininm i n9 . 5 5 0 3 4 . 0 0 7 5 9 . 5 5 0= = = 0 . 2 0 6 N m = 0 . 0 0 2 0 6 N m1575T nP ? ? ??諧 波諧 波 電 機(jī) 諧波減速器選擇（如圖 25，具體參數(shù)見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 軟件版 第三版》）： 機(jī)型 : 25 柔輪內(nèi)徑 /mm: 25 模數(shù) /mm: 傳動(dòng)比 i: 63 效率η (%): η =80 圖 25 諧波減速器結(jié)構(gòu) 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （ 2）方案特點(diǎn) 該方案采用諧波減速器減速，減速器可以直接采購(gòu)，減輕設(shè)計(jì)任務(wù)；但是諧波減速器價(jià)格較貴，提高了成本。第三種方案相對(duì)于前兩種方案，傳動(dòng)效率要高出很多，但是經(jīng)濟(jì)型差，把減速部分用外購(gòu)的諧波減速器，對(duì)公司來說相當(dāng)于把減速器外包給其他廠家，不利于利潤(rùn)的提高。 綜上所述，前、后離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用第二種方案 —— 蝸桿傳動(dòng)。 前離合器總泵推力： 0 .3 1 3 1 0 3 9 3FN? ? ?泵 取 F泵 =400N 方案中使得： A、 B、 C、 D 在同一直線上，則 AB 之間的距離為總泵行程 35mm。 根據(jù)上述計(jì)算，蝸桿的輸入功率 ，蝸桿轉(zhuǎn)速 2021r/min，轉(zhuǎn)矩。所以選擇阿基米德蝸桿，蝸桿頭數(shù)為 1，右旋，如圖 32。 法向齒形角α n： 176。 α：軸向壓力角 20176。 圖 34 蝸桿結(jié)構(gòu) 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 35 蝸桿結(jié)構(gòu) 詳細(xì)參數(shù)及技術(shù)要求見零件圖。 其結(jié)構(gòu)如圖 37，詳細(xì)參數(shù)及技術(shù)要求見零件圖。 12 2 1 1 9 3 .7 5 1 0 6 .5 82 2 .4taF F N?? ? ? 12 2 2 8 4 2 0 .8 6 7 3 3 .4 47 7 .5atF F N?? ? ? 12 73 3. 44 ta n 20 26 6. 95rrF F N?? ? ? ? 蝸桿軸向受力較大，同時(shí)圓周 力較小，渦輪恰好相反；徑向受力兩者相同。= (N) 校核軸承壽命 軸承壽命 Lh=2998306 (h) 驗(yàn)算結(jié)果 Test=合格 其余軸承的選取類似，這里不做詳細(xì)闡述。 表 31 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 外形尺寸如圖 39 圖 39 傳感器外形尺寸 后離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 后離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和前離合器結(jié)構(gòu)相同，不同的是參數(shù)。 （ 2）根據(jù)上述條件設(shè)計(jì)及計(jì)算功率、扭矩。 渦輪轉(zhuǎn)速： 5 8 .5 6 0= = 2 4 .3 7 5 r / m in0 .4 3 6 0n ? ??渦 輪 曲柄的半徑為： 35 6 1 .4s i n ( 2 4 .3 7 5 / 2 )l mmr ?? 渦輪提供最大的力為： m a x 270 3 0 9 . 4 6c o s 2 9 . 2 5 c o s 2 9 . 2 5 NFF ?????泵 渦輪最大轉(zhuǎn)矩扭矩： m a x 3 0 9 .4 6 0 .0 6 1 4 1 9 .0 0l NmT F r? ? ? ? ? ?渦 輪 出 渦輪輸出功率： 1 9 . 0 0 2 4 . 3 7 5= = = 4 8 . 4 9 W9 . 5 5 0 9 . 5 5 0nTP ? ?渦 輪 出 渦 輪渦 輪 出 選取阿基米德螺線圓柱蝸桿，要實(shí)現(xiàn)自鎖，則傳動(dòng)效率為 =?渦 取四個(gè)軸承效率為 ，則總效率為 4= = ? ?總 則蝸桿的輸入功率為： 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 = = = 1 1 6 .2 7 ? 渦 輪 出蝸 桿渦 輪 初設(shè)渦輪蝸桿的減速比為 82i? 蝸桿轉(zhuǎn)速： 1 2021rpmn ? ； 渦輪轉(zhuǎn)速： 2 ? 蝸桿轉(zhuǎn)矩： 29 . 5 5 0 1 1 6 . 2 7 9 . 5 5 0= = = 0 . 5 5 5 N m2021T nP ? ? ?蝸 桿蝸 桿 電機(jī)的選擇 根據(jù)上述，蝸桿的輸入功率 ，蝸桿轉(zhuǎn)速 2021r/min，轉(zhuǎn)矩。 蝸桿渦輪設(shè)計(jì) （ 1）蝸桿類型的選擇： 蝸桿要實(shí)現(xiàn)自鎖，低轉(zhuǎn)數(shù)、輕載荷，同時(shí)要加工方便，價(jià)格低廉等。 軸向齒形角α x： 20176。軸承選擇同前離合器。 轉(zhuǎn)換蓋既定位了電機(jī)，同時(shí)對(duì)軸承的外圈也起軸向定位作用，其結(jié)構(gòu)如圖 41。 端蓋及轉(zhuǎn)換蓋采用軟質(zhì)鋼片密封。傳感器聯(lián)接與電機(jī)的鏈接形式相同。 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 圖 44 箱體 圖 45 箱蓋 曲柄 — 執(zhí)行桿 曲柄與蝸輪軸固接，采用擋圈和鍵定位；執(zhí)行桿與曲柄用螺栓鉸接，間隙配合。 1. 首先介紹 AMT 的發(fā)展，然后介紹了自動(dòng)離合器的發(fā)展， 指出本文的研究對(duì)象是 AMT 自動(dòng)離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并指出了畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義。 展望 汽車自動(dòng)變速系統(tǒng)中， AMT 是自動(dòng)變速發(fā)展有前景的一個(gè)方向。 AMT 自動(dòng)離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)之后還需與變速器的自動(dòng)換檔系統(tǒng)和電控油門聯(lián)合進(jìn)行整車試驗(yàn)，并在調(diào)試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整車性能的改進(jìn)。 測(cè)量 , 2021, 1: 2938 [12]陳寧 , 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)的研究 [D], 福建農(nóng)林大學(xué) , 2021 [13]方群波 , 混合動(dòng)力轎車的機(jī)械式自動(dòng)變速器的研究 [D], 華中科技大學(xué) , 2021 [14]成大先 , 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M],北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [15]編委會(huì) , 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版 .第 3卷） [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021 [16]數(shù)字化手冊(cè)編委會(huì) , 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021 [17]濮良貴 紀(jì)明剛 , 機(jī)械設(shè)計(jì) 第七版 [M], 北京 : 高等教育出版社 , 2021 [18]周春國(guó) 王慧武 , 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版 [M], 西安 : 西安理工大學(xué) , 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 2021 [19]王安岑 ,畫法幾何與機(jī)械制圖 [M], 西安 : 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 , 2021 [20]葛安林 , 車輛自動(dòng)變速理論與設(shè)計(jì) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 [21]劉金龍 ,AMT電動(dòng)離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的仿真研究 [D].吉林大學(xué) ,2021 [22]黃建明 , 機(jī)械式自動(dòng)變速器的控制策略研究 [D], 重慶大學(xué) , 2021 [23]陳榮桐 ,機(jī)械式自動(dòng)變速器的全電動(dòng)離合器的開發(fā) [D], 吉林大學(xué) , 2021 [24]孫傳銘 , 汽車自動(dòng)變速系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) [D], 燕山大學(xué) , 2021 [25]朱帆 ,汽車自動(dòng)離合器控制系統(tǒng)的原理與檢修 [J], 汽車電器 , 2021, 2: 3338 [26]Manish Kulkarni, Taehyun Shim, Yi Zhang, Shift dynamics and control of dualclutch transmissions, Mechanism and Machine Theory 42 (2021), 168– 182 [27]Karim Nice, How Automatic TransmissionsWork , 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 致 謝 本此畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師李德信副教授的精心指導(dǎo)下完成的。