【正文】 mm； ?22?? ； ??K ； ?nm mm； ?cK ；??? ； ??K ； 2111?z ； ?nz ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os102502c os2 3331111?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 從動(dòng)齒輪： 已知： 33 ?????gTNmm； ?22?? ； ??K ； ?nm mm； ?cK ；?? ； ??K ； 2114?z ； ?nz ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os102502c os2 3331414?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 從動(dòng)齒輪： 已知： 33 ?????gTNmm； ?22?? ； ??K ； ?nm mm； ?cK ；?? ； ??K ； 1610?z ； ?nz ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os102502c os2 3331010?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 從動(dòng)齒輪： 已知： 33 ?????gTN 應(yīng)選用硬齒面齒輪組合， 所有 齒輪 均選 用 20CrMnTi 滲碳后 表面 淬火 處 27 理 ，硬度為 58～ 62HRC。尺寸較小而又要求不高時(shí)，可選用圓鋼作毛坯。如對(duì)硬度 ≤350HBS 的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在 30～ 50HBS 左右。 表 一檔、二檔 、 三檔齒輪參數(shù) 齒輪 一檔 二檔 三檔 9 10 1 2 13 14 法向模數(shù) 壓力角 20 螺旋角 22 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 齒數(shù) 39 16 37 18 34 21 理論中心距 實(shí)際中心距 82 82 82 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 節(jié)圓直徑 節(jié)圓半徑 總變位系數(shù) 變位系數(shù) 表 四檔、五檔、 六檔齒輪參數(shù) 齒輪 四檔 五檔 六檔 4 5 12 11 6 法向模數(shù) 壓力角 20 螺旋角 22 25 續(xù)表 齒輪 四檔 五檔 六檔 4 5 12 11 6 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 齒數(shù) 32 23 25 21 22 理論中心距 實(shí)際中心距 82 68 68 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 當(dāng)量齒數(shù) 節(jié)圓直徑 節(jié)圓半徑 總變位系數(shù) 變位系數(shù) 表 七檔、倒檔、主減速器齒輪參數(shù) 齒輪 七檔 倒檔 主減速器 8 7 3 15 16 1 1 19 20 法向模數(shù) 3 壓力角 20 螺旋角 22 17 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 齒數(shù) 21 25 27 25 42 16 61 理論中心距 實(shí)際中心距 68 68 100 122 26 續(xù)表 齒輪 七檔 倒檔 主減速器 8 7 3 15 16 1 1 19 20 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 當(dāng)量齒數(shù) 節(jié)圓直徑 節(jié)圓半徑 總變位系數(shù) 變位系數(shù) 變 速器齒輪強(qiáng)度校核 齒輪材料的選擇原則 滿足工作條件的要求。9 ?? drmm 109101039。= 1010n10 co s/m ?zd ? =16/cos22176。39。一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較 大的值。 )(c os2 )( 2017 1720 201720 zz zzzmr n ???? ? （ ） 將式 （ ） ， （ ） 聯(lián)立得：17171720 2t a ns in r zm n? ??? ?? （ ） 已知： nm =3， ?2217?? ， 1617?z ， ?r ；將數(shù)據(jù)代入 （ ）式， ? ??取整 ?1720?? 。 輸出一軸 輸入軸 輸出二軸 倒檔軸 圖 變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 一檔齒數(shù)及傳動(dòng)比的確定 一檔傳動(dòng)比為： ?? zzi 齒數(shù)和 22c os822c os2 1 ?????nh mAz ? ??zz 取整 39161516??zz 18 則一 檔傳動(dòng)比為： ??? zzi 對(duì)中心距 A 進(jìn)行修正 ?cos21 hnzmA ? ? ? os2 ??? ???A mm 取整得 8210?A mm， 10A 為標(biāo)準(zhǔn)中心矩。 本設(shè)計(jì)取為 。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) ? ?nmm 的大小來(lái)選定齒寬： 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ 主減速器主動(dòng)齒輪 ck 取 ， 2438 ???? ncmkb mm 其他斜齒輪 ck 取 ， ???? nc mkb mm 車 型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t V V am 14 am 14 模數(shù) nm /mm ~ ~ ~ ~ 17 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20176。、 25176。等小些的壓力角。 16 表 汽車變速器齒輪的法向 模數(shù) 對(duì)于轎車，為了降低噪聲，應(yīng)選用 176。 齒輪參數(shù)的選擇 模數(shù) 選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵守的原則是：為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減少齒寬；從工藝方面考 慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù) 。 ?A （ ~11） 3 ??? =~ 初取 A=82mm。公式表示如下： ?11 Zft FrTT ?? ?? 1110m a x Gr fGiiT tge ?? teg iTfGrGi ??0m ax111 ?? （ ） 式中： 1G —— 驅(qū)動(dòng)輪的地 面法向反力， 1G =8000N； ? —— 驅(qū)動(dòng)輪與地面間的附著系數(shù)；對(duì) 良好的 混凝土或?yàn)r青路面 ? 可取 ~之間。用公式表示如下： m a xm a x0m a x s i nc os ??? GGfr iiT tge ?? （ ） 式中： G —— 車輛總重量 (N)； f —— 坡道面滾動(dòng)阻力系數(shù) (對(duì)瀝青路面 μ=~)； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 (N目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 ～ 之間，總質(zhì)量輕些的商用車在 ～ 之間，其它商用車則更大 [14]。 12 第 3 章 雙離合器自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 變速器主要參數(shù)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在給定主要整車參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)， 整車主要技術(shù)參數(shù)如表 所示 。 根據(jù)常見(jiàn)的 DCT 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其適用的乘用車的布置形式，選擇雙中間軸式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。而與之相比，由于目前膜片彈簧的引用彌補(bǔ)了干式離合器結(jié)構(gòu)尺寸較大的缺點(diǎn)，使得開(kāi)發(fā)具有良好的生產(chǎn)繼承性、較高的傳動(dòng)效率、相對(duì)較低的生產(chǎn)成本等特點(diǎn)。但濕式離合器摩擦片與對(duì)偶鋼片均較薄，其損壞形式多為瞬時(shí)溫升過(guò)高或溫度分布不均導(dǎo)致的燒蝕或翹曲，而不是摩擦片的磨損。濕式離合器具有良好的散熱特點(diǎn)，適用于離合器結(jié)合過(guò)程中壓力逐步增加、發(fā)熱速度較慢的工作狀況。 濕式雙離合器性能分析 濕式離合器有較好的可控性和控制品質(zhì) ,結(jié)構(gòu)比較單一，具有壓力分布均勻、磨損小且均勻、傳遞轉(zhuǎn)矩容量大、不用專門調(diào)整摩擦片間隙等特點(diǎn)。采用膜片彈簧作壓緊彈簧可以彌補(bǔ)干式離合器的上述缺點(diǎn)：首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使得離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，質(zhì)量減輕，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。使其可以設(shè)計(jì)的更加緊湊。 10 干式雙離合器則通過(guò)離合器從動(dòng)盤上的摩擦 片來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，由于節(jié)省了相關(guān)液力系統(tǒng)再結(jié)合干式離合器本身所具有的傳遞轉(zhuǎn)矩的高效性，干式系統(tǒng)很大程度地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的干式雙離合器的油耗通常比液壓驅(qū)動(dòng)的濕式雙離合器低4%～ 6%。兩個(gè)離合器一般采用軸向并排布置，通過(guò)兩組分離杠桿分別控制兩個(gè)離合器的分離和接合。雙離合器作為 DCT 的重要部件之一，其工作性能直接關(guān)系到車輛的是否正常起步及換擋品質(zhì)。 雙中間軸 DCT 與單中間軸 DCT 最大的區(qū)別就是用兩根中間軸代替了一根中間 9 軸，分別傳遞輸入軸到輸出軸的轉(zhuǎn)矩。圖 為雙中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。因?yàn)閱沃虚g軸 DCT 的輸入軸和輸出軸的軸線在同一條直線上，所以能方便布置直接擋。中間軸自動(dòng)變速器只有一根中間軸，動(dòng)力從輸入軸通過(guò)齒輪副傳遞到中間軸，再?gòu)闹虚g軸傳遞 到輸出軸。 圖 兩軸式雙離合器自動(dòng)變速器 圖 為單中間軸式雙離合器自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。兩軸式 DCT 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 圖 雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)控制原理圖 為了使汽車具有較好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，雙離合器自動(dòng)變速器通常設(shè)有 5 個(gè)或 6 個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋，有的也有 7 個(gè)前進(jìn)擋。而 1 擋和 3 擋均連接在離合器 CL1 上，因?yàn)樵撾x合器處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力，故可以控制選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)先換入即將進(jìn)入工作的擋位，當(dāng)車輛運(yùn)行達(dá)到換擋點(diǎn)時(shí)，只需要將正在工作的離合器 CL2 分離，同時(shí)將另一個(gè)離合器 CL1 接合，配合好兩個(gè)離合器的切換時(shí) 序即可方便地實(shí)現(xiàn)整個(gè)換擋過(guò)程。起步時(shí)，先將擋位切換為 1 擋，然后離合器 CL1 接合，車輛開(kāi)始起步運(yùn)行，離合器CL2 仍處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力。換擋過(guò)程非常迅速，換擋時(shí)間不會(huì)超過(guò) ，從而消除了切斷動(dòng)力換擋帶來(lái)的問(wèn)題。雙離合器自動(dòng)變速器系統(tǒng)主要由雙離合器、變速器、雙離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、 ECU 和各種傳感器等組成。 根據(jù)原型車參數(shù)，應(yīng)用已經(jīng)確定的 DCT 結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)原則與方法，設(shè)計(jì)干式雙離合器自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)。 課題 的 研究?jī)?nèi)容 及技術(shù)路線 我國(guó)是以平行軸式變速器生產(chǎn)為主的國(guó)家，生產(chǎn)雙離合器自動(dòng)變速器可以充分利用原有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)設(shè)備，只需增加少量的生產(chǎn)設(shè)備即可，生產(chǎn)繼承性好，可以大大的減小成本，因此發(fā)展和研究雙離合器自動(dòng)變速器將是實(shí)現(xiàn)汽車自主創(chuàng)新的一個(gè)重要方向。 圖 1985 年保時(shí)捷應(yīng)用于賽車上的雙離合器自動(dòng)變速器 與 國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的研究較晚、較少。 圖 1939 年 Kegresse 發(fā)明的雙離合器自動(dòng)變速器 上世紀(jì) 80 年代，保時(shí)捷公司重新設(shè)計(jì)發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器 (PDK Porsche Doppel Kupplungen)，如圖 所示，消除了換擋時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象，但也未能將 DCT 技術(shù)投入批量生產(chǎn) [3]。RudolfFranke 在上個(gè)世紀(jì) 30 年代末首先提出將手動(dòng)變速器變?yōu)閯?dòng)力換擋變 速器的概念，用于改善卡車變速器的換擋品質(zhì)。并且擋位是在離合器分離的情況下預(yù)先掛擋的，因此可以有較充分的轉(zhuǎn)速同步時(shí)間，原來(lái)的同步器還可以改用嚙合套，其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 AT、 CVT 等自動(dòng)變速器。 首先，因?yàn)?DCT 是按照動(dòng)力換擋的原理來(lái)設(shè)計(jì)的，在換擋過(guò)程中避免了動(dòng)力中斷，保留了 AT、 CVT 等換擋品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。如果要進(jìn)一步提高電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的性能，則需要增加發(fā)動(dòng)機(jī)起、停等一些其它控制手段，反而增加了車輛的復(fù)雜程度和成本，得不償失。特別是在舒適性方面，由于換擋過(guò)程的動(dòng)力中斷，必然會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，影響了汽車的行駛平順性，使得其在對(duì)舒適性要求高的車型上的應(yīng)用受到了限制。但是它也具有效率低、動(dòng)力性略差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn) [1]； CVT 雖具有速比無(wú)級(jí)變化的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的無(wú)級(jí)傳遞，提高無(wú)級(jí)自動(dòng)變速汽車的乘車舒適性、加速性以及燃油經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)傳動(dòng)方式的不同，可以分為以下五類：液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、儲(chǔ)能傳動(dòng)、電傳動(dòng)。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，家庭汽車的普及程度越來(lái)越