【正文】 是有比較廣闊市場(chǎng)的。這種AMT變速系統(tǒng)首先由德國專業(yè)高性能跑車生產(chǎn)廠家保時(shí)捷在其911車型上推出，稱之為Tiptronic。它的出現(xiàn)使得高性能跑車不必受限制于傳統(tǒng)的自動(dòng)擋的束縛。國產(chǎn)車型方面，東風(fēng)307采用這套系統(tǒng)后，完全繼承了原系統(tǒng)反應(yīng)敏捷、換擋柔順的特點(diǎn)。有效減少駕駛疲勞。東風(fēng)標(biāo)致307將手動(dòng)擋的駕駛樂趣和自動(dòng)擋的方便融和在一起，給我們帶來更多的方便和樂趣。先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用往往意味著較高的維護(hù)成本及苛刻的使用要求。AMT變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式——為了駕駛樂趣使用手動(dòng)擋，而在交通擁擠時(shí)使用自動(dòng)擋，這樣的變速方式對(duì)于我國的現(xiàn)狀還是非常適合的。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術(shù)含量，但這類的汽車并不會(huì)在價(jià)格上都高不可攀。 研究?jī)?nèi)容 1）以機(jī)械基礎(chǔ)、汽車設(shè)計(jì)和汽車傳動(dòng)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段以及工程應(yīng)用軟件，正確地解決五擋AMT變速器結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)中的變速器結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、變速器結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)、變速器運(yùn)動(dòng)分析和變速器優(yōu)化設(shè)計(jì)等問題。2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。進(jìn)行分析。根據(jù)獲得變速器結(jié)構(gòu)三維模型進(jìn)行變速器運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析。根據(jù)獲得結(jié)構(gòu)三維圖數(shù)據(jù)進(jìn)行變速器設(shè)計(jì)優(yōu)化，獲得最優(yōu)化的變速器。充分利用與變速器設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料，做到科學(xué)合理地熟練運(yùn)用。變速器設(shè)有空擋和倒擋。 變速器設(shè)計(jì)要求對(duì)變速器提出如下基本要求：1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸； 3）設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛； 4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出； 5）換擋迅速、省力、方便； 6）工作可靠；汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； 7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率； 8）變速器的工作噪聲低； 9）滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求； 10）滿足汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)擋數(shù)分為：三擋變速器、四擋變速器、五擋變速器和更多擋位變速器；按軸的形式不同分為：固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式，其中固定軸式又分為：兩軸式、三軸式、中間軸式、雙中間軸式和多中間軸式。近年來，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操縱方向發(fā)展的趨勢(shì)。根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)的不同，有三、四、五和多擋變速器。固定軸式又分為兩軸式、中間軸式、雙中間軸式和多中間軸式變速器。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。兩軸式變速器的倒擋齒輪、一擋輸入齒輪、二擋輸入齒輪均與輸入軸做成一體，三擋輸入齒輪、四擋輸入齒輪、五擋輸入齒輪與輸入軸采用花鍵連接。一擋齒輪、二擋齒輪采用同步器換擋，布置在輸出軸上，三擋四擋齒輪之間也采用同步器換擋，布置在輸入軸上。 倒擋形式及方案布置與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換倒擋。前者雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是中間傳動(dòng)齒輪的輪齒，是在不利的正、負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作，而后者是在較為有利的單向循環(huán)彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作，并使倒擋傳動(dòng)比略有增加。 圖21 兩軸式五擋變速器傳動(dòng)方案 圖22 中間軸式五擋變速器傳動(dòng)方案 圖23 倒擋布置方案變速器在一擋和倒擋工作過程中有較大的力，工作時(shí)作用在齒輪上的力也相應(yīng)增大，由此導(dǎo)致變速器的軸會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)角和撓度，使工作中齒輪的嚙合狀態(tài)受到影響，最終表現(xiàn)為工作噪聲大并且輪齒磨損加快。倒擋的傳動(dòng)比雖然與一擋的傳動(dòng)比接近，但由于倒擋的工作時(shí)間非常短，由此一般將一擋位布置在靠近軸的支承處。與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。直齒圓柱齒輪僅用于低擋和倒擋。汽車行駛時(shí)各擋齒輪有不同的角速度，因此用軸向滑動(dòng)直齒齒輪的方式換擋，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨有噪聲。只有駕駛員用熟練的操作技術(shù)，使齒輪換擋時(shí)無沖擊，才能克服上述缺點(diǎn)。所以盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但除一擋、倒擋外已很少使用。這時(shí)，因同時(shí)承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而輪齒又不參與換擋，它們都不會(huì)過早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。因此，目前這種換擋方法只在某些要求不高的擋位及重型貨車變速器上應(yīng)用，能降低制造成本及減小變速器長(zhǎng)度。綜上述兩種換擋方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。在滑動(dòng)齒輪特別寬的情況下，這種差別就更為明顯。本次設(shè)計(jì)除倒擋使用直齒滑動(dòng)齒輪外，其余各擋均采用同步器實(shí)現(xiàn)換擋。作出本次設(shè)計(jì)五擋AMT變速器結(jié)構(gòu)示意圖如圖24。3 變速器三維設(shè)計(jì)分析 技術(shù)參數(shù)（給定AMT技術(shù)參數(shù)）表31 整車技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)凈重 輪胎 風(fēng)阻系數(shù) 迎風(fēng)面積 車型1245kg 185/65R14 MPV表32 變速器數(shù)據(jù)擋位 最大扭矩 主減速比 1擋 2擋 3擋 4擋 5擋 R擋5 130N﹒m 1 表33發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型 排量 最大扭矩 最大功率 缸數(shù)縱置 131N﹒m 76kW 4 中心距中心距A（mm）是一個(gè)基本參數(shù)，其大小對(duì)變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小均有影響。發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF）和發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR）乘用車的變速器中心距A，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量與變速器中心距A的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初選。取整數(shù)為70mm。乘用車五擋變速器殼體軸向尺寸為（～）A。[1] 變速器的三維建模 直齒輪直齒輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，本設(shè)計(jì)中的倒檔齒輪采用直齒輪。通過“基本曲線”畫出齒頂圓、分度圓及齒根圓。再通過“鏡像”、“修剪”等，得到齒廓截面，如圖33。然后以齒廓截面進(jìn)行拉伸求差，再進(jìn)行圓形陣列，得到齒輪，如圖45。其建模方法與直齒輪的建模類似，得到齒坯后，繪制分度圓螺旋線，見圖36。選擇齒槽掃掠體進(jìn)行圓形陣列，得到斜齒輪，如圖36。輸出軸上的倒擋輸出齒輪布置在同步器上，一擋輸出齒輪，二擋輸出齒輪是空套在軸上，三擋輸出齒輪、四擋輸出齒輪與輸出軸做成一體，五擋齒輪空套在輸出軸上。打開輸入軸的實(shí)體建模，選擇“裝配”界面后，在“添加組件”中依次選擇齒輪、軸套等，對(duì)其進(jìn)行約束、布置，完成二軸的總成裝配，如圖39。然后以相同方法完成輸出軸的裝配圖與爆炸圖。選擇“創(chuàng)建爆炸圖”，對(duì)其進(jìn)行編輯，便可得到如下爆炸圖，如圖313。通過工程圖模塊可以建立工程圖，包括尺寸標(biāo)注、注釋、公差標(biāo)注等，而且生成的工程圖會(huì)隨著實(shí)體模型而同步更新。單擊“基本視圖”按鈕，將彈出添加基本視圖工具欄如圖316，此時(shí)在繪制邊界內(nèi)單擊鼠標(biāo)左鍵將基本視圖放置在繪圖區(qū)域，如圖317。 五擋斜齒圓柱齒輪零件圖見附圖2。 運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真模塊是一個(gè)集成的，關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)分析模塊，提供了機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)；能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模、模擬和評(píng)估；還提供了對(duì)靜態(tài)、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬的支持；同時(shí)提供了結(jié)果分析包括圖、動(dòng)畫、MPEG動(dòng)畫、電子表格等輸出。 圖318 圖319 3）單擊仿真工具條中的“連桿”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖319所示下“連桿”對(duì)話框。用同樣的方法添加輸出軸和和各擋齒輪為連桿部件。單擊“運(yùn)動(dòng)副”對(duì)話框中的轉(zhuǎn)動(dòng)副圖標(biāo)“旋轉(zhuǎn)副”按鈕。用同樣的方法為中間軸和和各擋齒輪添加轉(zhuǎn)動(dòng)副不添加運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。分別選中每對(duì)嚙合齒輪主從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)副，在“齒輪”對(duì)話框中 “比率”一欄中輸入主從動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比。如圖323所示。系統(tǒng)彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話框，輸入?yún)?shù)。系統(tǒng)彈出“動(dòng)畫”對(duì)話框。 有限元分析在UG系統(tǒng)中的有限元分析模塊是針對(duì)