本科毕业论文---自动变速器设计Word格式文档下载.doc

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2.1.2各执行元件的功能 6

2.1.3三速自动变速器齿轮变速机构 7

2.1.4变速器工作原理图 8

2.1.5各档位工作情况分析表 9

2.2自动变速器齿轮变速系统设计 9

2.2.1三速自动变速器设计参数 10

2.2.2各档位传动比计算 10

2.2.3最高车速计算 11

2.2.4齿轮齿数确定 11

第3章各齿轮参数的确定及校核 16

3.1齿轮材料的选择 16

3.2行星齿轮系统各元件的计算 16

3.2.1齿圈的受力及计算 16

3.2.2小太阳轮受力及计算 19

3.2.3大太阳轮受力及计算 21

3.2.4行星齿轮受力及计算 22

3.3离合器摩擦片的选择 22

第4章输入轴的强度校核及轴承寿命分析 25

4.1输入轴直径的选择 25

4.1.1轴的工艺要求及材料选择 25

4.1.2轴径的初步估算 25

4.2输入轴的强度校核 26

4.3轴承的选择及寿命计算 28

4.3.1轴承的选择及寿命计算 28

4.3.2轴承寿命计算 28

结论 29

致谢 30

参考文献 31

附录1 32

附录2 33

摘要

变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度。

变速器分自动变速器和手动变速器。

长期以来具有自动变速器的轿车，一直被视为高级和豪华的象征。

装有自动变速器的轿车具有很多优点。

装有自动变速器的轿车可以消除职业和非职业驾驶员操作上的差异。

减少驾驶员的疲劳强度，提高安全性能。

自动变速器可以降低发动机排放污染。

但其售价昂贵，燃油经济型较差，结构复杂，维修保养困难，较难在普及型轿车上推广。

本文将根据汽车燃油经济性，爬坡度等汽车性能选取最佳传动比，对其内部结构进行设计分析计算。

其中是标准件的选取标准件。

关键字：

变速器，自动变速器，行星齿轮系统

Abstract

Spreadtothedrivingwheelusedtochangethetransmissionontheenginetorqueandspeed,thepurposeisstartinginplace,climbing,corneringspeedandotherdrivingconditions,makingthecargetdifferenttractionandspeed.Sub-transmissionautomatictransmissionandmanualtransmission.

Carswithautomatictransmissionhaslongbeenseenasasymbolofhigh-levelandluxury.Carswithautomatictransmissionhasmanyadvantages.Carsequippedwithautomatictransmissionscaneliminateoccupationalandnon-professionaldriversoperatingonthedifference.Toreducedriverfatigueandimprovesafetyperformance.Automatictransmissiontoreduceengineemissions.Butthepricesaretooexpensive,poorfueleconomy,structuralcomplexity,maintenancedifficulties,difficulttobepromotedinthepopularsedan.Thiswillbebasedonvehiclefueleconomy,performanceofthecarclimbingdegreeselectthebesttransmissionratio,thedesignofitsinternalstructurecalculation.Whichisthestandardselectionofstandardparts.

Keywords:

transmission,automatictransmission,planetarygearsystem

第1章绪论

1.1自动变速器的特点及分类

首先自动变速器取消了传统的离合器片与离合器压盘，取而代之的是液力变矩器，它的优点是通过自动变速器的油液按传递发动机传出的动力，这样即使在车辆怠速挂档后也不会熄火，而且发动机的动力平缓地传递给变速器。

另外，它可以实现在前进档位下的自动变档，即根据车辆的负荷以及车速的变化增减档，减少了人为换档的劳动量，使人们在城市拥挤的交通状况下享受到轻松的驾车感受。

汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩间的矛盾而设立的。

车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。

目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式：

液力自动变速器;

电控机械式自动变速器，简称;

机械无级变速器。

其中，液力自动变速器和机械无级变速器一样，是有级变速器的自动换档控制，而非无级变速器。

液力自动变速器

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。

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。

电控机械式自动变速器

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。

无级自动变速器

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。

1.2我国自动变速器的发展现状

（1）液力自动变速器的发展与现状

我国从60年代起，就在“红旗”770轿车上使用了具有2个前进档的液力自动变速器，1975年又研制出具有3个前进档的CA774液力自动变速器。

随着中国的改革开放，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车是带有自动变速器的，而其类别几乎全部是液力自动变速器。

这也使一大批汽车修理企业对液力自动变速器的维修变得十分熟悉。

由于对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量越来越大，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。

1998年上海通用汽车公司（SGM）生产的用于别克轿车上的4T65E电子控制自动变速器正式下线，1999年开始批量生产并投放市场，率先在国内将AT作为标准配置装于轿车。

1999年中日合资生产的本田雅阁轿车也正式投产，其AT为本田技术PAX型，它弃用行星齿轮，而选择常啮合平行轴式结构，零件少、易制造是其长处，它采用了全电子直控式变速装置，能使变速、燃油喷射以及巡航等控制相结合。

与此同时，上海大众的帕萨特B5、一汽大众的捷达都市先锋都装备了自动变速器AG4-95。

神龙公司也向市场投放了装备进口的AL4智能型自动变速器的富康988“领导者”以及富康1.6L轿车。

它采用了模糊控制理论和动力传动系统综合控制技术，实现了智能化控制，电子控制单元中有10种换挡规律，按需分别调用几种换挡规律或同时或交替工作，共同控制变速器的状态。

一汽大众的A6高级轿车上作为选装件的AT为Tiptronic型，在自动变速的基础上可提供手动换挡功能。

北京吉普公司在切诺基越野汽车上小批量装备了AW4自动变速器，现已达到1000多台。

因此，在国产车上选装液力自动变速器已成为必然之势。

至于城市客车（即公共汽车）频繁起步换挡，变速器、离合器和制动器的使用频率是一般车辆的10倍左右，劳动强度极大，即使是职业驾驶员也因受心理与生理所限，迫切要求使用自动变速器。

国外几乎是100%装用，我国1995年首次在国产公共汽车上装备了Allison自动变速器，遍及深圳、上海、广州、南京等城市，其中深圳已占有40%。

（2）电控机械式自动变速器的发展与现状