雙離合自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)建模與動(dòng)力學(xué)分析

雙離合自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)建模與動(dòng)力學(xué)分析,離合,自動(dòng)變速器,傳動(dòng)系統(tǒng),建模,動(dòng)力學(xué),分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及要求（任務(wù)及背景、工具環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力） 1、主要內(nèi)容 本文以合肥工業(yè)大學(xué)汽車工程研究院自主研發(fā)的某款新型雙離合自動(dòng)變速器為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 1?、闡述新型雙離合變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理。 2、?利用三維建模軟件soildworks建立變速器的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，并在軟件中虛擬裝配進(jìn)行干涉分析，檢查裝配是否合理。 3.運(yùn)用軟件ADAMS對(duì)變速器各個(gè)擋位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，模擬變速器各擋運(yùn)行，得到變速器各擋位輸出轉(zhuǎn)速。采取與理論值相比較的方法來驗(yàn)證仿真模型以及設(shè)計(jì)的正確性。 4、基于ADAMS對(duì)變速器某一檔位齒輪嚙合碰撞進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，選擇合適碰撞參數(shù)，得到某一檔位變速器傳動(dòng)過程中傳動(dòng)齒輪的嚙合力和嚙合頻率與理論值進(jìn)行比較。仿真分析結(jié)果可以作為有限元分析邊界條件和優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考依據(jù) 2、工具環(huán)境 熟練使用Solidworks、ANSYS等軟件。 3、成果形式 (1) 國內(nèi)外雙離合變速器的結(jié)構(gòu)研究發(fā)展概況； (2) 雙離合變速器的結(jié)構(gòu)三維模型建立； (3) 關(guān)鍵零部件強(qiáng)度分析。 （4）雙離合變速器的動(dòng)力學(xué)分析 4、培養(yǎng)能力 1) 就具體科研問題查閱文獻(xiàn)的能力； 2) 機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和機(jī)械制圖能力； 3) 計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析的能力； 4) 獨(dú)立撰寫設(shè)計(jì)說明書的能力；另外，需完成指定的外文文獻(xiàn)翻譯工作。 二、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1]濮良貴,陳國定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2013. [2]鄭文緯,吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].高等教育出版社，1982. [3]盧劍偉.汽車構(gòu)造（下）[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2011. [4]江耕華.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)(下)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1983. [5] 付永領(lǐng)，祁曉野.AMESim 系統(tǒng)建模和仿真——從入門到精通[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006. [6]趙志強(qiáng).濕式雙離合器自動(dòng)變速器建模及仿真分析[D].湖南:湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工 程學(xué)院，2009. [8]Bernd Matthes.Dual Clutch Transmissions-Lessons Learned and Future Potential [J].SAE Paper, 2005-01-1021. [9]周劍.DCT液壓系統(tǒng)的仿真研究[D].吉林大學(xué)，2011. [10]楊昭.雙離合器自動(dòng)變速器動(dòng)力學(xué)建模及仿真研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)汽車學(xué)院，2007. [11]顧振宇.雙離合器自動(dòng)變速器電液控制系統(tǒng)研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)汽車學(xué)院， 2007. [7]蘇繼龍，連興峰.載重汽車3種結(jié)構(gòu)形式平衡懸架模態(tài)分析[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2012，21（2）：21-24. [12] Karmel A M.Stability and Regulation of a Variable-Displacement Vane-Pump [J]. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control,1988(110):203-209. [13] Helmut O, List P S. Objective Evaluation of Vehicle Drivability[C].SAE Paper 980204. 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 2015.12.27～2015.1.17 2015.1.18～2015.1.16 2016.01.17～2016.03.14 2016.03.14～2016.03.24 2016.03.25～2016.04.25 2016.04.26～2016.04.30 2016.05.01～2016.05.31 2016.06.01～2016.06.10 2016.06.11～2016.06.18 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 落實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，開始外文翻譯 資料查閱和開題報(bào)告, 完成外文翻譯 畢業(yè)實(shí)習(xí)，并完成開題報(bào)告方案論證完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作第一階段任務(wù) 進(jìn)行中期檢查和中期答辯 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作第二階段任務(wù) 導(dǎo)師評(píng)閱和修改，完成答辯前的準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 布置方案采用雙輸入軸雙輸出軸，輸入軸同心嵌套的傳統(tǒng)DCT解決方案。內(nèi)輸入軸1為控制1、3、5奇數(shù)檔；外輸入軸2為控制2、4、、6偶數(shù)擋和倒擋R。取消倒擋軸，同時(shí)采用兩組共用齒輪，提高結(jié)構(gòu)緊湊性和降低重量及成本。 基于齒輪、軸系統(tǒng)布置方案，DCT總成采用雙殼體結(jié)構(gòu)，確保結(jié)構(gòu)剛度和加工裝配難度。扭轉(zhuǎn)減震器采用獨(dú)立雙質(zhì)量飛輪（DDF），油泵總成驅(qū)動(dòng)直接由雙離合器驅(qū)動(dòng)齒驅(qū)動(dòng)，擋位設(shè)置6+R，采用3+0.5同步器方式，同步器執(zhí)行油缸同液壓模塊分離方式等，提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)為后期產(chǎn)品適應(yīng)不同整車和發(fā)動(dòng)機(jī)奠定良好匹配基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 雙離合自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)建模與動(dòng)力學(xué)分析 學(xué)院名稱 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) （班 級(jí)） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化12-3班 姓 名 （學(xué) 號(hào)） 張偉（2012210324） 指 導(dǎo) 教 師 邱明明 系（教研室）負(fù)責(zé)人 王 勇 趙小勇 一：課題來源 本課題來源于中航集團(tuán)——合肥工業(yè)大學(xué)汽車工程技術(shù)研究院重點(diǎn)科研項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目目標(biāo)是開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙離合自動(dòng)變速器。自主研發(fā)的新型雙離合自動(dòng)變速器是在手動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上，添加電子控制系統(tǒng)與液壓控制裝置，離合器與制動(dòng)器交替工作，不間斷的輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。通過對(duì)雙離合器系統(tǒng)的建模和動(dòng)力學(xué)仿真，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。 二：目的意義 雙離合自動(dòng)變速器（DCT）不僅兼具了液力自動(dòng)變速器（AT）和電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）等自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有手動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)，它不僅提高了車輛燃油經(jīng)濟(jì)性和加速性能，而且提高了車輛乘駕的平順性。目前國內(nèi)汽車工業(yè)中，變速器生產(chǎn)還以MT為主，自動(dòng)變速器的控制系統(tǒng)和油壓系統(tǒng)還依靠于國外進(jìn)口，而DCT的生產(chǎn)可以較好的利用原來的MT設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率，更適應(yīng)于我國變速器市場(chǎng)。國內(nèi)DCT的研究還不成熟，尚處于起步階段。 車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)要求變速器在不同的路面情況下和行駛速度下，能夠提供車輛必備的牽引力和速度，并使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在合理的工況下。DCT是在傳統(tǒng)齒輪式機(jī)械變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,動(dòng)力的傳動(dòng)依靠齒輪間的嚙合傳動(dòng)。齒輪在工作過程中承載載荷和傳動(dòng)動(dòng)力，常會(huì)遇到齒輪斷裂、變形、振動(dòng)、噪聲等情況，這些情況都與變速器的傳動(dòng)平穩(wěn)性有密切關(guān)系。在進(jìn)行車輛變速器的設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理的選擇各檔傳動(dòng)齒輪。有效地控制齒輪間嚙合力在合理的范圍內(nèi)。所以對(duì)變速器齒輪嚙合進(jìn)行分析，找出其中規(guī)律，準(zhǔn)確的掌握齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。對(duì)變速器系統(tǒng)的優(yōu)化、設(shè)計(jì)強(qiáng)度校核有著重要的指導(dǎo)意義。所以對(duì)變速器的動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究就十分有意義。 三：國內(nèi)外研究狀況與發(fā)展趨勢(shì) 國外：DCT早在1940年就已經(jīng)出現(xiàn)，并且成功申請(qǐng)了專利。但是在當(dāng)時(shí)并沒有取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，并很快被人們所遺忘。這是由于當(dāng)時(shí)的電控技術(shù)發(fā)展不是很成熟，單純的依靠機(jī)械手段根本無法實(shí)現(xiàn)對(duì)換擋的精確控制。DCT首先應(yīng)用是在上世紀(jì)80年代，由于DCT變速器在性能上的優(yōu)越性，奧迪和保時(shí)捷在自己的賽車上應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，但是當(dāng)時(shí)的雙離合自動(dòng)變速器僅僅用于這幾輛賽車上。?隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子控制技術(shù)應(yīng)用增多，DCT逐漸向批量化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。在國外大量的人力屋里被投入DCT的研發(fā)。裝配的DCT的車型也越來越多，在變速器領(lǐng)域雙離合自動(dòng)變速器必然成為一種發(fā)展趨勢(shì)。 國內(nèi)：目前，我國自動(dòng)變速器領(lǐng)域發(fā)展還不是很成熟，相比較國外滯后，更多的是吸收借鑒國外自動(dòng)變速器發(fā)展的比較成熟的技術(shù)。DCT是在手動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。目前手動(dòng)變速器在國內(nèi)的技術(shù)和制造設(shè)備比較成熟，這就為雙離合變速器的研發(fā)和制造奠定了基礎(chǔ)。我國的各大汽車廠商和各個(gè)高校也對(duì)雙離合變速器進(jìn)行了深入的研究。2003年，奇瑞公司申請(qǐng)項(xiàng)目對(duì)雙離合變速器進(jìn)行了研究，研究主要包括機(jī)器的減震系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)等。2004年吉林大學(xué)申請(qǐng)DCT發(fā)明專利和實(shí)形專利。專利主要包括各個(gè)檔位的齒輪副、各個(gè)換擋同步裝置和換擋控制系統(tǒng)。該專利模型主要是在動(dòng)力傳輸軸和輸出軸上各配一個(gè)濕式離合器，按奇偶性劃分檔位，分別在離合器相連接，兩個(gè)離合器交替工作，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋，換擋動(dòng)力不中斷，縮短了換擋時(shí)間，提高了換擋舒適度。2007年，國家科技部也推出了一系列的863項(xiàng)目來促進(jìn)汽車技術(shù)包括DCT技術(shù)的發(fā)展，并取得了一系列的成績(jī)。國內(nèi)的各大汽車生產(chǎn)廠家也紛紛推出自己的DCT樣機(jī)，并在各種車型上配備使用。我國各大高校對(duì)雙離合自動(dòng)變速器機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)等方面的研究也取得了很大的進(jìn)展。并成功申請(qǐng)了許多關(guān)于DCT的專利，DCT在國內(nèi)具有廣闊的發(fā)展前景，是中國自動(dòng)變速器領(lǐng)域的發(fā)展方向。 四：研究?jī)?nèi)容和擬解決的問題 本文以合肥工業(yè)大學(xué)汽車工程研究院自主研發(fā)的某款新型雙離合自動(dòng)變速器為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 1?、闡述新型雙離合變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理。 2、?利用三維建模軟件soildworks建立變速器的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，并在軟件中虛擬裝配進(jìn)行干涉分析，檢查裝配是否合理。 3.運(yùn)用軟件ADAMS對(duì)變速器各個(gè)擋位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，模擬變速器各擋運(yùn)行，得到變速器各擋位輸出轉(zhuǎn)速。采取與理論值相比較的方法來驗(yàn)證仿真模型以及設(shè)計(jì)的正確性。 4、基于ADAMS對(duì)變速器某一檔位齒輪嚙合碰撞進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，選擇合適碰撞參數(shù)，得到某一檔位變速器傳動(dòng)過程中傳動(dòng)齒輪的嚙合力和嚙合頻率與理論值進(jìn)行比較。仿真分析結(jié)果可以作為有限元分析邊界條件和優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。 五：進(jìn)度安排 2015.12.27～2015.1.17 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 2015.1.18～2015.1.16 落實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，開始外文翻譯 2016.01.17～2016.03.14 資料查閱和開題報(bào)告, 完成外文翻譯 2016.03.14～2016.03.24 畢業(yè)實(shí)習(xí)，并完成開題報(bào)告方案論證 2016.03.25～2016.04.25 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作第一階段任務(wù) 2016.04.26～2016.04.30 進(jìn)行中期檢查和中期答辯 2016.05.01～2016.05.31 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作第二階段任務(wù) 2016.06.01～2016.06.10 導(dǎo)師評(píng)閱和修改，完成答辯前的準(zhǔn)備工作 2016.06.11～2016.06.18 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 六：需要的主要儀器和設(shè)備資源等 軟件：Solidworks、AutoCAD、、adams 等。 資料：圖書館中外文文獻(xiàn)、發(fā)明專利和期刊雜志等資料。 七：主要參考文獻(xiàn) [1]濮良貴,陳國定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2013. [2]鄭文緯,吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].高等教育出版社，1982. [3]盧劍偉.汽車構(gòu)造（下）[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2011. [4]江耕華.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)(下)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1983. [5] 付永領(lǐng)，祁曉野.AMESim 系統(tǒng)建模和仿真——從入門到精通[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006. [6]趙志強(qiáng).濕式雙離合器自動(dòng)變速器建模及仿真分析[D].湖南:湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工 程學(xué)院，2009. [8]Bernd Matthes.Dual Clutch Transmissions-Lessons Learned and Future Potential [J].SAE Paper, 2005-01-1021. [9]周劍.DCT液壓系統(tǒng)的仿真研究[D].吉林大學(xué)，2011. [10]楊昭.雙離合器自動(dòng)變速器動(dòng)力學(xué)建模及仿真研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)汽車學(xué)院，2007. [11]顧振宇.雙離合器自動(dòng)變速器電液控制系統(tǒng)研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)汽車學(xué)院， 2007. [7]蘇繼龍，連興峰.載重汽車3種結(jié)構(gòu)形式平衡懸架模態(tài)分析[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2012，21（2）：21-24. [12] Karmel A M.Stability and Regulation of a Variable-Displacement Vane-Pump [J]. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control,1988(110):203-209. [13] Helmut O, List P S. Objective Evaluation of Vehicle Drivability[C].SAE Paper 980204. 指導(dǎo)教師評(píng)語：（建議填寫內(nèi)容：對(duì)學(xué)生提出的方案給出評(píng)語，明確是否同意開題，提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項(xiàng)等） 選題合理，研究思路明確，研究方法可行，同意開題。 指導(dǎo)教師簽名： 20 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程記錄表 （教師填寫） 序號(hào) 檢查 時(shí)間 檢查 內(nèi)容 指導(dǎo)教師階段檢查評(píng)語 （要指出該階段存在的問題及解決的方法） 指導(dǎo)教師 簽 名 1 3 月 中 旬 1.資料 收集 情況 2.開題 報(bào)告 完成 情況 3.外文 翻譯 完成 情況 年 月 日 2 4 月 上 旬 1.檢查 學(xué)生 投入 情況 2.設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)展 情況 年 月 日 3 5 月 中 旬 1.總體 任務(wù) 完成 是否 過半 2.院系 中期 檢查 意見 3.存在 問題 及 采取 措施 年 月 日 4 6 月 上 旬 1.審查 論文 質(zhì)量 注意 英文 摘要 部分 2.答辯 前的 準(zhǔn)備 情 況 年 月 日 備注：指導(dǎo)教師應(yīng)按要求和時(shí)間段及時(shí)填寫，該表格由學(xué)生保管，留在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)接受校、院兩級(jí)督導(dǎo)組檢察。 6