ZF自動變速器傳動系統(tǒng)分析【獨家課程畢業(yè)設計含5張CAD圖紙帶任務書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj19

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ZF自動變速器傳動系統(tǒng)分析

摘要：變速器是汽車的重要組成部分之一，它是發(fā)動機傳遞動力的橋梁，變速器的好壞直接影響到汽車的燃油性能、汽車行駛過程中換擋的平順性，更是汽車穩(wěn)定性的重要保障之一。傳統(tǒng)的變速器一般為手動變速器，它是機械操作的，隨著科技的進步，自動變速器的出現，像現在比較普及的AT、AMT、CVT、DSG等自動變速器，它們的出現解決的駕駛汽車時換擋的操作步驟，換擋的操作步驟被自動變速器所取代，大大減少了駕駛汽車時的工作。同時變速器的好壞也決定了汽車行駛平順性、燃油經濟性、整車穩(wěn)定性等多方面，所以變速器成為汽車研究除發(fā)動機外最重要的構件，現代計算機技術的普及與發(fā)展，使得我們在研究變速器方面更加能合理優(yōu)化，運用現代的計算機仿真技術，合理的優(yōu)化變速器結構，使其達到我們理想要求，并在未來的汽車上我們將安裝更加高效穩(wěn)定的變速器。

關鍵詞:變速器；傳動效率?

Analysis of transmission system of ZF automatic transmission

Abstract：Transmission is one of the important parts of the automobile engine, it is a bridge to transfer power, transmission directly affects the performance of fuel cars, driving the process shift smoothness, is one of the important guarantee of the stability. General manual gearbox for a conventional gearbox, it is mechanical operation, with the progress of science and technology, automatic transmission, as it is now more popular AT, AMT, CVT, DSG automatic transmission, which appears to solve the car shift operation steps, operation steps shift is replaced by automatic transmission, greatly reduces the driving time of work. At the same time, the transmission quality also determines vehicle ride comfort, fuel economy, vehicle stability and other aspects, so the transmission become the most important component in engine research, development and popularization of modern computer technology, allows us to study the transmission more reasonable optimization, the use of computer simulation technology in modern times. Optimization of transmission structure reasonable, so as to meet the requirements of our ideals, and in the car of the future we will install the transmission more efficient and stable.

Keywords: The transmission ；efficiency of transmission  .

目  錄

摘要 ....................................................................Ⅰ

Abstract.................................................................Ⅱ

目錄.....................................................................Ⅲ

1緒論....................................................................1

1.1選題背景、研究目的及意義................................................1

1.1.1自動變速器發(fā)展的歷程.................................................1

1.1.2自動變速器類型.......................................................1

1.1.3研究的內容...........................................................1

2 ZF6HP自動變速器傳動機構的分析...........................................2

2.1 ZF6HP自動變速器工作原理分析...........................................2

3 變速器方案的確定.......................................................14

3.1變速器結構方案的確定..................................................14

3.2變速器主要參數的選擇..................................................15

3.2.1擋數和傳動比........................................................16

3.2.2中心距..............................................................16

3.2.3軸向尺寸............................................................16

3.2.4齒輪參數............................................................16

4主要零件的選擇.........................................................18

4.1各擋傳動比機器齒輪數的確定............................................18

4.1.1確定各擋齒輪的齒數..................................................19

4.1.2齒輪變位系數的選擇..................................................20

4.2變速器齒輪的強度計算與材料選擇........................................21

4.2.1齒輪的損壞原因及形式................................................21

4.2.2齒輪的強度計算與校核................................................23

4.3變速器軸的強度計算與校核..............................................25

4.3.1變速器軸的結構和尺寸..... ...........................................26

4.3.2軸的校核............................................................26

4.4軸承的選擇與校核......................................................27

4.4.1軸承選擇............................................................27

4.4.2軸承的校核..........................................................29

5總結................................................................... 29

參考文獻.........................................................31

致謝.....................................................................32

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開 題 報 告 1．選題依據 一． 自動變速器 的 研究背景 世界上第一臺用于大規(guī)模生產的的全自動變速器是通用公司在 1940 年代生產的臺變速器使用 液力耦合器 （而不是液力變矩器）和三排行星齒輪提供四個前進檔和一個倒檔。 初被裝于奧茲莫比爾，而后凱迪拉克和龐蒂克也采用了這種變速器。自動變速器最重要的改進是在二戰(zhàn)期間， 別克公司為 坦克 開發(fā)了液力變矩器 ，到 1948 年，這種液力變矩器與其它部件結合成為液力變速器而定型成為現在通用的自動變速器。 1968 年法國雷諾公司率先在自動變速器上使用了電子元件。 20 世紀 70 年代，美國每年生產的 600 萬～ 800 萬輛轎車中，自動變速器的裝備率已超過 90%。 二． 自動變速器的研究領域 汽車自動變速器常見的有四種型式：分別是液力自動變速器（ 機械無級自動變速器（ 電控機械自動變速器（ 雙離合器自動變速器（ [1]。目前轎車普遍使用的是 乎成為自動變速器的代名詞。自動變速器之所以能夠實現自動換擋是因為工作中駕駛員踏下油門的位置或發(fā)動機進氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動換擋系統(tǒng)工作，自動換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機構中離合器的分離與結合和制動器的制動與釋放，并改變變速齒輪機構的動力傳遞路線，實現變速器擋位的變換 [2]。傳統(tǒng)的液力自動變速器根據汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動變速擋位 。其換擋控制方式是通過機械方式將車速和節(jié)氣門開度信號轉換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動器）的油路。這樣，工作液壓油進入相應的執(zhí)行元件，使離合器結合或分離，制動器制動或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實現自動變速。 本文將以 動變速器傳動系統(tǒng)為主要研究對象展開論述。 三 ． 動變速器的優(yōu)點 1、燃油經濟性的充分體現 新 6 檔自動變速箱吸收了新開發(fā)的變矩器，以便在發(fā)動機低轉速時能夠產 生 更好的加速度值，縮短提速時間 [3]。因此，當 用到城市公交上面時，在沒有增加任何安裝空間的情況下，把扭震減振器和變矩器整合到一起，在保證操控平滑、流暢性同時也減少了起步階段的燃油消耗。此外，可以傳送高達 2000傳輸扭矩也保證了更強的動力。另外，除了在剎車期間起幫助作用，在面對著車輛運行過程中溫度可能高達 120 度的機油箱，尤其在針對最新的歐 5 標準的柴油發(fā)動機，裝備了油冷卻器的一體化減速器可以大大提高車輛性能。正是基于提升的熱量管理，換油的間隔時間和服務期限也都得到了延長，產品性能更可靠，更容易維護和服務，同時，在使用期間更經濟 [5]。 2、噪音得到有效降低 在開發(fā)期間，對于低噪音車輛的發(fā)展主題也融入到 斷追逐更高標準的目標之中。在 新 6 檔自動變速箱，新的低噪音的螺旋狀傳動裝置將被安裝到變速箱里面，降低車輛噪音 [6]。 3、系統(tǒng)進一步優(yōu)化 此外，在開發(fā) 速箱期間， 程師在系統(tǒng)優(yōu)化上花了不少心血。比如，重新設計電子控制器（現在安裝在變速箱的側面），提高其性能。明顯減少接口，避免復雜的線束，使得安裝變得更為簡單。這些方面的優(yōu)化都將顯著提高整車廠和客服人員的處理效率。配備能夠根據不同路線地形特征作出正確的換檔策略的 能換檔程序，城市以及公共交通巴士在運行中可以節(jié)省平均高達百分之五的燃油量。 為了提高乘客和駕駛的舒適性， 出了 "完美駕駛 "方案，即根據各種地形特征作出不同的換檔策略。 配備自動變速箱的城市公交的一個基本規(guī)則就是：自動變速箱和它的換檔策略決定了發(fā)動機在不同的時間所需動力的大小。同時，這種對動力的需要不同決定不一樣的換檔方式反過來又會對燃油量有所影響 [7]。 至今，城市公交的變速器已經發(fā)展為六種駕駛程序。但是，想要隨意的變換檔位幾乎是不可能的。也就是說，當一輛城市公交離開總站，它的檔位就 已經被設定。比如設定好爬坡時的動力模式后，這輛公交車就會全天保持在動力模式 [8]。這種預先設定的方式，將 會導致在較為平緩的路況上，不能變換檔位，這樣也導致了城市公交的傳動效率不能達到最高，增加了油耗 [9]。 所以，擁有一個可以自動控制換檔的變速器，可以自動、迅速、自如的在不同的駕駛路線中換檔是一個理想的選擇。 這一理想變?yōu)楝F實 [10]。在公共乘用車輛中，針對城市公交， 速箱能夠隨著新的變檔策略隨意的變更程序。在行駛當中，可以根據不同行駛地形的需要進行設定，使用不同的變速箱程序（經濟，正常，和動力模式 ） [11]。智能軟件將會基于駕駛習慣的數據，為變速箱制定地形的要求。它的優(yōu)點是：可以使汽車始終保持在最有效的燃油狀態(tài)，當離開陡峭的地形時它會自動變換成正常模式，當遇到大的斜坡時又會自動變成動力模式 [12]。同時在陡峭的下坡行駛過程中，同樣起到積極的作用，控制系統(tǒng)同樣工作在動力模式狀態(tài)下，這樣可以保證在高轉速的時候換檔，從而獲得更高的緩速效果。這在很大程度上減少了制動系的維護 [13]。 此外，與以前 球定位系統(tǒng)或者傳感器為基礎的系統(tǒng)不同， 需要安裝任何的附加零件，也不需要輸入更多 的數據，而且甚至在未知的地域也可提供必要的信息，這些都是 不能達到的 [14]。同時， 需要任何的適應過程，可以從一開始就達到最優(yōu)狀態(tài)。在城市公交以及公共交通運輸巴士的顧客試驗中表明， 使用平均可以節(jié)省百分之五的燃油量 , 已經在使用 5]。 本文主要是能夠對乘用車單輪獨立懸架進行振動和轉向操作，對臺架機械結構設計與分析和對懸架加載系統(tǒng)分析。 參考文獻： [1] 曹利民 列自動變速器動力傳遞 路線分析 .[J]汽車維修技師 2）： 22[2] 侯國強，尤明福，于文濤基于拓展的杠桿法的 動變速器換擋過程分析 .[J]機械研究與應用 ):463] 陳家瑞 [M]吉林人民交通出版社， 2016. [4] 張?zhí)?D]林大學， 2004. [5] 林平 原理、檢修 [M]福州：福建，科學技術出版社， 1997. [6] 伍春賜 動變速器電液操縱技術 的研究 [D]北京理工出版社，2007. [7] 吳修義 J]2001(8)： 39[8] 雷君 J]汽車研究與開發(fā)， 2004（ 11） :16[9] 劉應誠 汽車液力自動變速器應用與發(fā)展 [J]代零部件， 2004(7)：57[10] 吉林大學汽車工程系著 M]人民交通出版社 3[11] 簡曉春、仕武 M]2004. [12] 黃宗益、代鵬康等 上海汽車 )[13] 陳慧巖 動變速器電控系統(tǒng)的結構與特點 [J]003(6)[14] 雷雨龍等 M]0005. [15] 過訊社 結構、原理 [M] 開 題 報 告 ２．研究方案 針對 動變速器，根據 構簡圖進行研究，對其設計的自動變速器進 行振動和轉向操作，對機械結構設計進行分析和懸架加載系統(tǒng)分析。 首先，設計一套自動變速器系統(tǒng)，對懸架等進行改進。 其次，分析 6結構簡圖，通過運動特征，結合結構聯結關系，分析其系統(tǒng)。 最后，對全文所作的工作進行總結，指出了自動變速器傳動系統(tǒng)的操作，并指明進一步的研究工作。 進度安排： 2017 年 2 月 13 日～ 2 月 28 日 調研、資料收集 3 月 01 日～ 3 月 06 日 設計方案確定，提交開題報告 3 月 07 日～ 3 月 31 日 自動變速 器的具體實現 4 月 01 日～ 5 月 04 日 對系統(tǒng)進行分析 5 月 05 日～ 6 月 02 日 設計說明文撰寫、外文資料翻譯 6 月 03 日～ 6 月 13 日 畢業(yè)答辯 開 題 報 告 指導教師意見 ： 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日 附件：參考文獻格式 學術期刊 作者 ﹒ 論文題目 ﹒ 期刊名稱，出版年份，卷 (期 )：頁次 如果作者的人數多于 3 人，則寫前三位作者的名字后面加“等”，作者之間以逗號隔開。例如： [1] 李峰 ， 胡征 ， 景蘇等 . 納米粒子的控制生長和自組裝研究進展 . 無機化學學報， 2001, 17(3): 315~324 [2] of 2001,233:5～ 7 學術會議論文集 作者 ﹒ 論文題目 ﹒ 文集編者姓名 ﹒ 學術會議文集名稱，出版地：出版者，出版年份：頁次 例如： [3] 司宗國，謝去病，王群 ﹒ 重子湮沒快度關聯的研究 ﹒ 見趙維勤，高崇壽編 ﹒ 第五屆高能粒子產生和重離子碰撞 理論研討會文集，北京：中國高等科學技術中心， 1996： 105 圖書 著者 ﹒ 書名 ﹒ 版本 ﹒ 出版地：出版者，出版年 ﹒ 頁次 如果該書是第一版則可以略去版次。 例如： [4]韓其智，孫洪洲 ﹒ 群論 ﹒ 北京：北京大學出版社， 1987﹒ 101 預印本 作者 ﹒ 論文題目 ﹒ 預印本編號（出版年份） 例如： [5]uo to 810548(1998) 學位論 文 作者 ﹒ 論文題目 ﹒ 學 士 (或碩士、博士 )學位論文 . 出版地：出版者，出版年份 例如： [6] 陳異 . 納米粒子形貌控制研究 . 碩士學位論文 . 北京 ： 中國科學院 , 2002 電子文獻 主要責任者 . 電子文獻題名 ﹒ 電子文獻的出處或可獲地址 . 發(fā)表或更新日期 例如： [7] 王明亮 . 關 于 中 國 學 術 期 刊 標 準 化 數 據 庫 系 統(tǒng) 工 程 的 進 展 . , 1998 專利 專利所有者 . 專利名稱 . 專利國別：專利號，日期 . 例如： [8] 姜錫洲 中國專利： 881056073， 1989