雙離合自動變速器傳動系統(tǒng)建模與動力學分析

雙離合自動變速器傳動系統(tǒng)建模與動力學分析,離合,自動變速器,傳動系統(tǒng),建模,動力學,分析 畢業(yè)設(shè)計開題報告 設(shè)計（論文）題目 雙離合自動變速器傳動系統(tǒng)建模與動力學分析 學院名稱 機械與汽車工程學院 專 業(yè) （班 級） 機械設(shè)計制造及其自動化12-3班 姓 名 （學 號） 張偉（2012210324） 指 導 教 師 邱明明 系（教研室）負責人 王 勇 趙小勇 一：課題來源 本課題來源于中航集團——合肥工業(yè)大學汽車工程技術(shù)研究院重點科研項目。這個項目目標是開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙離合自動變速器。自主研發(fā)的新型雙離合自動變速器是在手動變速器的基礎(chǔ)上，添加電子控制系統(tǒng)與液壓控制裝置，離合器與制動器交替工作，不間斷的輸出發(fā)動機的動力。通過對雙離合器系統(tǒng)的建模和動力學仿真，分析其優(yōu)缺點。 二：目的意義 雙離合自動變速器（DCT）不僅兼具了液力自動變速器（AT）和電控機械式自動變速器（AMT）等自動變速器的優(yōu)點，同時還具有手動變速器的優(yōu)點，它不僅提高了車輛燃油經(jīng)濟性和加速性能，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，自動變速器的控制系統(tǒng)和油壓系統(tǒng)還依靠于國外進口，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，更適應于我國變速器市場。國內(nèi)DCT的研究還不成熟，尚處于起步階段。 車輛動力傳動系統(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)動機工作在合理的工況下。DCT是在傳統(tǒng)齒輪式機械變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,動力的傳動依靠齒輪間的嚙合傳動。齒輪在工作過程中承載載荷和傳動動力，常會遇到齒輪斷裂、變形、振動、噪聲等情況，這些情況都與變速器的傳動平穩(wěn)性有密切關(guān)系。在進行車輛變速器的設(shè)計時，需要合理的選擇各檔傳動齒輪。有效地控制齒輪間嚙合力在合理的范圍內(nèi)。所以對變速器齒輪嚙合進行分析，找出其中規(guī)律，準確的掌握齒輪傳動的動態(tài)特性。對變速器系統(tǒng)的優(yōu)化、設(shè)計強度校核有著重要的指導意義。所以對變速器的動力學和動力學特性進行研究就十分有意義。 三：國內(nèi)外研究狀況與發(fā)展趨勢 國外：DCT早在1940年就已經(jīng)出現(xiàn)，并且成功申請了專利。但是在當時并沒有取得長足的進步，并很快被人們所遺忘。這是由于當時的電控技術(shù)發(fā)展不是很成熟，單純的依靠機械手段根本無法實現(xiàn)對換擋的精確控制。DCT首先應用是在上世紀80年代，由于DCT變速器在性能上的優(yōu)越性，奧迪和保時捷在自己的賽車上應用了這項技術(shù)，但是當時的雙離合自動變速器僅僅用于這幾輛賽車上。?隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電子控制技術(shù)應用增多，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)域雙離合自動變速器必然成為一種發(fā)展趨勢。 國內(nèi)：目前，我國自動變速器領(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變速器發(fā)展的比較成熟的技術(shù)。DCT是在手動變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。目前手動變速器在國內(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高校也對雙離合變速器進行了深入的研究。2003年，奇瑞公司申請項目對雙離合變速器進行了研究，研究主要包括機器的減震系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)等。2004年吉林大學申請DCT發(fā)明專利和實形專利。專利主要包括各個檔位的齒輪副、各個換擋同步裝置和換擋控制系統(tǒng)。該專利模型主要是在動力傳輸軸和輸出軸上各配一個濕式離合器，按奇偶性劃分檔位，分別在離合器相連接，兩個離合器交替工作，從而實現(xiàn)動力換擋，換擋動力不中斷，縮短了換擋時間，提高了換擋舒適度。2007年，國家科技部也推出了一系列的863項目來促進汽車技術(shù)包括DCT技術(shù)的發(fā)展，并取得了一系列的成績。國內(nèi)的各大汽車生產(chǎn)廠家也紛紛推出自己的DCT樣機，并在各種車型上配備使用。我國各大高校對雙離合自動變速器機械結(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展。并成功申請了許多關(guān)于DCT的專利，DCT在國內(nèi)具有廣闊的發(fā)展前景，是中國自動變速器領(lǐng)域的發(fā)展方向。 四：研究內(nèi)容和擬解決的問題 本文以合肥工業(yè)大學汽車工程研究院自主研發(fā)的某款新型雙離合自動變速器為研究對象，研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面。 1?、闡述新型雙離合變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理。 2、?利用三維建模軟件soildworks建立變速器的齒輪傳動機構(gòu)模型，并在軟件中虛擬裝配進行干涉分析，檢查裝配是否合理。 3.運用軟件ADAMS對變速器各個擋位進行運動學仿真，模擬變速器各擋運行，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證仿真模型以及設(shè)計的正確性。 4、基于ADAMS對變速器某一檔位齒輪嚙合碰撞進行動力學分析，選擇合適碰撞參數(shù)，得到某一檔位變速器傳動過程中傳動齒輪的嚙合力和嚙合頻率與理論值進行比較。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)計的參考依據(jù)。 五：進度安排 2015.12.27～2015.1.17 確定畢業(yè)設(shè)計題目 2015.1.18～2015.1.16 落實畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，開始外文翻譯 2016.01.17～2016.03.14 資料查閱和開題報告, 完成外文翻譯 2016.03.14～2016.03.24 畢業(yè)實習，并完成開題報告方案論證 2016.03.25～2016.04.25 完成畢業(yè)設(shè)計工作第一階段任務(wù) 2016.04.26～2016.04.30 進行中期檢查和中期答辯 2016.05.01～2016.05.31 完成畢業(yè)設(shè)計工作第二階段任務(wù) 2016.06.01～2016.06.10 導師評閱和修改，完成答辯前的準備工作 2016.06.11～2016.06.18 準備畢業(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、發(fā)明專利和期刊雜志等資料。 七：主要參考文獻 [1]濮良貴,陳國定，吳立言.機械設(shè)計[M].高等教育出版社，2013. [2]鄭文緯,吳克堅.機械原理[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)大學出版社，2011. [4]江耕華.機械傳動設(shè)計手冊(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：北京航空航天大學出版社，2006. [6]趙志強.濕式雙離合器自動變速器建模及仿真分析[D].湖南:湖南大學機械與運載工 程學院，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，2011. [10]楊昭.雙離合器自動變速器動力學建模及仿真研究[D].長春:吉林大學汽車學院，2007. [11]顧振宇.雙離合器自動變速器電液控制系統(tǒng)研究[D].長春:吉林大學汽車學院， 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].計算機輔助工程，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. 指導教師評語：（建議填寫內(nèi)容：對學生提出的方案給出評語，明確是否同意開題，提出學生完成上述任務(wù)的建議、注意事項等） 選題合理，研究思路明確，研究方法可行，同意開題。 指導教師簽名： 20 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計過程記錄表 （教師填寫） 序號 檢查 時間 檢查 內(nèi)容 指導教師階段檢查評語 （要指出該階段存在的問題及解決的方法） 指導教師 簽 名 1 3 月 中 旬 1.資料 收集 情況 2.開題 報告 完成 情況 3.外文 翻譯 完成 情況 年 月 日 2 4 月 上 旬 1.檢查 學生 投入 情況 2.設(shè)計 論文 進展 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 準備 情 況 年 月 日 備注：指導教師應按要求和時間段及時填寫，該表格由學生保管，留在畢業(yè)設(shè)計（論文）現(xiàn)場隨時接受校、院兩級督導組檢察。 6