ZF自动变速器行星排设计开题报告

开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述一、选题的目的和意义自动变速器在汽车行业的运用越来越广，主要是因为配有自动变速器的车大大提高了发动机和传动系的使用寿命，提高了汽车通过性，并且具有良好的适应性，最重要的是让驾驶者操纵方便，但同时也存在缺点：结构复杂，降低一些运动性、可能会让人多手动挡的车不适应。自动变速器包括液力变矩器自动变速器，CVT 无级变速器，机械自动变速器 AMT【1】 。自从 1939 年汽车开始使用自动变速器时，就已采用行星齿轮，因为自动变速器虽然有液力变矩器可增加力矩，但是汽车在爬坡、倒车、载重情况下，可能需更大的驱动力，除了靠液力变矩器，必须依赖行星齿轮组的辅助，才能达成。行星齿轮变速传动与普通齿轮变速传动相比较，它主要的优点是结构紧凑、承载能力大、工作可靠、传动比大和传动效率高、换挡轻便、迅速，容易实现自动换挡等 【2】 【3】 。因此，行星变速齿轮传动在现代车辆中已获得日益广泛的应用。行星机构在上，它依靠太阳轮、齿圈及行星架之间的配合获得各种速比行星齿轮组可分单一行星齿轮组和复合型齿轮组，单一齿轮组是将太阳轮、齿圈、及行星架任何两者配合，获得六种速比，若固定任何两项，就产生直接传动效果。目前自动变速器皆采用复合型行星齿轮组，通常将多个行星齿轮或两组单一型行星齿轮组加以结合而成，其结构更加合理，获得速比更多。随着现代科学技术的发展，发动机和变速器是汽车的两大核心部件。变速器市场一直被国外企业垄断，国内 80%的自动变速器产品需要进口。去年，全国自动变速器进口额超过 50 亿美元。经过国人的研究进取，国产自动变速器行业正在蓬勃发展，相信不久的将来，国产自动变速器将以很好的质量和性价比与国外相抗衡 【4】 。行星机构国外研究的早，技术相比于国内成熟，但伴随着中国汽车市场的发展，行星传动机构已有许多工厂能进行成批量生产，向与国际技术靠拢并有超级之势。二、国内外自动变速器发展现状1、手动变速器在手动变速器方面，由于经过长时间的发展，其设计原理和生产工艺、技术等较为成熟和稳定，技术难度相对于自动变速器较低，而中国国内厂家本身就有手动变速器的生产经验，因此在引进国外先进技术后，消化吸收相对容易，在此基础上自主创新，做到立足于本土生产，基本满足了整车厂商的配套需要，并已实现产品出口；技术方面，近几年来，国内部分厂家已能够根据中国国情实现自主创新；市场方面，国内部分厂家已经占领了大部分国内市场份额 【5】 【6】 。2、自动变速器在自动变速器方面，由于自动变速器采用了不同于传统手动变速器的新工艺、技术和设计原理，国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，而拥有相关技术的外国厂商不约而同地对国内厂家进行了不同程度的技术封锁，即便在国内生产，也都选择由外资控股公司或外商独资企业生产自动变速器，这导致自动变速器大量依赖进口，据不完全统计，我国自动变速器市场 78%为进口产品 【7】 。三、未来变速器技术发展趋势1、多档位变速器成趋势挡位数量多少，关乎车辆的驾驶感受、车辆性能、燃油经济性在内的多方面性能，近年来，无论是国际上还是在国内市场，在自动变速器领域都呈现出向着更多档位发展的趋势。相关行业专家表示，当前在自动变速器领域的创新，体现在自动变速器结构和挡位方面。自动变速器箱由最初的 4AT、6AT 产品，正向着 8AT、9AT 方向发展。自动变速器的技术创新是基于小型化、轻量化、提升自身效率的角度出发的 【8】 【9】 。通过行星排与定轴齿轮传动相结合的方式实现速比变化，是目前自动变速器结构设计上的一大变化，这种创新所带来的变化便是自动变速器挡位上的增加。在更多挡位自动变速器的研发方面，国内变速器企业同样取得了显著进展，2012 年，在江铃陆风 X5 车型配装盛瑞传动 8AT 后，盛瑞传动继续在 8AT 变速器上进行改进，通过增加一组摩擦片离合器，使行星排与定轴齿轮形成多种组合方式，盛瑞传动实现了 13AT变速器的设计 【10】 。2、电动车变速器成为新热点除了传统自动变速器外，电动车对传统自动变速器产业的挑战和机遇，也是业界各方关心的热点话题。相关行业专家认为，多档位是电动车发展的必然趋势，在电动车里配装2 挡或者 3 挡的自动变速器，不仅可以更好地发挥电机的特性，把电机的扭矩需求减少，有利于减少电机的体积和重量，降低成本，更重要的是续驶里程会提高 8%到 10%。电动车起步加速性能很好，但当时速在 100 公里左右的中高速段再加速时，响应速度就很慢，如果匹配 2 挡或 3 挡的变速器，就可以大大改善电动车在中高速阶段的加速性能。未来纯电动汽车的普及是大势所趋，而电动车搭载多速自动变速器是未来的技术趋势。无论是哪种类型的变速器，未来发展的核心都是低碳、高效、低成本，这种多技术路线相互竞争，并在竞争中发展的趋势是确定无疑的 【11】 。因此，电动车下一步的发展，需要的是多档位自动变速器，对电动乘用车而言，性价比最合理的则是 2 挡自动变速器 【12】 。3、自动变速器技术路线仍将百家争鸣目前，国内合资整车企业生产的车型之中，自动变速器的装机率高达 70%以上，而自主品牌车型的装机率仅为 17%，而这 17%中的大部分来自国外变速器厂商 【13】 。自动变速器的发展具有一定程度的地域性和传承关系。DCT 技术基于手动变速器而来，发源于欧洲；AT 变速器诞生于上世纪初的美国，在美国市场的应用和发展已超过一百年；而提及 CVT 变速器，很多人最先会想到的便是日系品牌的车型 【14】 。随着中国汽车市场的发展，合资品牌的逐渐增多，多样化的自动变速器技术路线也随之引入中国市场。相关行业专家表示，在很长一段时间中，中国的变速器技术路线不会统一，而是会呈现百家争鸣的发展态势。无论是哪一种类型的变速器，发展的核心都是基于对能源方面的考虑，追求低碳、高效、低成本，这三大特点是变速器技术发展的动力源泉 【15】 。在自动变速器中，CVT 变速器在国内和国际市场上仍具有较大的发展潜力和空间。根据数据统计，在中国市场，今年 CVT 变速器预计将达到 200 万台的销量，到 2020 年预计为430 万台，年均增长在 20%左右；而全球范围内，去年 CVT 变速器的销量将近 800 万台，预计到 2020 年将实现 1470 万台的销量，年均增长率在 9%左右 【16】 。因此，CVT 变速器在全球范围内拥有较大的普及率，目前每生产五台自动变速器，其中便有一台是 CVT。参考文献：1 王望予.汽车设计.第 3 版.北京:机械工业出版社，2002.1272 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社，2002.963 陈家瑞.汽车构造.下册.北京:机械工业出版社，2002.854 吉林大学汽车工程系.汽车构造.人民交通出版社，2006.1-105 成伟华.汽车概论.重庆大学出版社，2008.6-106 邱宣怀.机械设计.北京高等教育出版社，1997.287 黄宗益.自动变速器原理和设计.同济大学出版社，2006.588 龚桂义.机械设计课程设计图册.高等教育出版社，1989.129 韩晓娟.机械设计课程设计.中国标准出版社，2008.2210 吴宗泽，刘莹.机械设计教程.机械工业出版社，2003.711 May, Ed: Automatic Transmissions, Australia McGraw-HILL BOOK COMPANY,1985：312 J.Vogwell.Analysis of a vehicle wheel shaft faiure. Engineering F Analysis,1998(5):10313 Wang ZR, Shay S, Zings The experimental res-dch and finite element simulation of plates hydro bulging in restJ. J.of Pressure Vessel and Piping, 1996,68(3):43-4814 LechnerG.NaunheimerH.Automotive.Transmissions:Fundamental,selection,Design and Application.Berlin:Springer,1999:8715 凌凯.汽车原理.北京邮电大学出版社，2005.52-5816 左成基，杨明钦.汽车自动变速器实务.北京-人民交通出版社，2005.67开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题1、行星齿轮传动的传动类型和传动简图2、行星齿轮的选择3、行星齿轮传动的强度验算4、行星齿轮传动的结构设计5、设计图纸一张二、本课题拟采用的研究手段首先利用互联网资源寻找有关的资料，电子书籍，电子报刊、期刊等等，了解当前国内外在汽车方面行星机构的最新动态发展，然后阅读大量相关文献资料，进一步对行星机构分析，确定数据来源的真实准确，在进行系统设计。然后利用 CAD 画出图纸，并编写说明书。开 题 报 告指导教师意见：指导教师： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日