7200SUV自动变速器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

往复式内燃机是现代汽车广泛采用的动力装置，但由于其转速变化范围和转矩适应系数有限，不能适应驱动车辆对转速和转矩的要求，因此必须装设变速器。汽车变速器在型式上可分为手动和自动两种。理论分析表明，变速器的档位越多，汽车的动力特性越接近理想动力特性。挡位数较多的自动变速器正好适合了这一要求。而且，汽车上装用自动变速器后，汽车将具有良好的驾驶和行驶性能，提高了行车安全性，并且由于能保证发动机始终在经济区域运转，不仅减小了排放，而且提高了使用经济性。装备了自动变速器的汽车在行驶时，自动变速器能根据发动机负荷和道路阻力的变化情况，在一定范围内实现自动变速，而不像手动变速器那样，在行驶时需要频繁地操纵变速器进行换挡，从而使汽车驾驶变得更简单、更省力和更安全。此外，自动变速器还有不少有点：整车具有更好的驾驶性能；良好的行驶性能；提高行车安全性；降低废气排放等等。因此，汽车尤其是轿车越来越多使用自动变速器。

自动变速器在1940年被奥兹莫比尔汽车首次采用后，在汽车上的应用已有70多年的历史。到了90年代，自动变速器已经发展成为机电液一体化的高技术产品，在汽车上的装备率也大大提高。据统计，城市使用的公共汽车，在美国，自动变速器装备率已达100%，欧洲发达国家的装备率在90%以上。2002年北美市场上有90%的轿车为自动变速。以生产车型紧凑、油耗低、价格便宜的轿车而著称的日本，1993年就有75%的轿车装备了自动变速器。燃油经济性将比传统4档自动变速器提高4%至8%。zf公司也正在研究7档自动变速器，该变速器用由双片飞轮组成的湿式离合器代替变换器，能提高加速性能和燃油经济性，减小排放，而且与5档自动变速器相比，体积更小，质量更轻。全球范围内，2013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。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。在美国，at（液力自动变速器）占有绝对优势。这主要是因为其自动变速器发展较早，消费者要求汽车必须操控简单，驾乘舒适，且对油耗并不敏感。这种消费习惯造就了美国以at为主的自动变速器市场。欧洲消费者注重驾驶体验和驾驶乐趣，喜欢手动操控对机械带来的控制感，并且对油耗比较看重，所以自动变速器发展空间一直不大。具有节能和运动特性的dct（双离合器式自动变速器）出现后，立刻成为欧洲市场的宠儿。日本是世界上cvt（无级变速器）装车率最高的市场。日本消费者对cvt这种可以使发动机一直工作在同一转速区间保持低噪声并连续加速的变速器青睐有加。

20世纪60年代，我国开始在国产红旗轿车上采用自动变速器。90年代后期，三大合资品牌轿车的“桑塔纳”、“捷达”、“富康”，均有选装液力自动变速器的车型。中国汽车工业协会统计数据显示，2008年销售乘用车676万辆，2009年销售乘用车1033万辆，其中装备自动变速器的所占比率均在28.5%以上，并随着市场规模的扩大和消费能力的提高，今后自动变速器的装备比例将呈快速增长态势。吉林工业大学不仅在理论研究方面有很多成就，而且开发出的桑塔纳2000型电控机械式自动变速器在1998年也通过了国家级的样机鉴定。哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司开发研制的电控机械自动变速器技术，产品质量已接近产业化水平。2008年1月，山东动力传动工程技术研究中心在潍坊挂牌成立，该中心与德国开姆尼兹工业大学合作，共同开发具有自主知识产权的八挡液力自动变速器（8at）。八挡自动变速器是目前汽车变速器的最前沿产品，世界上仅有日本爱信的8at实现了量产，配装在雷克萨斯轿车上。这次研发的8a t主体结构由三个行星排组成，用五个换挡原件实现了八个前进挡、一个空挡和一个倒挡运行，比国际上一些竞争对手的产品结构更简单（采埃孚8at有四个行星排），体积更小，更便于底盘布置。与目前国产凯美瑞所配的五挡自动变速器相比，这种8a t轴向尺寸短50mm，重量更轻，效率提高10%以上，更加节能。2009年年初，广汽集团推出本田锋范，其自动挡车采用五速自动变速器。变速器的齿比经过优化，低挡更低，高挡更高，在满足动感驾驭的同时带来出色的燃油经济性。值得一提的还有雅阁带有电子运动挡位的五挡自动变速器，可以自动控制油门的大小。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。

通过本次设计可以使我进一步巩固知识，并学会了将理论知识转变为实践应用。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容：（1）自动变速装置的类型：① 液体传动：1.液力传动； 2.液压传动。② 机械传动：1.有级式机械传动； 2.无级式机械传动。③ 电力传动。（2） 液力自动变速器的结构和工作原理：汽车液力自动变速器的结构相当复杂，不同型号变速器的局部结构又各有不同，使得自动变速器的结构多样化。自动变速器的结构虽然复杂，但无论哪一种，都由液力变矩器、行星齿轮变速器（或定轴齿轮变速器）、液压操纵系统 三部分组成。① 液力变矩器：普通的液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮以及固定不动的导轮这三个基本元件组成。它的作用是利用液体循环流动过程中动能的变化传递动力。② 行星齿轮变速器：由行星齿轮机构和换挡操纵机构两部分组成。行星齿轮机构的作用是改变传动比和转动方向，即构成不同的挡位。换挡操纵机构则是实现挡位的变换。③ 液压操纵系统：由动力源、执行机构和控制机构三部分组成，用于实现自动变速器的自动控制。（3）自动换档规律：即换档时刻的控制。采用车速和发动机负荷（即节气门开度）来控制换档，即两参数控制。

设计与计算方案：（1）运用网上搜索查询技术，查询相关的技术文献和设计方法。（2）运用机械设计、汽车设计的相关理论及方法进行数据的设计计算。（3）根据设计计算结果，运用CATIA进行三维建模和装配。（4）运用Office文档编辑应用技术整理论文。

3. 研究计划与安排

1.4~ 1.16 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。

2.15~ 2.21 年级毕业设计动员会。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。

2.22~3.4 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。

3.7 ~ 3.18 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。

4. 参考文献（12篇以上）

1.郑亮.两档自动变速箱结构及控制策略设计[d]，华南理工大学，2015.4

2.孙军,章骏,陶明. suv车自动变速器换挡规律的研究[j]，中国汽车工程学会年会论文集，2009

3.戴筱妍.车辆动力传动综合控制系统设计方法及关键技术研究[d]，北京理工大学，2014,6

4.张振宇.电动汽车用齿轮离合式自动变速器设计[d]，武汉理工大学，2006.4

5.孙旭东.丰田用于前轮驱动混合动力suv的变速器介绍[j]，新能源汽车，2008.2