轻型越野汽车液力式自动变速器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

在汽车百多年的发展历史中，变速器的发展起着至关重要的作用。一方面，变速器减速增矩功能是解决汽车发动机与车轮之间的转速、转矩矛盾问题的重要途径；另一方面，改变传动比使其具有多档位输出以适应复杂多变的路面要求。因此，变速器的开发研究一直是汽车行业的宠儿。

从1889年第一台变速器问世至今[1]，变速器已经发展有五种基本类型：mt（手动变速器）、at（液力自动变速器）、amt（电控机械式自动变速器）、cvt（无级变速器）以及dct（双离合器自动变速器）。mt作为一款发展最成熟的变速器，生产和制造成本低，传动效率高，结构简单紧凑，仅由齿轮与传动轴纯机械化连接组成，但是换挡操纵复杂，对驾驶员驾驶技术要求高，因此对于新手驾驶员来说有着较大的行驶不安全性。在20世纪末，mt仍然有较大的市场占有率[2]，但是近10年来，在汽车“智能化、轻量化”的发展趋势大流下，随着at的换挡控制技术的发展成熟，at在整个汽车变速器市场占有份额大幅上升达到80%，尤其是越野车等工程机械或军事车辆中应用更为广泛[3-7]。aＴ结构较mt复杂许多，由液力变矩器、行星齿轮变速机构和电液自动控制系统三大部分组成，较之前者多了液力传动方式，很好的实现了自动变矩，使车辆起步更平稳、加速更迅速，提高了乘坐舒适性，但也正是液力传动的原因，使得传动效率相对较低。amt的发展是基于mt加装电子操纵系统而成，主要包括自动离合器、齿轮传动机构和自动变速操纵系统三部分。由于是通过电子控制实现自动换挡化，因此可以精确的确定换挡时机，传动效率也有所提高，但也正因这种非动力换挡的控制方式，换挡过程冲击大，会出现动力传递中断且舒适性较差，所以，在乘用车上运用较少，目前多布置于大型商用车上。至于cvt和dct，都是动力性和燃油经济性比较好的两种变速器，传动效率高，尺寸体积小，有着较大的发展潜力，但是也都存在着成本高、控制复杂以及由于结构自身特点导致的制造难点，比如cvt变速器靠摩擦力传递动力，扭矩过大易出现打滑现象；dct只能奇偶挡位换挡，不能跳挡换挡。因此，目前这两种类型变速器少量运用于追求驾驶舒适性而输出转矩不高的中高档轿车中[2][8]。当然，随着相关技术的改善，各类自动变速器在不同领域的发展优势会更为明显，但是，综合来看，至少在未来的100年内，液力自动变速器仍然会是自动变速器的主流。

对于轻型越野车，不同于一般的道路汽车，具有载荷变化大、道路环境状况复杂的特点，常常通过沼泽、沙漠等恶劣地带，因此最需要考虑的是其越野机动性，即汽车在一定的载重或牵引重量下通过松软地面、坎坷不平地面以及各种障碍的能力。目前主要安装有手动变速器和液力变速器，但是一般手动变速的越野车易身陷泥潭，而装备有液力变矩器的自动变速越野汽车具有很好的自适应性，越野性能更加优越[9-13]。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计是以一款轻型越野车为数据依托，进行液力式自动变速器的结构设计和控制策略的分析。具体来说，就是参考目前已有的同类液力自动变速器的设计,结合实际情况对液力自动变速器的结构、工作原理及换挡过程进行一定的研究。

2.1研究内容

首先分析各种常用自动变速器的结构、性能及优缺点，确定该轻型越野车液力自动变速器的选型；然后确定具体的设计方案,包括液力变矩器的结构型式（三元闭锁式液力变矩器）、行星齿轮机构的结构形式、换档操纵机构及档位布置形式等；其次根据所配发动机的基本参数以及考虑到整车动力性和经济性，分析各挡位传动路线及传动比，设计计算出变速器主要部件的相关参数并进行结构设计；最后对自动变速器的控制策略进行分析。

3. 研究计划与安排

（1）7学期第20周：确定毕业设计题目、完成毕业设计任务书(相关参数)、校内资料初次收集

（2）8学期第1周：方案构思、文献检索、完成开题报告

（3）8学期第2-3周：外文翻译、资料再收集

4. 参考文献（12篇以上）

[1]卫东.流畅的激情：话说at[j].汽车与运动，2012，07.

[2]唐琛.微型汽车手动变速器设计与优化[d].武汉：武汉理工大学，2010.

[3]过学讯.汽车自动变速器结构原理[m].北京：机械工业出版社.