双离合自动变速器技术
双离合自动变速器设计
本科毕业设计题目：双离合自动变速器设计学院: 汽车与交通工程专业: 车辆工程学号:学生姓名:指导教师:日期: 二〇一四年六月摘要双离合器式自动变速器(DualClutehTransmission，即DCT)，是由双轴式手动变速器发展而来的。
它既保留了结构简单、传动效率高的优点，又具有电液控制方式的优点，改善了换档品质，降低了油耗、故障率和制造成本。
目前国内外有许多汽车大公司与学者在致力于双离合器式自动变速器的开发与研究，并已在多款车上应用。
因此研究双离合器式自动变速器的工作特性，并对其齿轮变速器进行设计，是非常重要和必须的。
本文设计研究了双离合器式自动变速器的六挡齿轮变速器，对变速器的工作原理做了阐述，对各种不同变速器的布置方案及变速器的倒档方案做了详细的分析后选定了本变速器的最终布置方案，对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择、并且对变速器的挡位数、传动比的范围、中心距、做初步的选择和设计。
对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择、对变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。
变速器的传动方案设计。
简单讲述了变速器中各部件材料的选择。
关键字：双离合器；挡位数；传动比；齿轮；自动变速器ABSTRACTPair of dyadic clutch automatic transmission (DualClutehTransmission , namely DCT), is to come from biax style hand movement change gear by developing. Now that it having reserved the structure simplicity , efficient merit of drive, have had electricity liquid control mode merit , improvement shifting into quality , lessening oil consumes , the malfunction leads cost of manufacture to draw. And at present, there is a lot of important automobile company in home and abroad and the scholar is in exploitation and research concentrating efforts on dyadic Yu Shuang clutch automatic transmission, already have applied to much money vehicle. And automatic transmission performance data studying pair of clutches are dyadic therefore, change gear carries out design on it's gear wheel, be very important and necessary.This design double clutch type automatic transmission gear transmission, the six blocked for transmission principle of work done on various transmission, the layout and the transmission of reverse scheme after a detailed analysis of the transmission of the final selection for transmission, the layout of main parts including gear shift structure forms, expounds the choice, and the number of transmission gears and scope, the transmission, the center distance, preliminary design and choice. Transmission of transmission scheme design. Simply tells the transmission components of material selection.Key words:Pair of clutches; Number of Gear; Transmission Ratio; Gear; Automatic Transmission目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的意义 (1)1.2 课题的研究现状 (3)1.3 双离合器式自动变速器的结构及其优点 (4)1.3.1 双离合器式自动变速器的结构 (4)1.3.2 双离合器式自动变速器的工作原理 (6)1.4 设计的主要内容与技术路线 (12)第2章双离合器式自动变速器方案的选择和基本尺寸的确定 (15)2.1 方案的选择 (13)2.1.1变速器的功用和要求 (13)2.1.2变速器结构方案的确定 (14)2.2 变速器主要零件结构的方案分析 (16)2.3 本章小结 (18)第3章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (19)3.1 变速器主要参数的选择 (19)3.1.1挡位数 (19)3.1.2传动比范围 (19)3.1.3中心距A (20)3.1.4轴向尺寸 (20)3.1.5齿轮参数 (20)3.2 变速器各挡传动比的选择 (23)3.2.1初选传动比 (23)3.2.2最大传动比的选择 (23)3.2.3其他各挡传动比的确定 (24)3.3 各挡齿轮齿数的分配 (24)3.3.1 一档齿轮参数 (25)3.3.2 确定二档齿轮参数 (26)3.3.3 确定三档齿轮参数 (28)3.3.4 确定四档齿轮参数 (29)3.3.5 确定五档齿轮参数 (31)3.3.6 确定六档齿轮参数 (32)3.3.7 确定倒档齿轮参数 (33)3.4本章小结 (35)第4章变速器齿轮的计算与校核 (36)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (36)4.2 齿轮材料的选择 (36)4.3 齿轮材料的强度计算与校核 (36)4.4 各轴上的转矩的计算 (38)4.5 各挡齿轮弯曲强度计算 (39)4.6 各挡齿轮接触应力的计算 (40)4.7 本章小结 (42)第5章变速器轴的设计与校核 (43)5.1 轴的功用与类型 (43)5.1.1 轴的功用 (43)5.1.2 轴的分类 (43)5.1.3 轴的材料 (43)5.1.4 轴的工艺要求 (44)5.2 轴的结构设计 (44)5.2.1 轴的加工工艺性 (44)5.2.2 轴的装配工艺性 (44)5.2.3 轴的设计 (44)5.3 轴的校核 (46)5.3.1 第一输出轴的校核 (46)5.3.2 第二输出轴的校核 (48)5.4 本章小结 (50)第6章轴承的选择与校核 (51)第7章变速器同步器设计 (51)6.1 同步器的结构 (51)6.2 同步器的主要参数确定 (52)6.3 本章小结 (53)结论 (54)参考文献 (55)致谢 (56)附录 (57)附录A 外文文献原文 (57)附录B 外文文献原文中文翻译 (63)第1章绪论1.1变速器的类型及发展方向汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给车轮，一般来说，车轮由外力负载决定的转矩、转速与发动机所提供的有大的偏差，因此传动系的功用可概括为：通过变换传动比来调节或变换发动机的性能，将动力经济而方便的传给车轮，以适应外界道路和负载的变化。
DSG双离合变速箱技术详解
DSG双离合变速箱技术详解摘要：随着汽车工业的发展，各种先进技术得以在汽车中得到使用。
汽车在不断的更新换代，人们对驾驶的舒适性和安全性的要求越来越高，双离合式变速箱等等一些先进技术得到使用，本文以大众公司新近推出的DSG双离合变速箱技术加以分析。
关键词：DSG 双离合变速箱工作原理一、DSG双离合变速箱的特点大众品牌致力于为用户提供既拥有更多的驾驶乐趣、操控方便舒适，同时又节能环保的轿车产品。
为此，大众品牌不仅开发出了增压直喷发动机技术，在变数箱领域也不断研发创新。
双离合自动变速箱技术便是大众品牌的另一项技术创新成果。
手动变速箱效率高，结构紧凑；自动变速箱操作方便，舒适性好。
结合这二者优点的双离合自动变速箱技术－DSG给驾驶者带来了更加平稳、迅速的换挡过程、更多的驾驶乐趣以及更低的燃油消耗。
DGS技术诞生于赛车运动。
德国大众和2003年率先推出了6挡DSG－DQ250，并取得了巨大的市场成功。
现在大众卡塞尔传动器厂日产千台6挡DSG还供不应求。
到2009年底全球已累计销售超过了200万台。
2008年大众又推出了新一代7挡双离合自动变速箱－DQ200，进一步确立了大众品牌动力总成领先者的地位。
DSG无疑是大众品牌为消费者提供的既能满足驾驶乐趣，又能节能环保的自动变速箱。
DSG无论是在驾驶舒适性、动力性，还是燃油经济型等各个方便都有着明显的优势。
DQ200更创造了多项世界第一：他是首款横置的7挡DSG双离合自动变速器，并且最先使用了“干式”双离合器。
DQ200令更多的消费者享受到方便、舒适的驾驶，这也是大众品牌开发DSG双离合自动变速器的核心理念。
DSG是Direct Shift Gearbox 的缩写，直译为“直接换挡变速箱”（如图1）,因其换挡迅速，换挡过程不存在停顿而得名。
简单的说就是相当于两套自动控制离合器的手动变速器，当一套离合器控制的挡位齿轮工作的时候，另一套处于待命状态。
到了下一个换挡时机则通过电控系统实现两套变速机构的自动切换。
新型双离合器自动变速器的结构与故障分析
新型双离合器自动变速器的结构与故障分析蜂巢传动科技河北有限公司徐水分公司河北保定071000蜂巢传动科技河北有限公司徐水分公司河北保定071000摘要：新型双离合器自动变速器由于其燃油经济性优良、换挡时间很短、驾驶员的驾驶感觉舒适等特点被普遍应用到车辆行业。
同时其缺点在零部件生产及车辆工作中也表现了出来，如生产成本、扭矩问题以及使用大量电子元件增加了故障出现的概率。
DCT所表现出来的优劣与其结构组成是紧密相连的。
本文主要分析新型双离合器自动变速器的结构与故障分析。
关键词：双离合；自动变速器；结构；故障引言在现代车辆上，自动变速器是一种必备构件，但是以往都是行星齿轮结构的变速器，这种变速器存在结构复杂、控制难度大等问题。
近年来，一种新型的机械变速器被广泛应用，其关键技术是在机械变速器中增加一种双离合器。
我国在新型双离合器技术应用上与欧美等发达国家相比，还存在许多不足和亟待改善的地方，因此对新型双离合器结构的研究分析显得尤为重要。
1、DCT的组成系统离合器系统，DCT的离合器系统分为干式和湿式离合器。
干式离合器的从动部分转动惯量很小，具有转矩过载保护功能，结构组成简单容易调整，同时它的造价还比较低，具有高效率等优点。
湿式离合器的结构同样简单易操作，它的压力和摩擦力都很均匀，控制性能好。
液压控制系统是双离合器控制部分，由冷却部分和换挡机构控制部分组成。
在DCT系统中，增加自动换挡机构可以实现自动换挡。
离合器进行滑差控制时定会产生热而导致油液温度升高，此时要提供专门的冷却油路散热，否则必然缩短离合器的使用寿命。
扭转减振器系统，当车辆加速时，或者挂挡正常行驶需要制动时，发动机的动力对于传动轴，以及制动时车身惯性对发动机的反作用力，这些力都会集中到离合器摩擦片上。
因此将DCT的动力输出件的惯性和飞轮转动惯量匹配起来设计扭转减振器。
为了提高驾驶员和乘坐人员的舒适性，采用双质量飞轮式的扭转减振器。
这种扭转减振器对降低弹簧的硬度和刚度方面有很好的作用。
双离合变速器简介
器结 构 更 为 紧 凑 ， 动 效 率 更高 （ 传 传
动效 率 达 ９ ％， １ ６挡 ＤＳ 为 ８ ％ 、 Ｇ ５ 普 通 自 动 变 速 器 为 ８ ％ ） 燃 油 经 济 性 ３ ， 更 好 ， 本更 低 。他 把手 动变速 器和 成
传 动 过 程 中 的 能 量 损 失 少 ， 高 了车 提
辆 的燃油经 济性 。 ｂ ．双 离 合 变 速 器 同 时 有 ２个 挡 位 啮合 ， 换 挡过 程更 加快捷 、 顺 ， 使 平
车 辆加速 性更 好 。 ２ 大 众 ７ 挡 ＤＳ 变 速 器 结 构 和 ． Ｇ
３ 作 原 理 ２
力 车 型 等 豁 免 情 形 之 外 ， 怠 速 ３ ｉ ａ ｒｎ
、
时代 背 景
速 工 况 角 度 出 发 ， 简 要 分 析 了 ＧＳ ； （
怠 速 起 停 技 术 系 统 的 组 成 ， 能 及 工 功
２ ０１ １年 ３ 月 ５ 曰 ， 香 港 特 政 府 审 议 通 过 ／《 车 引 擎 空 转 定 额 罚 －汽
挡 、 挡 、 挡 。 离 合 ＿ Ｋ２通 过 花 键 ５ ７ 器
片弹 簧 离 合 器 的 分离 杠 杆 支 点位 黄
不 同 。 离 合 器 Ｋ１的 分 离 杠 杆 支 点 位 于 杠 杆 的 中 部 ， 离 合 器 Ｋ２ 的 支 点 而 位 于 分 离 杠 杆 的 外 端 。 图 ４ 所 示 为 双 离 合 器 工 作 原 理 简 图 。具 体 工 作 过 程 略 ， 参 照 膜 片 弹 簧 离 合 器 相 关 内 请 容 。（ 虽 然 双 离 合 器 的 机 械 部 分 和 注
奥迪Q50B5双离合变速器技术剖析
三锥同步器，4-7挡配备单锥同步器就足够 用了。
四、动力传递分析
输 入 轴1为实 心，通 过 花 键 与离合 器 K 1 相 连 ，用于 驱 动1挡、3 挡、5 挡 和 7 挡 齿 轮。 输 入 轴 2为空心，安 装 在 输 入 轴1的 外 侧，通 过花键 与离合 器 K 2 相连，用于驱 动 2 挡、4 挡、6挡和倒挡齿轮。
6 挡 动力传 递 路 线：发 动 机→双 质 量飞 轮→离合器K 2→输入轴2(6挡主动齿轮)→ 输出轴2(6挡齿轮)→中间差速器，如图3(f) 所示。
7 挡 动力传 递 路 线：发 动 机→双 质 量飞 轮 →离 合 器 K 1→ 输 入 轴 1(7 挡 主 动 齿 轮 )→ 输出轴2(7挡齿轮)→中间差速器，如图3(g) 所示。
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-CHINA ·May
新车新技术 New Car Tech
栏目编辑：胡凯溶 hkr@
2.换挡：驾驶员想向前起步，将选 挡杆推至位置D以1挡起步，当车速超过 15km/h，变速器2内就挂上了2挡(先前挂 入的是R挡)。如果达到了1-2挡的升挡换 挡点，那么离合器K1就会立即脱开，与此 同时离合器K2会迅速接合，因此不会出现 牵引力中断，整个换挡过程不到百分之一 秒就结束了，随后变速器1内挂入3挡(预选 的)，2-3直至6-7的换挡过程就都是重复 上述过程。为了改善换挡的舒适性并保护 离合器，在换挡过程(重叠)中发动机扭矩会 降低。
离合器K 2 将2、4、6和R挡的扭矩传递 给输入轴2，K 2操纵接合杆时，接合轴承压 向离合器压盘的盘形弹簧，由于盘形弹簧支 撑在离合器壳体上，因此离合器压盘压向主 动轮，扭矩传递给输入轴2。
DSG双离合器自动变速箱技术
锁止棘爪 锁止闩回位弹簧
限位装置 止动弹簧 作动销 预紧弹簧
驻车棘轮
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200换挡同步系统
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200机电控制模块
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200机电控制模块实物
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200换挡执行机构
换挡拨叉 行程传感器
换挡拨叉 液压缸
换挡拨叉活塞
• 大众的DSG产品：DQ200，DQ250和DQ500
孙承顺 博士，佟欣
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其它整车制造商的DCT
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200和DQ250对比
前进挡位数 离合器
传动效率（5挡） 最大传递扭矩 油泵形式 重量
油量
DQ200
7 干式 91% 250 Nm 电子 约70kg 约1.7L变速箱油 约1.1L液压油
DQ250
6 湿式 85% 350 Nm 机械 约80kg 约7.2L变速箱油
孙承顺 博士，佟欣
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DQ200简介
•DQ200变速箱最早于2008年春季批量装备在Golf A5 旅行版上 •DQ200变速箱现由德国大众位于Kassel的变速箱工厂生产 •DQ200变速箱的双离合器由德国舍弗勒集团旗下的Luk公司制造，机电控制模块由 德国大陆集团旗下的TEMIC公司提供 •位于大连的德国大众独资的变速箱工厂即将于2010年初批量投产DQ200变速箱 •上海大众和一汽‐大众2010年引入国产DQ200变速箱 •大众集团在中国上市的第一款装备DQ200变速箱的国产车型为速腾 •上海大众第一款装备DQ200变速箱的车型为即将上市的朗逸
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DQ200的优势
双离合器变速箱(DCT)
双离合器变速箱(DCT)介绍大多数人知道带传统变速箱的车是如何工作的：手动变速箱，换档时要求驾驶员踩下离合器踏板，用换档杆进行操作；自动变速箱，换档时变速箱替代驾驶员进行所有的操作，涉及的零件有离合器、变扭器和几组行星齿轮。
但也存在一种介于上述两者之间，又综合两者优点的变速箱——双离合器变速箱，也被叫作半自动变速箱、无离合器的手动变速箱或自动化的手动变速箱。
双离合器变速箱相当于将两个手动变速箱的功能集成到一个变速箱中。
为更好地理解这个意思，首先介绍一下传统手动变速箱是如何工作的是非常有益处的。
在标准的装备换档杆的车辆中驾驶员想从某个档位切换到另一个档位时，他首先需要踩下离合器踏板。
这将使一个单离合器开始工作，将发动机与变速箱脱开并中断传递到变速箱的动力。
然后驾驶员用换档杆选择一个新档位，这是一个驱使齿套从一个齿轮移动另一个不同尺寸齿轮的过程。
一个被叫做同步器在啮合前发挥作用，使齿面线速度一致，以防止发生齿面碰撞。
一旦切入了新的档位，驾驶员松掉离合器踏板，这将重新使发动机和变速箱连接，将动力传递到车轮。
因此在传统的手动变速箱中，不存在从发动机到车轮的连续不断的动力传递。
相反，在换档过程中，动力传递经历了传递—中断—传递的变化过程，这将引起被称作“换档冲击”或“扭矩中断”的现象。
对一个不熟练的驾驶员来说，这可能导致换档时乘员一次次被推向前和抛向后。
与手动变速箱形成对照的是，双离合器变速箱使用两个离合器，但没有离合器踏板。
最新的电子系统和液压系统控制着离合器，正如标准的自动变速箱中的一样。
在双离合器变速箱中，离合器是独立工作的。
一个离合器控制了奇数档位(如：1档、3档、5档和倒档)，而另一个离合器控制了偶数档位(如：2档、4档和6档)。
使用了这个布局，由于变速箱控制器根据速度变化，提前啮合了下一个顺序档位，因此换档时将没有动力中断。
双离合器变速箱(DCT)主要由双离合器、机械部分变速箱、自动换档机构、电子控制液压控制系统组成。
双离合器自动变速器综述
双离合器自动变速器摘要本文以国家对双离合器自动变速器的自主开发研究为幕，分别介绍了双离合器自动变速器国内外发展状况，以国内研究的方向，特点，内容为例，介绍了此项技术对我国的重要意义。
关键词双离合器自动变速器发展使用一、双离合器自动变速器技术发展起来的原因及国家支持任何一种技术，一种产品的开发都是以需要为目的的，都是对原有同类产品性能提高而产生的，与此双离合器自动变速器也不例外。
那么双离合器到底有什么有什么优点呢？这当然要和普通的变速器相比较。
车辆的经济性、动力性、驾乘舒适性不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。
最早出现的手动挡变速器(MT) ,通过离合器和手动换挡拨叉来实现挡位的变换，这种变速器具有结构简单、外形紧凑，传动效率高，可靠性高，成本低等优点，应用较为广泛。
由于车辆在换挡过程中，必须分离离合器，导致动力中断，影响了车辆的动力性和驾乘舒适性。
由液力变矩器和行星齿轮机构组成的液力自动变速器(AT) 能够实现动力换挡，克服了手动挡变速器换挡过程中动力中断的缺点，并且实现了自动换挡。
钢带无级变速器(CVT) 则是通过改变带轮的工作半径，使变速器传动比无级变化，,能使发动机始终工作在最佳工作点，使车辆的性能大大提高。
随着世界能源危机的出现,城市道路的日渐拥堵,汽车动力传动装置也在发生变化。
当代汽车的发展更注重燃油经济性、排放以及驾乘舒适性，一种在传动效率和生产成本等方面优于传统自动变速器(AT) 的新技术—电控机械式自动变速器(AMT) 被开发出来，由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点，受到了各大汽车厂的重视。
AMT的工作原理决定了它在换挡过程中首先要分离离合器,然后将变速器摘空挡,再选挡、换挡，最后接合离合器。
这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前,发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换挡过程中产生了动力传递的中断，车辆必然产生减速度,换挡时间长，给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。