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1、重庆理工大学毕业论文 AMT离合器综合性能试验台目 录摘要Abstract1 绪论 1.1 汽车自动变速器的发展概况 1.2 AMT的发展概况 1.3 课题的研究意义 1.4 离合器综合性能试验台对AMT离合器控制规律研究的意义 1.5 本章小结2 汽车离合器试验台研概况 2.1 国内的发展状况 2.2 国外发展状况 2.3 本章小结3 离合器试验台搭建的基本思路及结构分析 3.1 离合器试验台搭建的基本思路 3.2 离合器试验台的结构分析 3.3 离合器试验台的总体结构 3.4 本章小结4 离合器性能试验台机械部份设计 4.1 电动机的选用 4.2 制动器的选用 4.3 自动变速器的设计要求
2、 4.5 传感器的选择 4.6 轴的设计 4.7 轴承的选择 4.8 联轴器的选择 4.9 支撑件设计 4.9.1 传感器支架 4.9.2 轴承座支架 4.9.3 变速器安装支架 4.9.4 惯量飞轮安装支架 4.10 强度校核 4.11 本章小结5 结论 5.1 总结 5.2 展望致谢参考文献文献综述摘 要机械式自动变速器是汽车自动变速系统的重要形式，相比传统的AMT，具有动力性和燃油经济性方面的较大优势，在近年得到了很大的发展。离合器控制系统作为AMT控制系统的重要组成部分，对AMT系统的使用寿命、使用性能有着关键性的影响。因此，开发 AMT离合器性能试验台，具有重要的现实意义。本文进行了
3、AMT离合器试验台的方案和结构设计，主要包括试验台架设计、零部件的布置、动力选择和传感器的选择等等。可为汽车开发和研究提供实验参考。关键词：AMT离合器 试验台 性能测试AbstractMechanical automatic transmission is an important form of automotive automatic transmission system compared to the traditional AMT, with the greater advantage of thepower and fuel economy, has been greatly d
4、eveloped in recent years. The clutch control system as an important part of the AMT control system, the service life of the AMT system, the use of performance has a critical impact. Therefore, the development of AMT clutch performance test-bed, has important practical significance.AMT clutch test ri
5、g program and structural design, including the test bench design, the layout of the components, the choice of power options and sensor. Provide experimental reference for automotive development and research. Key words: AMT Clutch Performance Test 第一章 绪论引言：AMT 是汽车自动变速器的一种，本章将回顾汽车自动变速系统的发展概况，对 AMT 的发展
6、和特点作出说明，并提出本课题的研究意义。1.1 汽车自动变速器的发展概况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。过去汽车上大多装备手动变速器,它主要由齿轮、轴、轴承、同步器等动力传动部件组成。一般来说，变速器的档位越多，汽车的动力特性越接近理想动力特性自动变速器使得汽车的档位数可以大大增加甚至采用无级变速。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、驾驶舒适性，并且可以通过选择控制模式，达到动力性、经济性和排放性的不同要
7、求。因此，现代汽车装用自动变速器越来越多。 目前在世界范围得到广泛应用的自动变速器类型主要有3 种类型：液力自动变速器（Automatic Transmission ，简称AT）；电控机械式自动变速器（Automatic Mechanical Transmission 简称AMT）；无级变速器（Continuously Variable Transmission ，简称CVT ）。 液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成再加上ECU 控制系统构成。由液力变矩器在一定范围内连续改变传动比，而由动力换档辅助装置（多为行星齿轮变速器）的几个不同传动比将与之组合，形成在车辆
8、使用全过程中所需的传动比。其优点是引入液力传动，同时辅以合理的电子控制，使得换档过程柔和、平顺，其缺点是由于存在液力变矩器，使得整个传动系统的效率大大降低，平均油耗比手动档要高出20% 左右，同时动力性也有所下降。机构复杂，质量重，价格较贵，也比较费油，加速较慢。所以还不能完全取代齿轮变速器。1下图为液力自动变速器实物图：图1.1 液力自动变速器机械式自动变速器采用电子控制装置对变速器换档机构进行操纵控制，这样仅使换档时间更精确、换档更平稳，而且操纵自如灵活，AMT可以在手动变速器的基础上进行改造，节约了制造费用、提高了传动效率，在手动变速器的基础上加装微电脑控制装置，计算机模拟人脑控制执行机
9、构全面模拟驾驶员的换档动作，利用换档操纵机构发出汽车起步或换档指令，通过传感器将车辆的运行状态在仪表板上显示出来，当换档时，油门补偿机构模拟驾驶员的右脚动作，离合器执行机构模拟驾驶员的左脚动作，换档执行机构模拟驾驶员的右手动作，取代需人工操作完成的离合器分离、接合及变速器的选档、换档动作，从而实现换档过程的自动化。AMT不仅能够模拟行车技术，而且能够适时地根据车况、路况自动换档，提高了行车安全性，还大大降低了油耗。AMT通过将自动控制与传统变速箱的高效低成本的特点相结合，将汽车的动力性、经济性与良好的操作性完美的结合起来。今年，在AMT的基础上，又出现了许多新形式的改进型机械式自动变速器，包括
10、：PSG （Parallel Shift Gearbox ，又称DCT ），ESG 等等。2 下图为电控机械式自动变速器实物图： 图1.2 电控机械式自动变速器自动变速器是为了简便操作、降低驾驶疲劳而生的，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。 无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组
11、变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。无级变速器种类很多，有实用价值的仅有V 形金属带式。金属带式无级变速器属摩擦式无级变速器，其传动与变速的关键件是具有V 型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带，金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的V 形槽内。每个锥轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥盘组成，来自液压系统的压力分别作用到主、从动锥轮的可动锥盘上，通过改变作用到主、从动锥轮可动锥盘上液压力的大小，便可使主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化，从而达到无级改变传动
12、比的目的。无级自动变速器传动比连续，传递动力平稳，操纵方便，同时因加速时无需切断动力，因此汽车乘坐舒适，超车加速性能好。相比AT，大大提高了燃油经济性。但与齿轮传动相比，效率并不高，且此种变速器起动性能差，需另加起动装置，其加工制造困难，价格也较高。3当然，CVT技术也有它的弱点，比如传动带容易损坏，无法承受较大的载荷等等，这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。 目前CVT技术发展得相当迅速，各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来，CVT的地位和作用更是无可替代，它将会是未来变速器发展的大趋势。下图为无级变速器实物图：图1.3 无级变
13、速器1.2 AMT的发展概况继1984年日本五十铃公司在世界上率先研制成功电子控制全机械式有级自动变速器“NAVI-5”，并装于 ASKA 轿车上后，世界上许多汽车制造公司竞相进行了类似的开发研制工作。1996年宝马M3轿车所采用的“M 序列式变速器”，以全的电液控制系统代替了传统的机械式变速器的操纵，并可选择自动变速和手动变速两种模式。ZF公司也推出了其电控机械自动变速器新产品ASTRONIC系列。1998年德国大众Lupo轿车安装了电控机械式自动变速器，其百公里油耗为2.99L，显示了非常光明的前景。目前，包括美国Ford ，意大利 Fiat ，法国 Renault，瑞典 Saab 等整车
14、厂已经开始大量使用AMT，而以德国Luk 公司为代表的一批汽车传动系统研发机构也在AMT及相关产品的研发方面投入了大量的精力。45国内的AMT发展起步较晚，从上世纪80年代开始，吉林工业大学和北京理工大学开始对AMT进行研究。吉林工业大学对AMT理论进行了广泛的研究，先后提出了动态三参数换档规律、离合器最佳接合规律、动态闭环换档控制、离合器模糊起步控制等理论，并在轻型车、重型车、轿车等不同的车型上进行了装车实验。近年来，包括清华大学、上海交大等国内著名高校纷纷开展AMT的相关研究，同时，社会科研机构也看到了AMT在中国市场的巨大潜力，众多的科研机构开始进行相关研究，AMT在中国的研发呈现百花齐
15、放的景象。目前，中国的 AMT研究工作仍然基本停留在原理验证与样车制造阶段，下一步的工作，就是如何将研究成果转化为投放市场的成熟产品。61.3 汽车离合器综合性能试验台的发展概况1.3.1 国内发展概况离合器的诞生是随着汽车的不断发展而与时俱进的。在国外离合器的开发和运用是在十九世纪开始的，而在我国的飞速发展是在“八五”和“九五”期间，作为科研项目，列入国家重点攻坚项目，受国家政府机关的大力支持，对于自主产权的科研项目受各个国家的保护，从而也加速了企业之间的竞争，也加快科技创新，与之相关的科研项目也要同步发展，随之而来的检测仪器也同时得到发展，这样为离合器试验台的发展提供了广阔的空间。 船舶工业 711 研究所设计了船用湿式离合器摩擦元件试验台，在此基础上形成了国家标准 GB/T15141-947。清华大学傅水根等8设计了离合器超速性能试验的装置。华南理工大学叶邦彦等9综合了制动式试验台和驱动式试验台的优点，采用差动惯性式原理进行设计了一种差动惯性式摩擦离合器性能试验台，这些都为离合器进行摩擦、磨损、热负荷等测试提供了很好的试验装置。 而在我国具有代表性的研发单位有南京汽车制造厂
