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1、双离合器变速器新的碟形弹簧1 引言自从几年前他们的介绍，双离合器变速器也很好通过一步自动舒适与一个手动的高效结合的声誉传输。他们被认为是运动的和有效的，这就是为什么这种类型的传输的发展有一个高优先级的几乎所有的汽车制造商。的双离合器变速器的成功已经成为可能大大提高了电子-双离合器的原理是：在上世纪80年代之后，没有新的一些汽车运动队使用这种技术的优势。2003大众精制系列生产的双离合器技术。创新的双离合器技术在这个概念中起着重要的作用：它有一个决定性的在舒适性和效率的影响。在双离合器本身的层状包，他们定位在特定的驱动弹簧离合器返回元素是特别的重要性。碟形弹簧相比可以节省可观的空间线圈轴向特别弹
2、簧包；进一步，其他的特性可以提供额外的好处，如优越对离心力稳定性。“手指”在里面建立了开槽碟形弹簧即弹簧步进自动变速器自90年代中期，当他们打开的可能性一个水平的负荷曲线，除了上面提到的优点。然而有表观缺陷如生产滞后或过度的偏差尽手指的高度关注。这往往导致开槽碟形弹簧不在先进的发展阶段。此外，双离合器变速器仍新的市场和设计将成熟的时间。许多重要的参数开发工程师没有已知的碟形弹簧的厂家。慕贝尔有研究了这些特殊的要求和提供针对双离合器碟形弹簧变速器。2 自动变速器中的碟形弹簧的优点与经典的自动变速器和现代的双离合器变速箱开关元件的装配空间占用大量可用的，因此，感兴趣的设计工程师。一个紧凑的设计，为
3、数不多的方法之一节省空间在径向和轴向活塞回位弹簧的选择。碟形弹簧在现代自动变速器的离合器活塞返回。必不可少的相对于传统的弹簧包下轴所需的空间优势以及在负荷曲线的极大的灵活性。在安装空间的节省经常导致在整个系统的成本降低，从而进一步降低成本的潜力。2.1改进的安装空间（与弹簧包）碟形弹簧用于活塞返回需要的轴向空间较小，因此可以节省了在离合器的长度以及传输的总长度，如果碟簧包括在传输的早期发展阶段。这是在最近的基准测试验证。自动变速器，在连续生产线圈弹簧包，被重新设计，活塞回程盘弹簧。图1显示了节省空间，重量和成本相比，使用螺旋弹簧包。在这个例子中，离合器的长度可以减少了约11%。的好处整个传输依
4、赖于整体的包装，在这个例子中的量化在长度减少3.6%。在这一概念的研究，在长度的储蓄导致3.4%的重量减少（= 1.7公斤）。假设约50%的总传输成本材料帐目，材料成本降低了1.7%（这里= 25.50美元与1500美元的总传输成本）。这是假定与碟形弹簧线圈弹簧的替换成本；然而，的碟形弹簧代替不仅螺旋弹簧而且支架和家臣。碟形弹簧的一个额外的积极方面的振动行为的影响传输。轻的和较短的高频率的设计结果，两垂直和水平，从而减少振动和噪声同时驱动。在这种情况下，一个4缸发动机进行了研究和碟形弹簧的频率下以上版本发动机正常频率在2000-5000转速范围内行驶时。2.2水平荷载曲线特征为了使设计紧凑，传
5、动盘弹簧提供了一个额外的功能优势。相对于线圈弹簧包，它总是有一个线性负荷曲线，开槽碟形弹簧如果愿意可以实现主要水平荷载曲线。弹簧负载可以在行程期间保持恒定（工作范围）之间，H即（从事高度）和在关闭离合器弹簧高度（包括磨损f.l.h.满载的高度）。尽管在碟形弹簧要求较高的制造公差（标准明智的+ / - 10%相比，+ / - 6%卷簧），这个结果在一个显着较低的负载差异两个工作点H和之间（图2）。此外，负荷公差紧也可以在特定的工作点。这导致了一个相对于齿轮变化大的优势，特别是对控制液压系统。弹簧负载是恒定的，无论活塞的实际位置在啮合范围，和机油压力可控制在一个较小的范围内，不需液压是由于较低的负
6、载差异之间的在这项研究中，扭矩传输所需要的液压压力可以减少由60kPa，导致在.点总数超过0.2%的效率改进。2.3径向刚度在高转数更进一步的好处的碟形弹簧与弹簧的形状提供了反对外部势力和刚度的保持。这是特别值得注意的是在高的离合器革命，导致高径向离心力。单圈弹簧有这里的趋势“凸出”径向性能有负面影响。慕贝尔碟形弹簧不受影响由于高转数。3 双离合器变速器概念在DCT双离合器名义上具有相同的功能，传统的离合器手动变速箱。传动部分传动，由两个相互独立。主要的区别是，一个单独的摩擦离合器分配给每个部分传输。摩擦离合器，使发动机的功率流传输。下一轮已经预先从事其他部分传输：所有需要做的是，一个离合器打
7、开，其他关闭，它允许一个更快速换档。如图4和图5所示，它是可以选择的两种不同的相对位置离合器，即径向或轴向，根据装配和包装要求。两方案设计的优点和缺点。对层状离合器径向定位的一个优点是短轴安装空间。外离合器具有更高的性能是由于较高的中间摩擦半径。附加的径向空间要求和较差的冷却是不利的。两个离合器完全可以适应特定的必然要求和选型过大是可以避免的。这样安排的结果，在离合器下拖曳转矩目前不活跃，因此可能在较短的反应时间和改进自发性。轴向定位的优点是减少离合器的对称结构组件和更低的成本。它也更容易校准离合器，其中有一个更大的适应性，当相同的双离合器可以使用不同类型的变速器。缺点是由于轴向定位的优点一样
8、：离合器中的一个总是要在大小。两个离合器的类型必须符合一般要求尽可能紧凑，其中一个人的优势显示对方的弱点。慕贝尔碟形弹簧能这里有一个积极的影响。径向定位，它几乎不留任何空间为线圈下面的弹簧包层的离合器，碟形弹簧的优点是显而易见的。这是很好的证明在第一个6档DSG市场上大众：慕贝尔碟形弹簧用于离合器外壳，而螺旋弹簧组的内部使用离合器，具有更多的空间在下面。而且轴向定位，提出的设计挑战，由于轴的数量所需的空间可以采用碟形弹簧的改进。传输的总长度可以通过设置组件的侧向移动朝向中心减少离合器。然而只碟形弹簧与可能的最小外径可以使用，可导致问题与应力。慕贝尔能够满足这一挑战的新技术增加寿命：这项技术是在
9、下面的部分解释。4 的要求，通过DCT的功能和生产公差4.1 新的深滚盘形弹簧减少安装空间为了满足这些要求，开发了第二代慕贝尔碟簧。主要是由于显着改善，残余应力曲线，盘形弹簧可以更强调它提供了更多的机会比以前的设计。图6显示了一个典型的残余应力曲线，从传统的生产过程。残余应力是碟形弹簧在水面下的测量和曲线由于喷丸预处理。这可以比作残余二代碟形弹簧曲线。可以看出，这具有很高的残余应力这进一步渗透在弹簧表面。一个已知的技术从其他应用程序被用来使这成为可能：深滚（图7）。这个深轧制过程中产生了局部的物质流在表面层由于一高赫兹压力。它的特点是由一个定义的轧制力，保持不变，更多或更少独立的外部条件。深轧
10、制对碟形弹簧的寿命有相当大的影响。DIN 2093提供了寿命相对于材料厚度，如图8所示的规格。慕贝尔已经超过DIN 2093要求与现行的生产工艺。通过使用第二代，然而，寿命可以大大增加。盘形弹簧显示最高的拉伸应力负荷下底面和部分的侧边相切的内、外径。根据比之间的弹簧高度、材料厚度的最大拉应力的躺在外径，内径或均匀地分布在整个底面。采用碟形弹簧的深滚压工艺应用于与分配的依据拉伸应力。碟形弹簧特别适合于深滚因为他们对称的形状。量的荷载应力和环宽度的梯度定义碟形弹簧是否完全或部分深轧。进给运动主要取决于在深滚压工具的球的直径。因此，第二代碟形弹簧产生径向安装空间显著减少空间。深滚动造成额外的生产成本
11、通常是由补偿在安装所需的空间大为减少，这反过来又导致减少变速器的尺寸和重量。实际成本节约的不同情况，因此无法在这里。然而，可以节省相当大的，特别是当尺寸活塞的回程机构对传输的整体大小的关键。4.2负荷曲线的正梯度正如2.2章所述，开槽碟形弹簧提供的水平荷载的可能性在啮合范围曲线。许多自动变速器具有低效益系统中的压力油。然而，这往往是不可取的双离合器的应用。相反，碟形弹簧应显示增加的负荷曲线，以提供反馈通过对活塞的位置在活塞上的力打。通过影响H0T比值，即比碟型弹簧圈材料厚度，碟形弹簧可以提供线曲线与鞍点（比H / T =2）作为以及攀登负荷曲线（H0T2）。比H / T2产生一个s-forme
12、d负荷曲线，强劲攀升在第一和然后下降在中风。4.3消除弹簧高度偏差由于慕贝尔优化生产过程高质量的碟形弹簧在DIN 2092和DIN 2093线规范。慕贝尔有优化生产过程在DIN 2093，特别是高等几何精度有关。特别是，调质工艺被开发用于慕贝尔自动变速器中的公差。特别是圆度可以优化显着由于这种新工艺。在双离合变速器中的应用进行了更具挑战性的增加的规范相对高度偏差时在泉边的病房，即在单手指的高度均匀性的需要。离合器的不平衡是由其中的组件来生产偏差彼此接触，即以及活塞的弹簧公差。这种离合器不平衡会导致不良的动态转矩偏差。这是一个干扰力矩动量是叠加平均转矩不平顺。这是特别在低应力阶段明显，即当驾驶的
13、车辆，而在从更多的权力，发挥作用的其他原因。而在液力变矩器的自动变速器的生产公差参数对驾驶和换档舒适性的影响可以忽略不计，这是相当大的意义双离合变速器。液力变矩器完全发生在水文动态利用转矩在变矩器转换器和锁止离合器的离合器是完全开放的，变速器关闭。在这种类型的传输是纯粹的换挡离合器离合器的打开和关闭功能的控制。双离合器变速器在另一方面，在第一齿轮的大齿轮比意味着即使是最轻微的力矩扰动在离合器有负面影响，在驾车时，在车辆的可感知的纵向振动。图11显示了在不同质量的碟形弹簧的动量测量不规则弹簧爪的高度偏差为了实现一个手指的高度偏差尽可能低，制造公差功能和几何尺寸必须保持尽可能低的。从冷轧，所有的生
14、产步骤是在内部完成的。以下的分裂，毛坯精冲。5-modular平去毛刺机保证高精度和顶部质量去毛刺。回火过程由奥氏体化自动加工链，淬火在一个水冷工具形成，随后回火。精度和工艺喷丸稳定性已通过使用专门设计的饲料通过大大提高型设备。在预设置，其中每个春天在其个人线设定强度，每个弹簧装箱前检查表面缺陷及损伤和发送给客户。工艺步骤，对弹簧的高度不一致的影响最大手指和喷丸硬化。在一般情况下，所产生的不一致硬化过程中主要形成一个椭圆分布而造成的镜头喷丸是随机的，不均匀的分布。在下面的过程步骤，并介绍了慕贝尔措施进行了阐述 传动弹簧慕贝尔淬火工艺久经考验的慕贝尔硬化的概念，多年来一直使用的是活塞回位弹簧自动
15、变速器，提供最佳的预条件以避免淬火变形，可在淬火过程中发生的。结果是更多的一致性几何精度比标准的回火工艺。这是通过一个过程链实现（图13），奥氏体化温泉同时在水冷淬火和创造的工具。而在回火盐或油浴温泉不能收回在淬火过程中由于校准工具。对于先前描述的椭圆分布高度偏差的主要原因是弹簧不完全集中在工具时，这一关。甚至百分之一毫米在这里可以发挥重大作用。用于双离合器变速箱，各种设计改进的工具，因此椭圆都可消除。 慕贝尔喷丸概念传动弹簧。为了使客户能够充分利用严格的公差，这是很重要的的硬化弹簧非常平坦的慕贝尔硬化过程实现保持在以下生产步骤。特别是喷丸可以负影响弹簧的平整度。由于高、尺寸小，传动弹簧通常喷
16、丸散装在旋转滚筒的爆破器材。粒子加速的鼓的重力，它不断地转动弹簧。在两个强度的怨恨钢喷丸处理和饱和率保持恒定和控制整个的过程，这一过程的缺点是，各部分不均匀涂布的镜头喷丸粒子。这可能导致在春天手指的高度偏差。这些主要是随机偏差和比先前描述的不一致这是由硬化过程中造成的。新的慕贝尔喷丸工艺的目的之一是把饱和度和阿尔门强度尽可能一致的在每个部分的整个表面。这主要是避免高度的偏差，导致在高度差异小。进一步的积极效果是：在大批量的差异是由于更均匀的涂层减少，这进一步降低了负荷公差每批到最小。设备（图14）仍然工作在转向轮的原则，但每个春天单独指导，通过使用常量参数射线斑。这允许统一每个弹簧以及一整批处理的一致性的表面处理。列出的措施为这两个工艺步骤也为别人导致到一个显着的在春天的手指的高度偏差的减少（图15）。在某些情
