自动变速器行星机构国内外研究现状

我国应用液力传动始于五十年代,自行研制出了内燃机车和红旗CA70三排座高级轿车的液力传动系统,随后液力传动也在我国获得了一定发展。此外,部分军用车辆上使用了液力自动变速器,但发展速度要落后于发达国家。随着对自动变速器良好性能的逐渐认识,用户的

        我国应用液力传动始于五十年代,自行研制出了内燃机车和红旗CA70三排座高级轿车的液力传动系统,随后液力传动也在我国获得了一定发展。此外,部分军用车辆上使用了液力自动变速器,但发展速度要落后于发达国家。随着对自动变速器良好性能的逐渐认识,用户的需求量也越来越大,这使得国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。由于在液力自动变速器的研究、生产、修理等方面都有一定的基础,所以近年来发展速度较快,但国内自动变速器尚处于起步阶段。随着城市车辆密度的加大,自动变速器已逐渐成为汽车的必备装备,而不仅仅是豪华的标志。因为有了自动变速器,改变车速变的轻松自如,且不必频繁的落脚到自动变速行星机上,并且采用液力自动变速器,可弥补机械变速器的某些不足,可以大大提高发动机和传动系的使用寿命,提高汽车通过性,具有良好的自适应性和操纵轻便。 
1.1国外研究现状
       进入21世纪自动变速器为了适应更加严苛的排放要求,开始向着多档化的目标发展。6档、8档自动变速器都开始应用于汽车上。2001年AF生产作为标准配置的6档自动变速器。2002年Aisin生产用于发动机横置前轮驱动的6档自动变速器。2005年Getrag将7档自动变速器应用于BMW M5上。在此之后AF和Aisin都将8档乘用车自动变速器用作标准配置。
1.2国内研究现状
       自从1939年(Oldsmobile)汽车开始使用自动变速器时,就已采用行星齿轮(Planetary Gears),因为自动变速器虽然有液力变矩器可增加力矩,但是汽车在爬坡、倒车、载重情况下,可能需更大的驱动力,除了靠液力变矩器,必须依赖行星齿轮组的辅助,才能达成。行星齿轮变速传动与普通齿轮变速传动相比较,它主要的有点是机构紧凑、承载能力大、工作可靠、传动比大和传动效率高、换挡轻便、迅速,容易实现自动换挡等。因此,行星变速齿轮传动在现代车辆中已获得日益广泛的应用。行星机构在上,它依靠太阳轮、齿圈及行星架之间的配合获得各种速比,行星齿轮组可分单一行星齿轮组和复合型齿轮组,单一齿轮组是将太阳轮、齿圈、及行星架任何两者配合,获得六种速比,若固定任何两项,就产生直接传动效果。目前自动变速器皆采用复合型行星齿轮组,通常将多个多个行星齿轮或两组单一型行星齿轮组加以结合而成,其结构更加合理,获得速比更多。随着现代科学技术的发展,发动机和变速器是汽车的两大核心部件。变速器市场一直被国外企业垄断,国内80%的自动变速器产品需要进口。去年,全国自动变速进口额超过50亿美元,经过国人的研究进取,国产自动变速器行业正在蓬勃发展,相信不久的将来,国产自动变速器将以很好的质量和性价比与国外相抗衡。行星机构国外研究的早,技术相比于国内成熟,但伴随着中国汽车市场的发展,行星传动机构已有许多工厂能进行成批量生产,向与国际技术靠拢并有超越之势。
       国内的自动变速器相对于国外由于起步较晚,因而现在正处于追赶阶段20世纪50年代。一汽成功的制造了中国第一台自动变速器,但是由于种种原因,并没有实现量产。20世纪70年代,我国已将自动变速器应用在矿用车上,同时也与德国开姆尼兹大学共同开发8AT,期待能够打破国外对自动变速器的垄断地位,该自动变速器具有轴向尺寸小,质量小的优势。吉利集团历经3年自主研发于2005年成功研发出了第一款AT,目前已经应用于自由舰、熊猫等车型上。
1.3自动变速器的分类
       这次的毕业设计课题是“自动变速器行星机构设计”,即我们通常所说的行星齿轮变速器。让我们先来说说现在市场上变速器的种类。主要分为:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)无级变速器(CVT)。
一、     手动变速器(MT)
       手动变速器(ManualTransmission,简称MT)又称机械式变速器,即必须用手拨动变速杆(俗称“挡把”)才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。轿车手动变速器大多为四挡或五挡有级式齿轮传动变速器,并且通常带同步器,换挡方便,噪音小。手动变速在操纵时必须踩下离合,方可拨得动变速杆。手动变速器是自动变速器与相对而言的,其实在自动变速器出现之前所有的汽车都是采用手动变速器。手动变速器是利用大小不同的齿轮配合而达到变速的。最常见的手动变速器多为5挡位(4个前进挡、1个倒挡),也有的汽车采用6挡位变速器(见图0-1)。
与自动变速器的比较:
       优点:与自动变速器相比较可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。 传输效率比自动变速箱为高,当然理论上会比较省油。维修保养上会比自动变速箱便宜。 如果愿意以较高成本使用自动手排,则可以兼顾自排的方便性及手排的高效率。引擎煞车的效能较强,
       缺点:有人会觉得开车的时候还要控制离合器换档非常的麻烦。 新手会常常在马路上熄火,特别是上坡, 操作不当的话有几率把引擎跟变速箱弄坏。
       一般来说,手动变速器的传动效率要比自动变速器的高,因此驾驶者技术好,手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也省油。
  二、自动变速器(AT)
       自动变速器(Automatic Transmission),利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油踏板程度和车速变化,自动地进行变换。而驾驶者只需操纵加速器踏板控制车速即可。自动变速器中有很多离合器,这些离合器能根据车速变化而自动分离或合闭,从而达到自动变速的目的。
       在中档车的市场上,自动变速器有着一片自己的天空。使用此类车型的用户希望在驾驶汽车的时候为了简便操纵、降低驾驶疲劳,尽可能的享受高速驾驶时快乐的感觉。在高速公路上,这是体现非常完美的。而且,现在堵车是经常的事,有时要不停地起步停步数次,司机如果使用手动变速器,则会反复地挂档摘档,操纵十分麻烦,尤其对于新手来说更是苦不堪言。使用自动档,就不会这样麻烦了。
       我国要普及这种车型,关键要解决的是路况问题,现在的路况状况不均匀,难以发挥自动档汽车的优势。
三、手动—自动变速器(AMT)
       自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式:为了驾驶乐趣使用手动档,而在交通拥挤时使用自动档。虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量,但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀,比如广州本田飞度1.3L CVT两厢、南京菲亚特2004派力奥1.3HL
Speedgear等。这些“二合一”的车型价格均在10万元左右,这个价格层面还是比较低的。所以,手动—自动车在普及上还是具有相当的优势。
四、无级变速器
      当今汽车产业的发展,是非常迅速的,用户对于汽车性能的要求越来越高。汽车变速器的发展也是并不仅限于此,无级变速器便是人们追求的“最高境界”。无级变最是由荷兰人Van Doormes 发明。无级变速器系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一个钢带来变速,其传动比可以任意变化,没有换档的突跳感觉。它能克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点。无级变速器能在一定范围内实现速比的无级变化,并选定几个常用的速比作为常用的“档”。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。
      自动变速器行星机构国内外研究现状
图0-1
      本设计是根据宝马3系发动机2011款318i自动领先型开展的,设计中所采用的相关
数据均来源于此种车型:

燃油箱容积        63L 燃油类型       汽油
燃油标号          97# 燃料供给型号   多点电喷
型号              N46B20CC 排量           1995mL
最大功率          100KW 最大功率转速    5750 r/min

 

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