ZF自動(dòng)變速器行星排設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě) 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述一、選題的目的和意義自動(dòng)變速器在汽車(chē)行業(yè)的運(yùn)用越來(lái)越廣，主要是因?yàn)榕溆凶詣?dòng)變速器的車(chē)大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命，提高了汽車(chē)通過(guò)性，并且具有良好的適應(yīng)性，最重要的是讓駕駛者操縱方便，但同時(shí)也存在缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低一些運(yùn)動(dòng)性、可能會(huì)讓人多手動(dòng)擋的車(chē)不適應(yīng)。自動(dòng)變速器包括液力變矩器自動(dòng)變速器，CVT 無(wú)級(jí)變速器，機(jī)械自動(dòng)變速器 AMT【1】 。自從 1939 年汽車(chē)開(kāi)始使用自動(dòng)變速器時(shí)，就已采用行星齒輪，因?yàn)樽詣?dòng)變速器雖然有液力變矩器可增加力矩，但是汽車(chē)在爬坡、倒車(chē)、載重情況下，可能需更大的驅(qū)動(dòng)力，除了靠液力變矩器，必須依賴(lài)行星齒輪組的輔助，才能達(dá)成。行星齒輪變速傳動(dòng)與普通齒輪變速傳動(dòng)相比較，它主要的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、工作可靠、傳動(dòng)比大和傳動(dòng)效率高、換擋輕便、迅速，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋等 【2】 【3】 。因此，行星變速齒輪傳動(dòng)在現(xiàn)代車(chē)輛中已獲得日益廣泛的應(yīng)用。行星機(jī)構(gòu)在上，它依靠太陽(yáng)輪、齒圈及行星架之間的配合獲得各種速比行星齒輪組可分單一行星齒輪組和復(fù)合型齒輪組，單一齒輪組是將太陽(yáng)輪、齒圈、及行星架任何兩者配合，獲得六種速比，若固定任何兩項(xiàng)，就產(chǎn)生直接傳動(dòng)效果。目前自動(dòng)變速器皆采用復(fù)合型行星齒輪組，通常將多個(gè)行星齒輪或兩組單一型行星齒輪組加以結(jié)合而成，其結(jié)構(gòu)更加合理，獲得速比更多。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器是汽車(chē)的兩大核心部件。變速器市場(chǎng)一直被國(guó)外企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi) 80%的自動(dòng)變速器產(chǎn)品需要進(jìn)口。去年，全國(guó)自動(dòng)變速器進(jìn)口額超過(guò) 50 億美元。經(jīng)過(guò)國(guó)人的研究進(jìn)取，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，相信不久的將來(lái)，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器將以很好的質(zhì)量和性?xún)r(jià)比與國(guó)外相抗衡 【4】 。行星機(jī)構(gòu)國(guó)外研究的早，技術(shù)相比于國(guó)內(nèi)成熟，但伴隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已有許多工廠能進(jìn)行成批量生產(chǎn)，向與國(guó)際技術(shù)靠攏并有超級(jí)之勢(shì)。二、國(guó)內(nèi)外自動(dòng)變速器發(fā)展現(xiàn)狀1、手動(dòng)變速器在手動(dòng)變速器方面，由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，其設(shè)計(jì)原理和生產(chǎn)工藝、技術(shù)等較為成熟和穩(wěn)定，技術(shù)難度相對(duì)于自動(dòng)變速器較低，而中國(guó)國(guó)內(nèi)廠家本身就有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，因此在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)后，消化吸收相對(duì)容易，在此基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，做到立足于本土生產(chǎn)，基本滿足了整車(chē)廠商的配套需要，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出口；技術(shù)方面，近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)部分廠家已能夠根據(jù)中國(guó)國(guó)情實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新；市場(chǎng)方面，國(guó)內(nèi)部分廠家已經(jīng)占領(lǐng)了大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額 【5】 【6】 。2、自動(dòng)變速器在自動(dòng)變速器方面，由于自動(dòng)變速器采用了不同于傳統(tǒng)手動(dòng)變速器的新工藝、技術(shù)和設(shè)計(jì)原理，國(guó)內(nèi)廠家在自動(dòng)變速器的研發(fā)上與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距，而擁有相關(guān)技術(shù)的外國(guó)廠商不約而同地對(duì)國(guó)內(nèi)廠家進(jìn)行了不同程度的技術(shù)封鎖，即便在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，也都選擇由外資控股公司或外商獨(dú)資企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)變速器，這導(dǎo)致自動(dòng)變速器大量依賴(lài)進(jìn)口，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)自動(dòng)變速器市場(chǎng) 78%為進(jìn)口產(chǎn)品 【7】 。三、未來(lái)變速器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1、多檔位變速器成趨勢(shì)擋位數(shù)量多少，關(guān)乎車(chē)輛的駕駛感受、車(chē)輛性能、燃油經(jīng)濟(jì)性在內(nèi)的多方面性能，近年來(lái)，無(wú)論是國(guó)際上還是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，在自動(dòng)變速器領(lǐng)域都呈現(xiàn)出向著更多檔位發(fā)展的趨勢(shì)。相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家表示，當(dāng)前在自動(dòng)變速器領(lǐng)域的創(chuàng)新，體現(xiàn)在自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)和擋位方面。自動(dòng)變速器箱由最初的 4AT、6AT 產(chǎn)品，正向著 8AT、9AT 方向發(fā)展。自動(dòng)變速器的技術(shù)創(chuàng)新是基于小型化、輕量化、提升自身效率的角度出發(fā)的 【8】 【9】 。通過(guò)行星排與定軸齒輪傳動(dòng)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)速比變化，是目前自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的一大變化，這種創(chuàng)新所帶來(lái)的變化便是自動(dòng)變速器擋位上的增加。在更多擋位自動(dòng)變速器的研發(fā)方面，國(guó)內(nèi)變速器企業(yè)同樣取得了顯著進(jìn)展，2012 年，在江鈴陸風(fēng) X5 車(chē)型配裝盛瑞傳動(dòng) 8AT 后，盛瑞傳動(dòng)繼續(xù)在 8AT 變速器上進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)增加一組摩擦片離合器，使行星排與定軸齒輪形成多種組合方式，盛瑞傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了 13AT變速器的設(shè)計(jì) 【10】 。2、電動(dòng)車(chē)變速器成為新熱點(diǎn)除了傳統(tǒng)自動(dòng)變速器外，電動(dòng)車(chē)對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，也是業(yè)界各方關(guān)心的熱點(diǎn)話題。相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，多檔位是電動(dòng)車(chē)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在電動(dòng)車(chē)?yán)锱溲b2 擋或者 3 擋的自動(dòng)變速器，不僅可以更好地發(fā)揮電機(jī)的特性，把電機(jī)的扭矩需求減少，有利于減少電機(jī)的體積和重量，降低成本，更重要的是續(xù)駛里程會(huì)提高 8%到 10%。電動(dòng)車(chē)起步加速性能很好，但當(dāng)時(shí)速在 100 公里左右的中高速段再加速時(shí)，響應(yīng)速度就很慢，如果匹配 2 擋或 3 擋的變速器，就可以大大改善電動(dòng)車(chē)在中高速階段的加速性能。未來(lái)純電動(dòng)汽車(chē)的普及是大勢(shì)所趨，而電動(dòng)車(chē)搭載多速自動(dòng)變速器是未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)。無(wú)論是哪種類(lèi)型的變速器，未來(lái)發(fā)展的核心都是低碳、高效、低成本，這種多技術(shù)路線相互競(jìng)爭(zhēng)，并在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展的趨勢(shì)是確定無(wú)疑的 【11】 。因此，電動(dòng)車(chē)下一步的發(fā)展，需要的是多檔位自動(dòng)變速器，對(duì)電動(dòng)乘用車(chē)而言，性?xún)r(jià)比最合理的則是 2 擋自動(dòng)變速器 【12】 。3、自動(dòng)變速器技術(shù)路線仍將百家爭(zhēng)鳴目前，國(guó)內(nèi)合資整車(chē)企業(yè)生產(chǎn)的車(chē)型之中，自動(dòng)變速器的裝機(jī)率高達(dá) 70%以上，而自主品牌車(chē)型的裝機(jī)率僅為 17%，而這 17%中的大部分來(lái)自國(guó)外變速器廠商 【13】 。自動(dòng)變速器的發(fā)展具有一定程度的地域性和傳承關(guān)系。DCT 技術(shù)基于手動(dòng)變速器而來(lái)，發(fā)源于歐洲；AT 變速器誕生于上世紀(jì)初的美國(guó)，在美國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用和發(fā)展已超過(guò)一百年；而提及 CVT 變速器，很多人最先會(huì)想到的便是日系品牌的車(chē)型 【14】 。隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，合資品牌的逐漸增多，多樣化的自動(dòng)變速器技術(shù)路線也隨之引入中國(guó)市場(chǎng)。相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家表示，在很長(zhǎng)一段時(shí)間中，中國(guó)的變速器技術(shù)路線不會(huì)統(tǒng)一，而是會(huì)呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的發(fā)展態(tài)勢(shì)。無(wú)論是哪一種類(lèi)型的變速器，發(fā)展的核心都是基于對(duì)能源方面的考慮，追求低碳、高效、低成本，這三大特點(diǎn)是變速器技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力源泉 【15】 。在自動(dòng)變速器中，CVT 變速器在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上仍具有較大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)市場(chǎng)，今年 CVT 變速器預(yù)計(jì)將達(dá)到 200 萬(wàn)臺(tái)的銷(xiāo)量，到 2020 年預(yù)計(jì)為430 萬(wàn)臺(tái)，年均增長(zhǎng)在 20%左右；而全球范圍內(nèi)，去年 CVT 變速器的銷(xiāo)量將近 800 萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到 2020 年將實(shí)現(xiàn) 1470 萬(wàn)臺(tái)的銷(xiāo)量，年均增長(zhǎng)率在 9%左右 【16】 。因此，CVT 變速器在全球范圍內(nèi)擁有較大的普及率，目前每生產(chǎn)五臺(tái)自動(dòng)變速器，其中便有一臺(tái)是 CVT。參考文獻(xiàn)：[1] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).第 3 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.127[2] 余志生.汽車(chē)?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.96[3] 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造.下冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.85[4] 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