ZF自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)分析開題報(bào)告

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開 題 報(bào) 告1．選題依據(jù)一． 自動(dòng)變速器 的 研究背景世界上第一臺(tái)用于大規(guī)模生產(chǎn)的的全自動(dòng)變速器是通用公司在 1940 年代生產(chǎn)的Hydra-Matic，這臺(tái)變速器使用液力耦合器（而不是液力變矩器）和三排行星齒輪提供四個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。Hydra-Matic 最初被裝于奧茲莫比爾，而后凱迪拉克和龐蒂克也采用了這種變速器。自動(dòng)變速器最重要的改進(jìn)是在二戰(zhàn)期間，別克公司為坦克開發(fā)了液力變矩器，到 1948 年，這種液力變矩器與其它部件結(jié)合成為液力變速器而定型成為現(xiàn)在通用的自動(dòng)變速器。1968 年法國雷諾公司率先在自動(dòng)變速器上使用了電子元件。20 世紀(jì) 70年代，美國每年生產(chǎn)的 600 萬～800 萬輛轎車中，自動(dòng)變速器的裝備率已超過 90%。二． 自動(dòng)變速器的研究領(lǐng)域汽車自動(dòng)變速器常見的有四種型式：分別是液力自動(dòng)變速器（AT)、機(jī)械無級自動(dòng)變速器（CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速器（AMT)、雙離合器自動(dòng)變速器（Dual Clutch Transmission--DCT） [1]。目前轎車普遍使用的是 AT，AT 幾乎成為自動(dòng)變速器的代名詞。自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換擋是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門的位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動(dòng)換擋系統(tǒng)工作，自動(dòng)換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器擋位的變換 [2]。傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變速擋位。其換擋控制方式是通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動(dòng)器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動(dòng)器制動(dòng)或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。本文將以 ZF 自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)為主要研究對象展開論述?！∪甖F 自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)　1、燃油經(jīng)濟(jì)性的充分體現(xiàn) ZF 全新 6 檔自動(dòng)變速箱吸收了新開發(fā)的變矩器，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)能夠產(chǎn)生更好的加速度值，縮短提速時(shí)間 [3]。因此，當(dāng) ZF 運(yùn)用到城市公交上面時(shí)，在沒有增加任何安裝空間的情況下，把扭震減振器和變矩器整合到一起，在保證操控平滑、流暢性同時(shí)也減少了起步階段的燃油消耗。此外，可以傳送高達(dá) 2000Nm 的傳輸扭矩也保證了更強(qiáng)的動(dòng)力。另外，除了在剎車期間起幫助作用，在面對著車輛運(yùn)行過程中溫度可能高達(dá) 120 度的機(jī)油箱，尤其在針對最新的歐 5 標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，裝備了油冷卻器的一體化減速器可以大大提高車輛性能。正是基于提升的熱量管理，換油的間隔時(shí)間和服務(wù)期限也都得到了延長，產(chǎn)品性能更可靠，更容易維護(hù)和服務(wù)，同時(shí)，在使用期間更經(jīng)濟(jì) [5]。2、噪音得到有效降低 在開發(fā)期間，對于低噪音車輛的發(fā)展主題也融入到 ZF 不斷追逐更高標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)之中。在 ZF 全新 6 檔自動(dòng)變速箱，新的低噪音的螺旋狀傳動(dòng)裝置將被安裝到變速箱里面，降低車輛噪音 [6]。3、系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化 此外，在開發(fā) ZF 變速箱期間，ZF 工程師在系統(tǒng)優(yōu)化上花了不少心血。比如，重新設(shè)計(jì)電子控制器（現(xiàn)在安裝在變速箱的側(cè)面），提高其性能。明顯減少接口，避免復(fù)雜的線束，使得安裝變得更為簡單。這些方面的優(yōu)化都將顯著提高整車廠和客服人員的處理效率。配備能夠根據(jù)不同路線地形特征作出正確的換檔策略的 ZF 智能換檔程序，城市以及公共交通巴士在運(yùn)行中可以節(jié)省平均高達(dá)百分之五的燃油量。 為了提高乘客和駕駛的舒適性，ZF 提出了"完美駕駛"方案，即根據(jù)各種地形特征作出不同的換檔策略。配備自動(dòng)變速箱的城市公交的一個(gè)基本規(guī)則就是：自動(dòng)變速箱和它的換檔策略決定了發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的時(shí)間所需動(dòng)力的大小。同時(shí)，這種對動(dòng)力的需要不同決定不一樣的換檔方式反過來又會(huì)對燃油量有所影響 [7]。至今，城市公交的變速器已經(jīng)發(fā)展為六種駕駛程序。但是，想要隨意的變換檔位幾乎是不可能的。也就是說，當(dāng)一輛城市公交離開總站，它的檔位就已經(jīng)被設(shè)定。比如設(shè)定好爬坡時(shí)的動(dòng)力模式后，這輛公交車就會(huì)全天保持在動(dòng)力模式 [8]。這種預(yù)先設(shè)定的方式，將會(huì)導(dǎo)致在較為平緩的路況上，不能變換檔位，這樣也導(dǎo)致了城市公交的傳動(dòng)效率不能達(dá)到最高，增加了油耗 [9]。 所以，擁有一個(gè)可以自動(dòng)控制換檔的變速器，可以自動(dòng)、迅速、自如的在不同的駕駛路線中換檔是一個(gè)理想的選擇。ZF 將這一理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí) [10]。在公共乘用車輛中，針對城市公交，ZF 變速箱能夠隨著新的變檔策略隨意的變更程序。在行駛當(dāng)中，可以根據(jù)不同行駛地形的需要進(jìn)行設(shè)定，使用不同的變速箱程序（經(jīng)濟(jì)，正常，和動(dòng)力模式） [11]。智能軟件將會(huì)基于駕駛習(xí)慣的數(shù)據(jù)，為變速箱制定地形的要求。它的優(yōu)點(diǎn)是：可以使汽車始終保持在最有效的燃油狀態(tài)，當(dāng)離開陡峭的地形時(shí)它會(huì)自動(dòng)變換成正常模式，當(dāng)遇到大的斜坡時(shí)又會(huì)自動(dòng)變成動(dòng)力模式 [12]。同時(shí)在陡峭的下坡行駛過程中，同樣起到積極的作用，控制系統(tǒng)同樣工作在動(dòng)力模式狀態(tài)下，這樣可以保證在高轉(zhuǎn)速的時(shí)候換檔，從而獲得更高的緩速效果。這在很大程度上減少了制動(dòng)系的維護(hù) [13]。此外，與以前 GPS 全球定位系統(tǒng)或者傳感器為基礎(chǔ)的系統(tǒng)不同，ZF 的 TopoDyn 不需要安裝任何的附加零件，也不需要輸入更多的數(shù)據(jù)，而且甚至在未知的地域也可提供必要的信息，這些都是 GPS 所不能達(dá)到的 [14]。同時(shí)，TopoDyn 不需要任何的適應(yīng)過程，可以從一開始就達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。在城市公交以及公共交通運(yùn)輸巴士的顧客試驗(yàn)中表明，TopoDyn 的使用平均可以節(jié)省百分之五的燃油量, EvoBus 和 Solaris 都已經(jīng)在使用TopoDyn[15]。本文主要是能夠?qū)Τ擞密噯屋啰?dú)立懸架進(jìn)行振動(dòng)和轉(zhuǎn)向操作，對臺(tái)架機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析和對懸架加載系統(tǒng)分析。參考文獻(xiàn)：[1] 曹利民.8HP 系列自動(dòng)變速器動(dòng)力傳遞路線分析.[J]汽車維修技師.2010（2）：22-24.[2] 侯國強(qiáng)，尤明福，于文濤基于拓展的杠桿法的 ZF-9HP 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結(jié)構(gòu)簡圖進(jìn)行研究，對其設(shè)計(jì)的自動(dòng)變速器進(jìn)行振動(dòng)和轉(zhuǎn)向操作，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和懸架加載系統(tǒng)分析。首先，設(shè)計(jì)一套自動(dòng)變速器系統(tǒng)，對懸架等進(jìn)行改進(jìn)。其次，分析 6HP 的結(jié)構(gòu)簡圖，通過運(yùn)動(dòng)特征，結(jié)合結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)關(guān)系，分析其系統(tǒng)。最后，對全文所作的工作進(jìn)行總結(jié)，指出了自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的操作，并指明進(jìn)一步的研究工作。進(jìn)度安排：2017 年2 月 13 日～2 月 28 日 調(diào)研、資料收集3 月 01 日～3 月 06 日 設(shè)計(jì)方案確定，提交開題報(bào)告3 月 07 日～3 月 31 日 自動(dòng)變速器的具體實(shí)現(xiàn)4 月 01 日～5 月 04 日 對系統(tǒng)進(jìn)行分析5 月 05 日～6 月 02 日 設(shè)計(jì)說明文撰寫、外文資料翻譯6 月 03 日～6 月 13 日 畢業(yè)答辯 開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見：系主任： 年 月 日附件：參考文獻(xiàn)格式學(xué)術(shù)期刊 作者﹒論文題目﹒期刊名稱，出版年份，卷(期)：頁次如果作者的人數(shù)多于 3 人，則寫前三位作者的名字后面加“等” ，作者之間以逗號(hào)隔開。例如：[1] 李峰，胡征，景蘇等. 納米粒子的控制生長和自組裝研究進(jìn)展. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)， 2001, 17(3): 315~324[2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5～7學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 作者﹒論文題目﹒文集編者姓名﹒學(xué)術(shù)會(huì)議文集名稱，出版地：出版者，出版年份：頁次例如：[3] 司宗國，謝去病，王群﹒重子湮沒快度關(guān)聯(lián)的研究﹒見趙維勤，高崇壽編﹒第五屆高能粒子產(chǎn)生和重離子碰撞理論研討會(huì)文集，北京：中國高等科學(xué)技術(shù)中心，1996：105圖書 著者﹒書名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒頁次如果該書是第一版則可以略去版次。例如：[4]韓其智，孫洪洲﹒群論﹒北京：北京大學(xué)出版社，1987﹒101預(yù)印本 作者﹒論文題目﹒預(yù)印本編號(hào)（出版年份）例如：[5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998)學(xué)位論文 作者﹒論文題目﹒學(xué)士(或碩士、博士 )學(xué)位論文. 出版地：出版者，出版年份例如：[6] 陳異. 納米粒子形貌控制研究. 碩士學(xué)位論文. 北京：中國科學(xué)院, 2002電子文獻(xiàn) 主要責(zé)任者. 電子文獻(xiàn)題名﹒電子文獻(xiàn)的出處或可獲地址. 發(fā)表或更新日期例如：[7] 王明亮. 關(guān)于中國學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程的進(jìn)展. http://www.caycd.edu.cn/pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16專利 專利所有者. 專利名稱. 專利國別：專利號(hào)，日期.例如：[8] 姜錫洲.一種溫?zé)嵬夥笏幹苽浞桨? 中國專利：881056073，1989-07-26.