摘 要

作为乘用车的重要组件，变速器能够对汽车的动力性、平顺性、燃油经济性产生直接的影响。所以，在汽车的设计过程中，变速器的设计占有非常重要的地位。

双离合自动变速器，能够快速地进行换挡，以此来得到很高的加速度，缩短加速时间。与此同时，其传动效率比其他类型的变速器的传动效率高一些，意味着同等情况下耗油量低，燃油经济性好。

本文是对大众CC轿车的变速器进行设计。首先，它对DSG的结构以及工作原理进行分析，然后对不同结构的DSG进行比较，选择最优的布置方案。接下来就是对变速器参数的设计与校核，主要包括主要参数的选择、齿轮强度校核、轴的结构和尺寸设计、轴承的选择和寿命计算。最后，它对同步器进行了设计。

关键词：双离合变速器；齿轮；轴；强度

Abstract

As an important part of automobile,the transmission can directly affect the automotive dynamical capability, ride comfort and fuel economy.Thus,the design of transmission occupies an significant role in the automotive design.

Direct shift gearbox is able to shift quickly to get high acceleration and shorten the acceleration time.At the same time ,its transmission efficiency is higher than the transmission efficiency of other types of gearboxes,which means it consumes fewer fuel and has better fuel economy.

The Volkswagen CC automotive transmission is designed in this paper.Firstly,the structures and principles of DSG are analyzed.And different structures of DSG are compared to find the optimal layout scheme.Then,it designs and checks the parameters of the transmission,which mainly includes the selection of main parameters,the check of gears’ intensity,the design of the shaft’s structure and size,the selection of bearings and the calculation of their lifetime.At last,the synchronizer is designed.

Key Words：direct shift gearbox；bearing；shaft；strength

目 录

第1章 绪论 1

1.1 目的和意义 1

1.2 设计的基本内容、目标、采用的技术方案和措施 1

1.2.1 研究的基本内容 2

1.2.2 研究的目标 2

1.2.3 技术路线 2

1.3 小结 2

1. 变速器方案概述 3

2.1 双离合自动变速器的结构 3

2.2 换挡形式的分析 4

2.2.1 同步器换挡 4

2.2.2 滑动齿轮换挡 5

2.2.3 啮合套换档 5

2.3 离合器的形式 5

2.3.1湿式离合器 5

2.3.2 干式离合器 6

2.4 小结 6

1. 双离合变速器的设计与相关计算 7

3.1 双离合变速器的主要参数的确定 7

3.1.1 变速器的各挡位的传动比 7

3.1.1.1 主减速器的传动比 7

3.1.1.2 最低挡的传动比 8

3.1.1.3 各个挡位的传动比 9

3.1.2 中心距的选取 9

3.1.3 变速器的齿轮参数的确定 10

3.1.3.1 齿轮的模数 10

3.1.3.2 螺旋角β 10

3.1.3.3 齿轮的压力角α 11

3.1.3.4 齿宽b 11

3.1.3.5 齿轮的齿顶高系数与顶隙系数 11

3.1.4 各个齿轮的齿数的确定 11

3.1.5 齿轮变位 13

3.1.6 齿轮几何尺寸的计算 15

3.2 齿轮的强度校核 16

3.2.1 材料的选择 16

3.2.2齿轮的加工方式和热处理工艺 17

3.2.3 齿轮的弯曲强度的校核计算 17

3.2.3.1 倒挡直齿齿轮的弯曲应力的校核计算 17

3.2.3.2 斜齿齿轮的弯曲应力的校核计算 19

3.2.4 齿轮轮齿的接触应力的校核计算 20

3.3 输入轴和输出轴的设计 22

3.3.1 轴的材料的选择 22

3.3.2 轴的直径的选择 22

3.3.3 轴的刚度和强度的校核计算 23

3.3.3.1 刚度校核 23

3.3.3.2 强度校核 27

3.4 轴承的选择和使用寿命的估算 30

3.5 小结 33

1. 同步器和壳体的设计 34

4.1 同步器的工作原理、分类及选用 34

4.2 同步器的尺寸和参数的设计 34

4.2.1 接近尺寸 34

4.2.2 分度尺寸 34

4.2.3 滑块的移动距离 34

4.2.4 滑块的端隙 34

4.2.5 摩擦因数 35

4.3 同步环的主要尺寸 35

4.3.1 锥面半锥角 35

4.3.2 摩擦锥面的平均半径 35

4.3.3 锥面的工作长度 35

4.3.4 同步环的径向厚度 35

4.3.5 锁止角 36

4.4 变速器壳体 36

4.5 小结 36

1. 结论 37

参考文献 38

附录 39

致谢 40

第1章 绪论

1.1 目的和意义

内燃机作为现代汽车的主要的动力源，它的转速和转矩只能在很小的范围内变化，然而为了应对复杂而富有变化的实际条件，汽车的车速以及驱动力必须具有很大的变化范围。而变速器就是解决这一问题的装置。它能将发动机与驱动的车轮匹配起来，依靠所啮合的齿轮的变换，使其变速比为一个变化的数值，使汽车的驱动力以及车速发生相应的改变^[1]。与此同时，它还能使发动机在最优的工况下进行工作，获得较高的燃油经济性。

通常情况下，可以根据操作方法的差异，将变速器细分为自动操纵式变速器、半自动操纵式变速器以及手动操纵式变速器^[2]。对于自动变速器，其换挡是能够自动进行的。也就是说，信号系统能够通过传感器采集汽车的运行状况方面的信息（包括车速和发动机负荷等），经过计算，发出信号控制执行元件，从而达到换挡的目的。汽车的自动变速，一直以来都是人类研究的重要课题，也涉及到变速技术的前沿技术。