毕业设计我帮你

行星齿轮式3速自动变速器液压控制系统设计
摘要
    本次设计首先介绍了自动变速器的历史、现状及发展趋势。通过分析行星齿轮的传动情况拟定了行星齿轮3速自动变速器的总体方案。而后设计了液压控制系统原理图及各档位控制油路图，并进行了液压控制系统阀块装配图及其三维图和部分零件图的设计。本次液压控制系统设计的重点是控制档位部分的设计，利用电信号控制电磁阀，实现对控制油路的控制，通过滑阀阀芯的移动，使主油路的油流状况发生变化，以实现档位的变化。最后是用来实现油路变化的整个阀块总成的装配图设计及其三维图。
关键词  自动变速器  液压控制系统  阀块总成

前  言
随着汽车工业的迅速发展，现代汽车的车型不断增加，性能不断提高，电子化程度不断提高，新结构和装置相继涌现，自动变速器就是其中之一。尤其是自动变速器性能的不断改进和提高及最佳换挡理论的完善，自动变速器已能按汽车的最佳油耗规律自动换挡，在市区行驶时，装备自动变速器的汽车比装备手动变速器的汽车更省油，操作更方便。
而汽车是高新技术的最具价值的商业载体，随着我国正式加入WTO，追赶世界汽车技术的步伐将进一步加快自动变速器作为汽车传动系统中一个十分重要的总成，其发展无疑反映了当今该项技术的潮流。
液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够在更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
此次毕业设计我选择了行星齿轮式3速自动变速器的液压控制系统设计，在液压控制的基础上添入电磁阀的配合控制，分析设计相关的油路来联结各控制阀以带动相应档位的离合器，通过齿轮的结合变换改变传动比而实现汽车的自动变速。前期的准备比较充分，资料收集很全面，我借阅了《现代轿车自动变速器原理和设计》、《自动变速器图册》和《汽车自动变速器油路分析》等书，对自动变速器液压控制系统有了一定的认识。毕业设计重点也因此明确：设计液压系统原理图和阀块。这两个部分将在论文中着重分析。

第一章 行星齿轮式3速自动变速器总体方案的确定
2.1  行星齿轮式3速自动变速器的结构组成
2.1.1  行星齿轮式的类型选择
行星齿轮式自动变速器只要分为两种类型：一种是辛普森行星齿轮机构，它有两排行星齿轮，共用一个太阳轮。另一种是拉维那式行星齿轮机构，它有两个太阳轮，两排行星齿轮共用一个齿圈。有些自动变速器附加一套单排行星齿轮机构，提供附加超速档。串联式行星齿轮机构的特点是前排行星机构的行星架与后排行星机构的齿圈为同一构件，而前排行星机构的齿圈则与后排行星机构的行星架为同一构件。
在本次设计中，由于只要求3个档位。故选用了结构比较简单，但完全能满足要求的双排辛普森式行星齿轮机构。此结构的特点是：前后两个行星齿轮排的太阳轮连接为一个整体，即共用太阳轮。另外，前行星轮与后齿圈并联作为输出轴，前行星排的齿圈和太阳轮通常作为输入轴。这是应用最为广泛的一种复合式行星齿轮机构。
2.1.2  液力变矩器和行星齿轮式变速传动机构
液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮组成。
泵轮通过变矩器壳体固定在曲轴大飞轮上，发动机工作，泵轮壳上的短轴插在变速器前方的油泵内，通过键槽与油泵主动轮相连，所以，只要发动机旋转，泵轮便带动油泵的主动轮旋转而泵油。
泵轮旋转，带动变矩器内的变速器油旋转，通过油液把泵轮的机械能转变为油液的动能，冲击涡轮，使涡轮旋转。涡轮的壳体孔与变速器的输出轴键配合，所以只要泵轮旋转，涡轮便被动旋转而使变速器的输入轴旋转。
导轮装在泵轮和涡轮之间，它通过单向离合器固定在变速器的壳体上，导轮靠单向制动对发动机起变矩增扭的作用。
行星齿轮式变速器传动机构主要由输入轴、输出轴、双排行星齿轮机构，2个离合器和2个制动器组成。
2.1.3 电子控制系统
电子控制系统由输入设备和接口、中央处理器（CPU）、输出接口和设备组成。输入设备是各种传感器，如节气门位置传感器（TPS）、质量空气流量传感器（MAF）、车速传感器（VSS）等，输出设备是各种执行器，如换挡电磁阀、喷油器等。这些输入输出设备分模拟式和数字式两种，而CPU只能处理数字信号，因此在输入、输出设备与CPU之间有输入或输出接口电路，起到模/数（A/D）或数/模(D/A)转换作用。

结论
行星齿轮式3速自动变速器有三个前进档和一个倒档，可以实现车辆的3级变速以及倒档、空档、驻车等功能，其有着如下优点1、操作简单、省力，提高了行车安全性；2、自动适应行驶阻力变化，在一定范围内实现无级变速，提高汽车的动力性和平均车速；3、汽车起步加速更加平稳，提高乘座舒适性；4、提高燃油经济性，降低了排放污染，但是如何正确使用自动变速器对于充分发挥其优越性是至关重要的。如今本田轿车仍然采用平行轴式自动变速器。本课题除液压控制系统外，还增设有电子控制系统，使车辆在各种道路条件下均具有平顺的驾驶操纵性和最佳的档位选择。
在设计过程中，遇到困难是很正常的，比如一开始在对课题还没有深入了解的情况下就依葫芦画瓢地绘制出系统传递方案图和原理图，可是越深入设计，越发现根据自己绘制的原理图要想设计出阀块对于现在的自己几乎是不可能的。后来在老师的帮助下我全盘否定了自己的原理图，根据老师的理念：用尽量简单的阀实现所需要的功能，我绘制出属于自己的原理图，当时的心情不言而喻。但是，不是遇到的所有问题都会顺利解决的，由于专业知识掌握得不够牢靠，对于液压元件的选用使我止步不前，在设计时也下意识地避开资料的查询，没有真正融入这次珍贵的毕业设计中。这样的遗憾使我明白了一个道理：不管正在做什么事，都要认真去做，现在做的事情将会对今后产生影响；如果已经受到不利的影响了，那还是应该认真去解决当前的问题，在过程中去学习去完善。
 
参考文献
1. 翟丽，杨守存，仉兴臣，苏凡会，孙志春.汽车电子控制自动变速器及其发展趋势.汽车电器,2002/2.
2. 叶勤.汽车自动变速器技术及其发展.重庆工学院学报,2006/20/05.
3. 钱向阳,黄宗益,卢新田.汽车自动变速器的类型及其分析比较.上海汽车,2002/01.
4. 吴友生等.自动变速器.北京:教育科学出版社,2003.
5. 李贤彬，鲁民巧.汽车自动变速器的历史现状及发展趋势邢台职业技术学院学报.2003/20/03.
6. 邓定瀛.自动变速器原理与运用.重庆:重庆大学出版社,2002.
7. 汗祥.第三讲:自动变速器的行星齿轮变速机构.汽车实用技术.2003/03.
8. 汗祥.第四讲:自动变速器的液压控制系统.汽车实用技术.2003/04.
9. 薛矫智.单向离合器在自动变速器中的作用分析.公路与汽运.2004/01.
10. 张洪坤,陈涛,陈伟.车辆自动变速器控制系统设计.微计算机信息.2007/23/14.
11. J.-P. van Griethuysen.Synthetic Intelligence – Application to the Automatic Design of Automobile Transmissions. CompEuro '93. 'Computers in Design, Manufacturing, and Production', Proceedings. P.217-222. 1993.
12. Panos J Antsaklis.Neural network for control system.IEEE Transactions on Neural Networks,1990,1(2):242～244. 
 

目 录

前  言  …………………………………………………………………………1

第一章  汽车自动变速器的历史、现状及发展趋势…………………………2

   1.1  汽车自动变速器的发展历程…………………………………………2

        1.1.1  自动变速前期……………………………………………… 2

        1.1.2  液力自动变速阶段………………………………………… 2

        1.1.3  电控自动变速阶段………………………………………… 3

        1.1.4  智能自动变速阶段………………………………………… 3

   1.2  自动变速器的特点……………………………………………………4

        1.2.1  驾驶性能优良……………………………………………… 4

        1.2.2  自适应能力强……………………………………………… 4

        1.2.3  行车安全性高……………………………………………… 4

        1.2.4  废气排放低………………………………………………… 4

        1.2.5  经济性较好………………………………………………… 5

   1.3  自动变速器的类别及技术现状………………………………………5

        1.3.1  液力自动变速器…………………………………………… 5

        1.3.2  机械式自动变速器………………………………………… 6

        1.3.3  机械无级式自动变速器…………………………………… 6

   1.4  自动变速器的发展展望………………………………………………7

        1.4.1  控制系统智能化…………………………………………… 7

        1.4.2  车辆电子一体化…………………………………………… 7

第二章  行星齿轮式3速自动变速器总体方案的确定……………………… 9

    2.1  行星齿轮式3速自动变速器的结构组成…………………………… 9

        2.1.1  行星齿轮式的类型选择…………………………………… 9

        2.1.2  液力变矩器和行星齿轮式变速传动机构………………… 9

        2.1.3  电子控制系统……………………………………………… 9

   2.2  总体方案的确定…………………………………………………… 10

        2.2.1  行星齿轮式3速自动变速器的换挡执行元件及工作规律 11

        2.2.2  行星齿轮式3速自动变速器各档的动力传递情况……… 11

        2.2.3  行星齿轮式3速自动变速器各档传动比计算…………… 12

第三章  液压控制系统原理设计…………………………………………… 13

   3.1  液压控制技术的认识……………………………………………… 13

        3.1.1  液压控制系统结构…………………………………………13

        3.1.2  液压控制油路………………………………………………13

   3.2  液压原理图的设计………………………………………………… 13

   3.3  各档位油路分析…………………………………………………… 15

        3.3.1  P档位置液压油路流程…………………………………… 15

            3.3.2  R档位置液压油路流程…………………………………… 16

            3.3.3  N档位置液压油路流程…………………………………… 16

      3.3.4  D3位置的1档和1位置液压油路流程………………………17

      3.3.5  D3位置的2档液压油路流程……………………………… 18

      3.3.6  D3位置的3档液压油路流程……………………………… 19

   3.4  锁止控制系统……………………………………………………… 20

第四章  阀块总成的设计…………………………………………………… 22

   4.1  阀块设计的具体要求与注意事项………………………………… 22

   4.2  阀块设计的相关计算……………………………………………… 23

   4.3  阀块装配图的绘制………………………………………………… 25

        4.3.1  上阀板的布置………………………………………………25

        4.3.2  中阀板和下阀板的布置……………………………………27

        4.3.3  垫片和其他零件的装配……………………………………27       

第五章  结论………………………………………………………………… 30

参考文献……………………………………………………………………… 31

Title： The design of planetary gear 3-speed automatic trans ission
hydraulic system
Abstract：
The more than 100 years since the birth of the car to today, people are all researching the technology of the vehicles speed for that car can run faster and more secure, reliable and comfortable. From the transmission which has fixed stalls to the gear transmission which has a number of changed stalls, until now the automatic transmission which has the application of computer control to achieve the stalls are effectively promoted the development of automotive technology.
The design first introduced the automatic transmission of the history, current situation and development trend. Through the analysis of the planetary gear’s transmission case, I developed the overall program of planetary gear 3-speed automatic transmission hydraulic system. And then I designed a hydraulic control system and the stall control schematic circuit diagram, and a hydraulic control valve block assembly system and its three-dimensional maps and parts of the design plan. The hydraulic control system is designed to focus on the design of the control part of the stall, using signals to control solenoid valve, the control circuit to achieve the control, through the movement of slide-valve spool so that the main circuit of the oil flow conditions change in order to achieve changes in their stalls. Oil is used to achieve the final change of the entire valve block assembly design and assembly of three-dimensional map.
Keywords automatic： transmission  hydraulic system  Valve block assembly