武汉理工大学硕士学位论文 I（申请工学硕士学位论文） 电动汽车用齿轮离合式自动变速器设计 培 养 单 位：汽 车 工 程 学 院 学 科 专 业：动 力 机 械 及 工 程 研 究 生：张 振 宇 指 导 教 师：吴 森 教授 2006 年 4 月 武汉理工大学硕士学位论文 II分类号 密 级 UDC 学校代码 10497 硕 士 学 位 论 文 题 目 电动汽车用齿轮离合式自动变速器设计 英文题目 Designment of Gear-Clutch Automatic Transmission for Electric Automobile 研究生姓名 张 振 宇 姓名 吴 森 职称 教 授 单位名称汽车工程学院 邮编 430070 申请学位级别 工学硕士 学科专业名称 动力机械及工程 论文提交日期 2006.4 论文答辩日期 学位授予单位 武汉理工大学 学位授予日期 答辩委员会主席 教授 评阅人 2006年4月 指导教师 武汉理工大学硕士学位论文 III摘 要 世界环境的不断恶化以及石油的不断消耗殆尽为电动汽车的开发应用提供了一个良好的发展契机。 这也为自动变速器的应用发展提供了一个更加广阔的空间。目前，汽车市场中有四种不同的自动变速器：电控机械式自动变速器(AMT)、连续可变传动比自动变速器(CVT)和电控液力机械自动变速器(AT)以及双离合器电控机械式自动变速器（DCT） ，其中它们都有各自的优缺点。笔者在权衡各种自动变速器的优缺点的基础之上，从创造性、探索性的角度尝试一种将离合与变速两者集合为一体的齿轮离合式自动变速器的设计与研究。 该齿轮离合式自动变速器将专门用于电动汽车。 它的内部仍然沿用了传统齿轮式变速器的平行轴的结构形式，但是由于采用电动机驱动，电动机具有调速功能，因此与传统变速器相比不仅原动机不同，而且具有不同的同步原理，同时结构中设计了数对齿轮离合器， 因此使得齿轮离合式自动变速器无论是在整体结构上，还是它的工作原理和控制策略都完全区别与传统变速器。 该齿轮离合式自动变速器在保持传动变速器平行轴结构的基础上将离合与换档这两套机构合二为一，结构更加简单，换档控制迅速。 由于该齿轮离合式自动变速器是一种创新性的设计尝试， 具有与传统变速器不同的结构形式，因此在对其进行零部件结构设计时，无论是关键参数的选取、计算，还是强度校核，均没有现存的经验设计可以借鉴，因此本文在逐步阐述该项设计的工作原理、控制策略，拓展应用的同时；并以WG6120型公交客车为设计载体，以西门子公司的AC90型三相异步交流电机作为动力源，并根据具体设计要求， 严格依照机械设计手册对齿轮离合式自动变速器的内部平行轴结构中主要的零部件参数进行了独立设计和计算；同时为了确定设计计算的可靠性，在三维设计软件UG中建立了该齿轮离合式自动变速器的三维实体模型，并利用仿真分析软件ANSYS对主要零部件三维实体模型进行了结构静力学分析， 通过仿真分析， 获取了大量宝贵的仿真数据， 发现了部分零部件理论设计计算中的不妥之处，为齿轮离合式自动变速器的进一步设计开发提供了重要的理论依据和研究基础。 关键词：关键词：电动汽车，自动变速器，齿轮， 平行轴结构，离合器 武汉理工大学硕士学位论文 IVAbstract With the environment of the world deteriorating and the rock oil being depleted ,the development and application of the electric automobile will face with a good opportunity.At the same time ,This rigorous situation also provides a more vast space for the the application and development of automatic transmission.Currently,There are four kinds of different automatic transmission in the automobile market :automatic mechanical transmission (AMT), continuously variable transmission(CVT) ,automatic transmission and double clutch transmission(DCT).And they all have respectively merits and shortcoming.After having compared with characteristics of these automatic transmissions , the writer of the paper have tried to design creatively and research a new kind of automatic transmission which will simultaneously have the function of the clutch and the transmission . The gear-clutch automatic transmission only have been designed for the electric automobile .Although its inner configuration have still followed to make use of the parallel shafts structure of the traditional transmission ,because of adopting the electric motor drive, and the rotate speed of the electric motor can be changed according to actual request , so compared with the traditional transmission , the gear-clutch automatic transmission has different synchronous principle. And ther are several pairs of gear clutches within its inner structure.So compared with the traditional transmission , the gear-clutch automatic transmission has diffreent whole structure,work principles and control strategies. The gear-clutch automatic transmissim is a invention and it has different configuration,so when designing,calculating and picking up the key parametres of the improtant parts of its,the writer havent had subsistent data and experiences. the whole design have been completed independently by the writer .So work principle, control strategy, expand application will gradually elaborating in the paper.And according the design request of the WG6120 bus and the driving characteristict AC90 electro motor,and strictly according to the machine design manual ,the writer has precisely designed ,calculated and picked up the key parametres of the improtant parts of its.At the same time , for making sure the credibility of the designment , the writer has built up 3D entity model of the 武汉理工大学硕士学位论文 Vgear-clutch automatic transmissimin in UG, imitated and analysing the most improtant parts in ANSYS, and obtained to some precious emulational data about these key parts, which provides research foundation , theory foundation and experience for the further designing and researching of the gear-clutch automatic transmissim. Keyword: electric automobile, automatic transmission, gear, parallel shaft structure, clutch 武汉理工大学硕士学位论文 IV目目 录录 第一章第一章 绪绪 论论.1 错误！超级链接引用无效。错误！超级链接引用无效。 1.2 自动变速器的分类.2 错误！超级链接引用无效。错误！超级链接引用无效。 第二章第二章 齿轮离合式自动变速器结构与工作原理齿轮离合式自动变速器结构与工作原理.6 错误！超级链接引用无效。错误！超级链接引用无效。 2.2