amt试验台及箱体的设计(附件)
AMT变速器具有结构简单、传动效率高、制造维护成本低、适用于各种车型等特点，是我国汽车自动变速器发展的重点，在我国有着广泛的应用前景。本文主要针对桑塔纳2000车型变速器，设计符合试验要求的试验台，在个主要部件的选择上提出了方案其中部分部件如联轴器，试验台铸钢底板等进行了设计，同时在试验台上箱体的设计上，画出了CAD工程图纸，为后续试验台的搭建奠定了坚实的基础。
关键词：AMT，试验台，箱体，CAD
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题研究的意义 1
1.2 AMT技术简介及应用 1
1.3 AMT实验台国外研究现状 2
1.4 AMT实验台国内研究现状 2
2 AMT综合性能试验台方案设计 2
2.1 AMT综合性能试验系统的设计要求 3
2.2 AMT综合性能试验台的方案设计 3
2.2.1试验台方案设计思路 3
2.2.2动力装置 4
2.2.3加载方案 4
2.2.4 测量装置 9
2.2.5 试验台方案的确定 9
3 AMT 综合性能试验台参数整定 9
3.1 电动机的选择 9
3.2 交流测功机的选择 12
3.3 转速转矩传感器的选定 14
3.4 试验台的安装部件 15
3.4.1 轴的设计 15
3.4.2 连接装置的设计 16
3.4.3 基础平台设计 17
4 试验台箱体设计 18
4.1 箱体方案的确定 19
4.2 箱体的设计 19
4.3 箱体内传动 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
系统的设计 21
4.4 换挡机构的设计 22
结 论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 本课题研究的意义
AMT变速器具有结构简单、传动效率高、制造维护成本低、适用于各种车型等特点，是我国汽车自动变速器发展的重点，在我国有着广泛的应用前景。目前，世界各大汽车公司和一些科研院校都在进行此项技术的研究和开发工作。因此，本课题通过AMT综合性能实验台实验方案的设计,以及在实验台上设计安装变速器箱体，为AMT提供起步测试、换挡测试、噪声测试、疲劳测试等项目检测，发现AMT设计过程中的缺陷，为AMT产品设计提供科学依据，还可以作为AMT量产后的下线检测，对AMT的质量进行评估，保障驾驶员生命安全。促进我国AMT技术的发展和应用。
1.2 AMT技术简介及应用
AMT全称为Automated Mechanical Transmission,文叫做电脑控制液力换档机械式变速箱。其工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。
AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。由于AMT变速器的生产继承性好，井且近几年包括中、低档车在内的许多新车型普遍采用数据总线（CAN)电路，所以这种AMT变速器的应用范围得到了扩大，各种等级轿车都有使用电控电动机械式汽车自动变速器(AMT)，是在不改变原车变速箱主体结构的基础上，通过加装微电脑控制的电动装置，取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作，实现换挡全过程的自动化。在现有手动挡车上，只要花几千元钱，装上AMT，就可享受驾驶自动变速车的乐趣。AMT能够模拟优秀驾驶员的行车技术，适时地根据车况、路况和驾驶员的主观意愿自动换挡，避免换挡时的手忙脚乱，可明显降低疲劳度，确保行车安全。装有AMT技术的轿车，比人们通常所熟悉的自动变速器(AT)的轿车节油将近13%。
1.3 AMT实验台国外研究现状
自动变速器试验可分为变速器台架试验和装车试验两种。自动变速器台架试验是指将通过变速器试验台对自动变速器进行性能测试;自动变速器的装车试验是指通过实车道路试验，获得自动变速器的性能指标。自动变速器的台架试验具有试验过程简单、可测量工况多、危险性小等优点，在自动变速器前期开发和产品下线检测中有着巨大的优势。
国外对变速箱测试技术进行了多年研究，有很多变速箱测试实验室，如意大利的布雷西亚变速箱实验室，主要进行变速箱加载测试;还有很多汽车测试公司，如美国保克公司，生产各种汽车测试设备。国外AMT检测技术比较成熟，已经开发出性能良好的AMT试验台，而国内AMT试验台技术开发较晚，与国外有较大差距，处于起步阶段，尚未实现产业化。
1.4 AMT实验台国内研究现状
国内方面，重庆大学秦大同教授使用发动机、电涡流测功机搭建了AMT试验台，对重型汽车AMT传动试验台测控系统进行了研究，设计了AMT传动试验台数据采集及控制系统;对AMT试验台的液压控制系统进行改进，采用直流电机推动执行机构液压总泵的设计，并在AMT测试试验台上进行了试验验证。
中国科学技术大学的张广斌博士设计了一种AMT综合试验台，以三相异步电机为动力源，能进行变速箱换挡性能测试、疲劳性能测试和加载性能测试;通过对离合器接合转速和电机转速的精确控制，减少了换挡冲击;利用小波神经网络和专家系统，对变速箱故障进行诊断。北京机械工业自动化研死所的程金对AM丁试验台自动换挂控制系统进行了研究提出了模糊PID控制算法在自动换档系统的应用；搭建Simulink模型，进行仿真试验与传统PID控制比较采用模糊PID控制在AMT动换挡中取得了更好的效果。
北京理工大学的黄星海提出了一种以三相异步电机代替发动机作为驱动装置的AMT试验台，并设计了电机换挡期间的调速万案；设计了模糊PID控制器、根据驾驶员操作意图对换挡期间电机进行精确控制；对整个系统进行仿真，验证了点击模拟控制算法能够满足实验台的试验要求。
2 AMT综合性能试验台方案设计
在汽车运行过程中，汽车变速箱是影响汽车主体性能和功能的主要部件一。
如何能够有效和准确的测出汽车变速箱的相关参数，对于开发更高性能、更高效
率的机车具有很大的帮助作用和很现实的意义。
2.1 AMT综合性能试验系统的设计要求
图2-2 惯性飞轮实物图
2）制动加载
制动加载也是动力试验台上常用的加载形式，其主要加载方式有：磁粉制动加载和液压制动加载。
磁粉制动器是由传动单元（输入轴）和从动单元（输出轴）合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉（体积大约 40 微米）。当磁性线圈不导电时，转矩不会从主动轴传给从动轴，但如将线圈电磁通电，由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，转矩即可从主动轴传给从动轴。
表2-3是各种测功机按照功率、转速、动态响应、控制特性、转动惯量等特性进行的性能对比。
表2-3 各种测功机主要性能对比
1 绪论 1
1.1 本课题研究的意义 1
1.2 AMT技术简介及应用 1
1.3 AMT实验台国外研究现状 2
1.4 AMT实验台国内研究现状 2
2 AMT综合性能试验台方案设计 2
2.1 AMT综合性能试验系统的设计要求 3
2.2 AMT综合性能试验台的方案设计 3
2.2.1试验台方案设计思路 3
2.2.2动力装置 4
2.2.3加载方案 4
2.2.4 测量装置 9
2.2.5 试验台方案的确定 9
3 AMT 综合性能试验台参数整定 9
3.1 电动机的选择 9
3.2 交流测功机的选择 12
3.3 转速转矩传感器的选定 14
3.4 试验台的安装部件 15
3.4.1 轴的设计 15
3.4.2 连接装置的设计 16
3.4.3 基础平台设计 17
4 试验台箱体设计 18
4.1 箱体方案的确定 19
4.2 箱体的设计 19
4.3 箱体内传动 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
系统的设计 21
4.4 换挡机构的设计 22
结 论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 本课题研究的意义
AMT变速器具有结构简单、传动效率高、制造维护成本低、适用于各种车型等特点，是我国汽车自动变速器发展的重点，在我国有着广泛的应用前景。目前，世界各大汽车公司和一些科研院校都在进行此项技术的研究和开发工作。因此，本课题通过AMT综合性能实验台实验方案的设计,以及在实验台上设计安装变速器箱体，为AMT提供起步测试、换挡测试、噪声测试、疲劳测试等项目检测，发现AMT设计过程中的缺陷，为AMT产品设计提供科学依据，还可以作为AMT量产后的下线检测，对AMT的质量进行评估，保障驾驶员生命安全。促进我国AMT技术的发展和应用。
1.2 AMT技术简介及应用
AMT全称为Automated Mechanical Transmission,文叫做电脑控制液力换档机械式变速箱。其工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。
AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。由于AMT变速器的生产继承性好，井且近几年包括中、低档车在内的许多新车型普遍采用数据总线（CAN)电路，所以这种AMT变速器的应用范围得到了扩大，各种等级轿车都有使用电控电动机械式汽车自动变速器(AMT)，是在不改变原车变速箱主体结构的基础上，通过加装微电脑控制的电动装置，取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作，实现换挡全过程的自动化。在现有手动挡车上，只要花几千元钱，装上AMT，就可享受驾驶自动变速车的乐趣。AMT能够模拟优秀驾驶员的行车技术，适时地根据车况、路况和驾驶员的主观意愿自动换挡，避免换挡时的手忙脚乱，可明显降低疲劳度，确保行车安全。装有AMT技术的轿车，比人们通常所熟悉的自动变速器(AT)的轿车节油将近13%。
1.3 AMT实验台国外研究现状
自动变速器试验可分为变速器台架试验和装车试验两种。自动变速器台架试验是指将通过变速器试验台对自动变速器进行性能测试;自动变速器的装车试验是指通过实车道路试验，获得自动变速器的性能指标。自动变速器的台架试验具有试验过程简单、可测量工况多、危险性小等优点，在自动变速器前期开发和产品下线检测中有着巨大的优势。
国外对变速箱测试技术进行了多年研究，有很多变速箱测试实验室，如意大利的布雷西亚变速箱实验室，主要进行变速箱加载测试;还有很多汽车测试公司，如美国保克公司，生产各种汽车测试设备。国外AMT检测技术比较成熟，已经开发出性能良好的AMT试验台，而国内AMT试验台技术开发较晚，与国外有较大差距，处于起步阶段，尚未实现产业化。
1.4 AMT实验台国内研究现状
国内方面，重庆大学秦大同教授使用发动机、电涡流测功机搭建了AMT试验台，对重型汽车AMT传动试验台测控系统进行了研究，设计了AMT传动试验台数据采集及控制系统;对AMT试验台的液压控制系统进行改进，采用直流电机推动执行机构液压总泵的设计，并在AMT测试试验台上进行了试验验证。
中国科学技术大学的张广斌博士设计了一种AMT综合试验台，以三相异步电机为动力源，能进行变速箱换挡性能测试、疲劳性能测试和加载性能测试;通过对离合器接合转速和电机转速的精确控制，减少了换挡冲击;利用小波神经网络和专家系统，对变速箱故障进行诊断。北京机械工业自动化研死所的程金对AM丁试验台自动换挂控制系统进行了研究提出了模糊PID控制算法在自动换档系统的应用；搭建Simulink模型，进行仿真试验与传统PID控制比较采用模糊PID控制在AMT动换挡中取得了更好的效果。
北京理工大学的黄星海提出了一种以三相异步电机代替发动机作为驱动装置的AMT试验台，并设计了电机换挡期间的调速万案；设计了模糊PID控制器、根据驾驶员操作意图对换挡期间电机进行精确控制；对整个系统进行仿真，验证了点击模拟控制算法能够满足实验台的试验要求。
2 AMT综合性能试验台方案设计
在汽车运行过程中，汽车变速箱是影响汽车主体性能和功能的主要部件一。
如何能够有效和准确的测出汽车变速箱的相关参数，对于开发更高性能、更高效
率的机车具有很大的帮助作用和很现实的意义。
2.1 AMT综合性能试验系统的设计要求
图2-2 惯性飞轮实物图
2）制动加载
制动加载也是动力试验台上常用的加载形式，其主要加载方式有：磁粉制动加载和液压制动加载。
磁粉制动器是由传动单元（输入轴）和从动单元（输出轴）合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉（体积大约 40 微米）。当磁性线圈不导电时，转矩不会从主动轴传给从动轴，但如将线圈电磁通电，由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，转矩即可从主动轴传给从动轴。
表2-3是各种测功机按照功率、转速、动态响应、控制特性、转动惯量等特性进行的性能对比。
表2-3 各种测功机主要性能对比
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