DIPLOMOVÁ PRÁCE Koncept 6-Rychlostní Automatické Převodovky Se Třemi Planetovými Převody
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ Studijní program: N2301 Strojní inženýrství Studijní obor: Dopravní a manipulační technika DIPLOMOVÁ PRÁCE Koncept 6-rychlostní automatické převodovky se třemi planetovými převody Autor: Bc. Petr CHÁRA Vedoucí práce: Doc. Ing. Ladislav Němec, CSc. Akademický rok 2017/2018 Prohlášení o autorství Předkládám tímto k posouzení a obhajobě diplomovou práci, zpracovanou na závěr studia na Fakultě strojní Západočeské univerzity v Plzni. Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatně, s použitím odborné literatury a pramenů, uvedených v seznamu, který je součástí této diplomové práce. V Plzni dne: ……………………. podpis autora V první řadě bych chtěl uvést na pravou míru, že po sestavení a odevzdání zadání DP došlo ve firmě Ricardo Engineering Prague ke změně konzultanta diplomové práce z pana Ing. Tomáše Rabíka na pana Ing. Karla Fořtla, který byl autorem tohoto zadání. Touto cestou bych chtěl poděkovat vedoucímu diplomové práce, doc. Ing. Ladislavu Němcovi, CSc., za odborné vedení diplomové práce a dále pak svému konzultantovi, Ing. Karlu Fořtlovi, za cenné rady a vedení v rámci teoretické i praktické části práce. ANOTAČNÍ LIST DIPLOMOVÉ PRÁCE Příjmení Jméno AUTOR Chára Petr Jagrik STUDIJNÍ OBOR 2301T001 „Dopravní a manipulační technika“ Příjmení (včetně titulů) Jméno VEDOUCÍ PRÁCE Doc. Ing. Němec,CSc. Ladislav PRACOVIŠTĚ ZČU - FST - KKS DRUH PRÁCE DIPLOMOVÁ BAKALÁŘSKÁ Nehodící se škrtněte NÁZEV PRÁCE Koncept 6-rychlostní automatické převodovky se třemi planetovými převody FAKULTA strojní KATEDRA KKS ROK ODEVZD. 2018 POČET STRAN (A4 a ekvivalentů A4) CELKEM 97 TEXTOVÁ ČÁST 89 GRAFICKÁ 8 ČÁST STRUČNÝ POPIS Předmětem diplomové práce je provedení koncepčního návrhu řešení 6-ti rychlostní automatické převodovky se třemi planetovými soukolími. Zaměření práce je na návrh ZAMĚŘENÍ, TÉMA, CÍL planetových soukolí a ložisek převodovky. POZNATKY A PŘÍNOSY Ke zpracování výpočtů, 3D modelů a technické dokumentace byly využity následující programy: MO Excel, SABR, SABR GEAR a NX 11. šestirychlostní, automatická planetová převodovka s hydrodynamickým měničem, 3 planetová soukolí, jízdní KLÍČOVÁ SLOVA cyklus, NEDC, WLTC, BSFC mapa motoru, spotřeba paliva, pilový diagram převodovky, životnost ložisek, SABR, SABR GEAR, NX SUMMARY OF DIPLOMA SHEET Surname Name AUTHOR Chára Petr FIELD OF STUDY 2301T001 “Transport and handling machinery“ Surname (Inclusive of Degrees) Name SUPERVISOR Doc. Ing. Němec,CSc. Ladislav INSTITUTION ZČU - FST - KKS Delete when not TYPE OF WORK DIPLOMA BACHELOR applicable TITLE OF THE Concept 6-speed of automatic transmission with 3 planetary gears WORK FACULTY Mechanical DEPARTMENT Machine SUBMITTED 2018 Engineering Design IN NUMBER OF PAGES (A4 and eq. A4) TOTALLY 97 TEXT PART 89 GRAPHICAL 8 PART BRIEF DESCRIPTION Subject of the diploma thesis is execution of the conception solution design of the 6speed of automatic transmission with 3 planetary gears. The thesis aim is planetary gears and TOPIC, GOAL, transmission´s bearings design. RESULTS AND For the processing of calculation, 3D models, and technical CONTRIBUTIONS documentation were used following programmes: MO Excel, SABR, SABR GEAR and NX 11. sixspeed, automatic transmission with torque converter, 3 planetary gears, drive cycle, NEDC, WLTC, BSFC map, KEY WORDS gearbox saw diagram, fuel consumption, bearing lifetime, SABR, SABR GEAR, NX 11 Obsah: Seznam použitých zkratek a symbolů .....................................................................................9 Teoretická část .......................................................................................................................1 1 Úvod ...............................................................................................................................1 1.1 Zpřesnění a doplnění zadání .....................................................................................1 1.2 Představení zadávající organizace .............................................................................2 1.3 Uvedení do řešené problematiky ...............................................................................2 1.3.1 Spolupráce motoru s převodovkou .....................................................................2 1.3.2 BSFC mapa .......................................................................................................5 1.3.3 Jízdní cykly .......................................................................................................6 2 Vyjasnění a rozpracování požadavků na technický systém (TS) .................................... 10 2.1 Vyjasnění zadání .................................................................................................... 10 2.2 Stav techniky .......................................................................................................... 10 2.2.1 Typy automatických převodovek ..................................................................... 10 2.2.2 Hlavní konstrukční díly automatické planetové převodovky s hydrodynamickým měničem ....................................................................................................................... 12 2.2.3 Historie automatických planetových převodovek ............................................. 26 2.2.4 Současné provedení automatických převodovek .............................................. 34 2.2.5 Tržní podíl typů převodovek ............................................................................ 45 2.3 Analýza problému .................................................................................................. 47 2.4 Analýza realizovatelnosti ........................................................................................ 47 2.5 Specifikace parametrů vozidla a motoru pro návrh převodovky .............................. 47 2.6 Časový plán řešení.................................................................................................. 49 Praktická část ....................................................................................................................... 50 3 Navržení koncepčních variant ....................................................................................... 50 3.1 Výchozí rozhodnutí ................................................................................................ 50 3.2 Koncepční varianty................................................................................................. 50 3.3 Hodnocení a výběr optimální koncepční varianty ................................................... 53 4 Navržení konstrukčního řešení TS s příklady výkresové dokumentace TS ..................... 54 4.1 Návrh konstrukčního řešení TS ............................................................................... 54 4.2 Výpočtové hodnocení navrženého konstrukčního řešení TS .................................... 54 4.2.1 Návrh převodových poměrů jednotlivých planetových soukolí ........................ 54 4.2.2 Stanovení spotřeby paliva při jízdním cyklu WLTC ........................................ 60 4.2.3 Tvorba modelu ................................................................................................ 64 4.2.4 Kontrola vlastních frekvencí ............................................................................ 66 4.2.5 Definování zátěžných stavů ............................................................................. 67 4.2.6 Kontrola životnosti ložisek .............................................................................. 68 4.2.7 Kontrola maximálních napětí ........................................................................... 70 4.2.8 Kontrola deformací, naklopení a nesouososti ................................................... 72 4.2.9 Kontrola životnosti ozubených kol .................................................................. 73 4.2.10 Ověření sestavitelnosti..................................................................................... 77 4.3 Ukázky dokumentace navržené převodovky pro výrobu ......................................... 77 5 Hodnocení návrhu ......................................................................................................... 77 6 Závěr ............................................................................................................................ 78 7 Použité obrázky ............................................................................................................ 79 8 Použité grafy................................................................................................................. 83 9 Zdroje ........................................................................................................................... 84 Seznam použitých zkratek a symbolů WLTC .......... Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle – jízdní cyklus WLTC pro osobní automobily Mk ................. výstupní točivý moment na kolech vozidla nk .................. otáčky kol vozidla BSFC ............ Brake Specific Fuel Consumption – měrná spotřeba paliva měřená na dynamometru NEDC ........... New European Driving Cycle - jízdní cyklus NEDC FTP-75 ......... Federal Test Procedure - jízdní cyklus FTP-75 ECE-15 ......... Economic Commission for Europe – jízdní cyklus ve městě UDC.............. Urban Driving Cycle – jízdní cyklus ve městě EUDC ........... Extra-Urban Driving Cycle – jízdní cyklus mimo město v ................... rychlost jízdy vozidla t..................... čas UNECE ........ United Nations Economic Commission for Europe – skupina pro ekonomickou