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。