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原文传递变速器内部换挡机构仿真分析研究

论文题名：	变速器内部换挡机构仿真分析研究
关键词：	内部换挡机构;仿真模型;变速器;整车舒适性
摘要：	机械式自动变速器(AMT)是在手动变速器(MT)的基础上发展而来,只需要在MT基础上加装能够自动完成换挡执行动作的机构就可以,其不仅具有手动变速器效率高等特点、而且还具备了自动变速器的操作简便等全部优点;同时,我国具有广泛的手动变速器(MT)生产能力,因此借助该生产能力发展AMT,提高换挡品质、整车舒适性是一种既方便又可行的方法。　　在将MT改为AMT时,内部换挡机构结构变化较大,其设计依靠传统的―设计-样件制作-试验-改进-再试验‖的方式,给厂方带来时间、成本上的巨大浪费。因此,本论文在某企业手动变速器(MT)改为机械式自动变速器(AMT)的改进开发过程中,为变速器换挡机构的改进提供一种可行的思路,进而提高设计效率、缩短新产品开发周期。主要的研究内容和结论如下: 　　①换挡过程简介及有限元模型的建立　　通过对换挡过程的介绍,了解了换挡过程的特点;以倒挡换挡机构为例,建立了其动态仿真的有限元模型;通过对仿真结果中出现的问题的分析,对边界条件进行修改;通过对修改模型的结果评价找到了满足分析要求的仿真模型。　　②倒挡机构运动仿真性能分析　　根据实际中运动的要求,建立了倒挡机构动态仿真分析有限元模型;通过仿真计算,得到零件应力分布、各接触对接触力和机构上各点的位移变化并对其进行分析,得出原倒挡机构中存在的问题:各个零件强度不足;整个机构上受到的力是倒挡阻力的4.3倍,受力偏大;拨叉组件1到倒挡齿轮接合套之间的零件存在严重的变形,会影响倒挡换挡的流畅性。　　③倒挡机构受力分析及结构改进　　通过对倒挡机构中各零部件进行受力分析,发现了拨叉组件2由于其结构设计的不合理造成了整个机构上受到的阻力被放大,使整个机构应力都很大;根据各零部件的受力情况,建立了静强度校核模型;通过静强度分析,对存在问题的零部件进行了加强、改进或者优化;最终得到的倒挡换挡机构中的所有零件均满足静强度分析要求。　　④改进后的倒挡机构结果分析与评价　　根据之前修改后的零件,重新建立动态仿真模型;通过改进前后的应力、传力、传递位移的对比分析,结果表明:改进后的各零件应力从最大应力到主流应力,都比原结构要好很多,并且每个零件都满足了强度要求;改进后结构在应力、传力、传递位移方面均有显著改善;操纵换挡手柄的电机作用角度更小,作用时间减短,换挡更加迅方便迅速。　　综上,本文针对内部换挡机构运动仿真的问题,以整个倒挡机构为例,考虑到机构的换挡过程中的运动特点、受力特点、和结构非线性柔性特点,依次对原倒挡机构展开了有限元模型的建立及结果分析,问题零件的优化和强度验证分析,改进模型的性能分析以及改进前后的机构的性能对比分析的阐述,实现了在设计阶段对零部件的性能的提前预测的想法,并及时发现和解决了机构中设计不合理和强度不足的问题,缩短了从MT变为AMT时,内部换挡机构的设计周期,加快了其开发进程。
作者：	刘航
专业：	车辆工程
导师：	胡玉梅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文