基于虚拟样机技术的汽车变速器换档性能研究.doc

基于虚拟样机技术的汽车变速器换档性能研究汽车变速器的换档性能是影响整车换档平顺性和驾驶舒适性的重要因素。本文分析了国内外汽车变速器换档性能的研究现状，基于以多体动力学为理论基础的虚拟样机技术，结合SC35M6型变速器校企联合开发项目，对汽车变速器的换档性能进行了研究。根据研究结论，设计并确定了SC35M6型变速器零部件的结构参数，保证该型变速器具有良好的换档性能。本文主要进行了以下几个方面的工作：（1）根据同步器的结构和工作原理，研究建立了同步过程的数学模型，为仿真试验奠定了基础。（2）使用UG软件建立了换档系统零件和总成的3D模型，通过计算分析确定了仿真试验的边界条件。（3）使用ADAMS软件建立了换档过程的动力学仿真模型，通过仿真试验研究了变速器基本结构参数、同步器锁止角对变速器换档性能的影响规律。（4）使用NX高级仿真软件建立了换档系统的仿真模型，通过仿真试验研究了换档拨叉结构对变速器换档性能的影响规律。研究结果表明，在换档力一定的情况下，同步时间随着摩擦锥面锥角的增大而增加，随着锥面摩擦系数的增大而减少，随着摩擦锥面平均直径的增大而减少，随着输入端转动惯量的增大而增加，同步器锁止角对同步时间没有影响；摩擦锥面锥角和锥面摩擦系数对二次冲击力没有影响，多锥同步器的二次冲击力小于单锥同步器，二次冲击力随着输入端转动惯量的增大而增大，随着同步器锁止角的增大而增大；拨叉刚度越强，同步器摩擦锥面间的载荷分布越均匀，换档性能越好。根据上述研究成果，提出了以换档冲量和二次冲击力最小为目标的变速器相关零部件的优化设计方法，并应用于SC35M6型变速器的设计。