汽車同步器仿真分析與優(yōu)化.pdf

1、汽車工業(yè)快速發(fā)展和民眾生活水平的不斷提高，對(duì)可靠性、舒適性提出更高要求，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品升級(jí)換代速度提高和成本降低提出更高要求，同步器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)前者影響重大，而設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)對(duì)后者具有重要意義。若能對(duì)同步器進(jìn)行仿真分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以縮短換擋時(shí)間，這樣可以進(jìn)一步解決機(jī)械式變速器換擋滯后的問題，使得它能適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的要求。
　　本文在深入分析同步器工作原理的基礎(chǔ)上，建立了同步器工作過程的數(shù)學(xué)模型，并且以影響同步和鎖止兩個(gè)性能的主要因素研

2、究為基礎(chǔ)；利用UG軟件建立同步器三維模型，導(dǎo)入到 ADAMS中，添加約束、接觸設(shè)置等，建立動(dòng)力學(xué)仿真模型；利用MATLAB軟件編程，以同步時(shí)間為目標(biāo)函數(shù)，以縮短同步時(shí)間為目的，得到同步器的最優(yōu)參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　本文主要的研究?jī)?nèi)容：
　?。?）在深入了解同步器工作原理以后，將原有的同步器工作過程四個(gè)階段劃分改為更細(xì)致的八個(gè)階段劃分，并且著重研究了第六個(gè)階段時(shí)，接合套與接合齒圈不同嚙合情形所造成的同步時(shí)間大小的不同。
　　（

3、2）建立了同步器ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真模型，基于換擋力、摩擦系數(shù)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量這些主要參數(shù)變化對(duì)同步時(shí)間的影響，研究得到了這些因素影響下同步時(shí)間大小的擬合曲線和擬合方程式；并且研究了這些因素交互作用下對(duì)同步時(shí)間的影響。
　?。?）研究了通過減小輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以減小同步器同步時(shí)間的方法，對(duì)同步器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將一二檔位的同步器接合套放在中間軸。
　?。?）利用Matlab編程確定同步時(shí)間作為目標(biāo)函數(shù)，選取鎖止面平均半徑、錐面平均半徑

4、、錐面寬度、錐面半角和鎖止半角五個(gè)變量作為設(shè)計(jì)參數(shù)，確定了線性和非線性約束條件。經(jīng)過程序運(yùn)行，研究得出為使同步時(shí)間最短，該五個(gè)變量的最佳參數(shù)設(shè)計(jì)值，并且通過正確的仿真模型得到了驗(yàn)證。
　　研究結(jié)果表明：第一，接合套花鍵和接合齒的不同嚙合過程，會(huì)對(duì)同步時(shí)間產(chǎn)生不同的影響；第二，分析交互因素作用下對(duì)同步時(shí)間的影響，得出的結(jié)論為影響因素水平高低順序是輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最高，換擋力次之，摩擦系數(shù)最低；第三，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化以后，輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)慣量明顯