amt换挡机构动态仿真及优化设计

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1、ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyforaMaster’SDegreeinEngineeringDynamicsimulationandoptimizationdesignofAMTshiftingmechanismCandidate：YiYuanyuanSupervisor：Ass．Prof．XiaoTibingAss．Prof．LingLingMay2014SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTech

2、nologyGuangzhou．Guangdong，P．R．China．510006摘要选换档机构的设计是AMT产品开发过程中的重点和难点之一，其动态特性的好坏直接影响车辆起步与换档品质以及整个系统的可靠性、耐久性。随着自动变速技术的多样化发展和国内汽车自动变速器市场竞争日趋激烈，对AMT产品的换档品质提出了更高的要求。因此，对换档机构的研究和开发受到越来越多企业的重视，校企合作也广泛展开。由于换档过程是在极短的时问内发生的，且换挡机构内部结构较复杂，影响换档品质的因素很多，传统的计算和试验方法很难捕捉瞬间动态的过程，且很难统筹考虑方方面面的设计因素，只能

3、依靠经验的积累和传承。伴随着CAE技术的发展和推广，不少企业已经开始采用“根据经验设计，利用计算优化”的模式，取得了良好的效果。本文即是在此大背景下展开，以某多档AMT的一套换挡机构为研究对象，结合CAE技术，主要作了以下几点工作：(1)详细阐述了AMT换挡执行机构和同步器的结构组成和工作原理，重点介绍了同步时问的计算方法，并提出通过仿真得到等效转动惯量的方法；(2)联系本文的研究对象详细介绍了计算多体系统动力学仿真建模与求解的一般流程，介绍了其中涉及的一些关键技术与方法；(3)在充分考虑换挡机构各零件间的位置关系和配合关系的基础上，在Adams里建立了二

4、档换一档换挡机构的动力学仿真模型，并将换挡执行机构的弹性变形考虑进来；(4)对变挡力进行控制，完成二档换一档动力学仿真，根据仿真结果，对换挡过程进行了详细的分解，并对滑磨功、同步冲量等换挡品质指标和同步器性能指标进行了介绍和评价；(5)根据动力学仿真结果，对换挡机构关键零部件进行动静结合的强度校核，并对拨叉进行结构改进以消除应力集中，对拉板进行结构优化以减轻重量。本文的研究，为定性理解换挡机构尤其是同步器的工作原理，客观评价和优化机械式变速器换挡品质提供了一种方法和途径，对进一步提高AMT产品换档机广东工业大学硕士学位论文构的动态特性、可靠性及耐久性等具有

5、一定的指导意义与实际价值。关键词：换挡机构，动态仿真，换挡品质，同步器，优化IIABSTRA(玎ABSTRACTThedesignandoptimizationofgearshiftingmechanismsisadifficulttaskintheprocessofAMTdevelopment．ThedynamiccharacteristicsofAMThasadirectimpactonthereliabilityandperformanceofthevehicles．Withthedevelopmentofdiversiformtechnology,

6、andanincreasinglycompetitiveAMTmarketworldwide，someexpertshaveputforwardhigherstandardsforAMTperformance．Therefore，theresearchanddevelopmentingearshiftingmechanismshasbecomeever—increasingconcernineducation—relatedenterprises．ShiftingprocessOccurswithinaveryshortperiodoftime．Dueto

7、thecomplexityoftheinternalshiftingmechanismsinAMT,itmaybeaffectedbyanumberoffactors．Also，itisdifficulttocapturethemomentofadynamicprocessandtoconsidersuchacontradictorydesignbytraditionalmethodsofcalculationandexperimentation．Consequently,thedesignofthegearshiftingmechanismsinAMTc

8、anonlybereliedontheexperiencesint