选换挡机构性能仿真与试验分析

发布时间：2020-08-10 07:09

【摘要】：选换挡机构作为变速器关键部件之一,其性能对整车的换挡性能具有决定性作用。目前,国内选换挡机构生产企业的研发和制造主要依赖于对进口产品的逆向仿制,缺乏对选换挡机构的正向开发以及相关性能试验研究,同时也缺乏选换挡机构性能的试验评价指标体系。本文正是围绕选换挡机构正向开发所需的多体动力学仿真分析和试验研究及评价而展开以下几个方面研究内容。(1)介绍了选换挡机构的结构类型、工作原理以及作用,为选换挡机构静力学和动力学理论分析奠定了基础,并运用AMESim仿真平台分析了选换挡机构对变速器换挡过程的二次冲击和最大换挡力的影响,得到增加选换挡机构换挡臂的转动惯量具有减小二次冲击的作用。(2)依托整车换挡性能评价体系,提出选换挡机构单体的试验评价方法和评价指标,并详细阐述了选换挡机构单体的试验评价指标。选换挡机构性能的主要评价指标为选挡力、选挡位移、换挡力、换挡位移以及刚度等。(3)首先结合选换挡机构在选换挡过程中运动规律,导出了选换挡机构性能指标所对应的动力学计算公式。其次参照选换挡机构实物,运用Solidworks设计软件建立了选换挡机构的三维仿真模型。最后结合选换挡机构性能指标的动力学计算公式,利用ADAMS机械系统动力学分析软件对选换挡机构仿真模型进行了多体动力学仿真分析。(4)搭建选换挡机构综合性能试验台,阐述了试验台架的工作原理、构成及功能。利用所搭建的专用试验台对某款选换挡机构进行了性能试验,将试验结果与仿真结果进行了对比分析,仿真结果与试验结果较为接近,证明仿真的正确性,并运用第三章所建立的选换挡机构性能评价方法对其进行了客观评价分析。(5)利用正交试验设计方法对选换挡机构性能的影响因素进行了分析,得到影响选换挡机构性能的主要因素,结合正交试验选出的最优解组合,影响选换挡机构性能的主要因素是选挡斜坡的外形和换挡斜坡的外形,提出选换挡机构的优化设计方向,为选换挡机构的优化设计提供了可靠理论依据。
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.212
【图文】：

换挡机构,动轴,定轴,手动变速器

重庆理工大学硕士学位论文不会随着选挡臂的移动而进行移动，选挡和换挡的动作挡机构和动轴式选换挡机构的结构都包含了选挡臂、换之处在于在选挡结构的设计上，动轴式采用的是弹簧式则是用球头柱塞、选挡斜坡与换挡轴的重力这三者结结构上相对较动轴式要复杂，制造和装配难度也相对较和动轴式选换挡机构在结构上有所差异，但是在功能上变速器设计选用定轴式或动轴式的选换挡机构的时候，能以及动力学性能等进行选择。

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图 2.4 增加不同质量块的换挡力对比选换挡机构换挡臂初始换挡力曲线为 M1，此时的选挡力为 37.36N，二次.81N；当换挡臂的质量块增加 M2(0.2kg)，换挡力减小到 33.69N，二次冲 5.33N；挡换挡臂的质量块增加 M3(0.4kg)，换挡力减小到 26.24N，二次 4.216N。由此可见，随着换挡臂质量块增加，二次冲击逐渐减小。选换挡机构工作原理选换挡机构虽然分为两种形式，但是其工作原理基本无异。驾驶人员进行右移动换挡杆时，选挡力和选挡位移会通过拉索与操纵机构连接的一端传选换挡机构的选挡臂连接的另一端，将选挡力和位移作用到选换挡机构选挡臂使用杠杆的原理带动换挡轴总成进行上下移动，完成选挡的动作。选换挡机构的壳体配合安装有一个圆柱销，这个圆柱销会在与换挡轴相连槽中进行相对移动，如图 2.5 所示，选换挡机构的壳体安装在变速器壳体

换挡,机构,换挡机构

图 2.5 选挡机构中的王形槽与换挡槽轴式选换挡机构的空挡位置处识别就有所差别了，动个弹簧与换挡轴的质量，这三者的力平衡；而定轴式槽以及与斜坡接触的球头柱塞和换挡轴的质量，这三相对动轴式更能使驾驶人员感知到空挡的位置，这种轴式选换挡机构在换挡设计上基本相同，当驾驶人员档位移会通过另一个拉索与操纵机构连接的一端传递接的另一端，将换挡力和换挡位移作用到选换挡机构选换挡机构的轴心线进行旋转，换挡轴与换挡臂也是动换挡轴绕着选换挡机构的轴心线进行旋转，进而带作，换挡指再推动拨叉轴上的导块，拔叉轴则推动同步在换挡完成后，球头柱塞上的钢球会运动到换挡槽的防止出现跳挡的情况。

【参考文献】