手動變速器換擋力仿真分析

1、引言

虛擬樣機開發(fā)用數(shù)字模型代替物理原型進行產(chǎn)品設(shè)計、分析和評價。以計算機輔助設(shè)計（CAD）模型為基礎(chǔ)，以機械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)仿真為核心，集成計算機輔助工程，形成一種全新設(shè)計方法。幾何仿真是通過三維實體模型可以直觀/準(zhǔn)確反映產(chǎn)品幾何關(guān)系與裝配特性。性能仿真則是對換擋機構(gòu)的真實運動情況的計算機再現(xiàn)，通過施加約束條件，定義運動摩擦副各種運動特性，通過性能仿真更可以大大降低實際物理樣機試驗中不必要的消耗。

2、現(xiàn)狀調(diào)查及分析

目前，國內(nèi)對手動變速器的選/換擋力設(shè)計分析主要運用CAD作圖+Excel表格計算，將各擋換擋角度進行均分，計算彈簧壓縮下的三力疊加，此方法可計算選/換擋力的走向趨勢，卻忽視摩擦系數(shù)的影響，此方法雖然簡便，但零件參數(shù)一旦發(fā)生變更，需要重新計算，較浪費時間且易計算錯誤。本文中以某款手動變速器2擋為基礎(chǔ)，著重研究摩擦系數(shù)對換擋力的影響。利用ADAMS軟件對操縱系統(tǒng)仿真計算，對仿真計算結(jié)果比較，得出不同摩擦系數(shù)變化對換擋力的影響規(guī)律，對手動變速器的選換擋力優(yōu)化起到指導(dǎo)作用。

2.1CATIA模型確認(rèn)。為避免在建模過程中對操縱系統(tǒng)做過多簡化，運用CATIA V5參數(shù)化建模技術(shù)，參照設(shè)計圖紙，建立換擋搖臂、換擋軸、換擋撥塊、撥叉軸、換擋撥叉、同步器齒套、同步器齒轂、同步環(huán)、滑塊等實體模型，并完成裝配，最后，把裝配起來的操縱系統(tǒng)模型導(dǎo)出為ADAMS Parasolid格式。

2.2ADAMS建模。模型導(dǎo)入ADAMS，為使模型最大限度分析操縱系統(tǒng)的換擋過程，需對導(dǎo)入Parasolid模型文件進行前處理。……