机械系毕业论文论文.doc

摘 要 计算机性能的飞速提高和虚拟样机仿真技术的迅速发展及CAD/CAE/CAM在汽车产品设计开发中的广泛采用，为变速箱技术的深入研究提供了必要的条件。ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）软件，是由美国机械动力公司（Mechanical Dynamics Inc.）变速器是传动系中最主要的部件之一。???? 机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。变速器的功用是： 在较大范围内改变行驶速度的大小和驱动轮上扭矩的大小???? 由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。实现倒车行驶 ??? 汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。 实现空档当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。 按传动比变化方式来有级式变速器——是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器（普通变速器）和轴线旋转式变速器（行星齿轮变速器）两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3－5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。按操纵方式来分强制操纵式变速器——是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。同步器作为汽车变速箱构成的关键部件，其性能对降低换挡结合的冲击和噪音、减小换挡力和换挡时间、提高换挡的平顺性和变速箱的寿命具有重要意义。在汽车变速箱100多年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速箱、AT液力自动变速器、AMT电子控制机械式自动变速器、CVT金属带式无级自动变速器四种型式） = { x, y, z,,,} , q =，即每个刚体用六个广义坐标描述。 2.3.4.2 动力学方程的建立 ADAMS 程序采用拉格朗日乘子法建立系统运动方程 完整约束方程 (q, t)=0 非完整约束方程 (q,,t)=0 (2-1) 其中：q—系统广义坐标列阵； ，u —广义速度列阵； Φ—描述完整约束的代数方程列阵； T —系统动能； Q—广义力列阵； —对应于完整约束的拉氏乘子列阵； μ—对应于非完整约束的拉氏乘子列阵。 2.3.4.3 动力学方程的求解 将式(2-1)写成一般的形式: (2-2) 其中, q--广义坐标系； u---广义速度列阵； --约束反力及作用力列阵； --系统动力学微分方程及用户定义的微分方程； --描述约束的代数方程列阵。 如定义系统的状态矢量，式(2-2)可写成单一矩阵方程: (2-3) 2.3.4.4 动力学分析 ADAMS软件进行动力学分析时采用两种算法： 1、提供三种功能强大的变阶、变步长积分求解程序：GSTIFF积分器、DSTIFF积分器和BDF积分器来求解稀疏耦合的非线性微分代数方程，重复预估、校正、误差控制过程，直到求解时间达到规定的模拟时间。这种方法适于模拟刚性系统(特征值变化范围大的系统)。 2、提供ABAM (Adams-Bashforth and Adams-Moulton)积分求解程序，采用坐标分离算法，将微分—代数方程缩减成用独立广义坐标表示的纯微分方程，然后用ABAM程序进行数值积分。来求解独立坐标的微分方程，这种方法适于模拟特征值经历突变的系统或高频系统。