基于虚拟样机技术的手动变速器换挡力分析

2012-07-25陈玉祥臧孟炎胡志华

中国机械工程 2012年8期

关键词：模型

陈玉祥臧孟炎陈勇胡志华

1.华南理工大学，广州，510640 2.浙江吉利汽车研究院有限公司，杭州，311228

0 引言

变速器换挡机构的运动学和动力学特性关系到变速器乃至整车性能的发挥。换挡平顺、挡位清晰、灵活轻便是变速器设计人员一直追求的目标，同时也是评价一台变速器换挡性能优劣的重要指标。换挡力过大或过小都将严重影响手动变速器换挡操纵性能，在设计阶段就应该对手动变速器换挡力进行仿真分析，以达到了解换挡性能的目的。但事实上，目前了解手动变速器换挡操纵性能的主要方法还是实验检测，对手动变速器换挡过程进行建模并仿真分析换挡性能的研究还处于探索阶段［1－3］。首先，同步器的仿真研究还停留在简化模型阶段，不能建立有效的变速器整体动力学模型。其次，换挡性能测试方法不统一，更没有统一有效的换挡性能评价方法和评价指标。

虚拟样机技术利用CAD技术，建立与物理样机一致的数字化仿真模型，进行和物理样机相同的性能测试和评估［4］。本文基于虚拟样机技术，依据德国吉孚手动变速器测试方法，以ADAMS为平台，联合Pro/E建模，对手动变速器换挡过程进行仿真分析。通过ADAMS对手动变速器三种工况（1挡换2挡、2挡换1挡和挂倒挡）进行动力学分析，得到了换挡力和换挡位移的关系，建立了一种仿真分析手动变速器换挡力的研究方法。通过仿真结果与实验结果的比较，确认了该方法的有效性。