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1、四川大学 硕士学位论文 动力换档变速器设计方法的研究 姓名：李成江 申请学位级别：硕士 专业：机械工程 指导教师：侯力;童维璜 20040420 四川大学工程硕士学位论文 Y 6 543 39 动力换档变速器设计方法的研究 机械工程 研究生李成江指导教师侯力童维璜 由于当今市场竞争口益激烈与科学技术的快速发展，使得产品开发的技术 含量与复杂程度目益增加，同时也使产品的生命周期不断地缩短，因此，缩短 新产品开发的周期、提高新产品开发的技术水平、降低新产品开发的成本是当 前新产品开发着重要解决的问题。 本文以动力换档变速器为研究对象，应用模糊优化与虚拟设计等相关技术 理论，重点对动力换档变速器的模
2、糊优化设计、柴油机与变矩器的匹配及牵引 特性、齿轮的参数化建模及动力换档变速器的虚拟建模、虚拟装配、运动仿真、 干涉分析和工程图生成及零件工艺等方面进行了深入的研究。 根据模糊优化设计理论，运用I A T L A B 语言，采用优化设计的方法，针对动 力换档变速器的实际使用情况，对动力换档变速器的齿轮进行模糊优化设计， 确定了动力挽档变速器的总体参数，优化结果存储在数据文件中，保证了数据 的准确性和完整性，提高了工作效率，为动力换档变速器的三维实体建模、虚 拟装配、运动伪真及装载机的性能计算奠定了基础。 运用M A T L A B 语言，根据M A7 Z A B 图形用户界面的特点，采用曲线拟
3、合、优 化计算、图形处理等方法，对配置该动力换档变速器装载机的禁油机与变矩器 进行匹配计算。完成了装载机牵引特性曲线分析工具箱，通过牵引特性计算， 证明了该动力换档变速器的优越性。完成液力交矩器和动力换档变速器的散热 计算，保证了液力变矩器、动力换档变速器的正常工作。 运用I A T L A B 语言的S i m u l i n k 及S i l 枷e c h a n i c s 仿真模块，按照动力换档变 速器的运动关系，建立其数学模型，并对动力换档变速器在特定工况下的丁= 作 谨行运动仿真，在计算机上直观地了解该产品的运动规律。由于采用计算机仿 萋技术能在产品未生产出来就可以知道其运动性能和
4、其它工作性能，因此大大 提高了工作效率。 1 雩懿客奎蕊。 四J I f 夫学工程硕士学位论文 基于P o g n g i n e e r 虚拟环境，利用族表和程序设计工具对渐开线圆柱齿轮 进行参数化建模，实现了齿轮的参数化设计，避免了齿轮的重复造犁；通过调 入模糊优化设计结果的数据文件，完成了动力换档变速器渐开线圆柱齿轮的自 动化设计，有效地减少了人为误差，使复杂的设计计算和造型过程变得快速、 准确，极大地提高了设计齿轮的效率；采用基于特征的参数化建模方法，对动 力换档变速器进行J 虚拟建模、虚拟装配，然后对动力换档变速器虚拟模犁进 行干涉分析。 运用P r o E n g i n e e
5、r 软件，完成三维( 3 D ) 向二维( 2 D ) 自动转换建立工程 图，结合A u t o C A D 2 0 0 0 的二维工程圈强火编辑功能，生成了动力换档变速器的 一j 维工程图，运用天喻C A P P 填 系统完成了零件的工艺设计，减少了重复劳动， 提高_ 广工作效率。 关键词：动力换档变速器模糊优化设计虚拟设计 I A T L A B 三维文体 四川大学工程硕学位论文 R e s e a r c ho nD e s i g nM e t h o d so f P o w e r - s h i f t i n g T r a n s m i s s i o n M a j o
6、r ：M e c h a n i c a le n g i n e e r i n g P o s t g r a d u a t e ：L iC h e n g j i a n gS u p e r v i s o r ：H o uL iT o n gW e i h u a n g B e c a u s eo fm o r ei n t e n s em a r k e tc o m p e t i t i o na n dt h er a p i dd e v e l o p m e mo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , t h et
7、e c h n o l o g ya n dc o m p l e x i t yi nt h ed e s i g nh a v eb e e n i n c r e a s e da tt h es a m et i m e , t h el i f e c y c l eo f t h ep r o d u c th a sb e e nc u t S o ，打i s s h o r t e n i n gn e wd e s i g nc y c l e ，d e v e l o p i n gt e c h n o l o g yl e v e lo f n e wd e s i g
8、 n ，c u t t i n gc o s t o fn e w d e s i g nt h a ta r em o s ti m p o r t a n tp r o b l e m s t os o l v e I nt h e p a p e r , b a s e do nf u z z yo p t i m i z a t i o nd e s i g na n dv i r t u a ld e s i g n , t h e p o w e r - s h i f t i n gt r a n s m i s s i o ni ss t u d i e d , E m p h
9、 a t i c a l l y , f u z z yo p t i m i z a t i o nd e s i g n ，t h e r e a s o n a b l em a t c h i n go ft h e t o r q u e c o n v e r t e ra n dt h ee n g i l l o , t h ep a r a m e t e r i z e d d e s i g n e ft h e g e a v i m u a lm o d e l i n g , v i r t u a la s s e m b l i n g , m o t i o
10、n ss i m u l a t i o n ， i n t e r f e r e n c ed e t e c t i o n ，c r e a t i n go fe n g m e e f i n ga r a w i n g s ，a n dp a r tp r o c e s se t o a r e r e s e a r c h e da n ds t u d i e d A i m i n ga tp r a c t i c eu s i n go ft h et h ep o w e r - s h i f t i n gn 锄m i s s i o n ，a c o r
11、r d i n gt o g r a p h i c a l u s e ri n t e r f a c e s s p e c i a l i t i e s o fM A T L A Ba n da d o p t i n gt h em e t h o do f o p t i m i z a 缸o nd e s i g n t h ep o w e r - s h i f t i n gt r a n s m i s s i o nh a sb e e l ld e s i g n e d P r i m a r y p a r a m e t e r so ft h ef u z
12、z yo p t i m t z a f i o nd e s i g nh a v eb e e ns a v e di nd a t af i l e ，w h i c h k e e p e d t h ev e r a e 时a n d i n t e g r i t yo f t h ed a t a T h ep a r a m e t e r sa r et h eb a s eo ft h e3 D s o l i dm o d e l i n g ，v i r t u a la s s e m b l i n g ，K i n e m a t i cs i m u l a t
13、 i o na n dt h et r a c t i o nf i g u r e c a l c u l a t i n go f t h ew h e e ll o a d e r B yI I s e o fg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e so fM A T L A Ba n db ym e a n so fc l l l w e f i t t i n g ，o p t i m i z a t i o n c a l c u l a t i o na n d g r a p h i c a lp r o c e s s i n g
14、，t h em a t c h i n g o ft h e t o r q u e c o n v e r t e ra n dt h ee n g i n eh a sb e e nc o m p u t e d , T h et m a i o nc u r v e a n a l y s i s t o o l b o xh a sb e e nm a d e ，T h et r a c t i o nf i g u r eh a sb e e nv i e w e di nt o o l b o x ，w h a th a v e o b t a i n e dp r o v e d
15、t h a tt h en e w d e s i g ni ss u p e r i o rt ot h eo l do n e T h er a d i a t eo ft h e 四川大学工程硕士学位论文 t o r q u e c o n x , e r t e ra n d p o w e r - s l a i f t i n ，gt r a n s m i s s i o n 。h a s b e e n c a l c u l a t e d , w h i c h c o u l d g u a r a n t e e t h e t o r q u eg ：o n v e
16、r t g ra n dp o w e r - s h i l l i n gt r a n s m i s s i o nt ow o r k n o r m a l l y ， ： A c c o r d i n g t om o t i o n sr e l a t i o no ft h ep o w e r - s h i f t i n gt r a n s m i s s i o na n d b y u s eo f S i m u l i n ka n dS i m M e c h a n i c so f M a T L m 3 ，t h em o t i o n sm o d e la n dt h es i m u l a t i o n o ft h es p e c i a lw o r k p o i n th a v e 溉m a d e ，a n d t h em o t i o n sl a wo f t h i sp r o d u c th a s b e e nd i r e c tv i
