换挡执行器直线驱动装置的三维建模(附件)
为了减少污染，节约能源，提高行车安全，所以将AMT作为国内自动变速研究开发的重点。从而就研究电磁驱动直线电机在换挡执行器上的设计及应用，通过研究直线电机的发展概况、分类并分析评估方案，最终确定选择动圈式永磁直线电机，并介绍了它的结构优点和工作原理。因此通过三维建模软件我们就可以建立不同电机的模型，将它们进行比较并直观的展现出来。结果表明AMT是符合我国国情的产品。关键词 AMT，直线电机，动圈式，永磁式，三维建模。目录
1 绪论 1
1．1 课题研究背景与意义 1
1.2 国内外AMT换挡执行器发展概况 1
1.2.1国内AMT研究概况 1
1.2.2国外AMT发展概况 2
1.3 直线电机的发展概况 2
1.4 本文的主要研究内容及结构 3
2 换挡执行器的方案设计 4
2.1直线电机的分类 4
2.2 直线电机的方案评估 5
2.3 执行器的结构与工作原理 7
3 直线电机的参数设计与选择 9
3.1 直线电机必须具备的条件 9
3.2 磁性材料的选择 9
3.2.1 永磁体材料的选择 9
3.2.2 软磁材料的选择 10
3.3 磁场结构参数设计 10
3.3.1 磁力机械设计的基本思想 11
3.3.2 电磁线圈的设计 11
3.3.3 磁场结构各参数的确定 11
4 直线电机模型建立 12
4.1 Pro/E软件简介 12
4.2 运用Pro/E建模 12
4.2.1一种动圈式永磁直线电机三维图模型 12
4.2.2优化后的直线电机 19
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题研究背景与意义
由于气候变暖影响了人类的发展和生存，减少温室气体排放是减缓气候变暖、应对气候变化的最主要措施，因此需要大家一起努力共同面对。随着我国汽车保有量的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
机三维图模型 12
4.2.2优化后的直线电机 19
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题研究背景与意义
由于气候变暖影响了人类的发展和生存，减少温室气体排放是减缓气候变暖、应对气候变化的最主要措施，因此需要大家一起努力共同面对。随着我国汽车保有量的不断增加，发展AMT技术对于减少污染，节约能源，提高行车安全等具有非常大的意义，AMT是否可行，目前已经通过大量的试验进行论证。将AMT作为国内自动变速研究开发的重点,并尽早实现AMT的产业化发展已经得到了大家广泛的认同。
AMT是将原手动变速器总成的大部分机构基本都保存下来，然后用自动操纵机构取代其手动变速的操纵机构，从而能保持良好的生产继承性，并且改造起来成本不高，见效迅速，而且通过优化设计软件的方法能够比较全面地使车辆的使用性能得以提高。因此，是符合我们国情的变速器产品。但是由于使用AMT会使得动力出现中断，转速波动，从而影响车辆的动态性能及行驶过程中的换挡效率。AMT即电控机械式自动变速器，它是保证总体的传动结构不变，然后通过加装微机控制的自动操纵系统来确保实现自动化换挡，AMT未来的发展方向是采用电机为主体的伺服驱动系。本课题旨在研究电磁驱动直线电机在换挡执行器上的设计及应用。
1.2 国内外AMT换挡执行器发展概况
1.2.1国内AMT研究概况
从20世纪80年代初我国就着手进行AMT的研究,也取得了相应的成果。虽然在AMT技术理论上的研究与国际水平相差不大，但在产品化这一方面，与国外相比的话差距仍然比较大。
吉林大学基于AMT技术对其进行了深入的理论研究，从而总结出2个参数的最佳换挡、动态3参数的换挡规律、最佳动态闭环控制的换挡规律、离合器模糊控制和智能换挡系统等，并对小轿车、重型车等不同类型的车进行了装车试验的研究。
深圳市欣源晨实业有限公司将AMT试验并安装在了小轿车上，它用普通电动机作为执行机构，使用三个部分电动机，从而将离合器、选挡、油门、换挡的操作动作得以实现，然而对传动机构进行设计，如果要实现选挡和换挡这两个操作只需要通过一个电动机就可完成这两个操作。为了使驱动电动机的使用功率得以减小，此时需要在离合器驱动机构上使用省力装置。
哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司也开发研制了AMT产品，其制造产品的质量已几乎接近产业化水系。其公司分别在红旗明仕轿车和美日轿车上装配使用了AMT，同时进行了高达几十万次的可靠性试验和数万公里的路面试验。
林树森于提出了二自由度电磁执行器实现直接驱动技术的AMT换挡系统，将理论、仿真计算与试验总体相结合的方法，并为AMT的发展奠定了基础。
北京理工大学先后为中、重型车辆研究开发了AMT产品，并且首次在履带式和轮式装甲车辆上实现了自动变速操纵功能。在AMT技术理论研究取得一定的相应成果后，目前我国研究重点主要在与提高系统可靠性、适应性和降低系统的成本上，现在北京理工大学已经与国内几家汽车公司和变速器生产厂家达成合作，并开发AMT产品，这促进了AMT的产业化发展。
1.2.2国外AMT发展概况
目前，AMT在美国和欧洲市场上已经基本发展成了商品化的趋势，AMT装配在重型汽车上的比例已经逐步增加，据预测，到2008年，在欧洲国家将近一半的MT将被AMT所取而代之，同时AT占据的部分市场也将会被AMT占据。基于这种趋势，这几年来，世界上各大重型汽车生产企业都在研究全新一代的AMT产品。从一定意义上讲所研究的AMT产品在结构上都大同小异，都是基于以前定轴式机械变速器，在上面另外加装了电子控制操纵机构用来替代人工手动换挡，但由于它们设计思想有所差异，其性能也有所不同。
德国ZF公司推出了AMT产品，它采用的是ZF-ASTron is系统，是AMT技术的发展水平的典型代表，总体来说还是比较有发展前景的。同时ZF公司推出的这个系统，是全球首台完全使用了一体化的AMT系统。它具有效率高，适应性好，且更可靠等优点。除上述几家公司外，美国、德国、日本等公司也将AMT成功装配在了重型汽车上，因此可以发现的是AMT装用在重型载货汽车上是时代的趋势与潮流。
1.3 直线电机的发展概况
1840年Wheatstone对直线电机提出了设计，他尝试并研制直线电机，随后一股直线电机的研究热潮随之而来。刚开始，人们想法设法要对织布机进行一种直线电机的开发，后来又尝试研究将其应用于电磁发射器上。在1906年，一些科学家提出了直线电机作为驱动列车的驱动装置。而后，日本、美国、德国相继开始研究直线电机在高速列车上的应用。1946年，日本西屋电气公司开发研
1 绪论 1
1．1 课题研究背景与意义 1
1.2 国内外AMT换挡执行器发展概况 1
1.2.1国内AMT研究概况 1
1.2.2国外AMT发展概况 2
1.3 直线电机的发展概况 2
1.4 本文的主要研究内容及结构 3
2 换挡执行器的方案设计 4
2.1直线电机的分类 4
2.2 直线电机的方案评估 5
2.3 执行器的结构与工作原理 7
3 直线电机的参数设计与选择 9
3.1 直线电机必须具备的条件 9
3.2 磁性材料的选择 9
3.2.1 永磁体材料的选择 9
3.2.2 软磁材料的选择 10
3.3 磁场结构参数设计 10
3.3.1 磁力机械设计的基本思想 11
3.3.2 电磁线圈的设计 11
3.3.3 磁场结构各参数的确定 11
4 直线电机模型建立 12
4.1 Pro/E软件简介 12
4.2 运用Pro/E建模 12
4.2.1一种动圈式永磁直线电机三维图模型 12
4.2.2优化后的直线电机 19
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题研究背景与意义
由于气候变暖影响了人类的发展和生存，减少温室气体排放是减缓气候变暖、应对气候变化的最主要措施，因此需要大家一起努力共同面对。随着我国汽车保有量的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
机三维图模型 12
4.2.2优化后的直线电机 19
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题研究背景与意义
由于气候变暖影响了人类的发展和生存，减少温室气体排放是减缓气候变暖、应对气候变化的最主要措施，因此需要大家一起努力共同面对。随着我国汽车保有量的不断增加，发展AMT技术对于减少污染，节约能源，提高行车安全等具有非常大的意义，AMT是否可行，目前已经通过大量的试验进行论证。将AMT作为国内自动变速研究开发的重点,并尽早实现AMT的产业化发展已经得到了大家广泛的认同。
AMT是将原手动变速器总成的大部分机构基本都保存下来，然后用自动操纵机构取代其手动变速的操纵机构，从而能保持良好的生产继承性，并且改造起来成本不高，见效迅速，而且通过优化设计软件的方法能够比较全面地使车辆的使用性能得以提高。因此，是符合我们国情的变速器产品。但是由于使用AMT会使得动力出现中断，转速波动，从而影响车辆的动态性能及行驶过程中的换挡效率。AMT即电控机械式自动变速器，它是保证总体的传动结构不变，然后通过加装微机控制的自动操纵系统来确保实现自动化换挡，AMT未来的发展方向是采用电机为主体的伺服驱动系。本课题旨在研究电磁驱动直线电机在换挡执行器上的设计及应用。
1.2 国内外AMT换挡执行器发展概况
1.2.1国内AMT研究概况
从20世纪80年代初我国就着手进行AMT的研究,也取得了相应的成果。虽然在AMT技术理论上的研究与国际水平相差不大，但在产品化这一方面，与国外相比的话差距仍然比较大。
吉林大学基于AMT技术对其进行了深入的理论研究，从而总结出2个参数的最佳换挡、动态3参数的换挡规律、最佳动态闭环控制的换挡规律、离合器模糊控制和智能换挡系统等，并对小轿车、重型车等不同类型的车进行了装车试验的研究。
深圳市欣源晨实业有限公司将AMT试验并安装在了小轿车上，它用普通电动机作为执行机构，使用三个部分电动机，从而将离合器、选挡、油门、换挡的操作动作得以实现，然而对传动机构进行设计，如果要实现选挡和换挡这两个操作只需要通过一个电动机就可完成这两个操作。为了使驱动电动机的使用功率得以减小，此时需要在离合器驱动机构上使用省力装置。
哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司也开发研制了AMT产品，其制造产品的质量已几乎接近产业化水系。其公司分别在红旗明仕轿车和美日轿车上装配使用了AMT，同时进行了高达几十万次的可靠性试验和数万公里的路面试验。
林树森于提出了二自由度电磁执行器实现直接驱动技术的AMT换挡系统，将理论、仿真计算与试验总体相结合的方法，并为AMT的发展奠定了基础。
北京理工大学先后为中、重型车辆研究开发了AMT产品，并且首次在履带式和轮式装甲车辆上实现了自动变速操纵功能。在AMT技术理论研究取得一定的相应成果后，目前我国研究重点主要在与提高系统可靠性、适应性和降低系统的成本上，现在北京理工大学已经与国内几家汽车公司和变速器生产厂家达成合作，并开发AMT产品，这促进了AMT的产业化发展。
1.2.2国外AMT发展概况
目前，AMT在美国和欧洲市场上已经基本发展成了商品化的趋势，AMT装配在重型汽车上的比例已经逐步增加，据预测，到2008年，在欧洲国家将近一半的MT将被AMT所取而代之，同时AT占据的部分市场也将会被AMT占据。基于这种趋势，这几年来，世界上各大重型汽车生产企业都在研究全新一代的AMT产品。从一定意义上讲所研究的AMT产品在结构上都大同小异，都是基于以前定轴式机械变速器，在上面另外加装了电子控制操纵机构用来替代人工手动换挡，但由于它们设计思想有所差异，其性能也有所不同。
德国ZF公司推出了AMT产品，它采用的是ZF-ASTron is系统，是AMT技术的发展水平的典型代表，总体来说还是比较有发展前景的。同时ZF公司推出的这个系统，是全球首台完全使用了一体化的AMT系统。它具有效率高，适应性好，且更可靠等优点。除上述几家公司外，美国、德国、日本等公司也将AMT成功装配在了重型汽车上，因此可以发现的是AMT装用在重型载货汽车上是时代的趋势与潮流。
1.3 直线电机的发展概况
1840年Wheatstone对直线电机提出了设计，他尝试并研制直线电机，随后一股直线电机的研究热潮随之而来。刚开始，人们想法设法要对织布机进行一种直线电机的开发，后来又尝试研究将其应用于电磁发射器上。在1906年，一些科学家提出了直线电机作为驱动列车的驱动装置。而后，日本、美国、德国相继开始研究直线电机在高速列车上的应用。1946年，日本西屋电气公司开发研
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