adams的变速器动力学仿真(附件)【字数：11783】
摘 要变速器是汽车传动系统中的重要部件，其动力学性能直接影响着变速器乃至整车的性能。研究分析变速器的动力学对变速器的设计、分析优化和齿轮强度可靠性分析意义重大。本文运用ADAMS软件，对变速器不同工况下的虚拟样机模型进行仿真分析并研究其动力学性能。本文首先介绍了多体动力学的理论概念，然后阐述了虚拟样机技术和ADAMS软件的基本功能，并学会ADAMS软件的基本操作，接着运用UG软件建立变速器的三维模型，然后将变速器模型导入到ADAMS软件中进行动力学分析，获得变速器在一挡和倒挡工况下齿轮的动力学性能，并将仿真结果与理论公式计算出来的结果相互比较来验证，说明所建立变速器虚拟样机模型的准确性，还比较了变速器的轴在齿轮传动时的转速，为变速器的进一步优化提供依据。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3国内外研究现状 1
1.4 本文的结构 2
第二章 多体系统动力学与虚拟技术 3
2.1多体动力学的简述 3
2.1.1多刚体系统动力学 3
2.1.2多柔体系统动力学 3
2.2 多体系统动力学的分析与运用 3
2.2.1多体系统动力学的作用 3
2.2.2多体系统动力学的分析与研究方法 4
2.2.3在汽车领域的应用 4
2.3虚拟样机简介 4
2.3.1虚拟样机技术 4
2.3.2虚拟样机技术的特点 4
2.4虚拟样机的产生与发展 5
2.5 本章小结 5
第三章 变速器的三维建模和ADAMS的模型建立 6
3.1变速器的简述 6
3.1.1变速器的基本功用 6
3.1.2变速器的基本要求 6
3.2 UG和ADAMS软件的简介 6
3.2.1 UG软件的简介 6
3.2.2ADAMS软件的介绍 6
3.3变速器的三维建模 7
3.3.1变速器各零部件的实体建模 7
3.4 ADAMS的模型建立步骤 10
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3.4.1 变速器一挡工况下的ADAMS的操作 10
3.4.2变速器在倒挡工况下的ADAMS操作 13
3.5本章小结 14
第四章 变速器的动力学仿真分析 15
4.1变速器在一挡工作下的齿轮啮合力分析 15
4.2 变速器在倒挡工况下的齿轮动力学分析 19
4.3 本章小结 23
第五章 总 结 24
5.1论文总结 24
5.2感想与展望 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1课题研究背景
21世纪以来，在经济与科学技术飞速发展的背景下。虽然对各个行业提出了更加尖刻的要求，但这也为各个行业带来了新的发展机遇和更加广阔的交流平台。现如今，全球贸易融于一体。制造行业要想在这种形式下崭露头角，势必需要改变两个重要的问题：产品的生命周期以及交货时间。从而可以在激烈的市场竞争下凭着质量，价格优势脱颖而出。伴随着群众环保理念的丰富，大家对汽车行业的需求也越来越高。近年来，汽车领域的发展主题是“绿色环保，低碳，安全和智能化”。汽车的研发设计和制造技术飞速发展的同时，发达国家皆提出进行虚拟产品研发以及数字开发等战略。普遍运用(C3PCAD/CAE/CAM/PDM)技术和信息化等手段[1]，用来加快新产品的研发速度，并且在研发前期进行外观上以及功能上的检验，从而提升产品的质量，降低成本。在开发初期，就要把成本和市场环境等因素纳入考虑的范围，从而实现资源的科学化运用。比如说制造业中的汽车，造船行业以及生物领域的医学，生物学等行业已经使用了该项技术。
1.2课题研究意义
汽车核心部分：变速器,其动力学性能直接影响着变速器乃至整车的性能。因此变速器的研发时间较长，基于这种情况本课题的研究就是利用ADAMS来建立变速器的三维实体模型。该模型可以显示出繁杂机构的整体动力学仿真，从而获得变速器传动系统在各类情况下的动力学特性。和传统的物理样机实验相比，该模型可以更快，更低成本的分析设计，极大的减少了变速器研究开发所需的设计时间和成本，提升了生产效率，改善产品的质量，更好的占有市场。
1.3国内外研究现状
在国外，各行业的虚拟样机技术都已经有了很大的成就。如：航空探测器在外太空着陆时的受到的引力，重力加速度等在地球无法模拟的外部因素，美国宇航局运用模拟技术来进行研究，从而解决了难题，开启了“探路号”的火星之旅。
众所周知，从一个细小的零件到飞机这样的庞然巨物，它们的生产研发都是工程师们在图纸上进行的，但是波音777的问世打破了这种传统设计手段，他们运用该技术在没有图纸的环境下完成了该机型的成功首飞，并为波音公司降低了高额成本。最后事实证明，当初这个疯狂的举动是正确的，是飞机制造领域中具为重要的里程碑[2]。工程机械在高速，重载的工况下的振动以及偏移现象，是一
直困扰科研人员的难题，令人感到欣慰的是著名的工程机械厂商John Deere运用了相关技术，解决了这个难题。运用这项技术仅知道了产生问题的缘由，而且提出了优化方案，并且验证了所建立的虚拟模型是正确的，从而提升了产品的高速运作性能与重载作业性能。该技术是一项应用对象广泛的技术，它的引进对我国的发展具有巨大的影响，因此将该技术运用到国民经济生产生活中，可以快速的提高国的生产生活水平。但是效果却差强人意。主要是我国一直处于仿制阶段，但值得庆幸的是我们的科研人员看到了这个问题。如今，国内的一流大学和相关的研究所具有了开发能力。
1.4 本文的结构
本文的研究对象是变速器，采用了虚拟样机技术来研究变速器的齿轮动力学，分为四章，各章的主要内容如下：
第一章：简单的介绍了多体动力学的概念，发展情况，研究与分析方法，有些学者对多体系统动力学发展提出的意见和建议，还介绍了它对汽车行业的发展产生的影响。再简单介绍一下介绍了什么是虚拟样机技术以及其特点和其在工业工领域上取得的成果。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3国内外研究现状 1
1.4 本文的结构 2
第二章 多体系统动力学与虚拟技术 3
2.1多体动力学的简述 3
2.1.1多刚体系统动力学 3
2.1.2多柔体系统动力学 3
2.2 多体系统动力学的分析与运用 3
2.2.1多体系统动力学的作用 3
2.2.2多体系统动力学的分析与研究方法 4
2.2.3在汽车领域的应用 4
2.3虚拟样机简介 4
2.3.1虚拟样机技术 4
2.3.2虚拟样机技术的特点 4
2.4虚拟样机的产生与发展 5
2.5 本章小结 5
第三章 变速器的三维建模和ADAMS的模型建立 6
3.1变速器的简述 6
3.1.1变速器的基本功用 6
3.1.2变速器的基本要求 6
3.2 UG和ADAMS软件的简介 6
3.2.1 UG软件的简介 6
3.2.2ADAMS软件的介绍 6
3.3变速器的三维建模 7
3.3.1变速器各零部件的实体建模 7
3.4 ADAMS的模型建立步骤 10
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3.4.1 变速器一挡工况下的ADAMS的操作 10
3.4.2变速器在倒挡工况下的ADAMS操作 13
3.5本章小结 14
第四章 变速器的动力学仿真分析 15
4.1变速器在一挡工作下的齿轮啮合力分析 15
4.2 变速器在倒挡工况下的齿轮动力学分析 19
4.3 本章小结 23
第五章 总 结 24
5.1论文总结 24
5.2感想与展望 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1课题研究背景
21世纪以来，在经济与科学技术飞速发展的背景下。虽然对各个行业提出了更加尖刻的要求，但这也为各个行业带来了新的发展机遇和更加广阔的交流平台。现如今，全球贸易融于一体。制造行业要想在这种形式下崭露头角，势必需要改变两个重要的问题：产品的生命周期以及交货时间。从而可以在激烈的市场竞争下凭着质量，价格优势脱颖而出。伴随着群众环保理念的丰富，大家对汽车行业的需求也越来越高。近年来，汽车领域的发展主题是“绿色环保，低碳，安全和智能化”。汽车的研发设计和制造技术飞速发展的同时，发达国家皆提出进行虚拟产品研发以及数字开发等战略。普遍运用(C3PCAD/CAE/CAM/PDM)技术和信息化等手段[1]，用来加快新产品的研发速度，并且在研发前期进行外观上以及功能上的检验，从而提升产品的质量，降低成本。在开发初期，就要把成本和市场环境等因素纳入考虑的范围，从而实现资源的科学化运用。比如说制造业中的汽车，造船行业以及生物领域的医学，生物学等行业已经使用了该项技术。
1.2课题研究意义
汽车核心部分：变速器,其动力学性能直接影响着变速器乃至整车的性能。因此变速器的研发时间较长，基于这种情况本课题的研究就是利用ADAMS来建立变速器的三维实体模型。该模型可以显示出繁杂机构的整体动力学仿真，从而获得变速器传动系统在各类情况下的动力学特性。和传统的物理样机实验相比，该模型可以更快，更低成本的分析设计，极大的减少了变速器研究开发所需的设计时间和成本，提升了生产效率，改善产品的质量，更好的占有市场。
1.3国内外研究现状
在国外，各行业的虚拟样机技术都已经有了很大的成就。如：航空探测器在外太空着陆时的受到的引力，重力加速度等在地球无法模拟的外部因素，美国宇航局运用模拟技术来进行研究，从而解决了难题，开启了“探路号”的火星之旅。
众所周知，从一个细小的零件到飞机这样的庞然巨物，它们的生产研发都是工程师们在图纸上进行的，但是波音777的问世打破了这种传统设计手段，他们运用该技术在没有图纸的环境下完成了该机型的成功首飞，并为波音公司降低了高额成本。最后事实证明，当初这个疯狂的举动是正确的，是飞机制造领域中具为重要的里程碑[2]。工程机械在高速，重载的工况下的振动以及偏移现象，是一
直困扰科研人员的难题，令人感到欣慰的是著名的工程机械厂商John Deere运用了相关技术，解决了这个难题。运用这项技术仅知道了产生问题的缘由，而且提出了优化方案，并且验证了所建立的虚拟模型是正确的，从而提升了产品的高速运作性能与重载作业性能。该技术是一项应用对象广泛的技术，它的引进对我国的发展具有巨大的影响，因此将该技术运用到国民经济生产生活中，可以快速的提高国的生产生活水平。但是效果却差强人意。主要是我国一直处于仿制阶段，但值得庆幸的是我们的科研人员看到了这个问题。如今，国内的一流大学和相关的研究所具有了开发能力。
1.4 本文的结构
本文的研究对象是变速器，采用了虚拟样机技术来研究变速器的齿轮动力学，分为四章，各章的主要内容如下：
第一章：简单的介绍了多体动力学的概念，发展情况，研究与分析方法，有些学者对多体系统动力学发展提出的意见和建议，还介绍了它对汽车行业的发展产生的影响。再简单介绍一下介绍了什么是虚拟样机技术以及其特点和其在工业工领域上取得的成果。
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