solidworks和adams的变速器动力学仿真(附件)【字数:9207】

摘 要本文主要讨论的问题,就是关于变速器。发动机工作的如何是要靠变速器发挥的好坏。其实关于变速器,作为一辆汽车发动机关键的部件,而它的功能就是通过它的机械工作过程从而来改变汽车发动机的转速,还有可以改变发动机的转矩。换句话说,发动机的功能能不能得到有效的发挥,就得靠变速器了。我们在驾驶时就可以通过改变变速器的操纵杆,来改变挡位,从而改变发动机的转速,达到改变车辆行驶速度的目的。对变速器这个单独零件进行分析,我们可以发现它主要由两个部分组成,一个是变速器的传动机构,具体原理就是通过变速器内部的齿轮机械工作来完成的。还有一个就是操纵机构。至于我们为什么要研究这个变速器,主要里面的传动机构有个关键结构,就是通过这个关键的机构来达到换挡的的目的,通常来说,就是这个滑移齿轮,或者是同步器。因此,研究它的结构、动力学是重要且必要的。本文的最后仿真建模等数据分析,将会利用虚拟样机技术,并在计算机上利用Solidworks和ADAMS这两款专业的软件,首先是建模,即对于这个变速器的零件,进行三维建模。除此之外,我们还要仔细研究变速器内部的结构,毕竟就变速器的内部结构的机械零件还是有点复杂的。完成以上的所有步骤就可以进行动力学的仿真了。本文对一挡和倒挡的零件进行了动力学的仿真和分析,获得了它们的啮合力与转速的频率响应图。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2虚拟样机技术的起源、发展及现状 1
1.2.1虚拟样机技术的起源及发展 1
1.2.2虚拟样机技术的应用 2
1.2.3虚拟样机技术与中国制造业 2
1.3本文研究背景、意义及主要内容 3
第二章 基于Solidworks的变速器的三维几何建模 5
2.1Solidworks软件简介 5
2.2变速器的拆卸、测绘 5
2.3传动机构的建模 7
第三章 变速器传动系统动力学仿真分析 10
3.1变速器仿真模型的建立 10
3.1.1ADAMS简介 10
3.2动力学仿真分析 10
3.3本章小结 15
第四章 结论 16
4.1展望 16
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结束语 17
致谢 18
主要参考文献 19
第一章 绪论
1.1引言
虚拟样机技术又被称作虚拟模型技术。虚拟工程技术是在虚拟模式下,通过计算机进行分析,再依据相关模型,建立虚拟装配。所以在进行虚拟装配时,我们能够提前发现错误并在发生事故之前及时进行纠正,从而提高我们工作的精确性。除此之外,这个虚拟样机还有一些小优势,首先呢操作简便,这样步骤就少了,既节约了时间,又减少了人工,更何况对我们这些并不是专业人员的门槛降低了,简单易操作。另外我们在利用计算机改正发现的错误之后,计算机还可以自动生成新的模型。在如今这个追求效益的时代,企业包括个人都无时无刻追求利益最大化,所谓无利不起早嘛,也正因为如此,时间和人工都是宝贵的,所以呢这个企业就必须缩短开发这个产品所需要的时间,这样也达到了节约成本的目的,从而得到更大的利益,何乐而不为呢。与此同时产品的质量的提高亦是不可忽略的一个重要的环节。虚拟样机技术不仅仅有助于减少零件由于各种错误从而导致的质量问题,同时显著提升产品的质量,让企业在这个激烈的社会里建立更多的竞争优势。
所以说科学的发展是相辅相成的,虚拟样机在很大的程度上,可以说推动了我们整个汽车行业的发展。的确,它的功能很强大,在以前足以让人瞠目结舌,无法想象,然而如今呢可以帮助各个企业在还未把这个具体零件的实物,通过机械加工或者其他方法生出来的时候,我们就可以在计算机上利用虚拟样机这个平台进行模拟了。减少了工程设计人员许多的工作量,还可以自动对这个虚构的系统进行审核、测试及改进。虚拟样机技术在开发设计方面比传统的设计方式拥有更大的优势,随着它的发展趋势,如果按照传统的方法,我们要实物建模,这样的确浪费很多不必要的时间,现在我们借助虚拟样机可以大大的节约宝贵的时间,最主要的是可以预测我们设计的产品的功能。把设计的缺陷形象地展示在设计人员面前,减少了设计人员在设计过程中走的弯路,所以说这样不仅节约的时间,而且对我们企业而言,利益可以最大化。
1.2虚拟样机技术的起源、发展及现状
1.2.1虚拟样机技术的起源及发展
这个虚拟样机技术的发展主要得益于计算机的蓬勃发展,当然不只是虚拟样机这一个,我们现如今很多东西都离不开计算机。也正因为虚拟样机的出现,以及虚拟样机的广泛应用,我们可以把我们脑中天马行空的设计概念借助这个虚拟样机模拟出来,同时验证我们所设想的理念到底符不符合实际。
当然除了计算机这个之外,还有其它的系统支持,也正如此,虚拟样机再结合了各个优秀的技术之后,它所展现的功能才更为强大,一个是多体系统运动学这一门学科,还有一个新兴的理论就是动力学建模。虚拟样机技术经过了这么多年的发展,已经有了比较成熟的理论和实际案例的支持,它的进步之处在于改变了传统的设计方法和思考方式,拓宽了设计人员的思路,可以说是对制造业的影响巨大。
1.2.2虚拟样机技术的应用
从大的方面来说,我们这个虚拟样机毕竟得依赖于计算机,所以我们可以把它归为CAD这个技术一类,就是计算机辅助系统,也可称之为计算机辅助工程。随着社会的发展,工程机械系统也越来越复杂,传统的分析方法可以说已经无法满足现代设计需求,终将被淘汰。其实我们现实有一个很好的列子可以从侧面说明我们这个虚拟样机的作用之大,就是有一家公司突然发现一个很严重的问题,就是他们刚刚开发的卡车的点火控制系统的链条会断断续续的震动,研发人员一筹莫展,用了很多传统的方法去测量,去探讨,还是不能找出问题发生的原因。但是出现问题就得解决啊,此时工程师们想到用虚拟样机这个技术去分析,然后问题就被找到了。我们可以分析虚拟样机的动态,和虚拟样机的控制系统所得出的数据结果,可以帮助我们更快,更高效地发现我们所设计产品存在的问题,找出导致不稳定因素的症结所在,从而更好帮助我们改善它的系统,最后稳定系统,避免了不必要的损失与麻烦。
这个虚拟样机首先是个新兴的技术,我们时代发展需要这些新兴的技术,它可以帮助我们更好的的完成传统技术不能完成或者很难解决的问题。所以说,这个虚拟样机将会有很大的发展空间,市场也是十分巨大。让我们展开想象, 光是汽车这一个领域每年就需要花费数十亿美元来为即将出产的汽车建造模型,用于汽车开发实验花费的经费就更是天文数字。从汽车这个领域来看我们就可以对虚拟样机技术的未来充满信心,更不要说从建筑,地产,国防方面来看。虚拟样机技术的经济价值就是一个只被挖掘出一小部分的巨大宝藏。
国外虚拟样机技术早已广泛应用于许多产品的设计与优化的方方面面。这是个资本社会,所以很多公司都开始竞争,差不多也有二三十家,目的很简单就是为了在这个新兴技术的市场上占有一席之位。这个新兴的科技市场已经被许多有实力和有远期战略目光的大公司盯牢,我国要想在这个科技快速发展的现代社会站稳脚跟,一定要加快对虚拟样机技术的开发。

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