馬自達6轎車自動變速器虛擬仿真裝配研究本科生畢業論文(留存版)

　　

【正文】 下，添加一個齒輪式變速器與其相結合，這中變速器稱為液力機械式變速器，而這個齒輪式變速器多數是行星齒輪變速器。 副中心齒輪與直接離合器鼓相連，副齒輪與副內部齒輪相連。 ? 在第五檔位運作。同時，伺服機構復位彈簧也起到阻礙的作用，從而可以獲得最佳 24 制動帶接合力。 2 副行星齒輪組：動力由前、后行星齒輪組傳遞至副行星齒輪組的副內齒圈 15，齒圈 15逆時針旋轉，驅動副小齒輪 11也逆時針旋轉，行星架是動力輸出端．與車體相連，運動阻力較大，可暫視為固定．于是副中心齒輪 14有順時針旋轉的趨勢，此時 2號單向離臺器鎖止，防止副中心齒輪順時針旋轉。與其它的機械形體一樣，自動變速器眾多零部件可以分為標準零件和非標準零件，非標準零件需要 結合實際參數進行建模和實體造型。在本文中，將目標事物抽象成物理模型，這個過程在前面部分已經完成，即運用 CATIA軟件建立 FS5AEL自動變速器的零件模型，然后運用 3DMAX導入的模塊，將模型悉數導入，做好裝配的準備工作。 Flash 動畫采用的是矢量繪圖技術，矢量圖的特點是圖像可以無限放大而不會失真。同時通過對動畫動作、音效等效果的控制，可以呈現出動態、豐富、逼真的動畫效果，完全滿足編程中的更高要求。在模型建立、處理完成之后，便開始動畫的制作過程，使得更好的展示自動變速器的裝配過程，而且其中可以添加音效，使得動畫效果更加完整。 行星齒輪組 該行星齒輪組由一個太陽輪，兩個行星輪，一個齒圈，一個行星架組成。 本章小結 本章對馬自達 6 轎車進行了簡單介紹，對馬自達 6 轎車 FS5AEL 自動變速器的各個主要的系統的主要結構特點及功能原理簡要介紹，并對此自動變速器的換擋過程進行簡單介紹，此外還配備了每個部件的功能原理，可以使讀者更加詳細的了解這種自動變速器的功能。 減速制動 ? 固定副中心齒輪的轉動。 單向離合器操作 1 號單向離合器 ?單向離合器 外座圈（前內齒輪）可順時針方向（從液力變矩器一側看）自由轉動，但在外座圈試圖逆時針轉動時，斜撐擋圈升起，阻止其按逆時針方向轉動。 在圖 A 中，液體在離 合器盤（驅動盤，從動盤）中，因為液體在各個盤上滑動，不能傳遞動力。副行星齒輪組是一個單級行星齒輪機構，它在 1— 4擋和 R擋時執行減速運動，在 5擋時是直接傳動。電子控制系統是按照通過輸入系統里的開關和傳感器的信號，通過 TCM（變速器控制模塊） 向液壓控制系統中的線性類、ON/OFF 類電磁閥及工作循環類電磁閥輸出與當前駕駛條件相吻合的信號。清華大學開發的 VASS 為設計師和裝配工程師提供了一個產品的可裝配性 / 可拆卸性仿真和評價系統。 基于以上手工裝配為主的傳統裝配方法存在著諸多缺陷，所以在計算機技術，信息化技術，自動化技術 的快速發展過程中，提出了虛擬仿真裝配技術。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。虛擬仿真裝配技術是一種使得汽車設計和汽車裝配能夠高效、快捷而且能夠并行的核心技術。 （ 1）虛擬裝配核心技術 虛擬裝配的核心技術是開發虛擬裝配應用系統時最為重要的一部分，包含零部件建模、裝配序列規劃及優化、可行裝配路徑規劃、裝配合理性評價、決策支持、裝配誤差分析、干涉分析等內容。 2） 交互性 （ interaction） 交互性是指使用者可以通過一些操作 ,從而從模擬環境中得到反饋，達到對模擬環境的體驗。圖 力變矩器增加扭矩圖 圖 圖中 MdMbwM ??39。圖 。 倒檔離合器 ? 將輸入扭矩從汽輪機軸傳送至后中心齒輪。 2 4 制動帶結構 ?24 制動帶用于旋緊 24 制動鼓， 24 制動帶的一端用一個帶支柱固定。運動阻力較大．可暫視為固定，于是前內齒圈 8有逆時針旋轉的趨勢，此時 l號單向離合器 3鎖止．防止內齒圈逆時針旋轉．則前小齒輪 7在逆時針自轉的同時會沿前內齒圈 8順時針公轉．從而帶動行星架順時針旋轉。 CATIA 在 自動變速器零件建模 中的顯著優點 正如上文中所述， CATIA 作為現代制造行業中不可缺少的核心軟件，它具有很多獨特的優勢方面，在此僅列舉 CATIA 在本文中 FS5AEL自動變速器虛擬裝配的過程中所體現的幾個優勢方面。廣泛運用于游戲動畫制作、建筑動畫制作、室內設計、影視動畫及生產行業，它的強大的動畫功能，使得學習的人更加感興趣，而且由于它容易掌握，所以很多人都加入了學習 DMAX的過程中， 3DMAX幾乎能模擬任何種類的動畫以及動畫組合，也可以利用計算機圖形生成和圖形處理功能模仿真實現象或理論模型，方便容易地產生形象逼真的圖像或動畫。 1）安裝活塞 2）安裝彈簧和定位器 3）安裝密封片 4）安裝卡環 5）安裝擋板、驅動和從動盤 6）安裝卡環 7）安裝 前進離合器從動盤轂 前進離合器的裝配步驟如上述所示，在正文中介紹時，包含了前進離合器的組成結構，如圖 所示 四 4 面安裝過程 1 安裝帶式伺服機構， 2 安裝駐車桿部件 1）安裝手動板，將手動板安裝至鎖銷支架部件 2）安裝駐車協助桿部件，將駐車協助部件安裝至鎖銷支架部件和手動板上 3）安裝 E 型環 4）安裝駐車桿部件 3 安裝手動軸 4 安裝定位銷 5 安裝蓄壓器 上述裝配過程的展示如圖 所示 虛擬仿真裝配技術 圖 零件安裝 6 安裝主控制閥閥體組件 7 安裝油盤 五 1 面的安裝過程 1 安裝低速檔和倒檔制動器活塞 2 安裝低速檔和倒檔制動器復位彈簧 3 安裝單向離合器 4 安裝卡環 5 安裝低速檔和倒檔制動器（驅動盤與從動盤） 6 安裝卡環 7 安裝隔圈，安裝軸承 8 安裝鎖緊螺母 10 安裝前內齒輪和 1 號單向離合器 11 安裝前行星齒輪部件 12 安裝滾針軸承 13 安裝前中心齒輪 上述裝配過程的展示如圖 所示 虛擬仿真裝配技術 圖 零件安裝 14 安裝滾針軸承 15 安裝后行星齒輪部件 16 安 裝卡環 17 安裝離合器部件 18 安裝滾針軸承 19 安裝 24 制動帶 20 安裝滾針軸承 21 安裝端蓋 六 3 面安裝 1 安裝輔助控制閥閥體組件 2 安裝油蓋 七 其它零部件安裝 1 安裝連接器管 2 安裝中間速度傳感器 3 安裝車速傳感器 4 檔位范圍開關 5 安裝油壓開關 6 安裝渦輪速度傳感器 7 安裝量油尺 8 安裝液力變矩器 經過上述的安裝步驟，最后得到 FS5AEL 自動變速器的整體裝配模型，如圖 所示 圖 變速器整體裝配圖 經過上述步驟，將變速器進行了裝配，在此過程中，僅是大概將零件組合虛擬仿真裝配技術 在一起，并無具體的約束條件，而在裝配過程中，可以通過攝像機的操作，將每段裝配過程錄制下來，保存成小短影片，這樣，可以在后面制作自動變速器安裝系統時，直接和按鈕鏈接，當點擊按鈕時，便會播放所要觀看的裝配過程。雙擊【圖 1】（如圖： ），將圖層重新命名為“背景 picture”，方便圖層的管理。 圖 變速器殼 1面和 3面 圖 變速器殼 2面 虛擬仿真裝配技術 圖 變速器殼 4面 現根據上述的自動變 速器的幾個面的定義，講述零件的裝配過程 一 首先進行 2 面的安裝 1 安裝油封 ，將油封安裝在變速器第 2 面第二個孔內 2 安裝軸承座圈，將軸承座圈安裝在第 2 和 3 孔內 3 安裝初級傳動齒輪，將初級齒輪安裝在第 3 孔軸承座圈處 上述裝配過程的展示如圖 所示。 2 行星齒輪建模 以 xy 面進入草圖，以同樣步驟，根據行星齒輪的參數繪制草圖如圖 所示： 虛擬仿真裝配技術 圖 繪制草圖 退出草圖，拉伸并進行圓弧陣列，然后建立軸肩，以及除料的一系列過程，得到的整體模型如圖 所示： 圖 行星輪模型 與制作太陽輪的步驟相似，這樣就得到了行星輪的 CATIA 模型。在我國， CATIA也得到了廣泛應用，包括一汽集團、北京吉普、武漢神龍等 許 多 汽 車 公 司 都 選 用 C A T I A 作 為 開 發 新 車 型 的 核 心 軟 件 。 由于低速檔和倒檔制動器和減速制動器與上述離合器的機構原理大體相似，在此不過多贅述，只是簡單介紹其功能原理。 ? 2 號單向離合器鎖定前內齒輪的順時針方向轉動，同時鎖定次中心齒輪通過直虛擬仿真裝配技術 接離合器的順時針方向轉動。 虛擬仿真裝配技術 離合器基本結構示意圖 1 活塞 2 離合器鼓 3 離合器從動盤轂 前進離合器 ? 將輸入扭矩從汽輪機軸傳送至前中心齒輪。前中心齒輪安裝在前小齒輪內部，前內齒輪安裝在前 小齒輪外部。 圖 1 動力裝置 2 液壓控制機械裝置 3 電子控制機械裝置 4 液力變矩器 5 離合器、制動器 6 虛擬仿真裝配技術 行星齒輪 7 差速器 8 輪胎 9 主控制閥閥體 10 換檔電磁閥 D， E （ ON/OFF 類） 11 壓 力控制電磁閥 A （線性類） 12 換檔電磁閥 A， B， C （工作周期型） 13 油泵 14 副控制閥體 15 壓力控制電磁閥 B （工作周期型） 16 換檔電磁閥 F （ ON/OFF 類） 17 油壓開關信號 18 車速 19 ATF 溫度 20 前進離合器鼓轉速 21 發動機轉速 22 節氣門位置信號 23 副齒輪轉速 24 動力流程圖 25 液壓控制信號 26 電子信號 下面為上圖中傳遞的流程顯示： 動力裝置：發動力動力 —— 液力變矩器 —— 離合器、制動器 —— 行星齒輪組 ——差速器 —— 輪胎 電子控制機械裝置：油壓開關信 號 、車速 、 ATF 溫度 、 前進離合器鼓轉速 、 發動機轉速 、節氣門位置信號 、副齒輪轉速 —— TCM（變速器控制模塊） 液壓控制機械裝置： TCM—— 壓力控制電磁閥 、換檔電磁閥 F （ ON/OFF 類）壓力控制電磁閥 A （線性類）、 換檔電磁閥 A， B， C （工作周期型）、換檔電磁閥 D，E （ ON/OFF 類） —— 主副控制閥閥體 —— 離合器和制動器的結合壓 根據上述的介紹，下面分別講述動力裝置的結構組成以及其功能原理 FS5AEL自動變速器的動力裝置包括液力變矩器、四對離合器、兩對制動器、帶式制 動器、兩對單向離合器和三對單式行星齒輪。德國Bielefeld 大學人工智能與虛擬現實實驗室將虛擬現實交互技術與人工智能技術相結合 ,基于構造工具箱 (Const ruction Kit s) 的概念 ,建立了一個虛擬裝配系統(CODY Virt ual Const ructor ) 。 本文結合 Mazda 6 轎車自動變速器的機構及裝配特點給出如下定義：汽車自動變速器虛擬仿真裝配是在 CATIA 軟件和 3DMAX 軟件系統上完成發動機主要非標準零部件實體建模，對零件模型按約束關系在 3DMAX 上進行裝配，并根據 此前完成的工作，運用 FLASH 進行裝配系統過程的制作，并將其展示出來。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 虛擬仿真裝配技術 注 意 事 項 （論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） 要求：理工類設計（論文）正文字數不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于 萬字。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 虛擬仿真裝配技術在國內外的研究運用現狀 虛擬裝配是近十幾年中虛擬制造技術研究的重要方