馬自達6轎車自動變速器虛擬仿真裝配研究本科生畢業(yè)論文(已改無錯字)

　　

【正文】 前內(nèi)齒輪）不能轉動 2 單向離合器外座圈（前內(nèi)齒輪）能轉動 3 單向離合器內(nèi)座圈（固定在變速驅動橋箱上） 上圖中所有的旋轉方向均從液力變矩器查看。 2 號單向離合器 ?單向離合器外座圈（直接離合器）可按逆時針方向（從液力變矩器一側看）自由轉動，但當此外座圈試圖逆 時針轉動時，滾輪向右側移動（從液力變矩器一側看），阻止其按逆時針方向轉動。 ? 2 號單向離合器鎖定前內(nèi)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。 圖 2號單向離合器示意圖 1 單向離合器外座圈（直接離合器鼓）不能轉動 2 單向離合器外座圈（直接離合器鼓）能轉動 3 2 號單向離合器（固定在變速驅動橋箱） 上圖中所有的旋轉方向均從液力變矩器查看。 2） 制動器 2 4 制動帶 ?24 制動帶 鎖定倒車鼓并固定后中心齒輪。 24 制動帶在 2GR， 4GR 或 5GR 檔位運作。 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。 伺服活塞置于變速驅動橋箱內(nèi)。 2 4 制動帶的操作 下圖為 2 4 制動帶的結構示意圖，根據(jù)圖 圖 2 4 制動帶的工作原理 圖 2 4 制動帶結構原理圖 1 帶支柱 2 伺服機構復位彈簧 3 釋放側 4 伺服機構定位器 5 接合側 6 伺服系統(tǒng)活塞 虛擬仿真裝配技術 7 24 制動帶 ?當液壓作用于伺服固定器與伺服活塞（ 24 制動帶接合側）式，伺服活塞作用于 24 制動帶以鎖定 24 制動鼓。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。當液壓作用于伺服活塞與變速驅動橋箱（ 24 制動帶釋放側）時，伺服活塞被推向伺服固定器一側。 這使得 24 制動帶靠自身彈簧力延伸，打開 24 制動鼓。當液壓同時作用于伺服固定器與伺服活塞之間以及伺服活塞與變速驅動橋箱之間時，伺服活塞被推向伺服固定器一側，因為該二區(qū)域與彈簧力的差 別， 24 制動鼓的鎖定被解開。 圖 制動帶模型圖 圖 制動帶模型圖 低速檔和倒檔制動器 ? 固定前內(nèi)齒輪轉動。 ? 在倒檔或第一檔位（ M 檔 1GR）時運作。 減速制動 ? 固定副中心齒輪的轉動。 ? 當車輛倒退時運作。 ? 在第一、第二、第三、第四檔位運作。 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。 4 FS5AEL自動變速器的換擋過程 圖 F55AEL自動變速器內(nèi)部行星齒輪變速系統(tǒng)，包括前行星齒輪、后行星齒輪和副行星齒輪，以及多種離合器與制動器，現(xiàn)根據(jù)圖 ，講述一檔的檔位動力傳遞過程。 虛擬仿真裝配技術 圖 自動變速器檔位動力傳遞圖 1 輸入 2 前進離合器 3 1 號單向離合器 4 前行星齒輪架 5 前中心齒輪 6 前小齒輪 7 前內(nèi)齒輪 8 第一軸傳動齒輪 9 二檔齒輪 10 副小齒輪 11 減速制動 12 2 號單向離合器 13 副中心齒輪 14 副內(nèi)齒輪 15 驅 動齒輪 16 齒圈（差速器） 17 輸出 1 前、后行星齒輪組動力傳遞： l擋時，前進擋離臺器 2接合，驅動前行星齒輪組中的前中心齒輪 6，前中心齒輪 6順時針旋轉，前小齒輪 7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，于是前內(nèi)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(nèi)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(nèi)齒圈 8順時針公轉．從而帶動行星架順時針旋轉。由上述介紹的單排行星齒輪機構的運動規(guī)律可知，太陽輪旋轉，內(nèi)齒圈固定不動，行星架為同向的并且減速旋轉，得到的是 最大的減速。后行星齒輪組在 1擋時沒有參與動力傳遞。 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(nèi)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。同時，減速制動器工作．雙向固定副行星齒輪機構太陽輪，則行星輪在順時針自轉的同時會沿太陽輪順時針虛擬仿真裝配技術 公轉，從而帶動行星架順時針旋轉。由單級行星齒輪機構的運動規(guī)律可知．內(nèi)齒圈輸入，太陽輪固定，行星 架是同向減速旋轉。 由以上分析可知，在一檔時， l號單向離臺器鎖止是動力傳遞的唯一途徑，當動力反向傳遞時，它會打滑空轉，故沒有發(fā)動機制動。故在 1擋時，為獲得發(fā)動機制動，低速／ R擋制動器工作．它與 l號單向離臺器井聯(lián)，雙向固定前內(nèi)齒圈／后行星架， l號單向離臺器鎖止不再是動力傳遞的唯一途徑，故有發(fā)動機制動。 其它檔位的傳遞過程，根據(jù)辛普森式變速齒輪的變速規(guī)律即可得到，上面僅只簡單介紹一檔時 FS5AEL自動變速器的換擋過程。 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(tǒng)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。 虛擬仿真裝配技術 第三章 自動變速器零件的建模 CATIA 簡介 CATIA（ Computer Aided Tree— Dimensional Interactive Application ）是由法國的達索飛機公司在 70年代開發(fā)，由美國 IBM公司銷售的主流的 CAD／ CAE／ CAM一體化軟件。 CATIA具有眾多功能強大的模塊，其模塊總數(shù)從原先的 12個增加至現(xiàn)在的 140多個，運用于航空航天、汽車制造、機械制造、電子電器等眾多領域。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(fā) 新 車 型 的 核 心 軟 件 。 在本文中，運用 CATIA軟件，對 FSEAEL自動變速器的零件進行建模的一個過程，為了更好的完成建模過程，在此之前，需要做一些準備工作，現(xiàn)列出如下： 1）資料的收集 : 在建模 之前，我們要對馬自達 6 轎車變速器零部件的功能、尺寸、形狀等信息資料進行收集，為準確的建模做好準備工作。 2）模型的制作：在建模過程中，我們要運用 CATIA 建模軟件，要達到所建模型尺寸的準確，同時還要使模型外觀更加接近，同時使得后面的裝配過程更加有效。 3)模型的合成與處理：在變速器零件的建模完成之后，并將最終得到得零件模型導入 3Dmax 軟件，要將建成后的零件進行合成與裝配，設置合理的材料與光照進行渲染，從而得到經(jīng)過上述處理后的自動變速器模型愈加美觀真實。 CATIA 在 自動變速器零件建模 中的顯著優(yōu)點 正如上文中所述， CATIA 作為現(xiàn)代制造行業(yè)中不可缺少的核心軟件，它具有很多獨特的優(yōu)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(xiàn)的幾個優(yōu)勢方面。 （ 1） CATIA 自帶標準件庫方便自動變速器虛擬仿真裝配。 CATIA 系統(tǒng)中含有自帶的標準件庫，其包含螺栓，螺柱，螺釘，螺母，各種類型的鍵和銷，軸承，擋圈，彈簧，墊圈等國際通用的標準零部件，這些自帶的標準零部件可直接拿來使用。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(shù)進行建模和實體造型。而標準零件皆為遵循國家標準或國際標準，因此，這種自帶的標準間庫方便了自動變速器的裝配，縮短了制作模型的時間，使得建模過程更加快捷。 （ 2） CATIA 結合零部件的實際參數(shù)尺寸進行建模 虛擬仿真裝配技術 三維 CATIA 參數(shù)化設計的運用具有很有利的一面，這樣可以使得軟件使用者使用此軟件時比二維繪圖方式更加方便高效，而且有利于修改圖形和零件尺寸，使得尺寸跟真實零部件一樣，而且標準零部件尺寸，可以使得零部件在裝配過程中更加精準，而且這種參數(shù)化的設計手段為制造行業(yè)提供了一個更加便于設計和修改的平臺，有 利于產(chǎn)品的優(yōu)化開發(fā)。 （ 3）包含多個功能模塊 CATIA 包含一個機械設計版塊（ Mechanical Design） ,僅是機械設計模塊，就包括 Sketcher(草繪器）、 Part Design(零件設計 )、 Assembily Design(裝配設計 )、Drafting(工程圖 )等多種工作臺，另外還具有其它的模塊，從最初的 12 個增加至現(xiàn)今的 140 多個，廣泛用于航空航天、汽車制造、機械制造等多種領域。 此外， CATIA 還有諸如交互界面好，操作靈活簡單，仿真程度高等很多優(yōu)點，在此就不過多贅述。 基于 CATIA 技術的自動變速器零件建模舉例 在本文中所講述的 FSEA5L 自動變速器包含許許多多的零部件，如液力變矩器、多種行星齒輪以及多種殼體，現(xiàn)僅制作行星齒輪組中幾組齒輪的建模過程及其它一些模型，展示其建模的一個過程。 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。 1 太陽輪建模 太陽輪是在零件設計模塊（ Part Design）中進行設計，首先在 XY 平面上進行草繪制圖，在制作齒輪的步驟中，草繪制圖畫齒輪是很重要的一環(huán)，直接影響到得到齒輪模型的精確性 ，一般制作齒輪有兩種方法，第一種方法就是用 CATIA 的基本設計，按照基本的設計步驟進行操作，然后根據(jù)齒輪不同的特征加以處理，而得到齒輪的模型。而第二種方法是通過函數(shù)編程，得到齒輪的模型，這樣得到的齒輪模型較為精確，在此，由于筆者水平有限，故僅依據(jù)第一種方法，講述制作齒輪的步驟，步驟如下： 打開 CATIA→機械設計模塊→零部件設計模塊，點擊工作臺圖標 并選 xy面，進入草圖編輯模塊，開始繪制草圖，根已知齒輪的參數(shù)所繪制的草圖如圖： 虛擬仿真裝配技術 圖 齒輪草圖 退出草圖，點擊 （拉伸）進行操作，厚度為 30mm，得到一個拉伸實體，如圖 所示： 圖 將草圖進行拉伸 點擊 （圓弧陣列）按鈕，使得齒輪的齒均勻分布在整個外邊，得到實體模型如圖 所示： 圖 實體模型 虛擬仿真裝配技術 然后點擊齒輪面進入草圖繪制模塊，建立軸肩，進行除料的過程，然后再次進入草圖進行繪制花鍵，如圖 所 示： 圖 繪制花鍵 退出草圖，點擊 （拉伸除料）和環(huán)形陣列建立模型如圖 所示 ： 圖 太陽輪模型 經(jīng)過上述的步驟，得到了行星齒輪組中太陽輪的 CATIA 模型。 2 行星齒輪建模 以 xy 面進入草圖，以同樣步驟，根據(jù)行星齒輪的參數(shù)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。 3 行星架建模 進入 catia 點擊 xy 平面進入草圖，畫一個圓如圖 所示： 虛擬仿真裝配技術 圖 繪制草圖 退出草圖進行凸臺，生成實體，如圖 所示： 圖 實體 再次進入草圖，在草圖上畫小圓，并鏡像，使得對稱位置也布置這個小圓，如圖 所示 圖 繪制草圖 虛擬仿真裝配技術 退出草圖，點 進行拉伸，并圓弧陣列， 如圖 所示： 圖 實體 再次進入草圖，草圖如圖