自动变速器-毕业设计-主要是建模装配--------不是很详细.docx

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1、 淮 阴 工 学 院 毕业设计（论文）任务书 学 院（系）： 交通工程系 专 业： 交通运输（汽车应用方向） 学 生 姓 名： 周飞 学 号：10215325 设计(论文)题目： 基于 UG 的丰田 A341E 自动变速器 三维建模及典型机构运动分析起 迄 日 期: 2006年 2月 21日 2006 年6月9日设计(论文)地点: 淮阴工学院 指 导 教 师: 吴永海 专业负责人 : 司传胜 发任务书日期: 2006 年 1 月 10 日 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文

2、）开始前一周内填好并发给学生； 2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后几位数字； 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB

3、/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年3月15日”或“2006-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 本课题来源于科研项目，应达到以下目的： (1) 熟练掌握 UG 软件的三维建模操作。 (2) 掌握 UG 软件的机构运动分析操作并能应用于工程实际。 (3) 培养运用所学知识解决实际问题的能力。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 课题内容： (1) 建立自动变速器的三维模型； (2) 应用 UG 软件建立自动变速器的典型机

4、构的仿真模型并进行运动分析。 技术要求： (1) 模型较为准确； (2) 变速器的典型机构的运动分析结果可靠； 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： (1) 提交自动变速器的三维模型； (2) 提交变速器的典型机构的运动分析结果； (3) 提交毕业论文。 4主要参考文献： 1 余志生.汽车理论. 第2版. 北京：机械工业出版社，1990 2 冯健璋.汽车发动机原理与汽车理论.第1版.北京:机械工业出版社,1999 3 洪欣.汽车设计. 第3版.北京：机械工业出版社，1989 4 王望予.汽车设计. 第4版.北京:机械工业出

5、版社,2004 5 吴植民.汽车构造. 第2版.北京：人民交通出版社，1990 6 陈家瑞.汽车构造. 第2版.北京:机械工业出版社,2000 7 陈良玉，王玉良，马星国，李力. 机械设计基础. 第1版.沈阳：东北大学出版，2000 8 颜荣庆，李自光，贺尚红.现代工程机械液压与液力系统.第1版.北京:人民交通出版社，2001 9 宋福昌.电控液力自动变速器的结构与维修.第1版.北京:国防工业出版社，200010 张方瑞.UG NX 入门精解与实战技巧.第1版.北京:电子工业出版社,2003 11 胡仁喜，徐东升，阳平华.Unigraphics NX 3.0 .零件设计实务.第1版.北京:电子

6、工业出版社，2005 12 黄贵东，韦志林.范建文.UG范例教程.第1版.北京:清华大学出版社,2002 13 唐春文，黄春曼，王慰祖.中文Unigraphics NX 高级应用与实例.第1版.北京:冶金工业出版社，2004 14 Unigraphics Solutions Ins(胡晓康译).UG运动分析培训教程.第1版.北京:清华大学出版社，2002 15 黄俊明，吴运明，詹永裕.Unigraphics II模型设计.第1版.北京:中国铁道出版社，2001 16 王智，裘建新.UG 实现参数驱动的机构三维动态仿真.机械制造，2003（10）：3637 17 裘建新，常健.UG 实现复杂运动

7、机械的二维动态仿真.机械设计，2002（12）：5557 18 严峻.动态仿真在络筒机虚拟改型设计中的应用.毛坊科技，2004（5）：6364 19 韦尧兵，聂文忠.基于 U G的发动机曲轴连杆机构的虚拟设计与运动仿真.机电一体化，2005（1）：4648 20 宋晓华，汪建平.基于 UG 的平面连杆机构运动仿真和分析.农机化研究，2005（1）107109 21 范进祯，骆江锋，张宝忠.基于UG的汽车白动天窗虚拟设计。制造业信自化，2005（8）7677 22 姜杉，王玉新，喻宏波.三维实体机构虚拟装配及运动仿真的自动化方法.天津大学学报，2001（3）178182 毕 业 设 计（论 文）

8、任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2006 年 1月3日 2月20日 2月21日 3月7 日 3月8 日 3 月18 日 3月19日 4 月 7 日 4月 8 日 4 月9 日 4月10日5 月10 日 5月11日5 月20 日 5月21日 5 月26 日 5月27日5 月31 日 6月 1日 6 月9 日 选題，布置毕业设计任务 阅读资料、文献，完成开题报告，外文翻译 讨论、修改开题报告和外文翻译，确定课题技术路线学习软件操作，进行建模工作 准备中期检查材料，做好自查工作完成课题布置的任务撰写毕业论文 讨论、修改毕业论文论文定稿 做好答辩准备

9、工作，及论文答辩 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 学院（系）意见： 院（系）领导： 年 月 日 淮 阴 工 学 院 毕业设计(论文)开题报告 学 生 姓 名： 周飞 学 号：10215325 专 业： 交通运输（汽车应用方向） 设计(论文)题目： 基于 UG 的丰田 A341E 自动变速器 三维建模及典型机构运动分析指 导 教 师: 吴 永 海 2006 年 3 月5日 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效

10、； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，本科学生写文献综述的参考文献应不少于 10 篇（专科生不少于 6 篇，不包括辞典、手册）； 4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894 数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年3月15日”或“2006-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课

11、题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 我国国民经济的增长带动了汽车工业的发展，国产轿车装有自动变速器已是一种趋势。自动变速器技术是提高车辆使用性能、改善车辆动力性和经济性的有效措施，同时还将大大减轻驾驶员的劳动。现代社会，对工业品的要求也越来越高，为了实现这些产品的要求，很多CAD/CAE/CAM软件得到普遍使用。本课题是基于UG的丰田A341E自动变速器的三维建模及典型机构的运动分析。对于消化吸收国外先进技术并设计、开发具有自主知识产权的国产自动变速器有重大现实意义。 自从 UG 出现以后，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它

12、高科技术应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛应用。利用正在迅速兴起的机械系统动态仿真技术，在计算机上建立虚拟的装配模型，并对模型进行各种动态性能分析，从而不需要通过实物试验就可以进行产品的优化设计和创新。这对缩短产品的开发周期，降低开发费用，提高产品的系统性能和增强产品的市场竞争能力也起着越来越重要的作用。基于 UG 的三维建模，虚拟装配及运动仿真，很多学者专家，对此作了大量的研究工作，已经取得了一些成果，并发表了一些学术论文和专著。 由王智，裘建新，在机械制造（2003（10）：3637）发表了题为UG 实现参数驱动的机构三维动态仿真的学术论文。论述了基于 U G 的运动机构

13、三维动态仿真描述 UG 的有关功能及其在计算机辅助设计(CAD) 中的应用结合实例介绍复杂机构三维动态仿真的具体实施方法。 由韦尧兵，聂文忠，在机电一体化（2005（1）：4648）发表了题为发动机曲轴连杆机构的虚拟设计与运动仿真的学术论文。该文简述了三维设计软件UG NX1. 0的强人功能并结合发动机曲柄连杆机构实现了模型的虚拟设计、虚拟装配及三维动态仿真。 由曾谢华，李珊，孙东明，在机械（2005（32）：6162）发表题为基于UG的机械系统仿真分析的学术论文。介绍了基于 UG 软件进行机械系统运动仿真分析的过程，并以一种发动机曲柄连杆机构为例，对其进行仿真分析，提出了机械系统运动仿真分析

14、的方法，并总结了设计途径的优越性。 由范进祯，骆江锋，张宝忠，在制造业信息化（2005（8）：7677）发表了题为基于UG的汽车白动天窗虚拟设计的学术论文。文中利用UG软件，尤其是二维建模技术，对汽车自动大窗进行了虚拟装配，大大加快了新产品的开发速度和效率，缩知了新产品的开发周期，尽快地满足人们日益增民的个性化要求，极大地提高了企业的核心竞争力。由华健，闻冠，在工艺装备（2004（5）：6263）发表了题为派力奥轿车后横梁与轴头焊接夹具设计及焊枪与夹具的干涉运动检验的学术论文。文中介绍了，运用虚拟制造技术，进行Unigraphics(简称UG)辅助的夹具设计，解决了生产实际问题。为计算机辅助夹

15、具设计、加下运动模拟和运动检验尝试先进和高效的应用方法。 由何铀.韦树成，在装备制造技术（2005（2）：5153）发表了题为UG 运动分析在汽车转向梯形设计中的应用的学术论文。文中介绍一种采用 UG 运动分析的方法。分析转向系在转向时的运动。求解内外轮转角、拉杆与转向器及转向节臂的传动角、转向器的行程的对应关系。为转向梯形设计及优化提供数据依据。 从文献中，我们可以知道UG软件在机械方面的应用非常广泛。 本课题题目是基于UG的丰田A341E自动变速器的三维建模及典型机构的运动分析。对 A341E 自动变速器进行解体，测绘出每个零件的尺寸参数。然后在计算机运用 UG 软件，对泵油机构，液压控制

16、机构，执行机构，壳体及与行星齿轮组相关的传动机构进行三维造型。当造型完成后，对每个零件进行虑拟装配。在装配完成的基础上，对第一排行星齿轮组进行运动分析。分析零件的速度，加速度，分析机构的干涉情况。 课题需要电脑一台。电脑硬件的要求是 CPU：Pentium III 800 以上，内存：256M 以上，硬盘：4G 以上，显示卡：支持 Open-GL 的 3D 图形加速卡，800X600pixels 以上的分辨率，真彩色，8MB 以上的显示缓存，光驱：4 倍速以上的光驱。网卡：以太网卡。电脑的软件要求操作系统：Windows NT 4.0 以上的操作系统，或者是 Windows 2000/xp 操

17、作系统，硬盘采用 NTFS 格式进行分驱，显示分辨率调到 1024X768pixels 以上的真彩色。需要一台变速器及相关的拆装工具，向学校借一台丰田 A341E 自动变速器，及相关的工具。需要软件一套。选用 UG NX 3.0 软件。Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造

18、型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPen GRIP，UG/open API简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。 本课题是基于 UG 软件的丰田 A341E 自动变速器三维建模及典型机构运动分析。课题对于我来说，有一定的难度。经过查阅大量资料，发现有很大启发。我要认真做好课题。培养自己运用所学知识解决实际问题的能力。培养问题意识，激发探究愿望。探寻科学方法，

19、培养严谨态度。求新求异，开发自己创新思维。主动攻克难关，培养坚强意志。相互讨论交流，加强协作意识。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1主要解决的问题 复杂零件的三维建模，典型机构的运动分析。 2研究的主要方法 文献法，实验法，行动法。 3进度安排 2006年 1月3 日 2月19日 选题。 2月20日 3月7日 阅读资料、文献，完成开题报告，外文翻译。 3月8 日 3月18日 讨论、修改开题报告和外文翻译。 3月19日 4月20日 学习软件操作，进行建模工作。 4月21日5月10日 对机构进行运动分析。 5月11日5月20日 撰写毕

20、业论文。 5月21日5月26日 讨论、修改毕业论文。 5月27日5月31日 论文定稿 6月1日 6月9 日 做好答辩准备工作及答辩 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 毕业设计（论文） 第 页 共 页 目 次 1 绪论 1 1.1 背景及意义 1 1.2 CAD 技术的发展及趋势 1 1.3 电控液力自动变速器概述 3 1.4 本文研究内容 7 2 A341E 自动变速器实体建模8 2.1 建模工具的选择8 2.2 U

21、G 工作环境9 2.3 A342E 自动变速器建模过程13 2.4 小结22 3 A341E 自动变速器实体建模23 3.1 UG 装配功能概述23 3.2 各部件装配过程23 3.3 小结29 4 UG 运动分析模块介结30 4.1 概述30 4.2 进入运动分析模块及分析方案导航器31 4.3 创建新的分析方案31 4.4 运动分析模块工具条31 4.5 嵌入式解算器 ADAMS32 4.6 运动输入及运动仿真32 4.7 小结34 5 A341E 自动变速器行星齿轮机构的运动仿真35 5.1 辛普森式行星齿轮变速器结构与工作原理35 5.2 A341E 自动变速器行星齿轮机构的结构36

22、5.3 A341E 自动变速器行星齿轮机构的运动仿真过程38 5.4 小结 63 结论 64 致谢 65 参考文献 66 毕业设计（论文） 第 45 页 共 66 页 1 绪论 11 背景及意义 1958 年 8 月，第一汽车制造厂试制成功中国人自己设计、制造的第一款高级轿车“红旗”轿车。1956年7月13日，随着12辆国产“解放”牌汽车开下一汽总装线，中国汽车工业从无到有迈出了它艰难但却坚毅的第一步。岁月如梭，光阴似箭。弹指一挥的50年，是我国汽车工业从无到有、历经辉煌的50年。近几年，我国汽车行业出现产销“井喷”行情，2003 年，汽车产销量以净增百万的速度双双突破 400 万辆，我国一举

23、成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。车轮滚滚，承载着50年的奋斗与辉煌，我国汽车工业将继续飞速前行。 随着我国加入WTO的逐步深入，我国政府对本国汽车工业的保护将大幅度减少，市场越来越开放，同时刚刚起步的我国汽车工业也面临着巨大的竞争压力，面对竞争日益激烈的汽车行业，我国汽车工业何去何从成了人们关注的焦点，我国的自主品牌也成了众矢之的，备受关注目前。制约我国汽车工业发展的瓶颈依然是自主知识产权，因此，提高自己研发水平则成为国内汽车厂商当务之急。汽车人才培养也成为各公司的战略部署提上日程。众所周知，高校是人才培养的一级模式，在培养具备基础汽车设计知识人才的同时，高校也在不断发展自己的科研

24、水平，成为国内汽车水平不可忽视的一角。 我国国民经济的增长带动了汽车工业的发展，国产轿车装有自动变速器已是一种趋势。自动变速器技术是提高车辆使用性能、改善车辆动力性和经济性的有效措施，同时还将大大减轻驾驶员的劳动。现代社会，对工业品的要求也越来越高，为了实现这些产品的要求，很多CAD/CAE/CAM软件得到普遍使用。1991年3月，海湾战争结束后的第三周美国政府发表了跨世纪的国家关键技术发展战略，列举了六大技术领域中的22个关键项目，认为这些项目对于美国的长期国家安全和经济繁荣至关重要。而 CAD/CAM技术与其中的二大领域、11个项目紧密相关。CAD/CAM/CAE技术推动了几乎一切领域的设

25、计革命，其发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化的重要标志之一。本课题是基于UG的丰田A341E自动变速器的三维建模及典型机构的运动分析。对于消化吸收国外先进技术并设计、开发具有自主知识产权的国产自动变速器有重大现实意义。 1.2 CAD技术的发展及趋势 随着汽车工业的日益发展和不断壮大，汽车设计技术也在不断进步和更新，大致经历了三个阶段w:最早是经验设计阶段，到第二次世界大战后的50年代，逐步发展到以科学试验和计算分析为基础的设计阶段;从60年代中期在设计中引入了电子计算机后，逐步形成了新的设计技术 计算机辅助设计技术(CAD), 70年代以后，计算机功能进一步完善，使设计过

26、程逐步走向半自动和自动设计的新阶段。正是由于设计技术的不断发展，才使得产品的功能不断提高，新车开发周期更短。 计算机辅助设计(Computer Aided Design)简称CAD，是三十多年来迅速发展起来的一门新兴的综合性计算机应用系统技术，它是指以计算机为主要技术手段来生成和运用各种数字及图形信息进行产品设计。CAD技术是一项集成技术，它包括产品设计、造型、生产、制造、仿真、工艺、工装管理，甚至售后服务。计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAN)技术被誉为自电力发明以来对促进生产发展最具潜力的手段。今天，CAD技术已渗透到工程技术和人类生活的几乎所有领域，并且日益向纵深发展。 汽车工业是CA

27、D技术应用最早的行业之一。目前，它的应用已相当普及，已成为国外汽车工业开发新产品、组织规模生产、加强市场竞争与提高夺标能力的重要手段。特别是在缩短产品开发周期，提高产品性能、质量和可靠性，降低成本等方面，起着重要作用。当今的CAD技术己成为衡量一个国家汽车工业水平的重要标志之一，也是衡量一个汽车制造公司的技术水平的重要标志之汽车工业CAD技术的发展与应用，已有近30年的历史。早在60年代末，美国的福特和通用两大汽车公司，就开始研究如何把CAD技术应用于车身设计。当年福特汽车公司开发的CAD/CAM软件系统PDGS (Product Design Graphics System)，目前仍在汽车造

28、型设计、概念设计、结构设计和有限元前后处理等方面起重要作用。 在国外，计算机除了用于设计制图外，还大量应用于汽车结构分析和模拟车身表面空气动力学试验、噪声、振动和碰撞试验等。CAD和CAM的结合，使模具和许多部件直接由CAD系统输出的数据进行加工，从而部分地取消设计蓝图。 近年来，随着技术的不断进步，又出现了一些新的学科，如AICAD即智能CAD.智能CAD是CAD技术和人工智能(AI)技术的结合，它极大地提高了CAD自动化设计的程度。目前最常见的是CAD专家系统。专家系统是把许多专家积累的经验和设计技巧作为数据储存在知识库中，并应用于系统设计的开发研究中。 我国车辆工业应用CAD技术起步较晚

29、，与国外相比还存在阶段性差距.“六五”期间汽车行业全套引进了国外CAD/CAM系统并进行了初步的消化，CAD技术的应用处于开始阶段，仅开发了一些专用的计算分析软件，尚不能实现二维图形的参数化绘图，工程数据库也未出现。“七五”期间我国汽车工业开发应用CAD技术开始进入有组织有计划阶段，列入国家攻关计划的汽车、轮式拖拉机和轮式装载机产品CAD系统均己建成，并通过鉴定，达到或接近国际八十年代先进水平，投入实际应用并取得了初步成效。 随着计算机技术的飞速发展和车辆工业国内外竞争的需要，CAD技术必将在车辆工业中得到进一步发展和应用。目前，发达国家的汽车工业，己从CAD/CAM发展到CAD/CAM/CA

30、E一体化和柔性生产系统(FMS)和计算机集成生产系统(CIMS)工程。然而CAD/CAM/CAE技术仍然是CIMS的基础和核心，也是实现自动化制造系统不可逾越的发展阶段。发达国家的汽车工业计算机辅助设计的应用范围已从二维发展到三维，从线性发展到非线性，从静态发展到动态，从部件发展到整车。将信息技术、自动化技术与传统的设计、制造技术相结合，实现从设计、加工、检验到销售及服务的全过程的智能化、自动化，将是计算机辅助汽车设计的发展趋势。 1.3 电控液力自动变速器概述 131 自动变速器的组成 自动变速器主要由变矩器、齿轮变速器、油泵、控制系统等部分组成。 液力变矩器：液力变矩器安装在变速器的前端，

31、并与发动机飞轮凸缘相连接。它的作用与手动变速器的离合器相似。现代轿车液力变矩器都由泵轮、涡轮和导轮三元件组成，并设有离合器和减振器。利用液力传动把发动机的动和传递给变速器的输入轴，而当变矩器锁定时，发动机的动力直接传递给齿轮变速器。 齿轮变速器：齿轮变速器包括行星齿轮变速器和普通齿轮式变速器两种。行星齿轮变速器可以是三行星排或二行星排机构，而普通齿轮式变速成器可以是平行轴式普通齿轮变速器。齿轮变速器由换挡执行机构操纵换挡，实现不同挡位的传动比。自动变速器的齿轮变速机构一般有34个前进挡和1个倒挡。这些挡位与液力变矩器相匹配，可以使车辆从起步到最高车速范围内自动进行无级变速。 油泵：油泵安装在液

32、力变矩阵器后面，由飞轮通过变矩器壳直执着驱动。油泵用来为变矩器、液压控制系统和换挡执行机构提供油压。自动变速器使用的油泵通常有齿轮泵、转子泵和叶片泵三种。 控制系统：现代轿车自动变速器控制系统有液力式和电液式两种。由于电子技术的发展，使用电控式和液力式相结合的电控液力式控制方式已经很普遍。电控液力式控制系统由电脑、传感器和控制机构组成。其中液力控制系统由液压阀体等元件组成，液压阀体由上阀体、下阀体和控制机构组成，它安装在齿轮变速器下方油底壳内。驾驶员可以通过操纵手柄改变阀体内手动阀的位置。而控制系统根据手动阀的移动位置，节气门开度、车速、换挡模式开关状态等因素，电控系统按一定的规律控制换挡执行

33、机构的工作，实现自动换挡。 在变速器的外部安装有液压油散热器，用于散发自动变速器油液在工作过程中产生的热量。 132 自动变速器的分类 图1-1 后驱动自动变速器 1 变矩器壳；2变矩器；3油泵组件；4超速挡行星齿轮；5直接挡离合器； 6中间轴支承；7中间轴；8第二挡制动器；9前离合器；10后离合器；11前行星齿轮； 12后行星齿轮；13单向离合器；14低挡和倒挡离合器；15变速器壳；16调速器组件； 17后加长壳体18输出轴；19油液分配器；20控制阀组件；21油底壳； 22超速挡制动器；23超速挡壳；24输入轴；25超速挡单向离合器。 按驱动方式分类：自动变速器在汽车上的布置可分为后驱动自

34、动变速器和前驱自驱动变速器。后驱动自动变速器和齿轮变速器的输入轴及输出轴在同一条轴线上，发动机动力沿直线向后传递，因此它的轴向尺寸较长。后驱动自动变速器，如图1-1所示。前驱动变速器在结构上与后驱动变速器相同，但在变速器壳体内还安装有差速器以及主减速器，形成变速驱动桥结构，这种前驱动自动变速器一般要求发动机横置布置，在前驱动使用自动变速器的轿车上应用较为普遍。前驱动变速驱动桥，如图 1-2 所示。按前进挡位分类：自动变速器可分为二个前进挡、三个前进挡和四个前进挡三种。具有二个前进挡或三个前进挡的自动变速器，最高挡为超速挡，三挡为直接挡。由于四挡自动变速器具有超速挡，不但使自动变速器换挡范围加宽

35、，更多的是由于超速挡的加盟，大大改善了燃油经济性。 图1-2 前驱动变速器驱动桥 1 油泵；2高挡和倒挡离合器；3制动器；4前进挡离合器；5低挡和倒挡制动器； 6前排行星齿轮；7单向离合器；8后排行星齿轮；9变速器壳；10前盖； 11变矩器罩壳；12变矩器；13驱动盘；14止推垫片；15半轴齿轮；16行星齿轮； 17行星齿轮轴；18差速器壳；19从动齿轮；20惰轮；21轴承座；22输出轴； 23油底壳；24控制阀；25输入轴；26油泵轴。 按齿轮变速器类型分类：可分为普通齿轮变速式、平行轴式齿轮变速器和行星齿轮式三种。普通齿轮式自动变速器体积较大、最大传动比小，只在早期生产的轿车上使用。本田轿

36、车使用平行轴式齿轮变速器，分二平行轴和三平行轴式两种，它的齿轮变速器采用常啮合齿轮，由不同挡位的离合器啮合而实现变换。行星齿轮式自动变速器又分为辛普森式行星齿轮自动变速器和拉威挪行星齿轮式自动变速器。行星齿轮式自动变速器结构紧凑，它能根据发动机转速、负荷、车速和行驶条件选择传动比，实现自动换挡，因此大多数轿车采用行星齿轮式自动变速器。 按控制方式分类：自动变速器由于控制方式的不同，可分为液力控制自动变速器和电子控制式或电控液力式自动变速器。液力控制自动变速器是通过机械传动，将车速和节气门开度信号换成液压控制信号，而液压控制阀体中的控制阀根据液压控制信号大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行

37、机构的动作，实现自动换挡。电控液力式自动变速器是通过各种传感器，把发动机转速、节气门位置、车速、冷却温度、液压油温度等参数转换为电信号并输入自动变速器电脑：电脑根据这些信号，按预先设定好的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀发出信号，当需要锁定时还向锁定电磁阀发出电信号。换挡电磁阀和油压电磁阀等到再将电脑输入的电信号转变成液压系统控制信号，液压阀体中的各个换挡阀根据液压控制信号，按控制换挡执行机构进行换挡。 133 自动变速器特点 手动变速器因为采用机械传动,因此传动效率高工作可靠.但其在换挡时易产生冲击,产生动载荷,容易使零件损坏.在道路条件较为复杂时驾驶员需要频繁操纵手柄, 踩离合器踏板进行

38、换挡,增加了驾驶员的负担,使驾驶员易于疲劳,影响行车安全。 目前许多中高挡轿车上相继采用自动变速器，它与手动变速器相比，有下列优点： （1） 由于自动变速器没有离合器踏板，因此消除了离合器操作和频繁换挡，减轻了驾驶员负担，使驾驶操作简单、省力，用利于行车安全。 （2） 自动变速器能适应道路阻力变化，在最低挡和最高挡之间能自动实现无级变速。特别是车速达到一定程度时，液力变矩器锁定离合器进行锁定，使发动机动力经过齿轮直接传递给输出轴，使发动机的动力性和经济性均得到提高。 （3） 汽车起步、加速时平稳，能吸收和减轻换挡过程中产生的振动与冲击，使乘从舒适性得到提高。 （4） 自动变速器采用液力传动，发

39、动机和传动系处于“弹性”连接，有效地减少了接合冲击，使传动系的负担减轻，使变速器零件寿命得于延长。 （5） 当外界负荷增加时，自动变速器能避免发动机熄火，使发动机启动次数减少，提高燃油经济性，同时也减轻了排气污染。 随着科学技术的发展，自动变速器结构复杂、工艺水平高、造价昂贵等缺点都得到了逐步改善，所以国内外使用自动变速器的车辆在日益增多。从发展趋势看，轿车使用自动变速器已成为一种潮流。 134 自动变速器工作过程 液力变矩器内液压油的流动，把发动机的扭矩增大并传递给行星齿轮机构。与此同时，液压控制系统又根据节气门开度、车速等信号操纵行星齿轮机构，使其获得相应的传动比和挡位，使自动变速器进行升

40、挡、降挡、前进、倒退。自动变速器在使扭矩增大、油门开度和车速信号对液压控制装置的操纵、行星齿轮机构传动比的变化，都在自动变速器内部进行，不需要驾驶员操纵，自动进行换挡。 1.3 本文主要研究内容 提出了对A341E自动变速器进行计算机建模，并提出了对行星齿轮组进行运动分析的设想，以达到提高产品质量、缩短产品研制开发周期、提高企业对市场的快速反应能力、技术创新能力和产品开发能力的目的。 本文研究内容主要包括四部分：一是对A341E自动变速器进行精密测量或查阅相关数据手车，取得变速器的数据，然后通过学习UG软件，利用UG强大的建模功能对变速器进行建模。二是对 UG 软件的装配模块进学习，掌握对零部

41、件进行虚拟装配的功能。三是通过查阅相关书籍、上网检索、期刊资料查阅，掌握A341E自动变速器行星齿轮组的工作原理。四是学习UG运动分析模块，并将UG装配好行星齿轮组模型，调入运动模块进行运动分析。 2 A341E自动变速器的实体建模 2.1 建模工具的选择 目前，国内外市场上流行的三维CAD软件种类繁多，主要有MDT、Solidworks、 SolidEdge、I-DEAS、UG、CATIA、Pro/ENGINEER我们进行 CAD 支撑软件选型要点如下： 软件技术的领先性和技术的可持续发展性。 用户群的数量 软件功能模块的丰富程度 软件的易学易用性 是否有功能强大、效率高的二次开发模块 Un

42、igraphics(简称UG)是当前世界上最先进的面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件。作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获得三维产品定义，UG软件被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数控加工等各个领域。 UG为企业带来了显而易见的价值：更快的新产品开发；使复杂产品设计简化；减少产品成本和增加企业的竞争实力。它已成为世界上最优秀公司广泛使用的系统。这些公司包括：通用汽车、波音飞机、通用电气、惠普发动机、埃立信、飞利浦、松下、精工和柯达等，如今UG在全球已拥有17000多个客户。 Unigraphics软件系列1990年初进入中国，并很快就以其先进的管理理念、强大的工程背景、完善的技术功能以及专业化的技术服务队伍赢得了广大中国用户的赞誉。新用户群也正以每年近40%的增幅不断扩展。现在，由原UGS与原SDRC公司合并而成的UGS PLM Solutions在中国的用户已超过3000家，装机量达15000多台套，广泛应用于国内的航空航天、汽车、通用机械、高技术/电子等各个领域。 Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计