选换挡机构作为变速器关键部件之一,其性能对整车的换挡性能具有决定性作用。目前,国内选换挡机构生产企业的研发和制造主要依赖于对进口产品的逆向仿制,缺乏对选换挡机构的正向开发以及相关性能试验研究,同时也缺乏选换挡机构性能的试验评价指标体系。本文正是围绕选换挡机构正向开发所需的多体动力学仿真分析和试验研究及评价而展开以下几个方面研究内容。(1)介绍了选换挡机构的结构类型、工作原理以及作用,为选换挡机构静力学和动力学理论分析奠定了基础,并运用AMESim仿真平台分析了选换挡机构对变速器换挡过程的二次冲击和最大换挡力的影响,得到增加选换挡机构换挡臂的转动惯量具有减小二次冲击的作用。(2)依托整车换挡性能评价体系,提出选换挡机构单体的试验评价方法和评价指标,并详细阐述了选换挡机构单体的试验评价指标。选换挡机构性能的主要评价指标为选挡力、选挡位移、换挡力、换挡位移以及刚度等。(3)首先结合选换挡机构在选换挡过程中运动规律,导出了选换挡机构性能指标所对应的动力学计算公式。其次参照选换挡机构实物,运用Solidworks设计软件建立了选换挡机构的三维仿真模型。最后结合选换挡机构性能指标的动力学计算公式,利用ADAMS机械系统动力学分析软件对选换挡机构仿真模型进行了多体动力学仿真分析。(4)搭建选换挡机构综合性能试验台,阐述了试验台架的工作原理、构成及功能。利用所搭建的专用试验台对某款选换挡机构进行了性能试验,将试验结果与仿真结果进行了对比分析,仿真结果与试验结果较为接近,证明仿真的正确性,并运用第三章所建立的选换挡机构性能评价方法对其进行了客观评价分析。(5)利用正交试验设计方法对选换挡机构性能的影响因素进行了分析,得到影响选换挡机构性能的主要因素,结合正交试验选出的最优解组合,影响选换挡机构性能的主要因素是选挡斜坡的外形和换挡斜坡的外形,提出选换挡机构的优化设计方向,为选换挡机构的优化设计提供了可靠理论依据。
