單錐面鎖環(huán)式同步器有限元動態(tài)分析及撥叉結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、目前對同步器的研究，主要偏向于換擋過程試驗(yàn)研究、理論物理模型推導(dǎo)、動力學(xué)仿真以及對部分零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中，同步器的試驗(yàn)研究雖然能夠較為真實(shí)的反映換擋過程的真實(shí)情況，但并不能觀察到各零件的真實(shí)運(yùn)動情況，且試驗(yàn)成本高昂；模型推導(dǎo)和動力學(xué)仿真研究著重分析了同步器中的運(yùn)動學(xué)問題、換擋力和換擋時間，而缺少了對同步器中故障問題的分析研究；同步器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，往往是設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對撥叉、彈簧等的改進(jìn)，然后利用試驗(yàn)分析改進(jìn)效果，效率較低。
　　

2、本文以某商用車變速器中單錐面鎖環(huán)式同步器為研究對象，針對其現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的強(qiáng)度破壞、磨損和燒灼等現(xiàn)象，利用虛擬仿真技術(shù)分析同步器換擋過程中產(chǎn)生故障的原因，并加以改進(jìn)。將同步器的換擋過程劃分成五個階段，預(yù)同步階段、同步階段、解鎖階段、嚙合階段和換擋完成階段。根據(jù)這五個階段的特征，具體分析研究內(nèi)容如下：
　　（1）建立同步器動力學(xué)模型，分析其換擋過程并提取換擋力、撥叉位移等參數(shù)；
　?。?）將動力學(xué)分析獲得的參數(shù)作為邊界條件，建立對

3、稱撥叉、不對稱撥叉同步器有限元動態(tài)模型，分析對比換擋過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中、破壞的原因；
　?。?）針對不對稱撥叉兩臂不同剛度而產(chǎn)生的偏載及應(yīng)力集中現(xiàn)象，確認(rèn)設(shè)計(jì)變量、約束條件和優(yōu)化目標(biāo)，對其進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化，并將優(yōu)化后撥叉與同步器裝配，進(jìn)行有限元分析并與優(yōu)化前結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證撥叉優(yōu)化的有效性。
　　從動力學(xué)分析、有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化三個方向?qū)五F面鎖環(huán)式同步器進(jìn)行分析，旨在提高同步器研究設(shè)計(jì)效率，改善同步器換擋性能，并