【正文】 本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究 成果。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。而且通過(guò)裝配，可以擇優(yōu)選擇裝配順序，從而使得完成裝配工作更加高效快捷，經(jīng)過(guò)這種優(yōu)良的裝配設(shè)計(jì)以及流程的 優(yōu)化，制作出自動(dòng)變速器安裝系統(tǒng)，而這個(gè)系統(tǒng)可用于汽車行業(yè)間關(guān)于自動(dòng)變速器裝配以及其它操作的培訓(xùn)，另外可供用戶學(xué)習(xí)，用戶通過(guò)所制作的這個(gè)系統(tǒng)，可以完整清晰了解自動(dòng)變速器的相關(guān)知識(shí)。 虛擬仿真裝配技術(shù) 虛擬仿真裝配技術(shù) 裝配在產(chǎn)品生命周期中起著很重要的作用，也是產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程，總而言之，就是將加工出的零件，按照一定的順序和要求安裝在一起，實(shí)現(xiàn)整體的功能。 虛擬仿真裝配（ Virtual Assembly）是基于制造過(guò)程現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)化的快速發(fā)展，而逐漸發(fā)展的一種先進(jìn)制造裝配理念，虛擬裝配是利用計(jì)算機(jī)工具，而不需要產(chǎn)品或者支持過(guò)程的物理實(shí)現(xiàn)，通過(guò)分析、預(yù)建模、可視化以及數(shù)據(jù)表示等進(jìn)行或者輔助進(jìn)行裝配相關(guān)的工程活動(dòng)。虛擬裝配在航空航天、汽車、船舶、工程機(jī)械等領(lǐng)域的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其裝配工藝規(guī)劃占據(jù)著主導(dǎo)位置，所以一直深 受到國(guó)內(nèi)外各行各業(yè)人士的關(guān)注與參虛擬仿真裝配技術(shù) 與。 ?裝配 / 拆卸規(guī)劃技術(shù)：通過(guò)運(yùn)用機(jī)械原理方面裝配的知識(shí)，對(duì)于所建的模型進(jìn)行合理的裝配，以及優(yōu)化裝配方案，以及警惕其中許多的注意事項(xiàng)。 在國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)對(duì)虛擬裝配技術(shù)的研究起步于 20 世 紀(jì) 90年代末期 ,發(fā)展速度比較快 ,取得了不少研究成果，并提出了許多有價(jià)值的新理論和新方法。西安交通大學(xué)著力于 DFA集成規(guī)劃與裝配系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究； 2020 年哈爾濱工業(yè)大學(xué)基于 SolidWorks 開(kāi)發(fā)了“渦輪泵三維數(shù)字化裝配工藝系統(tǒng)、 國(guó)外， 1997 年，英國(guó)的 HeriotWatt 大學(xué)開(kāi)發(fā)了虛擬 裝配規(guī)劃系統(tǒng) UVAVU，虛擬仿真裝配技術(shù) 意大利 Bologna 大學(xué)開(kāi)發(fā)了基于 CAD 的裝配規(guī)劃與驗(yàn)證系統(tǒng)。日本豐田汽車株式會(huì)社基于 CATIA平臺(tái)開(kāi)發(fā)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可裝配性驗(yàn)證系統(tǒng)與汽車整體裝配設(shè)備可視化綜合系統(tǒng)??除此之外，虛擬仿真裝配技術(shù)在其他企業(yè)和領(lǐng)域也被廣泛運(yùn)用，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等多種高新技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在未來(lái)會(huì)得到更多的突破發(fā)展。 3） 構(gòu)想性（ imagination） 這一特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各行各業(yè)間都可以構(gòu)想運(yùn)用，它以它獨(dú)特的虛擬環(huán)境，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境 ,而且其廣闊的想像空間可以拓寬人類現(xiàn)有的認(rèn)知范圍，甚至可以超于客觀環(huán)境所能達(dá)到的寬度，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給人們的無(wú)限構(gòu)想提供了條件，比如對(duì)本文中的自動(dòng)變速器的裝配過(guò)程可以進(jìn)行構(gòu)想，從虛擬仿真裝配技術(shù) 而得到最終的自動(dòng)變速器安裝系統(tǒng)，這就是在最初的構(gòu)想下所研究出來(lái)的，所以構(gòu)想性提供了無(wú)限的可能，也提供了無(wú)限的認(rèn)知?，F(xiàn)在馬自達(dá) 6由合資公司一汽馬自達(dá)國(guó)產(chǎn)，從馬自達(dá) 6進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，一直都是許多人心目中運(yùn)動(dòng)中型車的代名詞，圖 6轎車 圖 馬自達(dá)６汽車 FS5AEL自動(dòng)變速器簡(jiǎn)介 自動(dòng)變速器是在機(jī)械式變速器、液力變矩器等液力傳動(dòng)技術(shù)和電子控制技術(shù)的基楚上發(fā)展而成的 ,它可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速等工況的變化自動(dòng)變換傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，以使汽車獲得良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并且有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染以及顯著地提高車輛的安全性、乘坐舒適性和操縱輕便性。而液壓控制機(jī)械裝置，則是根據(jù) TCM所傳遞 的信號(hào)，依據(jù)每個(gè)電磁閥的操作，接通在控制閥體中的液壓通道，另外同時(shí)控制離合器的結(jié)合壓。 1 液力變矩器 液力變矩器把動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞至機(jī)械式變速器。圖 圖 液力變矩器的傳動(dòng)比 i 為輸出轉(zhuǎn)速（即渦輪轉(zhuǎn)速 wn ）與輸入轉(zhuǎn)速（即泵輪轉(zhuǎn)速 bn ）之比，即 1??bwnni 液力變矩器輸出轉(zhuǎn)矩 wM 與輸入轉(zhuǎn)矩（即泵輪轉(zhuǎn)矩 bM ）之比稱為變矩系數(shù)，用 K虛擬仿真裝配技術(shù) 表示，即bwMMK? 上圖反應(yīng)了變矩系數(shù) K和變矩器傳動(dòng)比 i （或渦輪轉(zhuǎn)速 wn ）之間的變化關(guān)系 可以得到，變矩系數(shù) K是隨著渦輪轉(zhuǎn)速的改變而連續(xù)變化的，當(dāng)汽車起步、上坡或者遇到較大的阻力的過(guò)程中，假如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不變，即從泵輪輸入的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩不變，這時(shí)候，汽車車速會(huì)相應(yīng)的降低，即渦輪的轉(zhuǎn)速降低，從而由圖中得知，變矩器傳動(dòng)比會(huì)降低，而變矩系數(shù)會(huì)相應(yīng)的增大，即渦輪所輸出的扭矩會(huì)相應(yīng)的增大，使得驅(qū)動(dòng)車輪獲得較大的扭矩，保證汽車在行 進(jìn)過(guò)程中克服遇到的阻力而繼續(xù)前行，所以變矩器是一種隨著汽車行駛阻力的不同而自動(dòng)改變輸出扭矩的無(wú)級(jí)變速器，另外還具有保證汽車平穩(wěn)起步，減緩扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等功能。 ④若要使得太陽(yáng)輪和齒圈的轉(zhuǎn)速想同，即 21 nn? 則 21113 1 nnnnn ????? ?? 所以，當(dāng)三個(gè)元件中的任意兩個(gè)零件連成一體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第三個(gè)零件的轉(zhuǎn)速和前兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)零件的轉(zhuǎn)速相同，即行星齒輪組中所有元件都沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況，就是一個(gè)整體的運(yùn)動(dòng)，從而變成從液力變矩器輸入，直接從變速器輸出的一端輸出，這就是直接檔傳動(dòng)，傳動(dòng)比就是 1 2） FS5AEL自動(dòng)變速器齒輪組結(jié)構(gòu) 在變速器內(nèi)部有 3個(gè)行星齒輪組，分別稱為前行星齒輪組、后行星齒輪組和副行星齒輪組。 1 前行星齒輪和后行星齒輪 前行星齒輪機(jī)構(gòu)與單向離合器的外座圈整合在一起，并與低速檔和倒檔制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)盤嚙合。后行星齒輪與后小齒輪的內(nèi)部裝有后中心齒輪，其外部有后內(nèi)齒輪。 2 副行星齒輪 在副行星齒輪中，副中心齒輪安裝在此小齒輪內(nèi)部，副內(nèi)部齒輪安裝在其外部。 3 離合器與制動(dòng)器 在 FS5AEL自動(dòng)變速器動(dòng)力裝置中，包括幾對(duì)離合器與制動(dòng)器，離合器有前進(jìn)離合器、 34離合器、倒檔離合器、直接離合器和 2號(hào)單向離合器。 圖 B 顯示當(dāng)液壓作用于活塞上時(shí)的離合器狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)盤和從動(dòng)盤緊緊地壓在一起，將離合器鼓旋轉(zhuǎn)速度傳遞到輪轂。 圖 為前進(jìn)離合器組成機(jī)構(gòu)模型圖 圖 34 離合器 ? 將輸入扭矩從汽輪機(jī)軸傳送至后行星齒輪后架。 直接離合器 ? 把副行星齒輪架與副中心齒輪接合。 2 號(hào)單向離合器 1GR、 2GR、 3GR和 4GR 的 D、 M 檔運(yùn)作。 圖 1號(hào)單向離合器示意圖 1 單向離合器外座圈（前內(nèi)齒輪）不能轉(zhuǎn)動(dòng) 2 單向離合器外座圈（前內(nèi)齒輪）能轉(zhuǎn)動(dòng) 3 單向離合器內(nèi)座圈（固定在變速驅(qū)動(dòng)橋箱上） 上圖中所有的旋轉(zhuǎn)方向均從液力變矩器查看。 2） 制動(dòng)器 2 4 制動(dòng)帶 ?24 制動(dòng)帶 鎖定倒車鼓并固定后中心齒輪。 2 4 制動(dòng)帶的操作 下圖為 2 4 制動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)圖 圖 2 4 制動(dòng)帶的工作原理 圖 2 4 制動(dòng)帶結(jié)構(gòu)原理圖 1 帶支柱 2 伺服機(jī)構(gòu)復(fù)位彈簧 3 釋放側(cè) 4 伺服機(jī)構(gòu)定位器 5 接合側(cè) 6 伺服系統(tǒng)活塞 虛擬仿真裝配技術(shù) 7 24 制動(dòng)帶 ?當(dāng)液壓作用于伺服固定器與伺服活塞（ 24 制動(dòng)帶接合側(cè)）式，伺服活塞作用于 24 制動(dòng)帶以鎖定 24 制動(dòng)鼓。當(dāng)液壓同時(shí)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(qū)動(dòng)橋箱之間時(shí)，伺服活塞被推向伺服固定器一側(cè)，因?yàn)樵摱^(qū)域與彈簧力的差 別， 24 制動(dòng)鼓的鎖定被解開(kāi)。 ? 當(dāng)車輛倒退時(shí)運(yùn)作。 虛擬仿真裝配技術(shù) 圖 自動(dòng)變速器檔位動(dòng)力傳遞圖 1 輸入 2 前進(jìn)離合器 3 1 號(hào)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(dòng)齒輪 9 二檔齒輪 10 副小齒輪 11 減速制動(dòng) 12 2 號(hào)單向離合器 13 副中心齒輪 14 副內(nèi)齒輪 15 驅(qū) 動(dòng)齒輪 16 齒圈（差速器） 17 輸出 1 前、后行星齒輪組動(dòng)力傳遞： l擋時(shí)，前進(jìn)擋離臺(tái)器 2接合，驅(qū)動(dòng)前行星齒輪組中的前中心齒輪 6，前中心齒輪 6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，前小齒輪 7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。后行星齒輪組在 1擋時(shí)沒(méi)有參與動(dòng)力傳遞。 由以上分析可知，在一檔時(shí)， l號(hào)單向離臺(tái)器鎖止是動(dòng)力傳遞的唯一途徑，當(dāng)動(dòng)力反向傳遞時(shí)，它會(huì)打滑空轉(zhuǎn)，故沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。 虛擬仿真裝配技術(shù) 第三章 自動(dòng)變速器零件的建模 CATIA 簡(jiǎn)介 CATIA（ Computer Aided Tree— Dimensional Interactive Application ）是由法國(guó)的達(dá)索飛機(jī)公司在 70年代開(kāi)發(fā)，由美國(guó) IBM公司銷售的主流的 CAD／ CAE／ CAM一體化軟件。 2）模型的制作：在建模過(guò)程中，我們要運(yùn)用 CATIA 建模軟件，要達(dá)到所建模型尺寸的準(zhǔn)確，同時(shí)還要使模型外觀更加接近，同時(shí)使得后面的裝配過(guò)程更加有效。 CATIA 系統(tǒng)中含有自帶的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，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(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)零部件，這些自帶的標(biāo)準(zhǔn)零部件可直接拿來(lái)使用。 （ 3）包含多個(gè)功能模塊 CATIA 包含一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)版塊（ Mechanical Design） ,僅是機(jī)械設(shè)計(jì)模塊，就包括 Sketcher(草繪器）、 Part Design(零件設(shè)計(jì) )、 Assembily Design(裝配設(shè)計(jì) )、Drafting(工程圖 )等多種工作臺(tái)，另外還具有其它的模塊，從最初的 12 個(gè)增加至現(xiàn)今的 140 多個(gè)，廣泛用于航空航天、汽車制造、機(jī)械制造等多種領(lǐng)域。 1 太陽(yáng)輪建模 太陽(yáng)輪是在零件設(shè)計(jì)模塊（ Part Design）中進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先在 XY 平面上進(jìn)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(shè)計(jì)，按照基本的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)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。 1） 圖 為變速器中電磁閥建模圖 圖 電磁閥建模圖 2） 圖 為變速器中油底殼建模圖 虛擬仿真裝配技術(shù) 圖 油底殼建模圖 3） 圖 為變速器中端蓋建模圖 圖 端蓋建模圖 本章小結(jié) 在本章中，首先對(duì) CATIA 這個(gè)具有強(qiáng)大功能的軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)介，簡(jiǎn)單介紹了一下其歷史發(fā)展過(guò)程，然后對(duì)運(yùn)用 CATIA 進(jìn)行建模的 過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了介紹，通過(guò)上述介紹，引入正題，展示了運(yùn)用 CATIA 進(jìn)行行星齒輪組建模的一個(gè)過(guò)程，還有一些客體之類零件建模的過(guò)程，通過(guò)本章，使得讀者更加了解在自動(dòng)變速器裝配過(guò)程中的首先解決的問(wèn)題，那就是建模，根據(jù)已知的實(shí)體的精確尺寸，進(jìn)行建模，而且必須使得所建模型尺寸與原實(shí)體一致，這樣才為后面的裝配過(guò)程打下一個(gè)好的基礎(chǔ)，同時(shí)使得到的裝配模型更加合理。 3Dmax 建模流程 3Dmax 實(shí)現(xiàn)三維可視化建模的思路如下： 1 建立模型。 3 光照處理。 基于 3DMAX技術(shù)的自動(dòng)變速器零件裝配 自動(dòng)變速器的裝配是一個(gè)復(fù)雜的步驟，在此之前，需要把用 CATIA建好的自動(dòng)變速器零件模型全部導(dǎo)入 3DMAX，從而進(jìn)行裝配。密封墊圈、 3 安裝滾針軸承 4 安裝 2 號(hào)單向離合器 5 安裝直接離合器部件 6 安裝副中心齒輪 7 安裝輸出齒輪部件 8 安裝軸承座圈、安裝滾針軸承 上述裝配過(guò)程的展示如圖 所示。 虛擬仿真裝配技術(shù) 第五章 基于 FLASH的變速器裝配系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) Flash 簡(jiǎn)介 Flash 是 Macromedia公司推出的一款多媒體動(dòng)畫制作軟件，利用該軟件不但可以制作出集音樂(lè)、聲效、動(dòng)畫于一體的高品質(zhì)動(dòng)畫，還可以制作出交互式影片和具有完備功能的網(wǎng)站。現(xiàn)在更是許多專業(yè)與非專業(yè)設(shè)計(jì)者的首選動(dòng)畫制作軟件。 自動(dòng)變速器裝配系統(tǒng)初級(jí)菜單界 面 經(jīng)過(guò) Catia對(duì)自動(dòng)變速器零件的三維建模，再通過(guò) 3DMAX的渲染處理，經(jīng)過(guò)裝配，通過(guò) 3DMAX中自帶的攝像頭工具，將每個(gè)裝配過(guò)程的記錄下來(lái)，分別保存文件，通過(guò)上述準(zhǔn)備工作，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)自動(dòng)變速器裝配的貯備工作基本完成，經(jīng)過(guò)對(duì)自動(dòng)變速器動(dòng)畫的構(gòu)思，構(gòu)建自動(dòng)變速器裝配系統(tǒng)，首先進(jìn)入整個(gè)自動(dòng)變速器的