【正文】 軸 15 倒擋撥叉　16 三四擋撥叉　17 一擋齒輪　18 一擋齒環(huán)　19 同步器齒套　20 同步器齒轂　21 同步器滑塊圖 16變速箱裝配層次圖 在對(duì)汽車變速器進(jìn)行裝配時(shí)，各零件與其它零件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系、放置約束關(guān)系以及該元件的自由度都應(yīng)仔細(xì)考慮，以保證裝配后的整體模型定位可靠、運(yùn)動(dòng)靈活且互不干涉。在裝配過程中，應(yīng)先選取一個(gè)零件作為基體，然后再添加其它零件。裝配件中添加零件可以分為添加連接元件和固定元件 2 種。添加連接元件時(shí)，連接到裝配體中的零件與裝配體中的其它零件間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的類型與選取的連接類型有關(guān)。Pro/Engineer 提供了多種連接類型，包括剛性、銷釘和圓柱等，每一種連接類型都與一組獨(dú)立的幾何約束相關(guān)聯(lián)，而每一種約束又與特定的自由度相關(guān)聯(lián)。例如，銷釘連接定義軸對(duì)齊約束和平面匹配約束后，此銷釘連接就只有 1 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和 0 個(gè)平移自由度，這意味著使用銷釘連接的零件可以相對(duì)于它所依附的零件旋轉(zhuǎn)，但不能在該零件上移動(dòng)。向裝配件中添加固定元件時(shí)，定義的放置約束為完全約束模型，不允許零件以特定方式運(yùn)動(dòng)。例如，輸入軸與該軸上的軸承，二者之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此在向輸入軸上添加 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 17軸承時(shí)，應(yīng)定義軸承與輸入軸旋轉(zhuǎn)軸線的對(duì)齊約束以及兩者端面的對(duì)齊約束，使該裝配狀態(tài)為完全約束，相當(dāng)于在輸入軸上添加了一個(gè)固定元件 [12]。總裝配圖流程和總裝配如118 所示： 圖 17變速箱總裝配流程圖 圖 18變速箱總裝配圖 5 變速器運(yùn)動(dòng)仿真分析在 Pro/Mechanism 中，可以對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析。變速器的運(yùn)動(dòng)仿真是建立在其裝配模型的基礎(chǔ)上，通過設(shè)定連接、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及運(yùn)動(dòng)初始條件等一系列操作來實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)動(dòng)仿真所需的連接條件在變速器裝配階段就已定義 [13]。 運(yùn)動(dòng)仿真的工作流程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，一般工作流程為：先建立運(yùn)動(dòng)模型，包括建立聯(lián)接、設(shè)置聯(lián)接軸、運(yùn)動(dòng)副和伺服電機(jī)；然后設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境，如設(shè)置重力阻尼等；接著進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真；還可做進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)分析，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)態(tài)分析等；最后獲取分析結(jié)果 [14]。流程圖如箱體 中間軸總成 中間軸前軸承及前端蓋等零部件中間軸后軸承及后端蓋等零部件倒檔軸 倒檔齒輪倒檔軸定位塊二軸總成一軸一軸后軸承及端蓋等零部件二周后軸承及端蓋等零部件頂蓋總成 操縱桿總成 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 18圖 19 所示：圖 19運(yùn)動(dòng)仿真流程圖 齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)仿真分析變速器是通過使構(gòu)成不同傳動(dòng)比的齒嚙合來實(shí)現(xiàn)變速，因此仿真過程中主要采用齒輪運(yùn)動(dòng)副。下面是其仿真過程：（1）創(chuàng)建齒輪連接。首先進(jìn)入“應(yīng)用程序/機(jī)構(gòu)”工作環(huán)境，然后點(diǎn)擊菜單欄中的“編輯/連接”選項(xiàng)，此時(shí) Pro/E 將彈出連接組件對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“運(yùn)行”按鈕以檢查裝配的連接情況，如果裝配連接成功，將直接彈出連接成功的對(duì)話框。這時(shí)，單擊特征操作按鈕區(qū)中的“定義齒輪副連接”工具，進(jìn)行定義齒輪連接結(jié)構(gòu)。接受系統(tǒng)默認(rèn)的傳動(dòng)類型—標(biāo)準(zhǔn)，選擇連接軸以后，系統(tǒng)將自動(dòng)選取齒輪的“主體”和“托架” ，在“節(jié)圓直徑”欄中輸入設(shè)計(jì)值。同理，對(duì)另兩個(gè)齒輪也進(jìn)行相同的“定義齒輪副連接”操作。然后，單擊“定義齒輪副連接”對(duì)話框中的“屬性”選項(xiàng)卡，接受“齒輪比”中的“節(jié)圓直徑” ，以完成整個(gè)齒輪副的連接。（2）創(chuàng)建伺服電動(dòng)機(jī)。Pro/E 中的伺服電動(dòng)機(jī)可以為機(jī)構(gòu)提供虛擬的“動(dòng)力” ，通過設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)以及平移運(yùn)動(dòng)，并且能以函數(shù)的方式定義運(yùn)動(dòng)輪廓。首先，打開“伺服電動(dòng)機(jī)”對(duì)話框，選擇伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)象；在“輪廓”面板中的“規(guī)范”欄里選擇“速度”選項(xiàng)，在“模”欄中選擇“常數(shù)” ，表示驅(qū)動(dòng)器將以常數(shù)形式運(yùn)行；最后輸入轉(zhuǎn)速值 200 deg/s，以完成伺服電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)建。（3）運(yùn)動(dòng)分析。選擇“機(jī)構(gòu)/分析”選項(xiàng)，打開“分析”對(duì)話框，在對(duì)話框中的“類型”選項(xiàng)卡中選中“運(yùn)動(dòng)學(xué)”選項(xiàng)，設(shè)置運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)間，最后單擊“運(yùn)行”按鈕就可以查看齒輪組的運(yùn)行情況了。變速器齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真如圖 20 所示：建立運(yùn)動(dòng)模型設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)分析分析結(jié)果建立聯(lián)接 設(shè)置連接軸、運(yùn)動(dòng)副、伺服電機(jī)設(shè)置重力阻尼等運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)態(tài)分析等 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 19圖 20變速器齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真圖 結(jié)束語(yǔ)通過應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變速器的裝配建模與運(yùn)動(dòng)仿真。該方法既縮短了建模時(shí)間，減少了設(shè)計(jì)人員工作量，又便于裝配后的干涉檢查，能夠發(fā)現(xiàn)裝配體中可能存在的零件干涉并顯示出來，且方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行查看及修改。運(yùn)動(dòng)仿真分析可以動(dòng)態(tài)的模擬變速器的工作過程，使原來在二維圖紙上難以表達(dá)和設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)變得直觀和易于修改。而且在縮短開發(fā)周期的同時(shí)，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。參考資料[1]肖田元，韓向利．虛擬制造體系結(jié)構(gòu)研究[J]．計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，1999，5(1)：5659.[2][J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào), 2022, 20(5)：8082[3]熊光愣，郭　斌，陳曉波，等．協(xié)同仿真與虛擬樣機(jī)技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2022.[4]張悅刊，鐘佩思，楊俊茹．基于虛擬樣機(jī)的齒輪減速器設(shè)計(jì)與仿真研究[J]．機(jī)械工程師，2022(7)：100102.[5]崔新濤．基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的變速器動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]．天津：天津大學(xué)，2022.[6]劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2022.[7]張洪欣. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.[8]陳家瑞. 汽車構(gòu)造[M].第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[9]張文春. 汽車?yán)碚揫M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[10]HansHermann Braess, Ulrich Seiffert. 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