基于ADAMS的变速箱动力学仿真分析(3)

图2-5四档的传动路线

e．倒档的传动路线 如图2-6所示

图2-6倒档的传动路线

2.4 两轴式手动变速器的结构名称

以现代瑞纳1.4L的两轴式手动变速器为例，如图2-7所示。

8

图2-7瑞纳1.4L 手动变速器

9

3机械系统的分析理论基础

3.1 参考系和坐标系的分类

1.地面参考系 指的是一个单独的牛顿惯性参考系，它是固定在一个“绝对静止”的空间中

2.构件参考系 指的是对于每一个刚性体都有一个参考系，称为构件参考系，刚性体上的各个点相对于该构件上的参考系是静止的.

坐标系 机械系统中的坐标系通常采用的是直角坐标系，它是由1个原点、3个相互垂直的单位坐标矢量组成，常用的是采用右手规则的笛卡尔坐标系。所有矢量够可以用3个单位坐标矢量的分量表示。在机械系统运动分析过程中，通常使用的3种坐标系与ADMAS软件中定义的3种坐标系统相对应：

1.地面坐标系 固定在地面的绝对坐标系。ADAMS中所有的构件的位置和方向都是相对于地面坐标来确定的。

2.局部参考坐标系 ADAMS中的每一个构件都有一个这样的坐标系，它的位置、方位相对于地面坐标系而确定的，并且随部件一起变化。

标记 在ADAMS中是各个构件各自内部的坐标系统，它分为两类：固定标记和浮动标记。

3.2坐标系的设置 3.2.1欧拉角法

指的是定位坐标系的原点0，其原点0相应的笛卡尔坐标值，是确定原点的位置或者是确定相对于基础坐标系的旋转角度、旋转轴和旋转的顺序，并且用来确定定位坐标系的方向。

3.2.2 3点法

不在同一直线上的3个点1、2、3在定位坐标系的笛卡尔坐标值或1、2、3这三个点在基础坐标系的笛卡尔坐标值。

10

3.2.3 X-Z点法

其坐标值是基于笛卡尔坐标原点定位的；规定笛卡尔坐标点的定位坐标z值，笛卡尔坐标点的X轴；笛卡尔坐标点定位坐标X-Z面的值，这一点与原点O和坐标轴点不应在同一直线上。

11

4虚拟样机原理和模型的建立

4.1虚拟样机技术

虚拟样机技术是计算机辅助工程的一项重要技术，是数字优化方面的方法，也是做机械设方面工作必不可少的一个工具，并且应用在各个领域中，它是理念是在人们开发新产品时，在产品概念设计阶段，用理论分析的方法，比且结合计算机技术，也就是通过计算机语言，对他们进行综合管理。并且对该产品在设计的进行系统的性能测试，从而弥补设计缺陷，完善设计方案。

虚拟样机技术是基于对多体系统动力学的理论基础，并且研究包括：

静力学分析：在构件系统受到静载荷的作用时，可以确定构建的平衡位置和运动副的静反力。

运动学分析：不考虑构件系统运动原因的情况下，分析各构件的位置、速度和加速度的变化关系。

动力学分析：关于讨论载荷和系统运动之间的关系，并且分为两种，一是关于 正向动力学分析，即通过已知外力来求系统运动的问题，这样的问题可以是求非线性微分方程的积分；二是关于逆向动力学分析，即已知系统的运动得出系统构建的运动副的动反力。

4.2 MSC. ADAMS结构功能和动力学方程的建立 4.2.1 MSC.ADAMS软件

在虚拟样机技术的基础上，开发的软件MSC.ADAMS（automatic aynamic analysis of mechanical systems）是由由美国的MDI开发，在经历了12个版本的更新完善后，被美国MSC公司收购，是对机械系统的运动学与动力学进行仿真计算和分析的软件，本书以2013版本为基础来介绍MSC.ADAMS的内容，ADAMS是一款非常强大的软件，它集模型的建立，函数计算和仿真分析的后处理与一体的，并且MSC.ADAMS由多个模块组成，其中还专门针对专业领域开发的专业模块来为设计者提供方便。

4.2.2 MSC. ADAMS的功能

12