A341自动变速器动力传动系统动力学仿真

刘涛 姜昱祥 张勇 徐驰

摘 要：文章主要研究A341自动变速器动力传动机构：换挡执行元件和行星齿轮机构。综合运用Solidworks、ADAMS进行A341自动变速器机械传动机构的建模和系统动力学仿真，确定不同档位的传动路线，进行运动学仿真，通过转速仿真确定模型的正确性，分析不同档位的受力及fft变换，确定不同零部件的受力、振动情况，为自动变速器动力传动系统提供研究方法、为零部件的改进提供依据。

关键词：A341自动变速器;Solidworks建模;ADAMS仿真;运动学分析;杠杆模拟法

中图分类号：TH132.46  文献标志码：A  文章编号：1671-7988（2020）14-91-04

Abstract： This paper studies mainly the power transmission mechanism of A341 automatic transmission： Shift actuating element and planetary gear mechanism. This paper uses of Solidworks and ADAMS comprehensive for the model of mechanical transmission and the system dynamics simulation， This paper determines the different gear transmission route， and through speed simulation to determine the correctness of the model， This paper analysis the stress of the different gear transform and fft， and determines the force of the different components， so this paper provides a research method for automatic transmission powertrain， it provides the basis for the improvement of parts， this paper puts forward to improve the feasibility of the scheme.

Keywords： A341 Automatic transmission; Solidworks modeling; Adams simulation; Kinematic analysis; Lever simul -ation method

CLC NO.： TH132.46  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）14-91-04

引言

目前自动变速器技术主要掌握在美国、日本等发达国家手中，我国自动变速器技术较为落后，对自动变速器的研究十分必要[1]。 绝大部分轿车自动变速器是采用行星齿轮变速器，普遍采用辛普森式和拉维娜式行星机构的组合[2]。多速行星齿轮变速器结构原理和传动比的计算方法较多，本文建立了A341自动变速器动力传动路线三维模型，采用杠杆模拟建模法对典型辛普森式自动变速器进行动力学分析计算，利用ADAMS進行仿真，为自动变速器动力传动系统分析提供理论与仿真参考。

1 A341自动变速器概况

A341自动变速器换挡执行元件和行星齿轮机构的三维模型如图1所示。A341自动变速器的齿轮机构为单排单级行星齿轮机构，第一排为超速排，第二排和第三排两排行星齿轮机构共用太阳轮轴。A341输入轴与第一排行星齿轮机构中的行星架相连，动力分别通过C0（与F0共同作用）、C1或C2、C1离合器输给第二排行星架、第二排—第三排共用太阳轮;制动器B0（与单向离合器F0共同作用）可单向固定前排太阳轮，制动B2和单向离合器F1可固定第二、第三排太阳轮， F1只允许太阳轮顺转，B1和C1可以中断第二排行星齿轮机构的动力传输，F2可起单向锁止，只允许第三排行星架顺转[3]。

由公式（11）可知，在刚度、穿透深度等仿真条件相同情况下，接触力的大小与相对速度有关，据仿真结果求出两个相互碰撞零部件的速度差，就可以计算出碰撞力的大小，图8是一档中碰撞力最大部件仿真结果以及碰撞力的fft变换。

由仿真可以看出，一档第二排齿圈与行星齿轮受力在50N上下波动，主要振动频率在22Hz、45Hz、70Hz、90Hz左右，根据不同档位时变速器零部件的受力情况，便可以合理设计零部件的材料以及热处理工艺。同时，自动变速器的零部件以及与自动变速器刚性连接的零部件固有频率要尽量避开以上频率范围。

5 结论

运用Solidworks建立A341自动变速器机械传动机构的三维模型，建立机械传动机构力学模型，采用杠杆模拟建模法对自动变速器进行动力学分析计算，三维模型导入 ADAMS进行系统动力学仿真分析，得到自动变速器动力输出数据，对主要受力部件进行fft变换分析，找到主要振动频率，为自动变速器机械传动系统的动力学仿真提供理论和方法参考。

参考文献

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