拖拉机双离合器CAD系统的研究和开发
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摘要
农业生产的快速发展对拖拉机在各种工况下的作业速度及操纵性能提出了更高的要求,国内拖拉机大多采用传统手动机械式变速器,换挡平顺性差、操纵性差。双离合器式自动变速器继承了传统机械式变速器的结构特点,并且可以在不中断动力的情况下完成换挡,燃油经济性高,极大地满足了拖拉机的作业要求。目前,双离合器式自动变速器在汽车上的应用越来越广泛,然而在拖拉机上的研究依然处于空白阶段。研究开发双离合器式自动变速器,对于提高拖拉机的动力性、安全性和燃油经济性有重要的意义。双离合器是双离合器式自动变速器的核心部件,本文在传统离合器的设计基础上,结合双离合器的特点,提出了双离合器各部件的结构设计和校核方法。
按照双离合器CAD系统所要实现的功能,设计系统软件界面,提出系统总体结构,设计参数化步骤,总结出能最优实现软件功能的程序流程图,在后续程序编译过程中将程序流程转化为相应的程序代码。
建立了以渐开线花键齿廓中心线为Y坐标的花键渐开线齿廓模型,对各种API函数进行分析研究,利用VB6.0编译并调试程序,成功实现了摩擦片、钢片、中间支撑体等带有花键结构的零件的自动三维绘图。
利用SolidWorks二次开发功能,借助在结构设计过程中获得的各零部件之间的几何约束和尺寸约束,开发出了双离合器CAD系统。实现输入双离合器的基本参数,输出各零部件的三维图,并自动生成装配体及二维工程图的功能。
将该CAD系统应用于发动机功率37KW,输入轴转速2000r/min的双离合器式变速器实际设计,完成了变速箱双离合器零部件的参数化设计、整体装配体及二维工程图的输出。
拖拉机双离合器CAD系统界面简洁,操作简便,计算校核及三维造型精度高,实现了输入双离合器基本参数,输出各零件三维图及装配体、二维工程图的功能,提高了双离合器的设计效率,降低了设计成本,缩短了产品的研发周期。
The rapid development of agricultural production has put forward higher requestin to tractor speed and manipulating performance in various working conditions, domestic tractor used mostly traditional manual mechanical transmission, which has poor smooth shift, and affects the ride comfort greatly. Dual clutch type automatic transmission inherited traditional mechanical transmission's parallel axis structure can finish shift in the condition of not interrupting power, and it also has high fuel efficiency, all of these greatly satisfy the tractor's operational requirements. At present, the dual clutch type automatic transmission has been used more widely in cars, but its research on tractor is still blank stage. Research and development of double clutch type automatic transmission has a profound significance to improve the security, fuel economy and ride comfort of tractor.
Dual clutch is the most important part of dual clutch automatic transmission, the text presents design methods of each parts in Dual clutch, which is based on the traditional clutch design and combining with dual clutch characteristics, process of selecting experience parameters and checking structure is also included.
According to the function that dual clutch CAD system have to achieve, this text devised a system software interface for design, provide designer with visual impression. The overall structure and parametric steps are presented, summarized the program flowcharts which can realize the optimal function of software, in a follow-up procedures of compiling program, the flowcharts is transformed into the corresponding program code.
The involute spline tooth profile that uses its centerline for Y coordinate is established, after analyzing various of API functions, using VB6.0 to compile and debug, successfully implement automatic 3d graphics of structures that contain spline such as friction plates, steel plates, and intermediate support body.
Using SolidWorks second development function and the geometric constraint and the size constraint that are obtained in the process of structural design, developed a dual clutch CAD system. This can realize input the basic parameters, output each part’s three dimensional graph, and automatically generate assembly body and two-dimensional engineering graphics.
Dual clutch type automatic transmission whose engines is 37KW, input shaft speed is 2000r/min has completed output of 3d drawing, whole assembly body and two-dimensional engineering graphics , and it will be delivered to factory for research .
Tractor dual clutch CAD system has concise interface, simple operation, and high precision of calculation and 3d model checking, it has realized the functions of inputting basic parameters, outputting 3d map, assembly body and two-dimensional engineering graphics, the system can also improve the efficiency of the dual clutch design, reduce design cost and shorten the product development cycle.
按照双离合器CAD系统所要实现的功能,设计系统软件界面,提出系统总体结构,设计参数化步骤,总结出能最优实现软件功能的程序流程图,在后续程序编译过程中将程序流程转化为相应的程序代码。
建立了以渐开线花键齿廓中心线为Y坐标的花键渐开线齿廓模型,对各种API函数进行分析研究,利用VB6.0编译并调试程序,成功实现了摩擦片、钢片、中间支撑体等带有花键结构的零件的自动三维绘图。
利用SolidWorks二次开发功能,借助在结构设计过程中获得的各零部件之间的几何约束和尺寸约束,开发出了双离合器CAD系统。实现输入双离合器的基本参数,输出各零部件的三维图,并自动生成装配体及二维工程图的功能。
将该CAD系统应用于发动机功率37KW,输入轴转速2000r/min的双离合器式变速器实际设计,完成了变速箱双离合器零部件的参数化设计、整体装配体及二维工程图的输出。
拖拉机双离合器CAD系统界面简洁,操作简便,计算校核及三维造型精度高,实现了输入双离合器基本参数,输出各零件三维图及装配体、二维工程图的功能,提高了双离合器的设计效率,降低了设计成本,缩短了产品的研发周期。
The rapid development of agricultural production has put forward higher requestin to tractor speed and manipulating performance in various working conditions, domestic tractor used mostly traditional manual mechanical transmission, which has poor smooth shift, and affects the ride comfort greatly. Dual clutch type automatic transmission inherited traditional mechanical transmission's parallel axis structure can finish shift in the condition of not interrupting power, and it also has high fuel efficiency, all of these greatly satisfy the tractor's operational requirements. At present, the dual clutch type automatic transmission has been used more widely in cars, but its research on tractor is still blank stage. Research and development of double clutch type automatic transmission has a profound significance to improve the security, fuel economy and ride comfort of tractor.
Dual clutch is the most important part of dual clutch automatic transmission, the text presents design methods of each parts in Dual clutch, which is based on the traditional clutch design and combining with dual clutch characteristics, process of selecting experience parameters and checking structure is also included.
According to the function that dual clutch CAD system have to achieve, this text devised a system software interface for design, provide designer with visual impression. The overall structure and parametric steps are presented, summarized the program flowcharts which can realize the optimal function of software, in a follow-up procedures of compiling program, the flowcharts is transformed into the corresponding program code.
The involute spline tooth profile that uses its centerline for Y coordinate is established, after analyzing various of API functions, using VB6.0 to compile and debug, successfully implement automatic 3d graphics of structures that contain spline such as friction plates, steel plates, and intermediate support body.
Using SolidWorks second development function and the geometric constraint and the size constraint that are obtained in the process of structural design, developed a dual clutch CAD system. This can realize input the basic parameters, output each part’s three dimensional graph, and automatically generate assembly body and two-dimensional engineering graphics.
Dual clutch type automatic transmission whose engines is 37KW, input shaft speed is 2000r/min has completed output of 3d drawing, whole assembly body and two-dimensional engineering graphics , and it will be delivered to factory for research .
Tractor dual clutch CAD system has concise interface, simple operation, and high precision of calculation and 3d model checking, it has realized the functions of inputting basic parameters, outputting 3d map, assembly body and two-dimensional engineering graphics, the system can also improve the efficiency of the dual clutch design, reduce design cost and shorten the product development cycle.
引文
白建宏,陈满儒.2008.Solidworks中齿轮二次开发的数据处理.机械设计与制造,(1):66
白鹤,张文春,周志立.2007.电控机械式自动变速器在拖拉机上的应用.农业机械学报,38(4):187～188
常颖等.2004.摩擦表面温度分析中摩擦功的计算.机械研究与计算,(1):12～14
操剑锋.2007.湿式双离合器自动变速器仿真技术研究.[硕士学位论文].吉林:吉林大学
迟媛,钱巍,蒋恩臣.2007.履带式车辆液压机械驱动系统的设计.农机化研究,(4):76～78
段广汉,舒森茂,王传贤.1985.离合器结构图册.北京:国防工业出版社
陈国金等.2008.基于Pro/E二次开发的汽车离合器参数化建模技术.机电工程,25(11):88～90
高晓敏.2001.摩擦片表面沟槽对离合器动态特性影响的研究.传动技术,(3):10～18
管文. 2007.拖拉机离合器设计与研究.[硕士学位论文].济南:山东大学
管文.2008.48KW拖拉机离合器设计与分析.拖拉机与农用运输车,35(3):90
郭晓林.2006.双离合器自动变速系统动力学建模及仿真研究.装甲兵工程学院学报,20 (1):48～51
郝琪,过学迅,罗永革等. 2001.车用离合器的发展分析及应用研究.汽车研究与开发,(4):25～26
何宁,白海清.2004.基于VB开发SolidWorks标准件库.机械与电子,(6):18～19
霍晓强等.2006.湿式换挡离合器摩擦副瞬态温度场的仿真研究.工程机械,(3):23～27
纪丰伟,陈恳,张保根.2000.二维参数化技术的发展趋势及现状.机械设计与制造工程,(7)
贾云海.2007.多盘湿式摩擦离合器的设计与性能研究.矿山机械,35(3):49～50
金伦,程秀生等. 2005.双离合器自动变速器仿真研究.汽车技术,(8):4～7
景仁坤.2005.基于Pro/Engineer的三维参数化设计研究与开发.[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学
康海涛.2004.双离合器式自动变速器的研究.[硕士学位论文].吉林:吉林大学
雷雨龙,李永军,葛安林等. 2000.机械式自动变速器起步过程控制.机械工程学报,36 (5) : 69～71
李震.2005.基于SolidWorks齿轮三维参数化建模的研究.[硕士学位论文].呼和浩特:内蒙古农业大学
兰丽辉.2003.关于CAD产品的参数化设计方法的探讨.长春工程学院学报(自然科学版), 4(3):70～72
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李启迪,周雅夫. 2006.大众直接换档变速器的原理和展望.汽车电器, (11):33～35
林世裕.1995.膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造.南京:东南大学出版社
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刘永.2009.用VB对SolidWorks进行二次开发的方法.湖北汽车工业学院报,23(2):60～62
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马胜祥,易传云,李鲜明.2005.SolidWorks的二次开发研究.机械工程师,(8):60～61
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普建涛,王华昌,王耕耘.1999.等几何约束系统求解策略研究与实践.计算机辅助设计与制造,(5)
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孙正兴,张福炎,蔡士杰.1998.基于特征参数化设计中的尺寸约束及其表示.机械设计,(5)
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熊巍,刘林,闫汉生.2006.用SolidWorks API进行参数化设计.数字化设计,(6):54～55
徐国权,黄志超.2007.基于SolidWorks的参数化设计二次开发研究.机械设计与研究,23(1)68～70
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杨亚联,秦大同.1997.汽车无级变速器的类型及基本原理.汽车技术,(3):57～59
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杨庆,吴光强,吴小清.2007.双离合器式自动变速器选换档控制系统的设计.机电工程技术.36(1):86～87
姚晓涛,秦大同,刘振军. 2007.双离合器自动变速器起步控制仿真分析.重庆大学学报(自然科学版) , (1) :13～17
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张峰,李兆前,黄传真.2002.参数化设计的研究现状与发展趋势.机械工程师,(1):13～15
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