基于虚拟样机的汽车点火线圈装配系统设计与仿真
基于虚拟样机的机械零件拟合优化
基于虚拟样机的机械零件拟合优化随着科技的进步和发展，人们对机械零件拟合的要求也越来越高。
传统的机械零件拟合设计通常需要制作实物样品进行测试和优化，这个过程既耗费时间又耗费资源。
而基于虚拟样机的机械零件拟合设计则为我们解决了这个问题。
本文将讨论基于虚拟样机的机械零件拟合优化的方法和应用。
一. 虚拟样机技术的优势虚拟样机技术是利用计算机辅助设计软件和三维建模技术，将物理样机转化为数字模型进行仿真和测试的一种方法。
与传统的实物样机相比，虚拟样机技术具有以下几个优势。
首先，虚拟样机可以减少实际建模和测试的时间和成本。
制造实物样机需要进行多次试验和调整，而虚拟样机可以通过不断优化模型参数进行仿真测试，从而减少了制造实物样机的过程。
其次，虚拟样机可以提高设计准确度。
传统的实物样机存在误差和不确定性，而虚拟样机可以精确地模拟和重现设计方案，提供更准确的设计数据和结果。
最后，虚拟样机可以支持多个设计方案的比较分析。
通过不同参数的调整和优化，虚拟样机可以生成多种设计方案，并进行性能测试和比较，从而选择出最优的设计方案。
二. 虚拟样机的机械零件拟合优化方法虚拟样机的机械零件拟合优化方法主要包括建模、仿真和优化三个步骤。
下面将详细介绍每个步骤的具体内容。
1. 建模：虚拟样机的首要任务是将实际的机械零件建模为三维数字模型。
通过使用专业的三维建模软件，可以准确地将零件的几何形状和尺寸还原为数字模型。
在建模过程中，还需要考虑零件的材料特性、工艺要求等因素，并对其进行合理的设定。
2. 仿真：在建立好机械零件的三维模型之后，可以利用虚拟样机软件进行仿真和测试。
通过输入合适的工作条件和加载情况，可以对零件的拟合性能进行检验和评估。
仿真可以获得零件的运动学和动力学数据，如位移、力和应力等，并可根据需求进行优化调整。
3. 优化：在仿真过程中获得的数据和结果可以为接下来的优化提供依据。
通过对模型参数的调整和修改，可以不断优化零件的拟合性能。
基于虚拟技术的悬架系统试验仿真分析毕业设计
1绪论1.1引言随着社会的不断发展进步和人们生活水平的不断提高，自20世纪80年代以来，汽车作为不可缺少的交通工具，在交通运输领域和人民日常生活中的地位日益突出。
国内、国际汽车市场的竞争空前激烈。
用户对汽车安全性、行驶平顺性、操纵稳定性、乘坐舒适性的要求越来越高。
然而，汽车本身是一个复杂的多体系统集合，外界载荷的作用复杂多变，人、车、环境三位一体的相互作用，致使汽车动力学模型的建立、分祈、求解始终是一个难题。
基于传统的解决方法，需经过反复的样车试制、道路模拟试验和整车性能试验。
如此，不仅需花费大量的人力、物力、财力和漫长的时间。
而且有些试验由于存在危险性而难以进行。
ADAMS软件采用虚拟样机模拟技术，为上述问题提供了一种较好的解决方案。
虚拟样机模拟技术可以用于指导和修正设计，按照并行工程的概念组织产品设计和生产，从而在真正意义上实现整车系统优化设计。
数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期、降低开发成本、提高产品设计和制造质量的重要途径。
随着虚拟产品开发、虚拟制造技术的逐渐成熟，计算机仿真技术得到了广泛的应用。
系统运动学／动力学仿真是数字化虚拟样机的核心和关键技术。
为了降低产品开发风险，在样车制造出来之前利用数字化样机对车辆的动力学性能进行计算机仿真分析和参数优化显得十分必要。
1.2虚拟样机技术简介虚拟样机技术(Virtual prototyping technology)是一种在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统中零部件的CAD和FEA技术)揉和在一起，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的新技术。
它从分析解决产品整体性能及其相关问题的角度出发，较好地解决了传统设计与制造过程的弊端。
在该技术中，工程设计人员可以直接利用CAD系统所提供的各零部件的物理信息及其几何信息，在计算机上定义零部件间的连接关系并对机械系统进行虚拟装配，从而获得机械系统的虚拟样机：使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，并对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分析，观察并试验各组成部件的相互运动情况：可以在计算机上方便地修改设计缺陷，仿真并试验不同的设计方案：对整个系统进行不断改进，直至获得最优设计方案以后，再制做物理样机。
汽车发动机故障诊断系统的虚拟样机硬件研发
技术论坛Technical Talk栏目编辑：胡凯溶 ******************592012/4·汽车维修与保养汽车发动机故障诊断系统的虚拟样机硬件研发文/广东 廖中文 杨旭志 吴志平一、神经网络进行故障模式识别的特点基于神经网络的故障诊断，网络的输入神经元对应着故障征兆，输出神经元对应着故障原因。
在整个诊断过程中，首先利用一组故障样本对网络进行训练，以确定网络的结构(中间层的传递函数和数目)和参数(连接权值和闭值)。
网络训练完毕后，故障的模式分类就是根据给定的一组征兆，实现征兆集到故障集之间的非线性映射的过程。
利用神经网络进行故障模式识别具有以下特点:①可用于系统模型未知或系统模型较为复杂以及非线性系统的故障模式识别；②兼有故障信号的模式变换和特征提取功能；③对系统含有不确定因素、噪声及输入模式不完备的情况不敏感；④可用于复杂多模式的故障诊断；⑤可用于离线诊断，也能适应实时监测的要求。
典型的基于神经网络模式识别的故障诊断系统结构如图1所示。
基于神经网络的诊断过程分为两步，首先，基于一定数量的训练样本集(通常称为“征兆—故障”数据集)对神经网络进行训练，得到期望的诊断网络；其次，根据当前诊断输入对系统进行诊断，诊断的过程即为利用神经网络进行计算的过程。
在学习和诊断之前，通常需要对诊断原始数据和训练样本数据进行适当的处理，包括预处理和特征选取、提取等，目的是为诊断网络提供合适的诊断输入和训练样本。
二、研究方案的提出由于电控发动机在运行过程中，可以从相关传感器和执行器的信号和工作情况得知发动机的运行工况，因为这些传感器和执行器的信号相关关系包含了很多的信息，足以反映发动机的运行工况。
发动机是汽车的心脏，影响到汽车行驶的动力性和经济性，伴随着资源的匮乏和道路的拥挤，人们对发动机提出了越来越高的要求。
电控发动机已逐渐发展成为集电子技术、计算机技术、信息技术于一体的智能控制系统，这也给汽车维修人员提出了更高的技术要求，传统的发动机故障诊断方法已经很难满足现代发动机故障诊断的要求。
汽车部件虚拟装配技术的研究
2009年(第31卷)第6期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2009(Vol .31)No .62009116汽车部件虚拟装配技术的研究3 3安徽省科技攻关项目(06012141H )资助。
原稿收到日期为2008年7月22日,修改稿收到日期为2008年12月12日。
曹文钢1,陈帝江2(1.合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥 230009;2.中国电子科技集团公司第38研究所,合肥 230031)[摘要] 分析阐述了虚拟装配技术的原理和一般过程,给出了虚拟装配的具体设计流程;以汽车轮毂为例进行虚拟装配设计,并对结果进行相应的装配检验,成功地在虚拟环境下完成了对产品的装配设计。
关键词:汽车部件;虚拟装配;虚拟现实;虚拟环境;装配检验A Research on the V irtual A ssembly Technol ogy forAut omotive ComponentsCao W engang 1&Chen D iji a ng21.School of M achinery and A uto m obile Engineering,Hefei U niversity of Technology,Hefei 230009;2.N o .38Research Institute of CETC,Hefei 230031[Abstract] The p rinci p le and general p r ocess of virtual asse mbly technol ogy are expounded and the s pecific design fl o wchart of virtual asse mbly is p resented .A virtual asse mbly design is conducted on a vehicle wheel hub as 2se mbly as an exa mp le with the corres ponding asse mbly ins pecti on done on the results,thus the asse mbly design of p r oduct is successfully comp leted in virtual envir on ment .Keywords:auto m oti ve com ponen ts ;v i rtua l a sse m bly;v i rtua l rea lity;v i rtua l env i ronm en t ;a sse m blyi n specti on前言近年来,虚拟现实(virtual reality,VR )技术发展较快。
基于Flexsim的某汽车装配车间物流建模与仿真的研究
基于Flexsim的某汽车装配车间物流建模与仿真的研究基于Flexsim的某汽车装配车间物流建模与仿真的研究摘要：随着汽车行业的飞速发展，汽车装配车间的物流管理变得越来越重要。
这篇文章以某汽车装配车间为研究对象，以Flexsim仿真软件为工具，利用建模和仿真方法，对该车间的物流流程进行了建模与仿真分析。
通过对物流流程进行建模与仿真，分析了车间的物流瓶颈与问题，并提出了相应的改进措施，以提高车间的物流效率和减少生产成本，从而达到提升企业竞争力的目标。
1. 引言随着市场竞争的加剧，企业对于物流管理的需求也变得越来越迫切。
物流管理的好坏直接影响到企业的竞争力和市场份额。
在汽车装配车间中，物流流程的优化能够提高车间的生产效率，减少生产成本，提高产品质量，提高企业的市场竞争力。
因此，研究和优化汽车装配车间的物流流程具有重要的实践价值和经济意义。
2. 某汽车装配车间的物流流程分析首先，我们对某汽车装配车间的物流流程进行了详细的分析。
通过对车间流程进行实地考察和数据收集，我们了解到车间包含多个子系统，如零部件的入库与出库、车间之间的运输、生产线上的物料供给等。
同时也发现了一些存在的问题，如物流瓶颈、物料堆积等。
3. Flexsim仿真模型的建立在本研究中，我们选择使用Flexsim软件来建立汽车装配车间的仿真模型。
Flexsim是一种强大的离散事件仿真软件，可以方便地对复杂的物流流程进行建模与仿真分析。
我们根据实际情况，对模型进行参数设置，并利用Flexsim的建模工具对车间的物流流程进行建模。
4. 仿真结果与分析通过对Flexsim仿真模型的运行与数据分析，我们得出了一系列有益的结论。
首先，我们发现了车间中的物流瓶颈，例如零部件的堆积、生产线的阻塞等。
这些问题造成了生产线的停滞和生产效率的降低。
其次，我们通过调整生产线上的工位数量和生产节拍，对车间进行了优化，使得生产线更加流畅，提高了生产效率和物流效率。
5. 优化措施的提出与实施基于仿真结果的分析，我们提出了一系列优化措施来改善车间的物流流程。
刚柔耦合仿真在虚拟样机中的应用
孔
此 创 建 一 个 刚 性 节
销ｌ
点 ，如 图２ 示 。 所
图 ２ 线圈单元 网格划分
最 后用ＡＤＡＭＳ 命令 导 出模 态中性文件 ． ｆ ｍｎ ，并导 图１ 线圈与装配销尺寸
入 ＡＤＡＭ Ｓ软 件 中生 成 柔 性 体 ，通 过 对 比 检 验 该 柔 性 体 在 在 装 配 过 程 中 ，影 响 装 配 质 量 的 主 要 因 素 是 将 线 圈 两 端 子 孔 压 入 壳 体 两 个 销 柱 的 过 程 。 而 两 个 端 子 孔 和 两 个 端
本 次 刚 柔 耦 合 仿 真 的 目 的 主 要 有 两 方 图 ３ 装配 刚柔耦合仿 真模型 面 ，一 是 得 到 合 适 的 下 压 力 ；二 是 导 出线 圈 的 受 力 载 荷 文 件 （１ｄ 。 ．ｏ ） 组合 线圈 与端子 的有 效下 压距 离为６ ｍｍ ，取 下 压 速 度
ＡＮＳ 和ＡＤＡＭＳ ＹＳ 中固 有频 率的 一致性 ，判 断 中性文 件的
正 确性 。
回 《型 车 ＨＡＹ ＲＣ １． 重 汽 》 ＥＶ ＵＫ ０ ５ Ｔ ２０ ．
Ｑ ｉｃｈｅｙｉ ｎｇｙｏｎｇ
俺 一 圃 — 叫 Ｉ 丽 ＿ ：
在 ＡＤＡＭ Ｓ中 导 入
在 虚 拟 样 机 中 的 应 用
口 文 ／耿 光增 曹何 滨
（． １ 中国重 汽进 出 口公 司 ２． 东迅 力专 用汽车有 限公 司） 山
履拟技ｉＰｙｅ１称） 皇样术ｔｒｐｃｏ嵩 妻 ａｔ ｎｙＶ 机（ ｌｏＴｏ简Ｐ ｒ ｏｅｈｇ 曩ｕ ｔ 望 Ｔ Ｖ 蓄
・
子 都 存 在 着 制 造 误 差 ， 同 时 两 个 端 子 孔 中 心 距 和 两 个 端 子
回云埔-基于虚拟样机的装剖析
装载机工作装置优化设计方案的实现将虚拟样机技 术和神经网络、遗传算法技术结合起来，可以形成 一个有效的优化设计方案，其实现步骤如下:
1）基于装载机的初始设计方案，在虚拟样机环境中 建立参数化仿真模型，根据已确定的目标函数、参 变量和约束条件，设置相应的仿真参数; 2)在ProE中改变参变量值，再生模型，在虚拟样机 环境中进行仿真并记录结果，此过程重复一定次数， 得到多组仿真结果; 3)用神经网络学习仿真结果形成优化目标和参变量 之间的虚拟函数; 4)用遗传算法进行寻优，获得一组较优的参变量值， 从而得到一个较优方案; 5)将该较优方案导入虚拟样机环境进行仿真，检测 仿真结果并对其作出评价，若满意，则确定为最终 优化方案;若不满意，则修改相关设计参数，开始新 一轮优化。
工作装置在ADAMS中的建模 与仿真实现
装载机在插入料堆、铲取物料和提升转斗的作业 过程中要克服切削物料的阻力、物料与铲斗间的 摩擦力和物料的重力，这些力构成了装载机的作 业阻力。在实际工作中，作用在铲斗刃口上的外 载荷可分为两种情况:一是对称载荷，外载荷沿切 削刃均匀分布，计算时可以用作用在斗刃中部的 集中力来代替;二是偏心载荷，由于铲斗偏铲或物 料的不均匀性而使得载荷不均匀分布，形成偏载 情况，假设其作用点在铲斗边缘的刃口上。下文 对工作装载在对称载荷工况和极限偏载工况分别 进行仿真分析。
基于虚拟样机的装载机工作装 置设计
机械学院 机械制造及其自动化 回云埔
虚拟样机技术应用于装载机 设计的必要性
当今激烈的市场竞争迫使制造企业为求得生存Байду номын сангаас发 展必须对多变的市场需求作出敏捷响应，不断地调 整产品的设计和研发模式，并能快速地开发出新产 品。而我国传统工程机械行业却由于新产品开发周 期长，成本高，缺乏市场竞争力。虚拟样机技术的 逐渐成熟为实现产品的快速开发，提高我国工程机 械产品的设计水平和市场竞争力提供了强有力的手 段。
汽车点火系统仿真分析
汽车点火系统仿真分析任庆平;李恒宾【摘要】通过对汽车点火系统工作机理的分析,将点火系统电路进行了合理的简化.利用Matlab软件的可视化仿真环境Simulink建立了汽车点火系统的仿真模型,对电路进行了仿真和分析.【期刊名称】《青海交通科技》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P66-68)【关键词】道路运输;车辆;点火系统;仿真分析【作者】任庆平;李恒宾【作者单位】青海交通职业技术学院西宁810028;青海交通职业技术学院西宁810028【正文语种】中文1 前言点火系统是汽油发动机重要的组成部分，它的作用是在适当的时刻点燃被压缩的混合气并使其燃烧。
点火系统的性能对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大，其工作情况（提前角、火花能量等）直接影响发动机的性能。
随着现代汽车电子技术的迅速发展，汽车点火系统的结构越来越复杂，难以用准确的数学模型来描述，如果采用试验方法不仅增加成本，而且延长产品的开发周期。
而计算机仿真分析可以避免使用实物试验方法的弊端，能够满足快速开发和多样性开发的要求，具有周期短、费用低、效率高等优点，在汽车产品开发设计和试制生产阶段得到了广泛的应用。
2 汽车点火系统的工作原理汽车点火系统自从1910年问世以来，发展较快，种类较多，但其基本原理是相似的。
按发展过程来分，汽车点火系统主要有：传统触电式点火系统、普通电子点火系统和微机控制电子点火系统等三类。
下面以目前在汽车上广泛应用的微机控制点火系统为例，介绍点火系统的组成和工作原理。
微机控制点火系统一般由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成，如图1所示。
ECU通过传感器检测发动机的转速和负荷大小等信息，通过与内存储器中预存的最佳控制参数进行比较，得到这一工况下的最佳点火时间，并将点火正时信号（IGT）送至点火器。
当IGT变为低电平时，控制点火线圈初级电流回路中大功率开关使其截止，切断点火线圈初级电流，于是在次级线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应缸的火花塞产生电火花点燃混合气。
基于虚拟样机的白车身装焊夹具系统研究的开题报告
基于虚拟样机的白车身装焊夹具系统研究的开题报告一、研究背景及意义车身装焊夹具是制造车身的重要工具和设备，夹具的质量和精度直接影响车身装配的质量。
传统的夹具设计一般基于2D布置图纸，在夹具生产后进行调试，这种方式存在设计周期长、成本高、不易修改等问题。
近年来，随着数字化制造技术的发展，基于虚拟样机的夹具设计成为了一种主流的设计方法，其具有设计周期短、成本低、易于修改等优势。
本研究旨在基于虚拟样机技术，研究白车身装焊夹具系统的设计、模拟和优化，以提高夹具的精度和效率，为汽车制造工业提供技术支持和解决方案。
二、研究内容和技术路线本研究将从以下几个方面展开：1. 基于数字化样机技术，建立车身装焊夹具的三维模型，包括具体的夹具元器件和各种夹具的装配方式等。
2. 在数字化样机上对夹具系统进行全面的仿真分析，探索夹具系统各部件之间的相互作用关系及其影响。
3. 优化夹具系统设计，包括夹具结构的布局、夹具元器件的选择和材料的优化等，以提高夹具的精度和效率。
4. 基于虚拟样机技术，进行夹具系统的动态仿真，提高夹具的装配和调试效率。
5. 验证夹具系统的效果，包括对夹具系统进行实际测试和评估，以达到夹具系统设计满足要求的目的。
技术路线如下：1. 数字化样机建模技术：使用CAD等软件建立白车身装焊夹具的三维模型，包括所有零件和元器件的布局。
2. 夹具系统仿真技术：利用AutoDesk等仿真软件进行夹具系统的全面仿真分析，探讨夹具系统各部件之间的相互作用关系。
3. 夹具系统优化技术：通过对夹具结构的布局、夹具元器件的选择和材料的优化等，提高夹具的精度和效率。
4. 夹具系统动态仿真技术：基于虚拟样机技术，进行夹具系统的动态仿真，实现夹具的装配和调试。
5. 夹具系统测试与评估技术：对夹具系统进行实际测试和评估，以验证夹具系统的效果。
三、预期结果1. 建立白车身装焊夹具的数字化样机，包括夹具结构、元器件等3D 模型。
2. 分析夹具系统各部件之间的相互作用关系，探讨夹具系统的优化方法。
虚拟技术的汽车发动机装配平台的设计分析获奖科研报告_1
虚拟技术的汽车发动机装配平台的设计分析获奖科研报告摘要：与计算机仿真、传感器及人工智能等诸多技术日益完善过程相伴随的是虚拟技术应用范围的拓展，特别是在一些危险系数高、体量大、投用及后期维护成本高、数次操作的领域中，虚拟技术应用期间表现出良好效能。
汽车发动机装配符合虚拟技术的质感逼真、可交互性及便利等特征，基于人机交互规划、三维立体建模、程序设计及发动机装配理论等知识，建设出视觉动态渲染与逼真度很高的发动机装配模拟平台，以供同行参考。
关键词：汽车;发动机;装配平台;发动机拆装;虚拟技术;平台设计引言虚拟技术（VR）是20世纪末兴起的一种综合性信息技术，其以计算机、网络、三维呈现及人机交互等诸多技术为支撑，将存在或不存在于自然界的物件整合至一个虚拟化环境内，可以采用传感器与多种感知行为和虚拟环境进行交互。
既往的机械制造业装配技术培训阶段，操作者直接触及设备与器材，通过数次训练后方能捕获装配经验与技术。
现如今，传统装配培训形式已经难以迎合新型汽车产品的研发与生产需求，暴露出成本高、适用性差等弊端。
本文设计开发的汽车发动机装配平台于Unity 3D引擎内建设一个虚拟化情景，采用三维交互技术，实现呈现发动机自由角、演示结构拆装流程及智能化测评等多项功能。
一、平台的功能设计与开发程序现如今，活塞式发动机在现代汽车制造领域中有广泛应用，其构成以机体、曲柄连杆机构、燃油供给及润滑系统等为主。
以平台布设的实训教学项目为支撑，通过对发动机重要部件进行检查、维修及拆装等操作，协助广大学生对发动机的构造、运作机理及维修等有更全面的认识。
（一）规划设计平台的功能该平台界面上设置的GUI能为人机交互过程创造便利条件，界面能清晰的呈现出发动机的构成及不同机构系统各部件所要达成的功能，主要有：结构呈现：能从各个角度自由呈现出发动机整体与局部构件，持有旋转、缩放、部件信息方位及安装提示等诸多功能。
智能拆装：具体是以Unity引擎内的Animation动画功能为支撑，实现呈现发动机多个机构智能化拆装与安装过程的功能。
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第３０卷第１期２０１３年１月机械设计ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＡＣＨＩＮＥＤＥＳＩＧＮ
Ｖ０１．３０Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１３
基于虚拟样机的汽车点火线圈装配系统设计与仿真＋林坤１，董桂鹏２，许彩霞３（１．中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸０５６０２７；２．中国重型汽车集团有限公司技术发展中心，山东济南２５０１００；３．天津奥的斯电梯（中国）有限公司，天津３００４５７）
摘要：点火线圈的装配是点火线圈生产过程中的重要一环，而点火线圈装配技术在国内发展迟缓，装配设备落后，严重制约点火线圈的批量生产，影响了点火线圈的质量。因此，设计一套点火线圈装配设备。对提高点火线圈的质量和装配效率有着重大的现实意义。首先根据某型号汽车点火线圈中的初、次级线圈、壳体的特征和设计要求，提出了装配系统的方案并进行了结构设计。其次，对重要部件建立刚柔耦合模型，利用ＡＤＡＭＳ参数化分析中的设计研究方法，对装配过程中装配机构的下压力进行动力学分析，得出最佳下压力数值。利用ＡＮＳＹＳ中对线圈施加最优下压力时的动载荷进行应力应变分析，得出线圈的最大应力应变点，校核了线圈骨架的强度。关键词：点火线圈；装配系统；虚拟样机；仿真中图分类号：ＴＨｌ３８文献标识码：Ａ文章编号：１００１—２３５４（２０１３）０１～００８９—０４
点火线圈作为汽车电子点火系统的核心部件，其性能的好坏直接影响到整个点火系统的工作性能乃至整车动力、燃油经济性及排气净化质量等各项指标。从点火线圈的工艺来分析，其线圈的装配是该产品从设计到投入市场的一个很重要的环节。目前，在我国点火线圈的装配方法中，初、次级线圈的装配及组合线圈初步放入壳体内等一系列过程都是由工人手工完成的。这一过程中为避免工人手上汗渍对线圈质量产生影响，工人必须配戴手套操作，因此，手工放人壳体内的线圈位置误差较大，而且装配效率降低，装配精度下降，严重影响了点火线圈的质量。因此，提高点火线圈的生产效率及质量是我国汽车业面临的亟待解决的问题。而提高点火线圈的装配精度、可靠性及生产装配效率都成为点火系统的攻关课题的关键，而且有着重要的经济意义。
１方案分析
由于次级线圈的开口方向与壳体开口方向相互垂直，因此，装配过程分为两步，即先将初级线圈装配到次级线圈内孔中，然后再将组合好的线圈（简称为组合线圈）装配到壳体内，初步确定装配方案如图１所示。装配系统主要由线圈工作台、壳体工作台和主装配机构组成。其中，线圈工作台由分度台、组合线圈定
郴”蝶裘一位检测传感◆：删嘴感文闰弩罔土、Ｉ’幢Ｉ篙医陡＼＼粤彳赢弋燮彳墁台
＋收稿日期：２０１１一０４—０６；修订日期：２０１２－－０７—１３作者简介：林坤（１９８２一），男，山东济宁人，工程师，硕士，主要从事机械结构设计及分析等研究工作。
万方数据机械设计第３０卷第１期原点，完成一个装配周期。本方案中线圈工作台、壳体工作台与主装配机构之间的工作相互控制且相互分离。
２装配系统模型的建立根据方案中各部分所要实现的功能，设计装配系统结构如图２所示。
１底座；２壳体工作台；３线圈工作台；４安全罩；５横梁导轨气缸；６机械手；７支柱型材图２装配系统总体结构三维模型装配系统由底座、壳体工作台、线圈工作台、主装配机构、安全罩和支柱型材组成。壳体和组合线圈由工人分别放到两个工作台相应的定位元件中，检测传感器发出控制信号控制分度台旋转，旋转到位后，机械手下降抓取组合线圈，抓取线圈后上升并沿着导轨将线圈送到壳体上方，然后机械手下降将组合线圈初步装配到壳体内，最后由机械手的压壳机构完成最终装配。各部分依次复位返回原点，完成一个装配周期。
３压壳过程动力学仿真在装配过程中压壳是影响装配质量的最重要的一步，压壳力的大小决定了次级线圈骨架两端子孔耳的应力应变，直接影响装配质量。一般来说，机构在较大的载荷作用下做加速或者减速运动，且产生较大的弹性变形时，为更好、更真实地模拟机构的动态性能，就必须在静力学基础上进一步将构件作为弹性体对其进行刚柔耦合动力学分析‘１—３】。因此，对压壳模型进行合理简化，建立刚柔耦合模型进行动力学分析，并利用ＡＤＡＭＳ参数化分析中的设计研究方法，分析得到最优下压力，并依此选择下压气缸和机械手升降气缸的型号。３．１刚柔耦合模型的建立
利用ＡＮＳＹＳ导出的柔性体文件在ＡＤＡＭＳ中建立刚柔耦合模型，如图３所示。
川Ｆｆ奎图３压壳过程刚柔耦合模型３．２刚柔耦合仿真刚柔耦合仿真的目的主要有两方面，一是得到合适的下压力；二是导出线圈的受力载荷文件。组合线圈与端子的有效下压距离为６ｍｍ，取下压
速度为４８ｍｍ／／ｓ和１２０ｍｍ／ｓ，相应的下压时间为０．０５
ｓ和０．１２５ｓ，分别对两个极限情况进行仿真，得到单个端子下压方向反作用力，其仿真曲线如图４一图７所示。从图中可以看出，当下压的速度为１２０ｍｍ／ｓ时，
两个极限情况的下压反作用力中心最大值分别为１５０Ｎ和２５０Ｎ。当下压的速度为４８ｍｍ／ｓ时，两个极限情况的下压反作用力中心最大值分别为７５Ｎ和８５
Ｎ。
由此可见，下压反作用力的大小与下压速度成正比。在仿真中，下压速度不变，为刚性，因此在下压速度较大时，出现较大的反作用力波峰，而实际下压过程中下压的速度为柔性的，因此实际反作用力相对较小。故每个压杆柱下压力初步定为６０—１００Ｎ。
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时间，ｓ图４极限１下的高速反作用力
时问／ｓ图５极限２下的高速反作用力
万方数据２０１３年１月林坤，等：基于虚拟样机的汽车点火线圈装配系统设计与仿真９１
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图６极限１下的低速反作用力００．０５０．１０．１５０．２０．２５
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图７极限２下的低速反作用力３．３刚柔耦合模型参数化分析为了进一步得到最优的下压力，在前面仿真的基础上利用ＡＤＡＭＳ参数化分析中的设计研究进行分析。当样机的某个设计变量发生变化时，或者取不同的设计变量时，样机的性能将会发生变化。在设计研究过程中，某个设计参数在一定的设计范围内设置若干不同的值，然后每次取一个不同的设计参数，自动进行仿真分析，完成设计研究后得出每次分析的结果。对仿真模型创建设计变量为单个压杆柱下压力，取值范围６０～１００Ｎ。创建测量曲线为端子下压方向反作用力、线圈下压速度、下压位移。对模型进行参数化仿真，得到图８、图９。
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（（・）图８极限１下的反作用力、下压速度、下压位移试验４试验２试验ｌ５０（】
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０．０５０．ＩＩ】．１５０二时问，ｓ（ｃ）图９极限２下的反作用力、下压速度与下压位移由仿真曲线可以看出，单个压杆柱下压力为６０Ｎ和７０Ｎ时反作用力和下压速度变化都较为平缓，平均下压速度分别为２３ｍｍ／ｓ和２６ｍｍ／￥。由实际有效下压距离为６ｍｌｎ可得下压时间分别为０．２６ｓ和０．２３ｓ。为提高下压安全系数，同时获得较高的下压速度，取单个压杆柱下压力为７０Ｎ。由此可得总下压力Ｆ＝７０×４＝２８０Ｎ。３．４线圈柔性体应力应变分析把线圈柔性体在ＡＮＳＹＳ中恢复到导出中性文件以前，将载荷文件导入到ＡＮＳＹＳ中计算，在后处理中对比各个载荷步下线圈柔性体的应力应变结果，取最大应力和最大应变，如图１０和图１１所示。；；．；：／㈨０Ｏ００００ＯＯ０Ｏｎ●
万方数据机械设计第３０卷第１期・７６８２ｊ？｛３４９－。６８１３６０÷８・ｉ３｛２．５６｝７２０§１．１３｝６・２％黑悫●＇夏，＿．曼鼍ｔ§．２１９ｉＳ．ｅ０Ｅ２Ｅ．３３４（１））图１０两极限情况应力图．６６７Ｅ一０６００３６２７，００７２５４．０１０８８１．０１４５０８．００１日１４００５¨１．００９０６８。０１２６９４．０ｉ６３２１（ａ）黑暑，●罴景。＇愚Ｆ２焉赢！＿黑，００２ｉ７７．００‘５＂．０１０ｅ５７．０ｉＳｌ９７０１９５３１【ｂ）图１１两极限情况应变图由仿真结果可得，极限１情况下的最大应力为４０．８０２ＭＰａ，最大应变为０．０１６３２１ｍｍ；极限２情况下的最大应力为４７．３８９ＭＰａ，最大应变为０．０１９５３７ｍｍ，小于线圈骨架材料的许用应力６０ＭＰａ，下压力满足强度要求。４结论根据某型号汽车点火线圈的特征和设计要求，提出装配系统的方案，进行结构设计，并建立仿真分析模型，通过下压位移驱动模型得出下压力的取值范围，然后再由参数化分析中的设计研究方法，通过下压力驱动模型得出最优下压力。［２］［３］参考文献侯红玲，赵永强，魏伟锋．基于ＡＤＡＭＳ和ＡＮＳＹＳ的动力学仿真分析［Ｊ］．现代机械，２００５，８（４）：６２—６３．梁浩，余跃庆，张成新．基于ＡＤＡＭＳ及ＡＮＳＹＳ的柔性机器人动力学仿真系统［Ｊ］．机械科学与技术，２００２（１１）：８２—８９．李军，邢俊文，覃文浩．ＡＤＡＭＳ实例教程［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２００２：１３５—１５０．
Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎａｓｓｅｍｂｌｙｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ｉｇｎｉｔｉｏｎｃｏｉｌｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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（Ｉ．Ｔｈｅ７１８ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＳＩＣ，Ｈａｎｄａｎ０５６０２７，
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