某轻卡变速器的三维建模与虚拟装配开题报告

1. 研究目的与意义

随着全球市场的激烈竞争，加快产品开发速度已成为竞争的重要手段之一，快速将多样化的产品推向市场是制造商把握先机而求生存的重要保障。而传统装配需要反复修改，多次进行试装配，周期长，成本高，不能适应当前敏捷制造的需要 。在虚拟装配中，由于没有制造真实的产品，大大减少开发成本，并且在虚拟装配时可以尽可能的解决大部分装配问题，这就使新产品开发周期大为缩短 ，使企业尽早占领市场。本课题是基于CATIA软件，以虚拟现实技术为基础进行实体建模及装配从而达到对变速器的装配工艺进一步深入了解。这样可以从本质上提高制造效率，节省劳动力，节约生产资源；加快了解汽车企业生产工艺设计、制造及应用的过程。本课题已以某轻卡变速器为研究对象，基于虚拟现实技术原理对其进行三维建模并虚拟装配过程，从而实现汽车变速器的动态装配。变速器零部件的三维实体建模和虚拟装配均通过CATIA软件实现。

2. 国内外研究现状分析

catia是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。catia 在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端（end to end ）的解决方案。catia 涉及产品、加工和人三个关键领域。虚拟装配是虚拟制造的重要组成部分，利用虚拟装配，可以验证装配设计和操作的正确与否，以便及早的发现装配中的问题，对模型进行修改，并通过可视化显示装配过程。虚拟装配系统允许设计人员考虑可行的装配序列，自动生成装配规划，它包括数值计算、装配工艺规划、工作面布局、装配操作所模拟等。现在产品的制造正在向着自动化、数字化的反向发展，虚拟装配是产品数字化定义中的一个重要环节。

1.国内研究现状

虚拟装配发展至今可分为三个阶段，第一阶段是虚拟装配理论的提出阶段，第二阶段是各研究在各自实验室复制、建立虚拟装配系统的阶段，第三阶段是各研究机构对虚拟装配各发展方向进行深入研究的阶段。而我国正处在第二阶段。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容

首先利用游标卡尺、螺旋测微仪、量角器等工具，完成变速器传动部分零部件的测绘；其次，运用cad软件完成各零部件的数字建模，并实现数字模型的装配与碰撞检测（根据各约束（如过盈配合）的要求进行检查）；最后，基于cad软件对其运动学进行分析。

2.研究计划

4. 研究创新点

本课题的原始数据主要来源于变速器总成的物理系统，课题的成果主要体现在变速器的零部件三维数字模型、总成装配模型、运动学的分析结果，最终的结果将以图和表的形式在论文中呈现出来。