变速箱开发业务挑战

第一时间设计创新变速箱 

应对日益复杂和多样化的市场和OEM需求 

简化设计流程，更有效地管理成本和延迟 

成功的关键

实施多学科工程仿真和测试方法 

预测变速器在整个产品生命周期中的实际行为 

在更短的时间内设计满足OEM要求的变速箱 

快速测试不同的配置，以平衡性能，舒适性和能源效率 

主要成果

将润滑回路设计时间从数月缩短至数周 

更好地优化在所有运行条件下润滑liuliang 

更好地控制噪音和振动 

减少测试阶段时间 

主题：PUNCH powerglides使用Simcenter系统仿真和Simcenter测试软件开发高性能自动变速器 

在全球化的背景下，汽车市场正在迅速发展。市场转型涉及市场参与者的重大变化。整车厂(OEM)正专注于集成和设计问题，而供应商则有责任开发可靠、节能、成本优化的子系统，以满足雄心勃勃的舒适性和驾驶性能目标，同时适应当地市场的需求。

PUNCH powerglide是这些供应商之一，承担开发动力传动部件的挑战，将卓越的性能和燃油消耗效率结合起来。PUNCH powerglide是一家拥有50多年设计，开发和生产自动变速器专业知识的创业公司。它还在世界各地生产和供应其他汽车零部件，如齿轮，车削零件，载体，离合器，鼓，棱柱零件和轴。斯特拉斯堡技术中心(STC)拥有研发(R&D)部门，负责设计和开发新的变速器及其定制版本。在超过15年的设计过程中，PUNCH powerglide一直在尝试一种将仿真和测试解决方案相结合的方法。通过在开发的早期阶段使用这些解决方案，公司可以研究复杂的系统和架构，扩展传统的设计验证并减少试验样件的数量。通过使用测试和仿真软件，该公司的预测工程分析流程简化了产品设计过程，同时在更短的时间内提供质量，稳健性和性能。PUNCH powerglide开发的六速自动变速箱专为后轮或四轮驱动车辆设计，包括标准版本(选配启停功能)和混合动力版本。

“Before we were using simulation in our processes, the design of the lubrication circuit took several months and required many costly   prototypes. With Simcenter  Amesim, the work is completed within four or  five weeks, and the software enables a more precise  optimization of the flow rate needed for each part in any  running condition.”

                                                                                                   

  ------------ Michel Vincent  

Simulation Engineer  

PUNCH Powerglide

01

优化传输损耗和舒适性  

为了设计一款能在能源效率和舒适性之间达到zuijia平衡的变速器，必须特别关注换挡和燃油经济性。在自动变速器内部，轴和离合器盘之间的大量摩擦是不可避免的，特别是在换挡时这种摩擦导致能量损失，从而导致更高的燃料消耗。对于所有汽车制造商来说，这都是一个关键的工程挑战，因此减少摩擦对任何变速器制造商来说都至关重要。关键参数是各部件的润滑(油liuliang)，以减少摩擦，但往往过多的油liuliang会增加而不是减少摩擦。因此提供零件所需的确切数量的油，以减少最小的摩擦损失，并减少润滑所需的泵功率是主要的工作目标。为了快速实现旋转部件接口的油liuliang的良好平衡，PUNCH powerglide使用Simcenter Amesim软件进行系统仿真，该软件来自西门子数字工业软件公司的Simcenter产品组合。 

Simcenter产品组合结合了1D、3D仿真(CAE)和测试解决方案，有助于在整个产品生命周期内预测产品性能。使用Simcenter Amesim, PUNCH powerglide可以评估其润滑系统与温度、速度和齿轮的关系。根据所要优化的运行条件，在旋转部分平衡liuliang，从而减少传动部件之间的摩擦。为每个部件界面确定的liuliang成为计算节省能量的传动阻力扭矩模型的输入。“在我们在工艺中使用此项仿真技术之前，润滑回路的设计需要几个月的时间，并且需要许多昂贵的样件。使用Simcenter Amesim，工作可以在四到五周内完成，该软件可以更jingque地优化任何运行条件下每个部件所需的liuliang，”PUNCH powerglide的仿真工程师Michel Vincent解释说。 

使用系统仿真软件，PUNCH powerglide工程师还可以在换挡阶段jingque地对液压系统(阀门、活塞、泵)进行建模。他们重现了在测试阶段观察到的一些振荡，以确定在许多驾驶条件下对换挡舒适性的影响。

在与测试结果的相关性分析后，他们能够通过实验设计(DOE)方法了解每个参数的影响和作用，并且还可以定义离合器的主压力输入和输出端的可接受的波动量级。“将Simcenter Amesim模型与测试结果相关联，并使用实验设计技术，使我们能够在没有大量测试的情况下解决问题，”Vincent解释说。

这种方法使PUNCH powerglide更容易、更快地找到解决方案，以tigao换档质量，最大限度地减少摩擦，从而缩短产品的开发周期。Vincent说:“Simcenter Amesim是在概念阶段使用的。同样的变速器存在几个概念方案，通过系统仿真，我们能够对它们进行比较，从而在开发过程中赢得时间。”