AMT变速器,也称机械式自动变速器。由于其结构简单,易维护等特性广泛使用于现在的重载型汽车。由于重载汽车载荷较大,换档比较频繁,导致离合器的磨损非常严重。为了缩短离合器的滑磨过程,减少变速器的换档时间,简化换档执行机构,使用序列式换档执行机构代替目前的双H型换档机构,并采用集成式的换档系统,从而最大程度的提高换档效率与性能。序列式换档执行机构由普通手动换档变速器结构改进而来,只设置了升档和降档两个动作,省去了传统换档过程中选档换档动作,只驱动变速鼓转动就同时实现选档和换档,减少了换档时间。在此基础上应用集成式换档机构,将变速器与离合器的操纵结构进行联合,进一步简化换档控制系统,对于AMT在重型车上的推广具有积极作用。本文借助于虚拟样机技术对集成式换档机构的换档性能进行了研究,对集成式换档机构的设计及在重型车车上的应用具有参考价值。首先,介绍集成式换档机构的结构组成及工作原理,分析在换档过程中发动机、变速器、离合器的控制,最后提出了完整的集成式换档操纵机构并进行了相关零部件的设计。然后对汽车传动系统进行了受力分析,得出影响换档过程的关键参数,并分析了换档过程中离合器的结合过程,为建立集成式换档机构虚拟样机提供理论依据。然后使用三维建模软件CATIA、接口软件Sim Designer和多体动力学仿真软件ADAMS建立集成式换档机构的虚拟样机模型。在不同工况下,对集成式换档机构的起步和行进中换档过程进行动力学仿真分析,通过仿真得出的结果分析其换档性能。得出以下结论:(1)集成换档机构可以顺利完成不同工况下的换档,且换档时间低于现有的AMT换档机构。(2)重载起步过程比空载起步的峰值扭矩更大,但是换档时间较短,在实际控制中可以适当增加离合器接合时间来减小峰值扭矩以得到更好的换档舒适性;(3)降档过程中由于离合器主从动盘的转速差较大而在接合时产生了较大的峰值扭矩,可以通过对发动机的控制进行进一步的优化。最后,对全文进行总结,并对后续相关研究进行展望。