虚拟现实技术在自动变速器3D仿真的应用本科毕业设计论文

1、本科毕业设计论文题目：虚拟现实技术在自动变速器3D仿真的应用毕业设计论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计论文,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果.尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料.对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定,即：根据学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设

2、计论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览效劳；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的局部或全部内容.作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果.除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品.对本文的研究做出重要奉献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名:日期：年月考前须知1.设计论文的内容包括：1封面按教务处制定的标准封面格式制作2原创性声明3中文摘要300字左右、关键词4外文摘要、关键词5目次页附件不统一编入6论文主体局部：引言或绪论、正文、结论7参考文献8致谢9附录对论文支持必要时2 .论文字数要求：理工类设计论文正文字数不少于1万字不包括图纸、程序清单等,文科类论文正文字数不少于1.2万字.3 .附件包括：任务

4、书、开题报告、外文译文、译文原文复印件.4 .文字、图表要求：1文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2工程设计类题目的图纸,要求局部用尺规绘制,局部用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准标准.图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4图表应绘制于无格子的页面上5软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5 .装订顺序6 设计论文7 附件：根据任务书、开题报告、外文译文、译文原文复印件次序装3其它变速器作为汽车动力传动系统的重要部件,对动力性能、驾驶舒适性和油耗,都具有重要的作

5、用,先进的变速器可以令发动机更好地演绎其优良的动力性能,并能够实现车辆动力性与经济性的完美结合.01N汽车自动变速器兼具燃油经济性、乘坐舒适性和驾驶乐趣于一体,开创了全新变速箱技术的一个新时代,DSG双离合变速器代表了汽车技术未来的开展方向.随着计算机虚拟现实技术的快速开展,三维虚拟实验设备在实验教学领域的应用将带来全面而深刻的变革.本课题拟研制并完成一套“汽车01N自动变速器虚拟实验设备,建立01N自动变速器三维数字化模型,利用虚拟现实技术,构建3D虚拟仿真的交互环境,并用面向对象的方法,真正实现01N汽车自动变速器的行为交互和3D虚拟仿真.关键词：DS嚷速器,虚拟现实技术,行为交互,虚拟仿

6、真AbstractTransmissionasanimportantvehiclepowertraincomponents,onthedynamicperformance,drivingcomfortandfuelconsumption,haveanimportantroleinthetransmissionofadvancedenginecanmakeabetterinterpretationofitsexcellentdynamicperformance,andtoachievepowerandeconomyofthevehicletheperfectcombination.01Nauto

7、matictransmission,acollectionoftheexistingmanual,automatic,automatedmanualtransmissioninoneoftheadvantages,bothfueleconomy,ridecomfortanddrivingpleasureinone,creatinganewtransmissiontechnology,anewera,01Ntransmissiontechnologyrepresentsthefuturedirectionofautomotiveone.Withcomputertechnology,therapi

8、ddevelopmentofvirtualreality,three-dimensionalvirtuallaboratoryequipmentapplicationsinthefieldofexperimentalteachingwillbringcomprehensiveandprofoundchanges.Theprojectintendstodevelopandcompleteadouble-clutch01Nautomatictransmissionvehiclevirtualtestequipment,theestablishmentofdual-clutch01Nautomati

9、ctransmissionthree-dimensionaldigitalmodel,usingvirtualrealitytechnologytobuildinteractivevirtualsimulatedenvironment,andobject-orientedapproach,thereal01Ntransmissiontoachieveavirtualsimulation.Keywords:DSGtransmission,VirtualReality,InteractivebehaviorVirtualSimulation第1章绪论61.1研究背景61.1.1虚拟现实概述61.1

10、.2虚拟现实的研究现状61.2本课题研究内容91.3本课题研究的意义9第2章01N型自动变速器结构和原理102.1 01N变速器简介102.2 01N变速器组成112.3 01N变速器工作原理112.3.1 离合器的工作原理112.3.2 制动器工作原理122.3.4 01N型自动变速器各个挡位动力传递路线13第3章系统开发工具173.1 .仿真系统的体系结构173.1.1 仿真系统的体系结构173.2 系统开发工具简介以及作用171.1.1 .1三维模型建模平台CATIA171.1.2 模型的格式转换平台3DVIAComposer191.1.3 三维模型的渲染以及分坐标平台3DMax211.

11、1.4 虚拟交互平台Virtools221.1.5 辅助工具PhotoshopCS4253.3模型从CATIA至ijVirtools之间的关键技术263.3.1 格式问题263.3.2 模型的渲染263.3.3 分坐标293.3.4 模型导入Virtools的初步设置和对象建立31第4章自动变速器虚拟装配平台开发344.1 虚拟交换环境344.1.1 灯光设置344.1.2 摄像机的设定354.2 2D帧的设置374.2.1 2D帧的BB设计424.3 动作BB的设置434.3.1 旋转BB434.3.2 暂停444.3.3 返回IC454.4 整体界面47第5章总结和展望495.1总结495

12、. 1.1操作BB的技巧495.1 .2模型以及界面的分组495.1.3 IC的设置505.1.4 命名技巧515.2 展望51致谢53参考文献54第1章绪论1.1 研究背景1.1.1 虚拟现实概述“虚拟现实(VirtualRealityVR)是人们想象力的开展,是一种以沉浸性、交互性及设想性为主要特征的计算机系统,通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等方式创立和体验虚拟世界,用户可以融入这个二维虚拟世界并目睹与场景中的对象进行交互,使用户感到作为主角存在虚拟环境之中；虚拟现实的实现需要硬件和软件两方面的支持,硬件方面主要包括数据手套、二维鼠标、运动跟踪器、力反响装置、语音识别及合成系统等等,软件方面的

13、选择那么很多,其中法国达索公司的virtools开发平台是目前较为流行的一种,virtools以完全的可视化模式建构互动体验,其开放架构支持多种3D文件格式的读取,使实现3D技术的应用变得更加多元化,更加广泛.虚拟环境是虚拟现实技术的具体表达,是一种基于计算机图形学的实时、动态的二维环境,利用最新的计算机技术,使人身临其境、有特性化的数字化多维信息空间；理想的虚拟环境可以说是现实世界的真实再现,是生动形象的,用户难以分辨真假、全身心地投入到由计算机所创立的虚拟环境中；利用虚拟环境我们可以对实际工作过程和工作环境进行计算机预演,比方虚拟消防演示；也可以是我们时间、空间和体力、水平所不能到达的环境

14、的模拟,比方虚拟事故的展示,这样就利于我们对这些环境进行生动形象地研究；同时,还可以替代耗资巨大的现实环境以节约时间、空间,降低本钱,比方军事模拟；总而言之,人们可以在虚拟环境中和虚拟环境中的物体进行自然地交互,有亲临现场的感受和体验,所以,可以说虚拟现实是基于现实,同时又可超越现实.1.1.2 虚拟现实的研究现状虚拟现实技术是一门集人工智能、计算机图形技术、计算机仿真技术、传感与测量技术等为一体的实用技术,是由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统.国外研究现状VR技术的发源地在美国,目前美国在该领域的根底研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面.虚拟现实技术具有“沉浸感、“交互性与

15、“实时性,逐渐渗透到虚拟城市规划、名胜古迹虚拟旅游、大型工程漫游、虚拟房地产推销、VR虚拟现实教育娱乐等多个领域,汽车领域是其应用的最广最深的行业之一.美国将虚拟现实技术广泛应用于军事模拟练习方面7.美国国防部的DRRPA研究的Simnet被称为近战战术练习器,可以集成世界各地的模拟舱,连接各种各样不同性质的车辆模拟器,所有的参与者可以进入同一个合成的环境中,即使相隔很远的驾驶员也可以进行实时交互.这类虚拟练习即节省了实车练习的燃油,又防止了环境污染.许多模拟器视景采取计算机成像系统(CGS)运动系统都可以模拟六个自由度的运动情况,为用户提供逼真的模拟驾驶环境.美国国家交通平安协会研发的国家先

16、进汽车驾驶模拟器(NADS),可以为驾驶员提供9个自由度的空间位置或触觉方面的汽车运动体验.也给驾驶员360度的视景感受和声音感受,并且,在驾驶员模拟操作过程中随时可以得到汽车在虚拟的公路环境中行驶的各种性能参数以及驾驶员自身的各种生理参数.目前,法国PSAPeugeotCitroen研发中央利用Virtools制作3D/VR大型展示,在CAV舔统中,提供融入式车体展示与模拟汽车驾驶操控,呈现沉浸式虚拟实境的仿真体验.国内研究现状我国VR技术起步较晚,在驾驶仿真系统方面的研究经历了一个从引进国外产品到自行研制的较漫长的开展过程9.近年来,国家高技术研究开展方案、国家自学科学基金会等都把VR列入

17、了研究工程.90年代,随着计算机技术和图形、图像技术的开展,汽车驾驶仿真系统走进国内,主要用于附合我国驾使员培训教学和通用技术课程的现代化教学设备,目前多所知名大学都在这方面作了大量奉献.中视典数字科技是中国较早从事数字汽车三维可视化、数字气车虚拟驾驶、以及六自由度运动平台整合的软硬件一体化的专业研发公司.虚拟现实技术在实际应用中分为增强现实又称混合现实系统、分布式虚拟现实系统、沉浸虚拟现实系统和桌面虚拟现实系统.从上面可以看出国外比拟重视前三个方面及硬件的研发,随着生成的视景数据越多越复杂,对硬件性能的要求也就越高,市场上汽车驾驶模拟器的价格一般都很高,低端的用户无法承当这高昂的费用.作者到

18、成都几家比拟正规的培训中央的虚拟驾驶室亲自体验了一下,除了像极品飞车一样体验驾驶感觉外,大都没有摆脱赛车游戏模式的束缚,计算机实时生成三维图像或多或少地存在着汽车视景与操纵动作脱节、滞后,虚拟与仿真的矛盾造成“沉浸感、“交互性与“实时性不强等缺点.国内在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果.但与兴旺国家相比还有很大的一段距离,开发技术含量相对较低,己经研制出来的汽车模拟系统很多从单方面作研究,缺乏知识连贯性,驾驶员无法对自己的驾驶以及硬件使用状况作出正确的评估,给实车培训纠错或以后的驾驶生涯造成一定的影响.北京航空航天大学是我国最早进行虚拟现实研究的单位之一,在虚拟环境中物体物理

19、特性的表示与处理、虚拟现实中的视觉接口方面等方面取得了很好的进展,实现了分布式虚拟环境的网络设计,不仅可以提供实时的二维动态数据库、虚拟现实的演示环境、用于飞行员培训的虚拟现实系统,还可以提供虚拟现实应用系统的开发平台等；哈尔滨工业大学的研究人员成功地虚拟出了人的高级行为中特定人脸图像的合成、表情的合成和唇动的合成等技术；浙江大学的国家重点实验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境的实时漫游系统,研制出了一种在虚拟环境中新的快速漫游算法以及一种递进网格的快速生成算法；清华大学在虚拟现实和临场感方面进行了研究；西安交通大学信息工程研究所对虚拟现实中立体显示技术进行了研究,提出了一种基于JPE即准压缩编

20、码的新方案,获得了较高的压缩比、信噪比和解压速度；对于虚拟现实的研究,我国已经完成了两个“863工程,完成了体视动画的自动生成局部算法和合成软件处理,完成了虚拟现实图像处理与演示系统的多媒体平台及有关的音频资料库,并且制作了一些相关的体视动画光盘.当前,国内专注于虚拟现实与仿真技术的软硬件开发与推广,已经具备了国际上比拟先进的虚拟现实技术解决方案及相关效劳,具体的产品有：虚拟现实编辑器VRP-Builder、数字城市仿真平台fvRP-Digieity、二维网络平台VRPIE工业仿真平台WRP-Indusim二维仿真系统开发包VRP-SDK能满足不同领域、不同层次的用户对虚拟现实的需求,在200

21、2年和2007年国家级重点工程数字奥运仿真中发挥了重要的作用,为2021年奥运虚拟现实提供了重要的技术支持.1.2 本课题研究内容在虚拟现实环境中,用户应该能够以一种自然的方式与虚拟环境实现交互,包括感知环境并且干预环境,从而使用户有置身于真实环境中的真实感和沉浸感.近些年来,虚拟现实技术己经成为信息领域研究及开发应用的热点方向,在航空汽车中同样能表达出虚拟现实技术的重要作用,尤其是在虚拟模拟、车辆制造等方面有着非常广泛的应用.本文重点研究基于CATIA3VIACompser、3DMax和Virtools的汽车自动变速器仿真系统的根本实现方法,创立了具有交互性的虚拟现实模拟.首先利用CATIA

22、建立自动变速器的简化模型并导出格式为3DXML真型文件.再导入3VIACompser里将格式转换为3dmas在导入3DMax里,做渲染、分坐标.以NMO格式输出文件,最后将模型导入virtools中进行交互模块设计.1.3 本课题研究的意义当前,无论是在中学,还是高校,均设置了大量的实验课程；在广阔企业,员工上岗前也需要进行培训.对学生和员工来说,实验课程和培训非常重要,因为这样可以培养学生和员工的观察水平、动手水平、形象思维水平,以及现场实际操作水平.但是,由于局部实验和培训设备昂贵,占地面积大,操作复杂,笨重,给学校和企业带来很大负担.同时,在操作过程中,可能发生危险,这样给学生和员工的生

23、命带来危险.尤其是在学校,由于经费和场地的限制,这样的设备,不可能大量购置.面对上述困难,为了不影响教学和企业培训质量,这类实验可以通过实验仿真软件来代替.实验仿真软件解决了学生员工人数相对较多,设备相对较少的问题,为学校节省了大量设备购置经费,同时也为企业降低了培训费用.更值得注意的是实验仿真软件可以对实验设备进行仿真操作,通过实验仿真软件,学生和员工可以逼真操作,可以起到真实设备的教学和培训效果.与此同时,可以形象说明相关实验设备的结构和原理.实验设备软件可以将实际操作和理论讲解两局部有机结合,使学生和员工迅速准确掌握相关知识和技能.毕业设计论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承

24、诺：所呈交的毕业设计论文,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果.尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料.对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定,即：根据学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览效劳；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为

25、目的前提下,学校可以公布论文的局部或全部内容.学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果.除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品.对本文的研究做出重要奉献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、

26、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名:日期：年月指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写设计过程1、学生在论文设计过程中的治学态度、工作精神口优口良口中口及格口不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度口优口良口中口及格口不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的水平口优口良口中口及格口不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性口优口良口中口及格口不及格5、完成毕业论文设计期间的出勤情况口优口良口中口及格口不及格二、论文设计质量1、论文设计的整体结构是否符合撰写标准口优口良口中口及格口不及格2、是否完成指

27、定的论文设计任务包括装订及附件口优口良口中口及格口不及格三、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义口优口良口中口及格口不及格2、论文的观念是否有新意设计是否有创意口优口良口中口及格口不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平口优口良口中口及格口不及格建议成绩：口优口良口中口及格口不及格在所选等级前的口内画指导教师：签名单位：盖章年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文设计质量1、论文设计的整体结构是否符合撰写标准 优良中及格不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件 优良中及格不及格二、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优良中及格不及格

28、2、论文的观念是否有新意设计是否有创意 优良中及格不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优良中及格不及格建议成绩：口优良中及格不及格在所选等级前的口内画评阅教师：签名单位：盖章年月日教研室或辩论小组及教学系意见教研室或辩论小组评价：一、辩论过程1、毕业论文设计的根本要点和见解的表达情况 优良中及格不及格2、对辩论问题的反响、理解、表达情况 优良中及格不及格3、学生辩论过程中的精神状态 优良中及格不及格二、论文设计质量 、论文设计的整体结构是否符合撰写标准 优良中及格不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件 优良中及格不及格三、论文设计水平 、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指

29、导意义 优良中及格不及格2、论文的观念是否有新意设计是否有创意 优良中及格不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优良中及格不及格评定成绩：优良中及格不及格在所选等级前的口内画教研室主任或辩论小组组长：签名年月日教学系意见：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果.尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果.对本文的研究做出重要奉献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢.本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当.学位论文作者本人签名学位论文由版授权书本人及导师

30、完全同意?中国博士学位论文全文数据库出版章程?、?中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程?以下简称“章程八愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊光盘版电子杂志社在?中国博士学位论文全文数据库?、?中国优秀硕士学位论文全文数据库?中全文发表和以电子、网络形式公开出版,并同意编入CNKI?中国知识资源总库?,在?中国博硕士学位论文评价数据库?中使用和在互联网上传播,同意按“章程规定享受相关权益.论文密级：口公开口保密_年月至年月保密的学位论文在解密而遵守此协、议作者签名：年月日导师签名：年月日独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计论文,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不

31、存在知识产权争议.尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果.对本文的研究做出重要奉献的个人和集体均已在文中以明确方式标明.本声明的法律后果由本人承当.作者签名:二0一0年九月二十日毕业设计论文使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定.本人愿意根据学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计论文；同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览效劳系统,公布设计论文的局部或全部内容,允许他人依法合理使用.保密论文在解密后遵守此规定作者签

32、名:二0一0年九月二十日时间飞逝,大学的学习生活很快就要过去,在这四年的学习生活中,收获了很多,而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的.首先非常感谢学校开设这个课题,为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验,奠定了根底.本次毕业设计大概持续了半年,现在终于到结尾了.本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验.经过这次毕业设计,我的水平有了很大的提升,比方操作水平、分析问题的水平、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步.这期间凝聚了很多人的心血,在此我表示由衷的感谢.没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计.首先,我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导,在我的论文书写及

33、设计过程中给了我大量的帮助和指导,为我理清了设计思路和操作方法,并对我所做的课题提出了有效的改良方案.郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象.从他身上,我学到了许多能受益终生的东西.再次对周巍老师表示衷心的感谢.其次,我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求,感谢他们对我学习上和生活上的帮助,使我了解了许多专业知识和为人的道理,能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量.另外,我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持,与他们一起学习、生活,让我在大学期间生活的很充实,给我留下了很多难忘的回忆.最后,我要感谢我的父母对我的关系和理

34、解,如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持,我将无法顺利完成今天的学业.四年的大学生活就快走入尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是无尽的难舍与眷恋.从这里走出,对我的人生来说,将是踏上一个新的征程,要把所学的知识应用到实际工作中去.回首四年,取得了些许成绩,生活中有快乐也有艰辛.感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和保护.学友情深,情同兄妹.四年的风风雨雨,我们一同走过,充满着关爱,给我留下了值得珍藏的最美好的记忆.在我的十几年求学历程里,离不开父母的鼓励和支持,是他们辛勤的劳作,无私的付出,为我创造良好的学习条件,我才能顺利完成完成学业,感谢他们一直以来对我的抚养与

35、培育.最后,我要特别感谢我的导师*老师、和研究生助教*老师.是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励,给了我很多解决问题的思路,在此表示衷心的感谢.老师们认真负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅.他无论在理论上还是在实践中,都给与我很大的帮助,使我得到不少的提升这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢他耐心的辅导.在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助,帮助解决了不少的难点,使得论文能够及时完成,这里一并表示真诚的感谢.致谢这次论文的完成,不止是我自己的努力,同时也有老师的指导,同学的帮助,以及那些无私奉献的前辈,正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道

36、的越少,通过这次论文,我想我成长了很多,不只是磨练了我的知识厚度,也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗.在此我要感谢我的指导老师一一*老师,感谢您的指导,才让我有了今天这篇论文,您不仅是我的论文导师,也是我人生的导师,谢谢您！我还要感谢我的同学,四年的相处,虽然我未必记得住每分每秒,但是我记得每一个有你们的精彩瞬间,我相信通过大学的历练,我们都已经长大,变成一个有担当,有水平的新时代青年,感谢你们的陪伴,感谢有你们,这篇论文也有你们的功绩,我想毕业不是我们的相处的结束,它是我们更好相处的开头,祝福你们！我也要感谢父母,这是他们给我的,所有的一切；感谢母校,尽管您不以我为荣,但我

37、一直会以我是一名农大人为荣.通过这次毕业设计,我学习了很多新知识,也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解.漫漫求学路,过程很快乐.我要感谢信息与治理科学学院的老师,我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理,以及科学严谨的学术态度,令我受益良多.同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习,天天向上的学习环境和时机.即将结束*大学习生活,我感谢*大学提供了一次在农大接受教育的时机,感谢院校老师的无私教导.感谢各位老师审阅我的论文.第2章01N型自动变速器结构和原理2.1 01N变速器简介该变速器具有模糊逻辑换挡功能,变扭器的工作方式有液压式和机械式两种.89年以前的换挡曲线只有一条a线.89年

38、以后出现了S*P按钮,换挡曲线增加到两条,有a、b两条换挡曲线.01N自动变速箱共有248个换挡点,来适应不同人士的换挡习惯.换挡的操作及对应得操作关系：P挡：驻车锁止挡.挂入及挂出必须按下换挡手柄上的锁止按钮,另外换出前点火开关必须接通并踩下制动踏板.R挡：倒车挡.汽车在停止状态,发送机在怠速或熄火时才能挂入倒挡.卜挡：空挡.在车速低于5km/h或停车,发动机怠速或熄火,并且点火开关接通,假设要换挡杆从MS换出,那么必须踩下制动踏板并按下换挡杆上的按钮.挡大于5km/h时,在用当上的换挡杆的锁止会自动解除.当车速低于5km/h时,换挡杆在N挡的换挡时间大约1秒,那么换挡杆锁止.D挡：持续前进

39、挡.根据发动机的负载和车速自动换入四个前进挡中的某一挡.3挡：丘陵路段换挡.根据发动机负载和车速在1、2、3挡中自动切换.2挡：山路段换挡.根据发动机负载和车速在1、2挡中自动切换.1挡：陡峭山路挡位.必须按下换挡手柄上的按钮,方可换入1挡.在1挡时,巡航功能不能使用30V*bya图2.1.101N换挡曲线2.2 01N变速器组成图2.2.101N结构1二四挡制动器2倒挡离合器3一至三挡离合器4三至四挡离合器5倒挡制动器6单向离合器7锁止离合器有图可知01N自动变速箱主要由液力变矩器、油泵、二四挡制动器、倒挡离合器、一至三挡离合器、三至四挡离合器、倒挡制动器、单向离合器、行星齿轮组、差速器等组

40、成.2.301N变速器工作原理2.3.1 离合器的工作原理当离合器起作用时,液压油会压紧钢片和摩擦片,使他们之间产生摩擦力,由于钢片外部的突起齿牙正好卡在上级传动部件壳体的凹槽里.摩擦片内部的齿牙,正好卡在下级传动部件的凹槽里.这样,上级传动部件旋转时就会带动钢片旋转,钢片旋转就会带动摩擦片旋转,摩擦片旋转就会带动下级传动部件旋转.当离合器不起作用时候,没有液压油的压紧,钢片和摩擦片之间没有摩擦力,各自随上下级传动部件运动.从而离合器起到了离合的作用、三档离合耨壳住一.三档离合器忏器除承盘离合器支架,涓高合舞钢用多k开口弗簧挡圈!图2.3.11、3挡离合器总成2.3.2 制动器工作原理当制动器

41、起作用时,液压油会压紧钢片和摩擦片,使他们之间产生摩擦力,由于钢片外部的齿牙正好卡在变速器壳体的凹槽里.摩擦片内部的齿牙,正好卡在下级传动部件的凹槽里.这样,壳体就会限制钢片的旋转,钢片由于与摩擦片之间的摩擦力,使摩擦片也被固定.摩擦片固定,就会是下级传动部件固定.当该离合器不起作用时候,没有液压油的压紧,钢片和摩擦片之间没有摩擦力,钢片被壳体固定.而摩擦片会随下级传动部件运动.从而该制动器起到了制动器的作用.图2.3.22、4制动器总成2.3.3 拉维娜齿轮组的工作原理(1)组成：小太阳轮、大太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、行星架和齿圈C(2)当各个机构都不固定或互不固连时,齿轮机构不具备动

42、力传递效能；当各个机构都固定或有两个或两个以上互固连时,齿轮机构具有动力传递效能,传动比为主动当量齿数与被动当量齿数的反比.短打星齿轮太阳轮Small柠星地轮架图2.3.3拉维娜式齿轮机构2.3.4 01N型自动变速器各个挡位动力传递路线一档图2.3.4一挡齿轮组之间的关系动力由此,出小太阳轮被驱动,大太阳轮被愤定行星齿轮架靛特Sui乱IIDnveti图2.3.5二挡齿轮组之间的关系图2.3.6三挡齿轮组之间的关系图2.3.7四挡齿轮组之间的关系图2.3.8R挡齿轮组之间的关系01N型自动变速器各个挡位传动比、路线如下表:一挡二挡三挡四挡R挡传动比2.5:11.5:11:10.75:12:1输

43、入2000r/min2000r/min2000r/min2000r/min2000r/min输出800r/min1300r/min2000r/min2600r/min1000r/min固定行星架大太阳轮无大太阳轮行星架周连无无全部无无传递过程中起作用的机构离合器K1单向离合器F离合器K1制动器B2离合器K1离合器K2离合器K3制动器B2离合器K2制动器B1泵轮一涡轮泵轮一涡轮泵轮一涡轮泵轮一涡轮泵轮一涡轮涡轮轴一一涡轮轴一一涡轮轴一一涡轮轴一一涡轮轴一离合器离合器离合器K1离合器离合器K1小太K1小太和K3K3行星K2-F动力传递路线阳轮一一短阳轮一一短整个行星齿齿轮架一一阳轮一一长行星齿轮行

44、星齿轮轮转动长行星齿轮行星齿轮反长行星长行星围绕大太阳向驱动齿圈齿轮驱动齿齿轮围绕大轮转动驱动圈太阳轮转动内图驱动齿圈.表2.3.1各挡位明细表第3章系统开发工具3.1 .仿真系统的体系结构3.1.1 仿真系统的体系结构仿真系统一般是由建模、渲染、交互等局部组成.建模一般用到的软件有CATIA等机械建模软件,3DMaxMaya等动画设计软件.渲染所用的软件,一般有建模软件自身的渲染,又或者在3DMaxMaya等动画设计软件渲染.又或者在Virtools这样交互的具有渲染的软件,交互软件有Virtools等.一般而言,一个应该包括虚拟现实软件开发平台、虚拟现实显示系统、虚拟现实交互系统、虚拟现实

45、集成限制系统四大局部,如图3.1.1所示.A虚拟现实开发平台f虚拟现实显水系统虚报现实系统-虚拟现实交互系统虚拟现实集成限制系统图3.1.1功能完整的虚拟现实系统虚拟现实集成限制系统限制着其它三个系统,共同组成了一个有机有序的整体.虚拟现实软件开发平台进行三维视景影像内容的制作,并且和虚拟现实集成限制系统进行后台连接,在虚拟现实显示系统上显示沉浸式的影像,然后体验者利用虚拟现实硬件交互系统与显示系统内的仿真景象进行虚拟互动,比方进行机械的模拟拆装、虚拟旅游、产品的安装、虚拟操作演示等.如果涉及虚拟现实技术内容的开发,就得选择国外技术成熟并且接口比拟方便的虚拟现实开发平台.3.2 系统开发工具简

46、介以及作用3.2.1 三维模型建模平台CATIACATIA简介CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案.作为PLM协同解决方案的一个重要组成局部,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从工程前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程.(2)CATIA建模的一般过程草图设计一一零件设计一一装配设计1草图设计要画出零件的根本二维俯视图或剖视图的外部轮廓,并确定其几何尺寸、定位尺寸.力求全约束.2零件设计经过草图设计的草图,简单的通过拉伸、旋转、打孔等根底命令形成零件的大体轮廓.在经过各个BODY：问的摩尔运算(此步骤可以缺省),最终得到具体精确的零件.3装配设计要

47、对每个建好的零件,通过装配约束进行装配,使之成为一个有机的整体,一个机械机构.(2)模型合理简化为了以后虚拟交互方便,我们需要将自动变速器模型简化,这样既明了,也容易理解.简化模型如下列图n输入轴小阳轮图3.1.1简化模型3.2.2模型的格式转换平台3DVIAComposer(1)3DVIAComposer的简介3DVIAComposer使用3D模型中的信息,将设计更改以无缝方式直接更新到产品文挡中,从而创立精确和最新的印刷及交互材料.利用3DVIAComposer,非CAD用户可直接从3DCAD数据创立相关的2D和3D产品文挡.通过利用3D数据和其它工具,3DVIAComposer可在文挡编

48、制、销售、市场推广、客户效劳、培训、支持和制造方面助用户一臂之力.改进产品信息的同时还可节约时间和金钱.(2)利用3DVIAComposer将模型转换格式从CATIA导出模型的格式为.3dxml格式,导入3DVIAComposer在导出格式为.3ds.(3)格式转换的步骤将需翻开的.3dxml格式的文件,拖拽于3DVIAComposer的界面中,即用3DVIAComposer翻开.3dxml文件.如下图.图3.1.23DVIAComposer翻开.3dxml文件.3dxml文件在3DVIAComposer中翻开30M：niLjiUkhuazongl1.3dLxml:j3BOfficePlaye

49、r=S03KBihi.i图3.2.3.3dxml文件在3DVIAComposer中翻开模型导出图3.1.4模型文件的导出选择另存为,选择.3ds格式,单击保存入即可.文件名(H):保存8tn!ao.3DS.3ds：bos文件ifc39KBTrii-irairirainmrii-iiPii-nHii-frainr图3.1.5从CATIA导出的模型文件图3.1.6从3DVIAComposer导出的保存类型(1)：RecentFolders:3BVIAComiom然Lsm良)3DVIAComposerproduct(.smgXnil)3mmCoaposarprojaet(LsmgFroj)VEMLP

50、.OC*rl)AliasWavefrontCobj)Universal3DCu3d)Xt6nsibltApplicationMarkupLanguage(DaiEaultSyitemsE3口工ML(一31MmL)AuttwTfflTflfwnGWWfrp-AlFTMte3DVTAComposer(.MEg)由SdbKFibeDefBut5tMe%JLhMjbKrba4:：CO*!T业jiwhua工中n告13DV1A.Coirp3BrEjianhuBiDnil.3ullDiscreet3BStudio模型文件3.2.3三维模型的渲染以及分坐标平台3DMax(1)文件导入,导入时会出现如下列图的菜

51、单,选择完全替换当前场景因.然后视图对齐变平政司边模式翻转偏欢假式折分边拆分年亡理建2.J和加富再强边边点占一居这照分道逃出角顶期焊多妥重/切用开标A出切撕-倒济确定3DS导入|区合井对象到当前场景但).完全替换当前场景.4转换单位确定取消图3,1.7文件导入3DMax时的菜单项选择择这样选择,就可以默认模型的坐标原点与3DMax的操作坐标原重合,有利于以后的操作.选择并操作其中某个部件,如图选择.m立当前此择全部解除涛皓当前选择按君丽隗/全部嵬消5医病未选定对我陪猫m前选择保存场景状毒苣理场总状愚翊选搽芟电整对萼.而性蹴娥骂提至表美联参数.转换为：VE邺属性V场鼠传电器VR灯网格导出户万4虚

52、拟悼映冲区-E力埼置文件导出照V-R*y动画场景导出器图3.1.8模型部件的选择与操作在3DMax中,进行模型的渲染和坐标的别离.以便在以后的操作中,使模型有更逼真的效果.2文件的导出选择导出格式为.3DS.ASCII场景导出(.ASE)Liitscape材囱(*rA7R)L5tMpc块产,BUOAutodeskCollada(*.DAE)L寸itscape参数(*.DFJ澳而到DWF(*.DWF)AutaCADDWG)图3.1.9模型文件的导出3.2.4虚拟交互平台Virtools1Virtools简介Virtools是由法国交互三维开发解决方案公司VIRTOOL公司所开发,是虚拟现实的一款

53、开发软件,被广泛的运用于游戏开发、工业仿真、虚拟练习等方面,它提供了丰富的BuildingBlocks互动行为模块,简称BB,以实现对3D虚拟环境的交互编辑,运用它可以制作出许多不同用途的3D交互产品.2Virtools的特点Virtools与其它三维交互软件的不同之处在于它不需要使用者编写代码,而是采用拖放的方式,将BuildingBlocks赋予适当的Object对象或者Character角色,并在Script脚本编辑区域对BB的先后顺序及连接关系进行编辑,从而形成一个完整的虚拟交互环境.BuildingBlocks是己经编写好并经过封装的能实现某项交互功能的程序代码,BuildingBl

54、ocks的结构如图3.1所示,是参数值,可以根据需要自行设置,也可以通过与其他BB的输出参数连接而获得；是参数输入：是参数输出,可将其数值传递给其他参数输图3.1.10BB结构示意图入以供使用；是行为模块的入口,只有入口被激活时该模块的行为才能启动；是行为模块的出口,当该BB的行为执行完后程序从这里流出从而激活下一级BRBB之间的连接形式如图2.4.10所示,实线表示行为连接,用于连接程序流程；虚线表示的是参数连接,主要负责数据的传递.肩RcxtatECorMroi1.、RoUaCdtYlral10=E31=1n_4-：-C1=_vSetParentXGroupIferataru.if*Q&CmiTTTfis1RestoreICB图3.1.11BB连接示意图modifications模型结构网格修改、Narratives叙