车辆在换挡过程中由于油液的不可压缩性而致使其刚度较大就会产生换挡冲击现象,而对于重型车辆,其恶劣的工作环境会使冲击大小达到最大计算转矩的数倍。车辆的换档过程实际上是控制两个不同挡位离合器的结合与分离的过程,合理的控制离合器内油压的上升,能有效的降低输出轴上的动载荷,减小冲击,提高换挡品质,所以设计一个令人满意的缓冲阀是极其有必要的。本文对所研究的一种重型车辆换挡缓冲阀在AMESim环境下进行建模分析、优化设计并对其结果验证。主要内容包括:分析了缓冲阀的工作原理,建立了仿真模型并对在四种不同结构参数大小下的缓冲特性进行仿真分析,研究表明;随着弹簧预紧力的增大和阀芯限制位移的增加,都会使缓冲时间随之增长;弹簧刚度的大小不仅影响着缓冲时间,还影响了缓冲速度,随着弹簧刚度的增大,出口压力的上升速度增快,但缓冲时间变长;节流孔直径的增大使缓冲时间逐渐缩短,且对缓冲升压阶段开始和结束的压力都有很明显的影响,都是随着直径的增大而增大。在仿真和缓冲特性分析的基础上,根据课题理想缓冲特性曲线,应用DOE(Design of experiment)试验设计方法分析得到阀的结构参数:弹簧预紧力、弹簧刚度、节流孔螺柱、活塞直径、活塞杆直径和阀芯限制位移对油压特性影响的最大;并在此结果基础上针对期望曲线应用遗传算法进行优化,得到最优值,将优化结果仿真得到的优化曲线与理想曲线对比,缓冲时间为1.4s且无超调,曲线较为吻合,缓冲效果较理想。基于以上的研究内容,为了验证特性分析和优化方法及结果的正确性,对特性分析采用试验验证,得到不同弹簧预紧力和节流孔直径下试验曲线变化趋势与仿真曲线趋势一致,缓冲时间随着预紧力和直径的增大而增大,缓冲特性研究结果正确。对优化设计采用理论验证,推导缓冲时间t的公式,计算优化前的一组结构参数缓冲时间为3.3s与阀试验得出的时间3.5s对比结果一致,公式较为正确,又通过将公式与DOE结果对比,得出公式正确。用此公式计算优化结构结果的缓冲时间为1.5s,优化结果仿真时间为1.4s,对比结果间接验证了优化方法和结果的正确性。