馬利東

（中國重汽集團 大同齒輪有限公司 技術中心，山西 大同 037305）

0 引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，去各地旅游也成為大家喜歡的一種方式，同時人們出行對乘坐車輛也提出了更高的要求，這就促使豪華旅游大客車的需求迅猛增長，同樣為豪華客車匹配的變速箱的需求也進一步擴大。而我國目前豪華客車大多采用進口變速箱，這就迫切需要國內變速箱生產廠家生產出可與之匹配的變速箱來滿足市場需求。

1 旅游車對變速箱的特殊要求

豪華旅游客車匹配發(fā)動機功率大多在280～380馬力之間，輸出扭矩在1 300N·m～1 600N·m左右，由于在市內行駛時換檔頻次高，因此對同步器性能的要求為容量要大，為了簡化駕駛員操作，檔位最好設置為6檔，同時又由于經常在高速上行駛，檔位配備超速檔；應方便乘客上下車，并提高客車行駛的穩(wěn)定性，可實現(xiàn)臥式安裝，且旅游車專用變速箱應能進一步降低噪聲，防止?jié)B漏油；應相應法規(guī)要求，要全面配置兼容各種型式的緩速器，減少來自傳統(tǒng)制動系的污染，即應具有大扭矩、輕量化、自動化、系列化性能，實現(xiàn)更安全、更節(jié)能、更環(huán)保、更舒適的發(fā)展。

2 旅游車專用變速箱設計

2.1 總體設計

通過對旅游車的市場調研并針對我國客車承載能力、行駛速度及路況等進行設計，使其具有國際先進、國內領先的技術優(yōu)勢。

該變速箱采用三軸式結構，其中心距為155mm，殼體長度為466mm，輸入扭矩為1 500N·m，一檔速比為7.07，超速檔速比為0.81，可安裝電渦流緩速器、液力緩速器，考慮到未來發(fā)展趨勢并結合公司技術優(yōu)勢，殼體采用壓鑄鋁，可裝氣助力換檔機構，并預留AMT電控元件接口。

2.2 結構設計

其操縱機構采用筒式平動撥叉式結構（見圖1），可實現(xiàn)單桿、雙桿操縱換檔，除倒檔外其余各檔采用同步器換檔，1、2檔用雙錐面同步器，其余用大容量單錐面同步器，同步器采用短行程鋼基噴鉬同步器，可提高同步器性能，縮短軸向距離，提高整車的操縱舒適性，滿足客車頻繁掛檔的使用要求。

圖1 某旅游車變速器結構圖

一軸軸承、二軸前軸承、二軸后軸承、中間軸前軸承、中間軸后軸承全部采用錐軸承，以增大軸承容量，并延長軸承壽命。

齒輪全部設計為斜齒輪，以提高齒輪的承載能力，并采用 “K”形齒修形設計和“細高齒”技術，從而改善了齒輪的嚙合狀況，大大降低了車輛的噪聲和振動［1］。同時變速箱各密封面采用預涂硅膠工藝，提高了總成的密封性能。

2.3 氣助力換檔設計

氣動助力換檔就是為了使變速器的操作更加迅速，在搭載空氣壓縮機并且采用同步嚙合式變速器的車輛上，通過安裝動力換檔裝置而產生助力作用，使變速桿的操作力顯著減輕［2］，此外，因為變速桿的操作輕松、準確，使車輛得以通過正確的檔位行駛，進一步消除了發(fā)動機的不合理負載，對改善燃油的消耗也發(fā)揮出顯著的效果。

助力器結構大致分成3部分：來自變速桿的輸入力傳遞部分、輸出力的發(fā)生部分和輸出力的傳遞部分如圖2所示。

2.4 鋁殼熱補償設計

由于該變速箱中間軸及輸出軸兩端軸承采用錐軸承，因此需要充分考慮間隙來提升變速箱總成組裝精度，并保證齒輪及軸承的強度，實現(xiàn)變速箱高效率，減輕同步器負荷，防止發(fā)熱。

圖2 助力器結構圖

在設計鋁殼時由于合金鋼與壓鑄鋁膨脹系數(shù)不同，當溫度變化時，兩者熱脹冷縮程度也不同，造成較大的間隙或無間隙，從而引起變速箱零件軸向躥動或悶車。零件熱脹冷縮量L的計算公式為：

其中：Δl為零件尺寸差；Δt為溫度差；P為線膨脹系數(shù)。

在設計鋁殼時為防止出現(xiàn)上述間隙變化，可在軸承一側增加熱補償橡膠墊。在使用過程中，零件在軸向上的熱膨脹特性如圖3所示，其中A為鋁殼軸向尺寸，B為鋼件軸向尺寸，C為熱補償橡膠墊軸向尺寸。膨脹長度關系為：A－B＝C。就變速箱總成而言，在全部的溫度區(qū)域內墊片間隙幾乎不會有變化，因此可以保證變速箱的可靠運行。

圖3 零件熱膨脹特性

3 結束語

本文從旅游車對變速箱的特殊需求入手，完成某旅游車專用變速箱設計，滿足旅游車換檔輕便性及節(jié)油的要求，為公司產品拓展到旅游車市場奠定了基礎。

［1］王望予.汽車設計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

［2］陳家瑞.汽車構造（下冊）［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.