張保利

賽瑪特傳動技術(shù)（北京）有限公司

機械式汽車變速箱試驗方法與應(yīng)用

張保利

賽瑪特傳動技術(shù)（北京）有限公司

汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車變速箱是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響到傳動系統(tǒng)的性能，關(guān)系到整車的動力性、燃油經(jīng)濟性及駕駛舒適性等方面的性能。機械式汽車變速箱試驗臺是變速箱裝配完畢后其性能檢測的最關(guān)鍵設(shè)備，為了在測試中更接近變速箱的工作實況，需要重點加強對其的研究?；诖吮疚姆治隽藱C械式汽車變速箱試驗方法與應(yīng)用。

機械式汽車；變速箱；試驗方法；應(yīng)用

引言

中國經(jīng)濟持續(xù)向前發(fā)展，國民經(jīng)濟收入水平逐步提高，人們對汽車的需要日益增多，汽車開始進入越來越多的家庭。在汽車需求增加的大環(huán)境下，作為一種大批量生產(chǎn)的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用條件多變的高性能產(chǎn)品，任何設(shè)計或者制造的缺陷都可能造成嚴重的后果，甚至直接危及人們的生命安全。因此，汽車試驗在汽車制造業(yè)中的地位尤為重要。本文主要分析了汽車變速箱試驗方法，以期提供一些借鑒。

1、汽車變速箱同步器試驗要求

標(biāo)準JB3987-85《汽車機械式變速器臺架試驗方法》中規(guī)定了有關(guān)同步器性能和壽命的臺架試驗方法如下:變速箱輸出軸(二軸)采用電機驅(qū)動模擬實際汽車行駛速度，二軸上安裝慣性飛輪模擬汽車的行駛慣量；變速箱輸入軸(一軸)安裝所匹配的離合器從動盤總成作為同步部分慣量；自動換擋機構(gòu)復(fù)現(xiàn)駕駛員換擋動作，換擋速度和換擋力量要求精確可調(diào)。在換擋過程中實時采集換擋力、同步扭矩、一軸轉(zhuǎn)速、二軸轉(zhuǎn)速、掛擋位移，根據(jù)這些特征參數(shù)對同步器性能進行評價。在汽車實際運行工況下，為保證試驗是在符合汽車實際運行的工況下運行，通過準確測量換擋過程中同步器的各項特征參數(shù)進行性能分析和壽命評價，否則將嚴重影響這些參數(shù)的真實性。在試驗換擋過程中同步器摩擦錐面接觸，在換擋力的作用下產(chǎn)生摩擦力矩，由此力矩的作用使得二軸和一軸轉(zhuǎn)速趨于一致，在兩者轉(zhuǎn)速相同的瞬間，同步過程結(jié)束，摩擦力矩消失，同步摩擦力矩的產(chǎn)生和消失是同步階段試驗使得驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速變化的主要原因。因此二軸驅(qū)動電機在同步過程中的穩(wěn)速性能對同步器的性能試驗具有重要意義，是同步器試驗臺的重要評價指標(biāo)。

2、汽車變速箱臺架試驗方法以及應(yīng)用

2.1 汽車變速箱臺架試驗項目

2.1.1 變速箱同步器性能試驗。其適用于有同步器的變速箱或變速箱的有同步器的檔位。通過在一定油溫、一定輸出轉(zhuǎn)速下測量變速箱各檔位的同步位移、換檔力、輸入轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)速、輸出扭矩，分析整理得到各檔位的同步時間、同步位移及換檔力、同步扭矩的變化規(guī)律，從而判斷變速箱的換檔性能。試驗后變速箱無損傷。

2.1.2 變速箱潤滑性能和溫升試驗。測量變速箱在不同的爬坡角度、不同的輸入轉(zhuǎn)速下空載溫度升高規(guī)律。由于是空載下運行，輸入功率小、消耗功率少，運轉(zhuǎn)時間不長，故不損壞變速箱。雖然試驗成本低，但變速箱設(shè)計上的缺陷、制造過程中的多種故障都能從溫升中反映出來，故在變速箱臺架試驗及日常質(zhì)量評價試驗中得到普遍應(yīng)用。

2.1.3 變速箱噪聲試驗。特定的輸入轉(zhuǎn)速下，在特定輸入扭矩或空載下，測量變速箱的噪聲，噪聲可反映變速箱的設(shè)計制造精度。通過對噪聲、振動測量數(shù)據(jù)的頻譜進行分析，可以對變速箱的設(shè)計水平、多種故障形式進行分析判斷。

2.1.4 變速箱傳動效率試驗。此項目需在可加載的試驗臺上進行。測量變速箱各檔在不同的輸入轉(zhuǎn)速、不同的輸入扭矩、不同的溫度下輸出功率與輸入功率得到變速箱的傳動效率值。傳動效率值反映出變速箱各檔位在不同輸入扭矩、不同溫度下的效率對比，可判斷變速箱在不同扭矩下的變形、干涉和異常磨損情況等多項性能，從而尋找其不足進行改善。此項目不但在變速箱臺架試驗中有較為重要的意義，而且對于批量生產(chǎn)的變速箱日常質(zhì)量評價也是非常有意義的。通過測量值與經(jīng)驗值的對比，可以判定變速箱質(zhì)量水平的高低。

2.2 性能檢測

2.2.1 密封性能的檢測。在使用過程中，如果有水、氣滲入開關(guān)內(nèi)部，會造成開關(guān)內(nèi)部的彈簧銹蝕，導(dǎo)致彈簧力變小或者失去彈力，觸點容易燒結(jié)，致使開關(guān)失效。測試其密封性時，將開關(guān)裝在密閉的腔體內(nèi)，通入指定的氣壓，開關(guān)的接線柱及其他部位不得漏氣。檢測時需要一只氣缸和能提供穩(wěn)定氣壓的氣源。首先將開關(guān)擰入氣缸的螺紋孔中進行固定和連接，然后通入要求的氣壓（0.8MPa），在開關(guān)的接線柱等部位刷上起泡劑，仔細觀察各部位是否有氣泡冒出，如果有氣泡，說明開關(guān)沒能達到密封的要求。

2.2.2 耐壓性能的檢測。對于有耐壓要求的開關(guān)，要求將其放入密封的空間內(nèi)，通入指定的氣壓時，開關(guān)不得在氣壓的作用下發(fā)生通斷的改變。此項檢測使用的檢測工具有氣缸，隨動閥，預(yù)選閥和能夠提供穩(wěn)定氣壓壓縮空氣的氣源以及檢測開關(guān)通斷的裝置。扳動預(yù)選閥，使氣缸活塞往返運動五次，再檢測開關(guān)的通斷，如果開關(guān)還滿足要求，則開關(guān)通過耐壓性的檢測。

3、變速箱日常質(zhì)量評價試驗項目

3.1 變速箱外觀評價檢查

變速箱有無磕碰、劃傷、標(biāo)記不清、標(biāo)高錯誤、漏漆、錯裝漏裝，標(biāo)識與產(chǎn)品是否相符，非油漆面是否得到保護，密封膠是否外流，包裝是否達到外觀要求。

3.2 變速箱試驗感官評價項目

變速箱通過在試驗臺上運轉(zhuǎn)，試驗以下性能: ①換檔性能:變速箱各檔換檔是否到位，換檔是否平順，有無沖擊聲，是否自行脫檔，換檔桿是否抖動；②選檔性能:選檔是否平順，是否到位，各位置手感是否良好；③噪聲振動性能:運轉(zhuǎn)中變速箱是否有異響、振動、干涉、卡滯現(xiàn)象；④其它性能：速箱的里程表顯示是否正確，開關(guān)動作是否正常，變速箱外圍其它零件功能是否正常。

總之，隨著變速箱設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展，變速箱試驗技術(shù)與試驗手段也在不斷更新與變化，進一步加強對其的研究非常有必要，從而能夠更好的促進行業(yè)的發(fā)展。

[1]彭俊榮.載重汽車變速箱壽命試驗臺測控系統(tǒng)的設(shè)計[D].華中科技大學(xué)，2008.

[2]欒奧天.汽車變速箱耐久試驗臺系統(tǒng)設(shè)計[J].硅谷，2012，11:136-137.

[3]李宏，馮立艷，劉濤，谷建生.汽車變速箱總成下線檢測試驗臺電氣控制系統(tǒng)的研發(fā)[J].機械工程師，2014，11:128-130.