变速器基础知识图解(二)

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商用车变速器

商用车市场变速器的份额与应用

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商用车手动变速器

单段式变速器

多段式变速器:带副箱

商用车机械自动变速器(AMT) 90年代开始流行

市场上主流AMT品牌产品:AS-tronic(ZF),eTronic ,Powershift(戴姆勒),沃尔沃,斯堪尼亚,伊顿Samt

商用车变矩器机械自动变速器(TCCT):带液力变矩器,适合超重车辆起步

商用车全自动变速器(AT):主要用于工程机械,高端城市车辆

Allison

ZF

Voith

商用车混合动力:伊顿Eaton ,国内松正,绿控

商用车CVT :350Nm以下适用

车桥主减:终传动比

差速器、锁止差速器

轮边减速器:矿车,军车

分动器:全轮驱动

取力器:功率分流

变速器的设计

影响齿轮性能的主要因素

工作条件(负载类型、轮齿受力、转速、温度)

材料选择

选择的齿轮参数,几何尺寸

制造精度

表面硬度,粗糙度

润滑

齿轮计算:全球性标准-大多靠经验,部分靠理论

DIN3990, ISO6336

考虑失效形式,计算安全系数

断裂,弯曲强度

齿面,点蚀

热胶合

磨损

失效形式

齿根承载能力计算(弯曲断裂):

安全系数的大小选择没有标准,综合考虑所有因素

齿面承载能力计算(点蚀):

安全系数的大小选择没有标准,综合考虑所有因素

齿面胶合承载能力计算:

依据润滑油的特性,参照DIN3990

闪温法

积分温度法

以上所有计算过程目前都有相应软件可适用:主流 Kisssoft, Romax, SMT Masta;

国产也有少部分。

估算中心距,重要参数

决定变速器尺寸,成本,重量

限制齿根齿面强度

有经验公式,一般参考主流设计

估算齿轮宽度

有经验公式

有软件可以反复验证计算,选取合适宽度

使用寿命

取决于变速器内所有零件的寿命

齿轮的寿命:每个挡位的寿命需要单独计算,并协调一致的寿命

每个挡位的载荷不同

每个挡位的使用比例不同

齿轮啮合损伤积累理论,材料应力曲线

低噪音考虑

低噪音是重要指标,汽车噪声有法规要求

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变速器轴的结构

输入轴,中间轴,输出轴

足够的强度,避免断裂,弯曲

计算强度,变形,考虑弯曲,抗剪切

消除应力集中

换挡机构

内部换挡元件:拨叉轴,拨叉,同步器,多片离合器

外部换挡元件:变速杆,手柄,拉索

轴承的选型与计算

轴承的作用为支承和导向作用,将承受的力传递给壳体

轴承的选型与计算

寿命可计算,需足够润滑

变速器润滑油

首先考虑粘度,按不同粘度等级分类

更换润滑油的原因是会发生氧化、分解、添加剂消耗、粘度变化、吸潮和杂质。

变速器润滑油的供给与油泵

飞溅润滑,齿轮搅油

增加强制润滑油泵

过滤、冷却散热

壳体的设计

吸收力

保证轴齿相对位置

传热

隔离噪音

易于拆卸装配

良好刚度,重量轻

增加强制润滑油泵

过滤、冷却散热

换气系统

通气塞

通气气管

保证内外通气,气压正常

密封:防尘,防水,防渗漏

静密封:接合面,轴端

动密封:油封

离合器

干式离合器:起步

湿式离合器:起步,换挡

取力器

工程车辆取力需求

专用车辆:搅拌车,自卸车

缓速器

辅助制动

电磁式:变速箱后端,多用于客车

液力式:前端后端都有,液力耦合器

变速器典型设计

乘用车变速器内部构造

商用车变速器内部构造

变速器应用匹配

变速器的安装

与发动机和电机的连接

支撑孔的径向跳动

内止口的径向跳动

结合面的跳动

传动轴空间夹角

较大的夹角容易引起振动

影响输出轴轴承寿命

传动轴长度和直径

避免弯曲振动:特定直径长度不超过允许转速80%

变速器的温度

建议100℃,允许持续温度为110℃(考虑零件寿命),短时间允许130℃(30分钟)

实际应用过程测温:环境温度20℃时,最高车速运行2小时,不超过90℃即通过

造成温度过高的几个原因

变速器周围不通风,过于封闭

与热源如发动机排气管过近

负载过重,路况恶劣

环境温度过高

油位过高

特殊环境可以外接散热器

变速器的支撑和悬置

依据重量选择预留的悬置孔

合理支撑,有橡胶和弹性元件

变速器的存放

允许在-40℃至80℃温度下存放变速器

标准防腐保护有效期为6个月

室内,干燥,有防腐措施

全文完~

       原文标题 : 变速器基础知识图解(二)

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