機(jī)械式選換檔軟軸試驗標(biāo)準(zhǔn)分析

王移鵬

(中國第一汽車集團(tuán)公司技術(shù)中心，吉林 長春 130011)

機(jī)械式選換檔軟軸試驗標(biāo)準(zhǔn)分析

王移鵬

(中國第一汽車集團(tuán)公司技術(shù)中心，吉林 長春 130011)

在介紹國際優(yōu)秀汽車企業(yè)所使用的機(jī)械式選換檔軟軸標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容和發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國目前所采用的機(jī)械式選換檔軟軸在試驗檢測時所使用的標(biāo)準(zhǔn)，指出國內(nèi)所采用的機(jī)械式選換檔軟軸實驗標(biāo)準(zhǔn)中的拉脫力試驗，壽命試驗，高低溫試驗，效率試驗以及密封性試驗等的不足之處，提出改進(jìn)建議。

選換擋軟軸;試驗標(biāo)準(zhǔn);效率試驗

0引言

機(jī)械式選換檔軟軸是目前國內(nèi)卡車和客車上應(yīng)用較為廣泛的變速操縱形式。其中尤以客車為主。由于客車隨市場要求的低底盤化，隨之而來的結(jié)果就是這種占地空間極小，布置極為靈活的軟性傳動系統(tǒng)具有了取代以往剛性桿件傳動系統(tǒng)的趨勢，且發(fā)展極為迅速。而傳統(tǒng)桿式操縱的特點是易發(fā)生干涉，多支座，從而導(dǎo)致間隙大，效率降低，手感變差，阻尼變大，換擋力也變大。

軟軸除了具有以上所述的占地空間小，布置簡單的優(yōu)點，還有質(zhì)量輕，工作時不易產(chǎn)生噪音等特點。隨著近幾年中國汽車行業(yè)的快速發(fā)展，專業(yè)的軟軸生產(chǎn)廠家也越來越多。同時對其相關(guān)的試驗檢測活動也越來越頻繁。在這種情況下，本文將介紹目前國內(nèi)對于軟軸的試驗檢測所通行的標(biāo)準(zhǔn)，并針對其存在的不足提出自己的觀點，供相關(guān)工程技術(shù)人員參考，借鑒。

1 國際優(yōu)秀汽車企業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹

目前國內(nèi)軟軸產(chǎn)品性能比較好的基本都是外資或合資汽車零部件公司。就作者通過所接觸的一些這類軟軸生產(chǎn)企業(yè)的情況來看，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗檢測要求更加苛刻，規(guī)定更加詳細(xì)全面。并且更新速度很快?；旧?-3年就會有一定的變化，做出一定的修訂。

例如效率試驗，日本的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)把測量時軟軸的彎曲曲率作為一個參數(shù)帶入公式進(jìn)行了考核，這樣就避免了不同布置狀態(tài)下所測量的軟軸效率數(shù)據(jù)的不可比較性狀況，更加全面而且有說服力。此外，日本公司在做效率試驗時是在高溫，低溫，常溫三種狀況分別測量的。而國內(nèi)軟軸企業(yè)目前基本上都是單純的測量常溫狀態(tài)下的效率，且計算時也是簡單的輸入/輸出。這樣的缺點是不能積累數(shù)據(jù)，一致性也很差，不同布置的軟軸間缺乏比較的依據(jù)。

此外，國外標(biāo)準(zhǔn)對于軟軸的密封性檢測，各部位拉脫檢測也有很嚴(yán)格的規(guī)定，工作做得非常細(xì)致。有的甚至加入了振動試驗要求。

作者還注意到國外企業(yè)在做好產(chǎn)品性能的同時對成本的控制也非常嚴(yán)格。對于什么樣的車適用于什么變速器，該車選換擋力多大適用什么型號的軟軸，應(yīng)該采用什么結(jié)構(gòu)，芯線直徑應(yīng)該是多少，應(yīng)該用什么材料的護(hù)套，其有一整套的評價指標(biāo)和相關(guān)規(guī)定。最大限度的保證了產(chǎn)品的有效性和成本的最小化。絕對不會出現(xiàn)國內(nèi)某些企業(yè)為了保證產(chǎn)品性能而盲目加粗芯線的情況。而實際情況是產(chǎn)品性能并不僅僅由芯線的直徑所決定。這樣做的結(jié)果往往是事倍功半，增加了成本的同時產(chǎn)品性能也沒有多大改善。這是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)需要好好反思的問題。

2 目前通用的試驗行標(biāo)

2.1 目前通用標(biāo)準(zhǔn)的特點

通過多年的工作經(jīng)驗和與相關(guān)廠家的聯(lián)系交流，作者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)國內(nèi)軟軸生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 29101-92《汽車用操縱拉索總成》。但是該標(biāo)準(zhǔn)適用的是汽車上所有的操縱用軟軸，包括油門拉線式軟軸，離合器操縱用軟軸等。但是該標(biāo)準(zhǔn)過于籠統(tǒng)，對于不同用途不同功能的軟軸采用了同一個標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著時代的進(jìn)步，技術(shù)的革新，該標(biāo)準(zhǔn)也不能完全適用于今天的軟軸檢測要求。所以，目前國內(nèi)的軟軸行業(yè)急需制訂出新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 QC/T 29101－92的不足

雖然QC/T 29101-92是目前使用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，但是經(jīng)過多年的實踐，作者認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)存在以下多處有待商榷的地方。

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)中所羅列的適合于選換擋軟軸的芯線接頭形式就是下列圖1，圖2所示的接頭，也就是標(biāo)準(zhǔn)中的圖7(B型)，圖9(D型)接頭。雖然這兩種形式包括了絕大部分的軟軸接頭形式，但是面對新型的輕型車和乘用車選換擋軟軸時并不適用。QC/T 29101-92制定時我國的乘用車還未普及，使用人群也極為有限，故其適用商用車的傾向性非常明顯。所以乘用車所用的軟軸接頭形式在該標(biāo)準(zhǔn)上都沒有體現(xiàn)出來。更沒有提及針對乘用車的軟軸性能試驗檢測的項目。

圖1 選換擋軟軸接頭

圖2 選換擋軟軸接頭

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)4.9中所規(guī)定的芯線與芯線接頭的拉脫力評價指標(biāo)并不適用于目前的形勢。標(biāo)準(zhǔn)中所列的直徑在2mm以下的芯線目前已很少見到，基本淘汰。而對于現(xiàn)在的中重型車所用的6mm以上直徑的芯線，又沒有作出相關(guān)的拉脫力規(guī)定。而目前作出的直徑2.5mm-5mm芯線的芯線接頭拉脫力規(guī)定又偏大。如果按照該標(biāo)準(zhǔn)來做試驗進(jìn)行檢測評價，必然帶來生產(chǎn)和檢測中巨大的人力物力資源浪費。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)4.10中對護(hù)管與護(hù)管接頭的拉脫力所作的規(guī)定，其缺點相同于對芯線與芯線接頭的拉脫力所作的規(guī)定。也需要各企業(yè)根據(jù)自身條件進(jìn)行更改。

2.2.4 而對于標(biāo)準(zhǔn)4.11中對壽命的要求過于保守，對壽命負(fù)荷的規(guī)定卻過大。目前對變速器的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)里程是輕型車40萬公里，轎車40萬公里，中重型車在100萬公里左右。故標(biāo)準(zhǔn)中10萬次的壽命要求有待商榷。此外，軟軸的實際工作中，某些部位一直是處在高溫條件下的，所以為了更好地發(fā)揮試驗提前發(fā)現(xiàn)問題的功能，應(yīng)該在做壽命試驗時在局部進(jìn)行加溫。

2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)4.11.1中耐高溫試驗要求的是75℃，這明顯偏低。目前變速器外殼溫度隨設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的不同，各變速器對其的要求也不一樣，但是80℃以上的比例較大。而軟軸在布置過程中某些部位會通過發(fā)動機(jī)上方，這些部位的溫度可能高達(dá)130℃。雖然可以在軟軸局部加裝隔熱保護(hù)套，但是軟軸的溫度還是會達(dá)到100℃。所以在目前看來標(biāo)準(zhǔn)的要求過于保守，已經(jīng)不再適合于目前的技術(shù)發(fā)展形勢。

其次，耐高低溫的評價指標(biāo)沒有量化，沒有全面的明確試驗描述。作者在長期的試驗中發(fā)現(xiàn)高低溫試驗后有些產(chǎn)品出現(xiàn)了內(nèi)護(hù)套融化而使軟軸失效的狀況。所以建議該項目的評價指標(biāo)應(yīng)該細(xì)化全面，表述的也應(yīng)該更加詳細(xì)。2.2.6 標(biāo)準(zhǔn)5.6中行程效率的計算公式中所謂的殘余伸長量δ是個極富爭議的參0

量。其數(shù)值極小，而測量過程中軟軸的對中度對行程效率的影響程度可能已經(jīng)大于該參量在計算公式中對效率結(jié)果的影響。如果在這種條件下還堅持帶入殘余伸長量δ0入效率計算公式，其結(jié)果必然是加大了試驗誤差而不是精確了試驗結(jié)果。

此外，標(biāo)準(zhǔn)中對樣品的評價指標(biāo)定的過于保守。目前國外標(biāo)準(zhǔn)對軟軸的載荷效率要求是不低于80%，而該標(biāo)準(zhǔn)只要求70%，過于偏低。實際上國內(nèi)大多數(shù)軟軸企業(yè)的產(chǎn)品目前都已達(dá)到了這個指標(biāo)。而對于行程效率該標(biāo)準(zhǔn)也要求不得低于70%。實際上選換擋軟軸的行程效率在這么低的情況下極有可能是選換擋失敗的。這么低的指標(biāo)根本就是形同虛設(shè)。就我們目前國內(nèi)的企業(yè)概況來看，行程效率應(yīng)該設(shè)定在85%是比較合適的。在特殊情況下甚至可以要求達(dá)到90%。

2.2.7 該標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定軟軸總成的密封試驗。作者在長期的試驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)軟軸在大負(fù)載條件下的壽命達(dá)到某一條件時會出現(xiàn)潤滑脂流出的情況，更有甚者會出現(xiàn)末端金屬護(hù)套內(nèi)的樹脂護(hù)套滑出的現(xiàn)象。故應(yīng)考慮加入針對密封性等的試驗檢測項目。同時在耐久壽命等項目的評價中也應(yīng)對其作出相關(guān)的要求。

2.2.8 該標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定軟軸總成的防塵罩試驗檢測項目。防塵罩起著隔離外界灰塵、泥水的功能，故一定要求固定牢固，且不能在高低溫作用下出現(xiàn)老化破裂的現(xiàn)象。故建議加入這些試驗項目。

3 結(jié)語

國內(nèi)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 29101-92《汽車用操縱拉索總成》已經(jīng)不適用目前的試驗評價體系，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)更新的速度緩慢，企業(yè)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)幾十年不變。國內(nèi)企業(yè)對技術(shù)的投入嚴(yán)重不足，對技術(shù)的重視程度不夠;建議結(jié)合國際優(yōu)秀企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重新制定國內(nèi)汽車選換檔軟軸的試驗標(biāo)準(zhǔn)。

［1］ 鄭禹福，高志華，包裕茂，等.汽車用操縱拉索總成［S］.QC/T 29101-92：39.

［2］ 胡靖.變速操縱拉索在gz610客車中的應(yīng)用［J］.中山大學(xué)學(xué)報，2010，21(5)：153-154.

責(zé)任編輯：吳旭云

An analysis of the experiment standard of mechanical selecting and shifting flexible shaft

WANG Yi-peng
(China FAW Group Corporation R and D Center，Changchun 130011，China)

Based on introducing the basic content and development situation of mechanical selecting and shifting flexible shaft standard used by international excellent automobile enterprises，this paper，combining with the current standard in our country，points out the disadvantages of pull-out force experiment，lifetime experiment，high and low temperature experiment，efficiency experiment and tightness experiment in domestic mechanical selecting and shifting flexible shaft standard and gives some suggestions on improvement.

selecting and shifting flexible shaft;experiment standard;efficiency experiment

TH186

A

1009-3907(2010)08-0048-03

2010-04-20

王移鵬(1980-)，男，吉林長春人，助理工程師，主要從事變速操縱系統(tǒng)及選換檔軟軸的檢測及試驗研究工作。