汽車機(jī)械式變速器同步器性能研究

姜相奪，王莉娜

（陜西法士特汽車傳動(dòng)工程研究院，西安 710000）

1 汽車機(jī)械式換檔品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

各種摩擦式同步器性能評(píng)價(jià)質(zhì)量高低，一般都是由同步時(shí)間以及換擋力來控制和衡量的，可以看出換擋的沖量有著巨大的作用，它決定了同步器性能高低。車輛換擋質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這主要是針對(duì)車輛行駛的綜合情況考慮。在一般情況下，都會(huì)從換擋操作平順性，燃油經(jīng)濟(jì)性以及換擋噪聲來評(píng)價(jià)。第一，換擋時(shí)間是綜合性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，它能夠體現(xiàn)出換擋的品質(zhì)。在換擋平順條件下，如果換擋時(shí)間比較少，那么可以說換擋品質(zhì)比較好。換擋時(shí)間一般都會(huì)包含：離合器分離時(shí)間、回空檔時(shí)間、選檔時(shí)間、換檔時(shí)間及離合器結(jié)合時(shí)間。第二，換擋沖擊度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是體現(xiàn)了車輛舒適度，這是一個(gè)重要的指標(biāo)，它的評(píng)價(jià)可以體現(xiàn)出人體的享受層次。一般排除了道路工礦還有駕駛?cè)藛T人為因素影響之外，這可以真實(shí)的反映出換擋的品質(zhì)。第三，換擋噪音也是建立在對(duì)人的服務(wù)基礎(chǔ)上，它可以展現(xiàn)出換擋品質(zhì)高低，還具有評(píng)價(jià)的瞬時(shí)性及直接性。換擋操作過程中，平順性占據(jù)了換擋品質(zhì)重要評(píng)價(jià)主體之一。相對(duì)于整車而言，如果車輛它的操作平順性比較強(qiáng)，那么車輛的動(dòng)力性以及耐久性都會(huì)受到影響，不應(yīng)該不斷延長離合器使用時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)摩擦?xí)r間延長時(shí)，就會(huì)影響到設(shè)備的使用壽命。如果控制（壓縮）換檔時(shí)間，換檔沖擊度也會(huì)明顯加劇，甚至造成車輛熄火。換檔操縱的平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性及換檔噪聲之間找到或者建立最優(yōu)換檔點(diǎn)，從而得到最佳的換檔品質(zhì)。

2 汽車機(jī)械式同步性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 同步效果評(píng)價(jià)指標(biāo)

換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行任意檔位操作時(shí)，一般都需要觀察同步器是否出現(xiàn)明顯的齒端沖擊現(xiàn)象，如果這個(gè)過程中出現(xiàn)了，表明同步過程已經(jīng)失敗，這個(gè)時(shí)候的同步器性能比較差或者已經(jīng)失效。變速器在常規(guī)的換擋速度下，測到的同步時(shí)間一般都是在規(guī)定范圍內(nèi)。如果測量時(shí)間比較多，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)條件下，同步測量時(shí)間比設(shè)計(jì)時(shí)間定值都比較長，這樣就可以判斷同步器性能比較差或者也已經(jīng)失效了。變速器在常規(guī)的換擋速度之下，當(dāng)測到的換擋力峰值比較大時(shí)，這個(gè)峰值不在常規(guī)數(shù)值內(nèi)。如果在經(jīng)過多次測量，還是發(fā)現(xiàn)大部分的換擋力都大于常規(guī)的定值。這個(gè)時(shí)候就可以說明，同步器性能比較差，或者已經(jīng)失效了。變速檔在正常的換擋速度之下，如果二次沖擊力的峰值和同步嚙合力值最大比小于70%。經(jīng)過多次測量之后，大部分測量得到的設(shè)計(jì)常規(guī)值是在定值范圍內(nèi)的，這個(gè)時(shí)候可以表明同步器性能比較差或者已經(jīng)出現(xiàn)了失效。

2.2 同步性能失效情況分析

在一般情況下，同步器工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下四個(gè)常見的異常情況。第一，不同步嚙合接合套和空轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速，運(yùn)動(dòng)沒有達(dá)到同步就開始出現(xiàn)嚙合，產(chǎn)生了比較大的轉(zhuǎn)矩沖擊，出現(xiàn)換擋困難現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候的同步損壞結(jié)合套以及空轉(zhuǎn)齒輪會(huì)形成新的結(jié)合面。第二，當(dāng)錐環(huán)燒死的原因是因?yàn)閾Q擋操作過程縱桿位置調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的，而且操作桿在進(jìn)行調(diào)整過程中，不容易找到準(zhǔn)確的位置，這樣就會(huì)容易導(dǎo)致使錐盤和錐環(huán)間相互摩擦?xí)r間過長，時(shí)間一長就會(huì)積累大量的熱能量，導(dǎo)致錐環(huán)燒死。第三，掛空擋速度不降低，變速器在運(yùn)行過程中，沒有選擇到合適的掛空擋，這個(gè)時(shí)候的速度不會(huì)減少，這主要是因?yàn)槟Σ铃F面抱死沒有及時(shí)分開之原因，容易導(dǎo)致錐盤的磨損。第四，掛檔難是比較常見的問題，主要原因是在安裝時(shí)，位置不對(duì)稱導(dǎo)致，錐盤和錐環(huán)沒有形成良好的接觸面，當(dāng)錐環(huán)不斷加速磨損時(shí)，換擋出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，齒套和結(jié)合齒外圍會(huì)有新的火花。根據(jù)最新的數(shù)據(jù)結(jié)果分析，1檔隨著不斷的提高轉(zhuǎn)速，會(huì)因?yàn)橥叫阅苁Ф霈F(xiàn)問題。根據(jù)最新探究發(fā)現(xiàn)，同步鎖止角主要是起到鎖止的作用，但是這個(gè)作用的發(fā)揮主要是以為設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)才會(huì)發(fā)揮。如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)嚙合齒同接合套進(jìn)行緊密結(jié)合，這個(gè)時(shí)候會(huì)形成巨大的沖擊，雖然這個(gè)過程中已經(jīng)進(jìn)行了換擋，但是因?yàn)殒i止角起到的作用不到，這樣就會(huì)容易聽到比較大的噪音，這樣就可以斷定出鎖止角在設(shè)計(jì)過程中不合理導(dǎo)致，沒有聽到?jīng)_擊噪聲，這最常見的原因是因?yàn)槭?dǎo)致。當(dāng)同步器零件端面的縫隙比較小時(shí)，太過意進(jìn)行換擋連接，這樣時(shí)候就非常容易出現(xiàn)不同步環(huán)軸的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)裝配間隙過小時(shí)，就非常容易使得同步環(huán)與嚙合齒環(huán)瞬間結(jié)合，這個(gè)時(shí)候就會(huì)因?yàn)樾阅苁Ф鵁o法發(fā)揮出實(shí)際作用。另外，還可能因?yàn)槟p比較大而出現(xiàn)同步性能失效，當(dāng)摩擦錐面有分開時(shí)，這樣就會(huì)加速錐盤的磨損。

3 結(jié)語

文章詳細(xì)介紹了同步器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于如何科學(xué)的評(píng)價(jià)同步器提供借鑒，明確同步性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)時(shí)候可以分別從同步能力評(píng)價(jià)指標(biāo)以及同步效果評(píng)價(jià)中去分析。

［1］李理.基于LabVIEW的機(jī)械式變速器同步器性能試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)［J］.汽車零部件,2013,（05）:86.

［2］張萌.基于LabVIEW的汽車手動(dòng)變速器同步器性能測試試驗(yàn)臺(tái)研究［J］.武漢理工大學(xué)：機(jī)械工程，2012，（05）：47.

［3］于永初.21世紀(jì)零部件綠色制造技術(shù)——記2013粉末冶金溫壓技術(shù)與汽車變速器同步器齒轂技術(shù)研討會(huì)［J］.現(xiàn)代零部件，2013，（08）：96.

［4］蔡紹胡，孔秀苓.變速器同步器齒環(huán)檢具測頭設(shè)計(jì)缺陷分析和改進(jìn)［J］.商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2011，（03）：72.

［5］謝嵩松.論手動(dòng)后驅(qū)變速器的同步器布置形式對(duì)同步性能的影響［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2010，（14）：68.