一種重卡多檔位變速器選換檔角度測量方法

【摘 要】本文介紹一種多檔位變速器選換檔角度的測量方法，采用精度較高的便攜式三坐標(biāo)作為測量工具，能夠準(zhǔn)確測量出變速器的選換檔角度，為提高變速器的整體性能，控制不合格變速器流出，保證產(chǎn)品質(zhì)量提供一種有效手段。

【關(guān)鍵詞】重卡 MT 選換檔角度 便攜式三坐標(biāo)

1 影響變速器操控性的主要性能指標(biāo)

變速器是汽車上非常重要的組成之一，其作用是在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度大小和驅(qū)動輪上扭矩的大小，并且實現(xiàn)倒檔和空擋[1]。MT（Manual Transmission）即手動變速器具有質(zhì)量穩(wěn)定可靠、載重力強(qiáng)、性價比高等特點，是國內(nèi)大多數(shù)重卡的標(biāo)配。由于價格合理、燃料消耗低，按我們的估計，今后手動變速器一定還會繼續(xù)獲得廣泛的應(yīng)用[2]。近年來，用戶對整車的操控性要求越來越高，多檔位重卡變速器的選換檔角度是考量變速器操控性的一個重要指標(biāo)，它直接影響到用戶選換檔過程的手感體驗，所以，對選換檔角度的控制是變速器設(shè)計、制造水平的一個重要體現(xiàn)。

2 選換擋角度的測量方法

由于零部件制造誤差引起變速器換擋機(jī)構(gòu)裝配后出現(xiàn)換擋位置不準(zhǔn)確，導(dǎo)致?lián)Q擋失效[3]。影響變速器操控性能的參數(shù)主要有選檔空行程，選檔角度；換擋空行程，換檔角度。選換檔空行程及角度誤差統(tǒng)的誤差范圍很小。因此，我們采用一種高精度設(shè)備——便攜式三坐標(biāo)來測量，能夠滿足測量要求。本文以一款法士特16JS220TA雙杠左操縱變速器為例，介紹選換檔角度的測量方法。

2.1選檔測量方法。16JS220TA變速器3.4檔和5.6檔是選檔空檔位置，選檔接頭在空檔位置能夠自由旋轉(zhuǎn)的角度稱為選檔空行程。選檔角度是指選檔接頭帶動選檔撥頭左右旋轉(zhuǎn)一定角度到指定檔位位置所轉(zhuǎn)動的角度。

2.1.1選檔空行程測量。如圖1所示在3.4檔位置，用扳手輕微轉(zhuǎn)動選檔接頭至空檔位置一側(cè)，用三坐標(biāo)觸頭在選檔接頭一側(cè)平面選取三個點，記錄此處三個點形成的平面1。同理，用扳手輕微轉(zhuǎn)動選檔接頭至空檔位置另一側(cè)，用三坐標(biāo)觸頭在選檔接頭同一側(cè)平面選取三個點，記錄此處三個點形成的平面2。平面1和平面2的夾角即為選檔位置的空行程。3、4檔和5、6檔的空行程按此各測量3次，記錄取平均值。

2.1.2選檔角度測量。選檔角度包括從空檔位置旋轉(zhuǎn)到5、6檔、7、8檔、1、2檔、爬倒檔位置所旋轉(zhuǎn)的角度。讓選檔撥頭處于3、4檔空行程位置自然狀態(tài)，選取選檔接頭同一側(cè)平面，三個點形成平面3，然后用扳手選檔到5、6檔位同時掛進(jìn)檔后，在無外力作用下測量同一側(cè)平面三個點形成平面4，平面3和平面4的夾角即為3、4檔到5、6檔的選檔角度。同理，依次測量3、4檔到其它幾個檔位的選檔角度，測量三次記錄取平均值。

2.2換擋測量方法

2.2.1換檔空行程。換檔空行程包括空檔位置空行程、前推掛檔空行程和后推掛檔空行程。測量時使換檔搖臂處于中間空檔位置，用手輕擺搖臂至中間位置一側(cè)，用三坐標(biāo)觸頭測量測量平面的三個點，形成平面1，將搖臂輕擺至中間位置另一側(cè)，用三坐標(biāo)觸頭測量測量平面的三個點，形成平面2，平面1和平面2之間的夾角即為空檔位置空行程。同理測量出前推掛檔和后推掛檔空行程，測三次取平均值。

2.2.2換檔角度。此處測量四個角度值：前推換檔角度和前推換檔角度最大值，后推換檔角度和后推換檔角度最大值。前推換檔角度是指搖臂處于空檔位置自然狀態(tài)和向前掛進(jìn)檔后自然狀態(tài)搖臂所在位置的兩個平面之間的夾角，后推換檔角度反向操作。前推換檔角度最大值是指搖臂處于空檔位置自然狀態(tài)和向前掛進(jìn)檔后繼續(xù)向前擺動搖臂至最大位置之間的夾角。依次記錄換檔角度及換檔角度最大值，各測量三次取平均值。

2.3選換檔角度測量數(shù)據(jù)分析。根據(jù)以上測量方法，我們對兩臺16JS220TA檔變速器選換檔角度進(jìn)行測量，完成下表。

由圖2可以看出，尾號為571變速器總成除了3、4檔到1、2檔選檔角度超出圖紙要求下限0.43°以外，其他選檔角度全部合格。尾號為572的變速器總成僅有兩項滿足圖紙要求，其余四項測量結(jié)果全部超差，而且有三項測量結(jié)果超差在1°以上。由此判斷尾號為571選檔角度符合要求，尾號為572選檔角度有三個尺寸超差比較大。換擋角度按照此方法分析。

3結(jié)論

將測量后的變速器總成裝車后測試，實際操作結(jié)果跟測量結(jié)果基本一致，說明該測量可以用做變速器總成出廠檢驗的的控制方法，同時，該方法也可為變速器總成設(shè)計階段改善選換檔角度提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚銳，黃健，王仲鑫.載貨汽車變速器可靠性優(yōu)化設(shè)計探析[J]. 制造業(yè)自動化，2013，25（10）：111-114.

[2]Friedrich Ehrlinger. 汽車變速器傳動系統(tǒng)綜合分析[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床，2007，9：35-39.

[3]原果田. DCl6J200T汽車變速器設(shè)計特點剖析[J]. 機(jī)械傳動， 2011，35（6）：48-57.