變速器攪油阻力測定方法研究

趙曉江，何亮亮

（陜西法士特齒輪有限責任公司實驗中心，陜西 西安 710119）

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變速器攪油阻力測定方法研究

趙曉江，何亮亮

（陜西法士特齒輪有限責任公司實驗中心，陜西 西安 710119）

摘 要：同步器是變速器中的重要零部件之一，其作用就是避免換擋過程中齒輪之間的沖擊，實現平穩換擋。在同步器設計中，同步時間是一個衡量同步器性能的重要因素，一般與其同步時的轉動慣量、角速度、摩擦力矩及攪油阻力有關。文章主要介紹在試驗臺架上來測量攪油阻力的大小。

關鍵詞：同步器；攪油阻力；同步時間

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.04.041

CLC NO.: U467.5Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)04-123-02

前言

攪油阻力又稱為無負荷損失，攪油損失因潤滑方式而異。在不同的潤滑方式中[1]，因為它受各種因素的影響比如轉速、油溫等，難以直接用理論確定，由于攪油阻力不好測量一般情況下都忽略不計，在查找相關文獻時發現對變速器齒輪傳動中的攪油阻力的實驗研究所涉及的相關報道很少，那么攪油阻力到底有多大，本文通過試驗臺架的方法來進行確定。

1、測試方法簡介

本文主要介紹在變速器總成試驗臺上測量攪油阻力，在這里選取的被試件為法士特產品6DS系列某款變速器，其匹配的發動機最大功率時轉速按2100rpm給定，變速器內所加潤滑油為85W/90雙曲線重載齒輪油，加油至變速器水平觀察孔位置。首先將其水平安裝于傾斜試驗臺上，主箱掛在空擋位置，安裝狀態如圖1所示：

圖1

①當變速器油溫升至規定的溫度（80±5）℃后，變速器一軸端連接電機分別給定輸入轉速600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2100、2200、2400rpm，在每種轉速下各轉15s，通過一軸端扭矩儀每一秒鐘采集一次數據，把所測得15個數據計算出算術平均值，得到下表所示的各個轉速下的變速器空擋扭矩。

表1

②將表1所列數據按對數關系擬合轉速-扭矩曲線見圖2：

圖2

③將表1按線性關系擬合轉速-扭矩曲線見下圖3：

④將表1按乘冪關系擬合轉速-扭矩曲線見下圖4：

圖4

由上述三個圖都可以看出：變速器的攪油阻力是隨著轉速的升高而增大的，當一軸轉速升高時，一軸端扭矩也隨著增大。

2、變速器同步性能試驗

表2

被試件一軸端安裝慣量為0.124kg·m2的模擬慣量盤，水平安裝于同步器性能與壽命試驗臺，變速器加入85W/90雙曲線重載齒輪油，加油至油面觀察孔；試驗轉速按通過法蘭端所連電機輸入，給定數值見表2：

當變速器油溫升至試驗油溫（80±5）℃開始換擋，機械手換擋頻率為8~10次/分，測得的同步器性能數據見表3：

表3

3、變速器攪油阻力計算

在這里我們假設一軸轉速與攪油阻力的關系為對數關系，根據圖1擬合曲線中公式y = 2.39545 ln(x) - 12.94090，可以計算出一軸端的阻力矩：

表4

通過擋位速比換算，得到二軸端攪油阻力。

表5

4、總結

試驗臺架法是測量攪油阻力非常有效的方法，通過該方法，測得的攪油阻力數據可以提供給設計者，在進行同步器參數設計時，同步時間的理論計算值更為準確，通過與實際的測量值比較，能更進一步了解攪油阻力對同步時間的影響。

參考文獻

[1] 霍曉強,吳傳虎.齒輪傳動系統攪油損失的試驗研究.機械傳動.2007.

中圖分類號：U467.5

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)04-123-02

作者簡介：趙曉江，助理工程師，就職于陜西法士特傳動工程研究院實驗中心。主要從事變速箱測試類工作。

Transmission mixing oil resistance measurement method research

Zhao Xiaojiang, He Liangliang
（Shaanxi and gear Co., Ltd. The experiment center, Shaanxi Xi 'an 710119）

Abstract:The synchronizer is one of the most important part in the transmission.The function of the synchronizer is to avoid the gear-shift' s strike and shifting smoothly. In the design of the synchronizer, synchronizing time is an important factor to judge synchronizing performance. Usually it depends on inertia、the angular velocity、friction torque and churning loss .This paper mainly introduced how to measure churning loss on testing rig.

Keywords:Synchronizer; Churning loss; Synchronizing time