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        淺談后備量對手動(dòng)變速器二次沖擊的影響

        2018-01-15 01:43:52劉沖
        汽車與駕駛維修(維修版) 2017年12期
        關(guān)鍵詞:同步器齒圈后備

        劉沖

        二次沖擊作為手動(dòng)變速器換擋性能的重要評價(jià)指標(biāo),直接影響變速器的整體性能,且直接給予終端客戶主觀感受。后備量作為這項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)鍵影響因素之一,卻主要關(guān)注在耐久方面的影響,對于二次沖擊的影響反而關(guān)注較小。因此筆者希望通過對后備量的分析,找到更好解決二次沖擊的積極方案。

        1 二次沖擊及同步環(huán)耐久與后備量的關(guān)系

        1.1 變速器的二次沖擊

        二次沖擊是變速器換擋過程中,同步器齒套與接合齒圈轉(zhuǎn)速差為零后,同步器齒套越過空行程與齒圈接時(shí)發(fā)生的撞擊,此撞擊主要體現(xiàn)在發(fā)生的頻率和沖量大小,而空行程的長短受后備量直接影響[1]。

        變速器的二次沖擊通過整車的主客觀評價(jià)來確認(rèn)。主觀評價(jià):有經(jīng)驗(yàn)的駕駛?cè)藛T通過駕駛汽車,在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下?lián)Q擋感受二次沖擊的頻率及大小來評估??陀^評價(jià):專業(yè)的測試人員,通過GSA或GSQA設(shè)備采集換擋參數(shù)的變化值,擬合成換擋曲線并對數(shù)值進(jìn)行分析,確認(rèn)發(fā)生二次沖擊的比率和沖量值來評估。

        1.2 同步環(huán)耐久

        同步環(huán)的耐久作為變速器的耐久考核標(biāo)準(zhǔn)之一,具有關(guān)鍵作用。同步環(huán)的耐久不僅受摩擦材料及基體材料影響,也受后備量的大小影響,其影響著同步環(huán)允許磨損的量。

        1.3 后備量的定義

        后備量即同步環(huán)裝配到擋位的齒輪組件或齒圈上后,同步環(huán)的端面距離齒圈端面的最小距離[2]。如圖1所示,圖中①~④都是反饋后備量的值,其中②~④僅僅影響耐久性能,①既影響耐久又會(huì)影響二次沖擊。

        圖1 后備量示意圖

        2 如何通過控制后備量來解決二次沖擊

        2.1 二次沖擊產(chǎn)生的原理

        首先由于接合齒圈和同步器齒套需要齒進(jìn)行嚙合傳遞扭矩,當(dāng)換擋時(shí),同步器齒套是隨機(jī)與接合齒圈接觸,不可避免的會(huì)與齒圈接觸產(chǎn)生二次沖擊。其次,同步器齒套在換擋過程中,先同步轉(zhuǎn)速差為零后,還需要經(jīng)過空行程距離,此時(shí)受拖拽扭矩及摩擦的影響,齒套與齒圈會(huì)再次產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,轉(zhuǎn)速差太大會(huì)增加發(fā)生二次沖擊的頻率及沖量值。

        2.2 后備量大小與二次沖擊的關(guān)系

        后備量的大小首先影響的是同步環(huán)的耐久,也是變速器的耐久,改進(jìn)后備量數(shù)值的前提是需要先滿足耐久性能,一般性設(shè)計(jì)為1.0~1.5之間,尤其摩擦材料為銅螺紋時(shí)。使用碳和其他耐磨材料時(shí)可適當(dāng)減小,但建議大于0.9。

        理論上后備量增大,耐久會(huì)更好,但是后備量太大,就會(huì)增加空行程距離,受拖拽扭矩及摩擦力影響,轉(zhuǎn)速差就會(huì)增大,發(fā)生二次沖擊的概率和沖量就會(huì)變大。因此后備量數(shù)值不易過大,也不易過小,過小會(huì)降低耐久性能。當(dāng)后備量過大時(shí),可以考慮齒套增加長齒來降低其對二次沖擊的影響,從而優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        3 結(jié)束語

        本文主要從后備量方面分析其對二次沖擊的影響,為解決或改善變速器的二次沖擊提供思路和方向,達(dá)到有針對性的對零件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)換擋性能的提升。

        [1][德]Harald Naunheimer等著,宋進(jìn)桂等譯.汽車變速器理論基礎(chǔ)、選擇、設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

        [2]陳家瑞著.汽車構(gòu)造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

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