传动轴系论文范文

传动轴系论文范文（精选7篇）

传动轴系论文 第1篇

在山区道路持续下坡时, 采用主制动系统进行长时间制动时, 热负荷量非常大, 而制动泵与整车相比质量较小, 无法及时将热能释放给周围环境, 致使制动鼓和制动蹄的温度迅速升高, 当温度过高时, 制动器将部分失去制动效能, 导致在连续下长坡道路上交通事故频发。在我国, 长期以来靠驾驶员经常给轮毂浇水, 实施强制冷却来满足汽车连续下长坡的制动要求。这种方法一方面可靠性不高, 另一方面在冬季行驶时也直接影响到后续车辆的安全性。传动系液力缓速器作为辅助制动的一种, 不仅有强劲的制动力矩, 而且大大减少了制动器的磨损, 很好的解决了此问题。

1、液力缓速器工作原理

液力缓速器装在变速箱后端输出端, 传动轴连着缓速器的输出法兰, 输出法兰是空心的, 它套在变速箱的输出轴上, 输出法兰上装着一个转子, 转子上的金属叶片对着定子的金属叶片。

通常, 两个叶片之间没有油液, 当拨动缓速器手柄开关时, 缓速器控制单元RCU收到指令后, 会控制一个阀体打开气路, 在油池底部的油液就会被空气压到两个金属叶片之间, 这时传动轴带动着动子搅动油液冲击定子, 油液就在动子和定子之间来回搅动, 使传动轴受到一股很大的反作用力, 不让其传动轴转动, 车速此时就得到了控制。

2、液力缓速器零部件组成

2.1 缓速器本体

缓速器本体集成转子、定子、供油系统、热交换器、压力和温度传感器, 水路、气路的集成。缓速器本体安装于变速箱后部, 通过螺栓与变速箱连接。气路连接取自于整车气路, 与变速箱气路共用。冷却水路来自于整车冷却系统, 先冷却发动机再冷却缓速器。

2.2 RCU

缓速器电控装置, 整个系统的控制中心, 用来接收驾驶员需求输入, 控制逻辑的实现, 控制气路的输出, 系统的故障诊断等功能。RCU一般安装于驾驶室内, 通过螺钉固定。

2.3 线束

缓速器线束分为两大大部分:整车线束、缓速器自带线束。

整车线束用于给缓速器提供电源、地线、将缓速器作为CAN网络节点接入整车网络, 与其他控制器实现信息交换。

缓速器自带线束用来与整车线束对接, 连接电控单元RCU、手柄开关、压力温度传感器、气路电磁阀等元器件。

2.4 手柄开关

驾驶员通过逐级扳动手控开关手柄来实现对缓速器的控制。手柄开关一般装于转向管柱处, 方便驾驶员操作。手柄开关分五档, 各档缓速作用如下:

0档——缓速器关闭

1档——缓速器恒速档

2档——最大缓速力矩的1/4

3档——最大缓速力矩的1/2

4档——最大缓速力矩的3/4

5档——最大缓速力矩

手柄开关拨动顺序见图5。

2.5 压力、温度传感器

压力和温度传感器安装于缓速器本体, 用来监测缓速器本体压力值, 温度传感器分油温与水温传感器。缓速器有超载保护功能, 缓速器工作时, 在良好冷却情况下, 缓速器满负荷工作时油温可以达到一百五六十度, 这是缓速器散热器出水口的温度会快速升高, 当水温高过105℃时缓速器会控制缓速力矩到一半, 这时缓速器指示灯闪烁, 表明缓速器在降扭, 当水温正常后, 缓速器又全力工作, 如果水温继续升高, 缓速器将推出工作以保护车辆及缓速器。

2.6 指示灯

缓速器在工作和故障时驱动工作指示灯点亮, 工作指示灯集成在仪表中, 点亮后为黄颜色指示灯。

缓速器在故障时也可将工作指示灯点亮, 点亮方式即可通过硬线驱动, 也可通过总线报文驱动。

2.7 压力开关

此开关作为选用功能, 压力开关安装于刹车总泵附近, 离刹车取气口不超过1米, 通过三个压力开关采集气压, 当驾驶员踩下制动踏板时, 气压达到临界值时, 将开关接通, 并将信号输入到RCU中, 进行辅助制动。

3、使用说明

3.1 手控方式

(1) 钥匙上电后, 缓速器处于待命状态;

(2) 当需要缓速时, 拨动手柄开关逐级到需要的档位就可以达到制动的目的 (此时缓速器指示灯点亮, 除1档外) ;

(3) 把手柄开关拨回到0档后, 缓速器退出工作。

3.2 恒速档使用

(1) 下长坡时要启动恒速功能前, 首先使车辆速度减到安全的速度值, 当到达想保持的车速时, 把缓速器的手柄开关拨到恒速档1档;

(2) 如果使用了恒速档, 车速仍会加快, 使用辅助刹车或主刹车使车辆减速;

(3) 开关拨回0档, 恒速功能解除。

3.3 故障显示

指示灯可用来显示工作状态, 当有故障时指示灯也会点亮, 既可通过硬线控制也可通过采集总线报文将其点亮。通过总线报文控制时, 由仪表采集缓速器RCU发出的DM1报文, 在液晶屏上显示SPI和FMI, 再通过查故障列表找出相应的故障解析;通过硬线控制时, 当有故障时, 可通过操作手柄开关来进行读取闪码, 手柄开关从0档拨到1档, 停留1S后再拨到0档闪烁, 长闪为十位持续1S, 短闪为个位持续0.5S, 为一个闪码, 比如下图8所示闪码为23, 通过对照表查出相应的故障。

3.4 使用注意事项

(1) ABS起作用时, 缓速器退出工作;

(2) 油门踩下时, 缓速器退出工作;

(3) 雨雪天气、路面湿滑, 慎重使用缓速器;

(4) 缓速器属于辅助刹车装置, 在紧急状况下尽量使用主刹车进行减速。

4、总结

本文主要简单地介绍了传动系液力缓速器系统的工作原理及组成, 为笔者在实践中实际应用的总结, 希望给业界同行提供参考。

摘要：传动系液力缓速器作为辅助制动的一种技术, 在下长坡时熟练操作缓速器, 承担80%-90%的行车制动力矩, 既保证了行车安全, 又大大减少了制动器的磨损。该文着重介绍了在重卡车型上应用的传动系液力缓速器系统的工作原理, 零部件组成, 使用说明等。

汽车传动系扭转振动建模与仿真分析 第2篇

本文正是基于此点, 对汽车传动系扭转振动进行建模和仿真进行研究分析, 对汽车工业的发展具有重要的促进作用和现实意义。

1 汽车传动系扭转振动力学建模

1.1 选用的试验车型描述

本次研究选取的汽车车型为发动机后置方式, 发动机的具体构成为直列四缸式, 传动轴只有一根短轴进行动力转换传输工作, 扭转减震器采用传统的离合器从动盘式[2]。根据此车型来建立相关的传动系扭转振动模型并实际测试器扭转振动情况, 从实验中得出的数据进行真理归纳, 继而得出有效的传动系扭转振动参数, 为下一步研究提供支持。

1.2 模型简化的处理方式

为了实际的研究需要, 实际的建模过程中, 在不影响模型仿真精确度和数据的可信度情况下, 对模型的设计进行了充分的简化处理, 以节省研究时间和研究成本, 用最有限的资源进行研究工作的开展。

其简化的主要方面为以下几点:

1) 在汽车刚刚起步阶段, 模型的输入方式简化为在汽车飞轮上加装一个脉冲信号, 对汽车的各种谐振现象均不予以考虑, 这样得出的数据经过最终对比, 并没有和实际发生较大程度上的偏差, 不影响最终的参数设置和效果的比对工作。

2) 万向节传动的特性对传动系运动造成的影响, 在本次研究的建模过程中不予以考虑, 以节约研究的时间进行关键部位的调整, 数据模型的简化处理可以帮助研究在最短时间内可以进行并且不影响精确度。

3) 驱动轮与地面的摩擦被看作是纯滚动, 不考虑与地面摩擦产生的摩擦力对传动系扭动振动的影响, 因为其摩擦力影响数值极低, 已经可以看作是无限小, 因此将其看作是纯滚动还是存在着一定的科学性。

4) 实际的车型齿轮运行中均存在着一定的间隙, 这些间隙因素会对汽车传动系扭动振动产生小氛围内的影响, 而为了本次研究的需要, 并没有将其纳入考量的范围之内[3]。

2 Simulink模型的建立与仿真分析

2.1 建立模型

该模型在输入方面的功率要在飞轮参数的基础之上再加150Nm的脉冲转矩指数, 以此来进行汽车刚刚起步状态下的参数模拟, 而对其数值进行确定时, 要通过发动机输出的外特性图进行采集, 将仿真时间设定为3s, 同时采用Runge-Kutta计算方法对整个公式进行求解。

在该模型当中要进行三个输出仿真位点的设置, 分别为:1) 车轮位置;2) 皮带轮位置;3) 差速器输出处。

由于曲轴的扭转强度较大, 因此可以判定为皮带轮在进行角运行扭转振动当中的现象属于与飞轮属于同一个扭转振动角。

本次分析当中采用了扭振测量装置进行数据的收集, 并将该设备设置在皮带轮处, 这是因为飞轮处的结构比较复杂, 无法安装该设备所致, 但是可以在飞轮处进行输出点的设置, 以此来收集更为准确有效的参数, 将模型进行计算与验证。

在对模型进行仿真计算当中, 能够得出车轮处以及差速器的角速度参数以及角加速度的参数曲线, 随着时间的改变而不断发生变化。通过计算结果表明, 车轮处与差速器两者间的扭振现象存在显著性差异, 同时对两者加速度-时间的数据通过快速傅里叶变换操作后能够得知具体功率。

在传动系统的运行当中, 发生扭转现象的主要因素在车轮处以及差速器方面, 因此在3.9Hz以及203.1Hz时, 车轮以及差速器的运转功率将达到最大指标, 此时可以判定汽车的传动系统呈显著扭振现象。

2.2 灵敏度分析

在汽车传动系统的分析当中, 不计阻尼自由扭转振动方程为:

通过上述公式将pm进行导入值求解后, 得到如下公式:

在上述公式当中, ωi表示在第i阶情况下所产生的固定频率;θi表示的是在第i阶情况下正则化模态的向量数值;J表示传动系统当中由质量单元所组合而成的转动惯量矩阵;K则代表强度矩阵。

3 结语

本次分析当中参照传动系统所独具的力学模型, 通过Simulink软件进行其扭转仿真模型的建立。在模型建立完成后, 对车辆发动并开始行驶时的传动系统扭振现象进行仿真计算, 结果能够明确传动系统当中确实存在扭振现象以及明确其频率, 在这一结论的基础上对传动系统当中的零部件参数进行分析, 随后对其灵敏度进行了计算。结果表明该模型在各式汽车的传东系统扭转振动当中均具有共通性, 并且能够在计算当中对参数进行随意修改, 为我国车辆传动系统扭振现象的分析与研究提供了有效、准确的参考依据。

参考文献

[1]任少云, 孙承顺, 张建武.某牵引车传动系起步扭转振动动态响应分析[J].上海交通大学学报, 2013.

[2]范世典法A, 鄂伯黑弥M, 柏特勒H.车辆传动系的扭转振动的符合模型和仿真[J].传动技术, 2013.

拖拉机传动系渗漏油解决方案 第3篇

拖拉机渗漏油问题一直是业内所关注的质量问题, 目前业内对拖拉机漏油问题的处理一般都是后期发现, 后期补救。拖拉机渗漏油, 轻者浪费油料、污染地面以及使传动系统状态不稳定, 重者损坏机车以致操纵失灵, 造成人机事故, 给用户造成一些不必要的损失。因此提前发现问题, 并且制定预防措施, 将拖拉机渗漏油问题控制在产品下线之前, 这不仅是对用户负责, 同时也是对企业自身负责。

统计分析发现, 拖拉机渗漏油主要存在以下方式, (1) 壳体和盖类结合面, (2) 油管接头, (3) 变速杆处, (4) 螺钉连接处, (5) 密封件处等, (6) 铸件气孔、砂眼、裂纹等铸造缺陷处。分析后发现, 引起产品渗漏油的主要原有3个: (1) 零件原材料缺陷, (2) 产品结构中的设计缺陷, (3) 工艺执行不到位等。针对以上3个方面制定了一系列改进措施来解决和预防渗漏油。

1 从产品设计上解决渗漏油问题

从市场上反馈回来的信息显示, 拖拉机传动系变速杆座、螺钉孔、盖类和壳体结合面处油泥满布, 污秽不堪 (如图1) , 通过分析认为产品设计缺陷是主要原因。

1.1 解决腹压造成的渗漏油

拖拉机运行过程中由于传动系的摩擦和油液搅动等因素造成传动系液压油的温升, 随着液压油和传动件的温升, 腔体内的空气膨胀造成腔体内气体压力的持续上升, 当达到一定压力时会冲破密封件而造成油液的泄漏, 通常会造成类盖结合面处渗漏油、制动器和离合器骨架油封漏油, 整机油迹遍布, 影响整机外观的同时造成经济损失, 制动器和离合器骨架油封漏油还会造成安全事故。因此产品设计时要考虑传动系内腔压力和外部压力平衡问题, 通常采用在上盖部位增加通气塞来解决, 若通气塞孔过小则阻尼作用无法实现, 设计时应将通气塞孔径尽量设计大一些, 为了防止油液雾气的流出通气装置应用长管引出 (如图2) 。

1.2 提高零件铸造精度

铸造工艺与铸造缺陷及加工缺陷直接造成渗漏油的产生, 气孔、砂眼、凸台错位造成的孔透是多数铸件类零件渗漏油的主要原因, 解决上述问题要从改进铸造工艺上考虑。砂型铸造很难解决上述问题, 金属膜也无法避免气孔、砂眼问题, 消失模铸造工艺由于结构尺寸稳定、无型砂、加工余量小和低水分等优点, 在铸造时可以消除上述缺陷, 且该工艺已十分成熟, 设计时应充分考虑该结构, 采用较先进的铸造工艺。

1.3 其他改进措施

(1) 设计时盖类和壳体结合面处的平面度和粗糙度尽可能提高, 平面度控制在0.05mm以内, 粗糙度高于3.2μm。

(2) 壳体之间需要通油时增大过油截面积, 使得各腔体之间热量传递快捷。

(3) 减少滑动摩擦, 多采用滚动摩擦, 降低摩擦产生的热量。

(4) 定位销孔以盲孔为宜, 以减少此处漏油。

(5) 孔系布局要合理、孔距不宜过大。

(6) 盖类厚度不宜过小, 减小变形引起的漏油。

(7) 充分做足试验, 将漏油故障解决在投产前。

(8) 尽量减少采用纸质密封结构, 最好无纸垫, 以防装配和维修过程中纸垫破损造成的漏油产生。

2 从制造工艺上解决渗漏油问题

装配时纸垫破损、油封划伤、密封胶漏涂和涂抹不均匀, 加工过程中孔钻透、盖类和壳体类零件结合面平面度和粗造度超差等制造缺陷是传动系漏油的原因之一, 该类故障占漏油故障的80%以上, 除了按工艺要求加工装配外还应配备必要的生产设备和检测设备。

(1) 人工涂胶易造成涂胶不均、漏涂等, 涂胶不均、漏涂都会造成结合面之间渗漏油的产生, 为了提高涂胶的效率和涂胶质量, 需要涂胶的工位应添置玻璃涂胶机。

(2) 底盘磨合试验前增加气密性试验, 及时发现解决渗漏故障。目前, 国内拖拉机生产厂家装配主要采取的是先底盘分装然后底盘磨合试验和整机装配, 底盘磨合试验受条件限制往往很难发现渗漏点, 待加油、加水下线试验时发现渗漏油现象为时已晚, 部分渗漏油整机试验时还发现不了, 整机静置多日后才能发现, 往往是拖拉机到了经销商和用户手中时才能发现漏油现象。这时再去排除, 需要拆装更多的零部件, 费时、费力, 还会引起经销商和用户的抱怨, 给企业带来负面影响。为了消除该类故障, 在底盘磨合试验前增加气密性试验工序非常必要, 具体操作如下。

将控制压力精确的压缩空气输入到拖拉机底盘的空腔中, 然后自动关掉气源, 控制阀准确控制规定时间的气流平衡, 再关掉起平衡作用的控制阀 (在平衡阀的两端分别接有被测拖拉机底盘和不泄漏的标准样件) 。通过被测拖拉机底盘与标准件同一气路相连接的精密微差压传感器, 在规定时间内测量出标准件与被测拖拉机底盘的差压值, 再通过温度补偿而得到拖拉机底盘的实际泄漏产生的压力降, 根据设备给出报警信号, 判断底盘是否渗漏。合格品转底盘磨合试验台进行试验, 不合格品浸泡在专用的检漏箱中进行湿式浸润试验查找漏点, 若拖拉机底盘总成存在渗漏, 可以通过目测将明显的渗漏点排除, 漏点故障排除后转底盘磨合试验台进行试验。

(3) 配备具有防护功能的工位器具, 防止零件在转运、存放和吊装过程中的磕碰伤和生锈、积灰的产生, 并按要求及时进行维护保养。

传动系对工程车辆整车性能的影响 第4篇

随着国内工程车辆使用量的持续增长,市场对其的认可度也显著增加,为市场提供高动力低油耗的工程车辆成为当今企业的核心目标。因此,在保证工程车辆满足工作动力的前提下,降低其燃油消耗量,可以降低车辆的使用费用、节约资源,并且减少车辆的尾气排放,净化空气,有利于操作人员的健康。车辆的主减速器传动比影响着工程车辆整车的动力性能和燃油经济性,为了给设计人员提供有效的依据,本文分析了传动系对工程车辆整车的动力性和燃油经济性的影响。

1工程车辆动力的总体匹配

在工程车辆的设计和使用过程中,并不是选用动力性能良好的发动机和传动精度高的部件就能有效地提高车辆的性能,而是需要通过良好的匹配来有效地利用车辆的各部件才能更好地提高车辆的性能。车辆动力的总体匹配主要包括发动机与液力变矩器的匹配,以及与变速箱各档位速比的匹配。车辆的动力来源于发动机所产生的能量,通过车辆各部件的相互配合来完成相应的工作,发动机的动力传递到传动系统、 工作液压系统和转向系统等。在设计工程车辆时,常通过计算出的数据来选取市场上相应的发动机等部件,这样虽然能满足动力上的需求,但是往往耗油量比较大［１］。

2工程车辆的动力性和燃油经济性能

工程车辆动力性能的评定指标包括:车辆在水平路面的最高车速、百公里加速时间、允许的最大爬坡度。要确定车辆的动力性就要确定其行驶方向的运动状况,通过车辆受到的各种外力,可以建立车辆行驶的力平衡方程:

其中:FＴ、Fｆ、Fｗ、Fｉ、Fｊ分别为驱动力、滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。

车辆燃油经济性是指在满足动力的前提下,车辆尽可能少地使用燃油而行驶的能力。车辆在行驶过程中遇到的工况有起步、等速行驶、加减速行驶以及怠速行驶等,由于外部环境对工程车辆起步与加减速工况的耗油和动力性能影响比较大,模拟总结的数据不够真实,所以本文只对等速行驶的工况耗油和动力性能进行比较与分析。车辆等速行驶工况燃油消耗量Q (mL/s)的计算公式为:

其中:P为发动机的功率,kW;gｅ为燃油消耗率,g/ (kW·h);vａ为车辆行驶的速度,m/s;ρ为燃油密度, g/mL;g为重力加速度。

3主减速器传动比的选择及对车辆的影响

主减速器的功能是对发动机输出的转矩与转速在驱动桥内进行第二次减速增矩,可以有效地增加车辆驱动轮的转矩与转速的工作范围,使车辆能够在复杂的工作环境下运行自如。但是需要考虑动力性能与燃油经济性能,所以主减速器在匹配的过程中需要满足以下条件:

(1)在车辆允许的最高稳定车速vｍａｘ内,主减速器传动比i０需要满足:

其中:r为车轮的半径,m;nｐ为发动机在最高稳定车速下的转速,r/min;vｍａｘ为车辆能够达到的最高车速, km/h。

(2)在发动机最大转速内能够发挥最大功率时, 主减速器传动比i０需要满足:

其中:nｅ为发动机在最大输出功率点对应的转速,r/ min;vｅｍａｘ为最大输出功率点对应的车速,km/h。

主减速器传动比需要满足式(3)和式(4)的约束条件来确定其初步的范围［２］。

主减速器传动比对车辆的整体动力性能和燃油经济性影响极大,主减速器传动比不同,发动机的输出功率也有所不同,当外部阻力功率曲线交于发动机功率曲线的最大功率点上时,该车辆的动力性能和燃油经济性是最好的,即:

其中:v为车速,km/h。

当主减速器传动比变化之后,要保证车辆还能够满足相应的速度,发动机的转速必定发生改变,导致其转矩和输出功率都有所改变。图1为主减速器传动比i０不同时车辆功率平衡图。由图1发现,当主减速器传动比的值增加时,发动机的后备功率相对增加,油耗增加,燃油经济性变差［３］。相反,当主减速器传动比的值变小时,发动机的利用功率比较高,后备功率减小, 燃油经济性得到改良,但是动力性能有所降低。

4工程车辆油耗和动力性能的分析

工程车辆大多是在低速或怠速状态下进行施工作业的,由于在车辆工作状态下,施工强度无法进行预测和判断,因此本文主要论述其在低速状态下行走或工作时单位时间内额定油耗。

车辆等速工作时在单位时间内油耗Qｘ(mL/s)的经验计算公式为:

其中:t为车辆稳定时间,s。

车辆在稳定工作时,车速由v１提高到v２的燃油消耗量通过积分的方法可以表示为:

其中:n１为车速在v１下发动机的转速,r/min;n２为车速在v２下发动机的转速,r/min;n为发动机的额定转速,r/min。

车辆在这段提速过程中工作时的动力性能通过积分的方法可以表示为:

其中:F为车辆的牵引力,N。

图2为主减速器传动比为i０时发动机的外特性曲线。其中,M为发动机的转矩,Q１的面积(阴影部分)代表在v１~v２之间的燃油消耗,P１(阴影部分)代表其输出功率及动力性能。

主减速器传动比的值i０减小时,要保证车速的稳定性,由式(5)可知需要减小发动机的转速,这样就得到了如图3所示的曲线。其中,Q２和P２为i０改变之后的燃油消耗量和输出功率。对比图2与图3发现, Q２的面积比Q１减小了,P２的面积也小于P１的,说明该车辆的经济性有所改良,动力性能有所减弱。

5结论

工程车辆由于不像普通轿车能够在良好的路况下行走,因此在考虑工程车辆的燃油经济性时,不能依靠百公里耗油来进行评估,而大多数是靠小时耗油来进行分析的。

车辆的主减速器传动比影响着工程车辆的动力性能和燃油经济性,当主减速器传动比减小时,发现其动力性能是有所下降的,但经济性能却有所提高。当主减速器传动比增加时,车辆的后备功率有所增加,相对动力性能有所提高,发动机的燃油消耗增加,经济性降低。所以可以考虑通过降低主减速器的传动比来提高工程车辆的经济性,降低工作成本,提高工程的收益。

摘要：通过积分的方法分析了传动系中主减速器传动比对工程车辆整车的动力性和燃油经济性的影响,给设计人员提升车辆燃油经济性提供理论参考。

拖拉机传动系密封性试验方式探讨 第5篇

现在对干、湿式两种密封试验方式进行简单介绍,并进行初步对比,各企业按照具体情况可自行选择。

1 湿式密封性试验流程

操作人员将传动系插接气线充气后吊装浸入水中,通过人工判断传动系沉水后是否有气泡溢出及气泡所在位置,确定传动系的密封性及泄漏位置,试验完成后将传动系吊出、进行吹水[1]。

2 干式密封性试验流程

操作人员将传动系插接气线充气后,按气密试验检测启动按钮,按照要求的充气时间,保证充气压力,然后检测气体平衡状态下的压降或泄漏量,压降或泄漏量在一个很小范围内时视为合格,超出要求数据则视为不合格,由设备进行报警,然后人工查找泄漏点。

3 干式与湿式密封性试验对比

现将传动系湿式密封性试验与干式密封性试验运行过程的特点进行对比分析,具体如下。

3.1 湿式密封性试验的特点

湿式密封性试验的优点:

1)泄漏位置查找效率高:沉水后通过溢出气泡位置能够快速判断泄漏位置;

2)设备成本低,仅需水池及一套气密管路即可满足气密试验需要。

湿式密封性试验的缺点:

1)气密试验检测效率低:每台传动系密封与否必须吊装沉水进行试验,查找漏点,并且需要起吊后将水吹净,对于本身密封的传动系相对来说做了沉水、吹水等无用功[2,3]。

2)准确性差:由操作人员依据经验判断传动系密封与否,存在人为观察角度、判断能力、积累经验、责任心等因素影响。

3)品质:传动系沉水试验,极易造成传动系部分零部件锈蚀,影响拖拉机整机质量与性能,导致市场抱怨。

4)成本:造成整机重量与性能等问题,维修成本高。

5)安全:湿式密封试验过程由人工吊装沉水、吹水,增加了吊装作业,存在安全隐患。

6)清洁度:湿式试验后,每台传动系需使用气管吹水,影响现场清洁度。

3.2 干式密封性试验存在的特点

干式密封性试验的优点:

1)密封试验检测效率高:旋装密封工装后,气动设备进行检测,节拍时间短。

2)准确性高:干式气密实验避开认为因素由设备判断传动系密封性。

3)品质:试验过程相对干净,不会造成传动系零部件锈蚀,保证装调质量。

4)成本:确保装调质量,不会引起后期质量问题,无需维修费用。

5)安全:干式气密试验无需下水,只需在一般生产线上即可完成,不存在安全隐患。

6)清洁度:仅需对气密试验不合格的传动系使用测漏喷剂进行密封性检测,现场清洁度较好[4]。

干式密封性试验的缺点:

1)泄漏点查找效率低:对气密不合格的传动系,相对不易查找泄漏点,需要根据经验先检测常见泄漏点,再查找其他可能泄漏位置,直至查到泄漏点,可能存在泄漏点查找困难的情况。

2)设备成本高:前期需投入气密试验设备,正常运行需要使用测漏喷剂对气密试验不合格的传动系进行检漏。

4 结束语

结合上述湿式密封性试验与干式密封性试验的特点对比分析,可以发现,干式密封性试验相对来说在检测效率、品质、成本、安全、清洁度方面优于湿式气密试验,在企业条件允许的情况下,传动系气密试验检测选用干式气密试验方式相对较好。

参考文献

[1]尹燕莉,孙冬野,林歆悠,等.回流式无级变速传动系统效率优化匹配策略[J].重庆大学学报,2011,34(7):28-33+56.

[2]王芙蓉,邹政耀.非带无级变速传动系统变速机理的研究[J].现代制造工程,2011(9):48-51.

[3]郝允志,孙冬野,秦大同,等.双状态无级变速传动系统整体效率优化[J].中国机械工程,2011,22(24):3001-3005+3022.

液力自动变速器行星齿轮传动系简析 第6篇

关键词：自动变速器,换挡逻辑,行星齿轮传动系统

引言

在现代汽车工业中, 液力自动变速器作为车用变速器的高端产品一直被国外汽车零部件公司所垄断, 其中德国采埃孚集团 (以下简称ZF公司) 的产品开发及设计能力一直处于领先水平。其设计的五档、六档、八档、九档液力自动变速器产品已经是全球高端轿车的标准配置。本文旨在通过分析其不同产品的传动路线及换挡逻辑为国内技术人员在行星齿轮传动系统及换挡逻辑的概念设计提供一定的帮助和参考。

1、不同变速器传动路线及换挡逻辑分析

1.1 五档自动变速器传动路线及换挡逻辑

五档自动变速器以ZF公司5HP24 变速器为例分析。该款变速器用于宝马、路虎、捷豹等多款高端车型。5HP24 主要由三组单级行星齿轮组和七组换挡元件组成, 换挡元件包括三组离合器、三组制动器及一个单向离合器。图1 为传动路线简图, 其中离合器A驱动行星排2、3 的太阳轮;离合器B驱动行星排1、3 的齿圈, 行星排2 的行星架;离合器C驱动行星排1 的太阳轮;制动器D固定行星排1 的太阳轮;制动器E固定行星排1 的行星架及行星排2 的齿圈;制动器F固定行星排1、3 的齿圈及行星排2 的行星架;H为单向离合器, 一档传动时工作。G为变矩器闭锁离合器, 与行星齿轮组换挡系统无关, 仅当变矩器处于非变矩工况时该离合器结合, 以提高传动效率。

表1 为5HP24 变速器的换挡逻辑表, 以二档为例分析该变速器的动力传递路线。二档时离合器A和制动器E结合, 动力输入后经行星排2、3 的太阳轮输入, 由于行星排2 的齿圈被制动器E固定, 此时动力从行星排2 的行星架输出至行星排3 的齿圈, 与行星排3 太阳轮输入的动力共同带动行星排3 的行星架转动, 输出至变速器的输出端。其他档位传动路线按照表1 状态以此类推。

1.2 六档自动变速器传动路线及换挡逻辑

六档自动变速器以ZF公司6HP26 变速器为例分析, 该变速器为全球首款轿车用六速液力自动变速器, 2001 年首次用于宝马7 系E65 车型, 此后被所有主流整车厂所使用。6HP26 行星齿轮变速系统由一组单级行星齿轮组和一组Ravigneaux式行星齿轮组组成。变速器换挡由五组换挡元件完成, 包括三组离合器、两组制动器。图2 为传动路线简图, 其中离合器A连接行星排1 的行星架与双级行星排2 的太阳轮;离合器B连接行星排1 的行星架与双级行星排2 的外圈行星轮;离合器C驱动行星排1 的齿圈与双级行星排2 的行星架。制动器D固定双级行星排2 的外圈行星轮;制动器E固定双级行星排2 的行星架。F为变矩器闭锁离合器。

表2 为6HP26 变速器的换挡逻辑表, 以一档为例分析该变速器的动力传递路线。一档时离合器A和制动器E结合, 动力经行星排1 的齿圈输入行星架输出, 通过离合器A驱动双级行星排2 的太阳轮;双级行星排2 的行星架被制动器E固定, 此时动力从行星排2 的太阳轮带动齿圈输出至变速器的输出端;所以一档时动力通过1、2 排行星排双级减速输出, 减速比最大。其他档位传动路线按照表2 状态以此类推。

1.3 八档自动变速器传动路线及换挡逻辑

八档自动变速器以ZF公司8HP70 变速器为例分析。该变速器于2008 年开始量产, 应用于宝马、奥迪、克莱斯勒及路虎等多种车型上, 是一款主流八档自动变速器。8HP70 行星齿轮变速系统主要由四组单级行星齿轮组与五组换挡元件组成, 换挡元件包括三组离合器和两组制动器。图3 为传动路线简图, 其中制动器A固定行星排1、2 的太阳轮;制动器B固定行星排1 的齿圈;离合器C连接行星排3 的太阳轮和齿圈;离合器D驱动行星排3 的齿圈及行星排4 的太阳轮;离合器E连接行星排3、4 的行星架。离合器F为变矩器闭锁离合器。

表3 为8HP70 变速器的换挡逻辑表, 以三档为例分析该变速器的动力传递路线。三档时离合器C、D结合, 动力输入后带动行星排2 和行星排3 整体转动同时驱动行星排4 的太阳轮转动;制动器B结合, 固定行星排1 的齿圈, 动力经行星排2 带动行星排1 的太阳轮驱动行星排1 的行星架减速输出至行星排4 的齿圈;此时行星排4 的太阳轮为等速输入, 行星排4 的齿圈为减速输入, 动力经行星架减速输出至变速器输出端, 所以三档时动力通过1、4 排行星排减速输出。其他档位传动路线按照表3 状态以此类推。

1.4 九档自动变速器传动路线及换挡逻辑

九档自动变速器以ZF公司9HP48 变速器为例分析。该变速器作为全球首款九速自动变速器于2013 年开始量产, 应用于克莱斯勒、路虎、保时捷等多款豪华车型。9HP48 行星齿轮变速系统主要由四组单级行星齿轮组及六组换挡元件组成, 换挡元件包括两组离合器、两组制动器及两组爪型离合器。图4 为传动路线简图, 其中离合器A驱动行星排1 的齿圈、行星排2 的行星架;离合器B驱动行星排4 的太阳轮;制动器C固定行星排3 的齿圈;制动器D固定行星排4 的太阳轮;爪型离合器E固定行星排1、2 的太阳轮。爪型离合器F驱动行星排3 的太阳轮及行星排4 的齿圈。离合器G为变矩器闭锁离合器。

表4 为9HP48 变速器的换挡逻辑表, 以倒档为例分析该变速器的动力传递路线。倒档时离合器B结合, 动力输入后带动行星排4 的太阳轮转动;制动器C结合固定行星排3 的齿圈, 行星排3 的太阳轮与行星排4 的齿圈固定, 行星排3的行星架与行星排4 的行星架固定, 所以动力经行星排4 的太阳轮输入, 经行星排3 的行星架反向减速输出至行星排2的齿圈;爪型离合器E结合, 行星排1、2 的太阳轮固定, 行星排2 的齿圈通过行星架带动行星排1 的齿圈驱动行星排1 的行星架同样反向减速输出至变速器输出端, 所以倒档时动力反向减速输出。其他档位传动路线按照表4 状态以此类推。

2、行星齿轮传动系统的对比分析

综上所述, ZF五档变速器使用三排行星齿轮组七组换挡元件实现五速换挡, 而六档变速器在减少一排行星齿轮组和减少两组换挡元件的情况下可实现六速换挡。六档变速器通过采用Ravigneaux型双行星齿轮组并优化换挡元件位置以更简单的结构更小的重量实现更好的性能。这两款变速器使用优化的换挡逻辑, 每个档位仅两组换挡元件工作, 且相邻档位都共用一组换挡元件, 这样在换挡过程中可以减少离合器动作, 增加换挡元件使用寿命。ZF八档变速器使用四排行星齿轮组和五组换挡元件, 九档变速器与之类似仅增加一组换挡元件。八档变速器采用纵向布置, 用于后驱或全驱车型, 其行星轮系为直列式排布。九档变速器为横向布置, 用于前驱或全驱车型, 其前两排行星轮系为直列排布, 后两排为嵌套排布以此来缩减纵向尺寸, 使之更适合前驱车型。与五档和六档变速器相比, 由于行星排的增加每个档位需要三组离合器同时工作, 同样其换挡逻辑也经过优化设计, 相邻档位共用两组离合器, 所以换挡时也仅需多结合一组换挡元件。下表5 为这几款变速器的相关数据对比。

参考ZF公司的多款变速器可以得出, 在进行行星齿轮变速系统设计时需根据变速器布置形式及档位配置选择合适的行星排排列形式, 同时还需分析传动路线以规避专利保护。在换挡执行元件的设计及换挡逻辑选择上还需根据变速器使用工况及结构优化执行元件工作状态以使换挡过程更合理, 换挡动作更便利。

3、结语

随着我国汽车工业的发展, 汽车关键零部件技术的缺失越来越明显, 液力自动变速器作为高档轿车的核心零部件其重要性日渐突出。行星齿轮变速系统作为AT产品的核心, 需进行重点突破。国外已有多种不同档位不同结构的AT产品, 我们需要通过分析了解其产品特点并另辟蹊径设计具有自主知识产权的行星齿轮变速系统以提高我国高端零部件设计制造的核心竞争力。

参考文献

[1]曹利民.8HP系列自动变速器动力传递路线分析.[J]汽车维修技师.2010 (2) :22-24.

[2]侯国强, 尤明福, 于文涛基于拓展的杠杆法的ZF-9 HP自动变速器换挡过程分析.[J]机械研究与应用.2013 (6) :46-49

传动轴系论文 第7篇

关键词：汽车,教学改革,工作过程导向,教学做,一体化

0 引言

社会的快速前进带动汽车行业蓬勃发展, 同时也引起各大职业院校纷纷开设了汽车检测与维修技术专业, 但如何让此专业长期发展、如何培养此专业学生的操作技能, 来适应汽车行业的需求, 这也是大多数职业院校汽车专业带头人都在思考的问题。 对于此问题的解决, 除了要有科学的汽车实训设备外, 还需有一套适合目前高职院校学生的教学模式。

就本学院而言, 首先在教材方面, 没有体系的理论与实训配套教材, 当前的所用教材并没有体现出高职本身的特色;然后是教学模式方面, 虽然本学院的课程安排不分散, 让学生可以不隔堂的进行先理论后实训, 但这也不利于学生的理论与技能水平提高。 如果将教学情境与工作情境相结合, 同时做到边理论边实训, 这不但能提高学生的技能水平, 还可以很好的激发学生的学习兴趣。

1 汽车传动系检修课程教学现状

汽车传动系检修课程是汽车检测与维修技术专业的一门核心课程, 也属于专业必修课, 主要针对机电维修岗位。 主要培养学生对汽车传动系的拆装、保养、诊断、维修、检测等操作能力。 其前期课程是《汽车维护》、《汽车结构与拆装》、《汽车发动机机械系统检修》等, 后续课程《汽车电路电子检修》等。

本院汽修专业的学生大多为高职学生, 学生自制能力相对比较差, 虽然学生的动手能力与积极性很高, 但是对理论知识的学习兴趣不浓厚, 依赖性普遍较强, 也很少有主动学习的学习心理与学习习惯, 这就造成学生对知识的学习是只知其一, 不知其二, 很难用理论知识去诠释实践知识, 学的知识到最后在学生的脑子里只是个模糊的概念, 只懂拆装而已。

2 教学改革思路

高职教育目标是实现培养技能技术型人才。 基于工作过程“教学做”一体化教学模式单纯就课程设计上, 就有很大的改变, 从传统的以“书本”、“课堂”、“教师”为中心展开的灌输式 “书本教学”转变为 “以教师为主导, 学生为主体, 学生成为课堂主人”的教学模式, 从根本上摆脱学科知识体系的束缚, 教学过程中筛选与发展职业能力相关的内容, 理论知识做到“够用、适用”, 而重点突出操作技术能力, 使学生能直接面向职业岗位和工作过程, 同时注意做到大环境的新知识、新技术与理论知识上的同步更新。

“工作过程导向”理念的核心是以某个具体工作任务为核心, 以工作任务构建课程, 以工作过程组织教学内容, 课程目标设计与未来可能从事的相关岗位相一致的。 “工作过程导向”的对实现高职教育的目标提供了指导, 同时, 其教学过程与情境设计也明显区别于本科教育体系, 确保了高职教学的独特性。 还需通过校企合作, 以服务地方经济, 满足企业需求为宗旨, 实施“理实一体化、生产性实训、顶岗实习”三阶递进教学, 强调对学生综合职业能力的培养, 来共同进行基于工作过程的“教学做”一体化课程的开发和实施。

3 教学改革措施

3.1 教学情境设置改革, 编写校内教材

通过调查汽车维修行业的一线技术人员, 并与专家座谈, 依据认知规律与课程特点, 分析出汽车维修工的工作流程 (如客户接待、诊断车辆等) , 提炼出汽车传动系检修典型工作任务, 并将这些任务进行归类、调整, 最终得出相应的行动领域, 根据以上分析, 制定了新的人才培养方案, 新的课程体系也需完全打破原有的学科体系, 应完全基于工作过程导向的“教学做”一体化开发, 设计出整个学习领域由简单到复杂, 从初级到高级, 由经验层面逐渐向策略层面过渡的一套阶梯进式学习情境设计方案, 以及一套与之相适应的校本教材。

3.2 教学组织与实施改革

教学实施过程采用德国高职教育理念, 每一个任务的教学过程按照6 步教学法进行, 实施过程中模拟实际工作过程从预约接待客户到服务跟踪进行现场“教学做”一体化教学。

以汽车传动系中更换离合器为例做典型工作任务, 教学实施全过程:在资讯阶段, 教师首先要向学生展示任务, 随后是发放任务工单, 工单贯穿整个教学过程, 是学生在“学中做, 做中学”的一个引导, 教师重点、难点知识在现场进行讲授, 涉及到结构和原理讲解时可以采用多媒体、实物教学, 当然本课程主要是对大二学生进行开设, 结构和原理在大一阶段已学习过, 在此可作为学生知识的复习与巩固, 在这一阶段, 学生分成小组;决策阶段, 小组进行讨论, 教师加以引导, 在此阶段学生决策维修方法与步骤, 除了培养学生的团队沟通能力之外, 还可增长学生对汽车零配件营销知识的了解;计划阶段要让学生进行汇报, 教师针对错误进行指正;实施阶段, 学生要按决策方案进行实施, 教师要巡回指导;检查阶段, 教师检查装复质量或试车直止竣工交车;评价时先让学生自我评价, 然后教师进行评价, 学生完成工单, 上交报告, 并作为过程考核的依据。 在这整个教学过程中需在“理实一体化”教室完成, 整个过程培养学生的分析能力、沟通能力、团队协作能力以及职业素养等。

3.3 考核模式改革

《汽车传动系检修 》课程的考核模式将大胆改掉传统的试卷考核, 以消除高职学生害怕考试的心理。 主要采取过程考核 (75%) +期末考核 (25%) , 过程考核主要是每一次工作任务的完成情况, 平时表现出的职业道德素质 (30%) 和采取的“以赛代考”模式 (45%) , 考察学生的实践操作能力, 期末考核是综合故障排除为笔试。

3.4 建立一体化专业教室

底盘一体化专业教室可将资料区、实际操作区、学生讨论交流区、多媒体教学区、故障检测诊断区一体化配置。 每一次上课前, 都要按课程内容要求准备工具、仪器等。

3.5 培养满足一体化教学的 “双师型”教师队伍

虽然在整个教学过程中“以学生为主体”, 但教师在此过程中既担任师傅又担任老师的身份, 是“教学做”一体化教学模式是否完美实现的核心与关键。 因此, 除了解决整个汽车行业教师队伍紧缺之外, 还要求教师积极探索先进的教学理念, 多去一线企业或车间进行学习与锻炼, 以建设出满足“教学做”一体化教学的“双师型”过硬教师队伍。

4 结语

基于工作过程“教学做”一体化教学属于实践性很高的教学活动, 在职业教育的多数学科领域中都具有很宽的适用范围。 对授课教师要求比较高, 授课教师需在课前做大量的准备工作, 设计好整节课的每一个环节。 这一教学活动可使学生综合水平不断增强, 可培养出符合于目前的高职院校的高技能型人才培养目标, 满足于社会需求。

参考文献

[1]戴伯秋.基于工作过程的高职教学模式的研究与探索[J].当代教育论坛, 2010 (3) :94-96.

[2]贺萍, 董铸荣.基于工作过程的高职课程方案设计—以深职院“汽车传动系统检修”课程为例[J].深圳职业技术学院学报, 2008 (3) :68-71.

[3]梅丽歌, 张杰飞, 杜艳霞.关于如何提高职业教育教学质量的探索—以讲授汽车传动系检修专业课为例[J].长春教育学院学报, 2014 (9) :143-145.