基于换档冲量计算的同步器性能测试.pdf

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1、2010年第1l期·控制与检测·文章编号：1001—2265(2010)11—0071—03基于换档冲量计算的同步器性能测试任永强，梅宇(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)摘要：同步器是改善汽车机械式变速器换挡性能的关键部件，其性能的优劣严重影响汽车的操作舒适性。分析了同步器的工作原理，在此基础上引出换挡冲量的概念，并且对换挡机械手进行设计，用于同步器性能测试试验台的选换挡操作，最后通过实例验证采用换挡冲量这一指标来衡量同步器换挡性能是可行的。关键词：同步器；机械式变速器；性能测试；换挡冲量中图

2、分类号：TH16；TG65文献标识码：ASynchronizerPerformanceTestingBasedontheCalculationofShiftImpulseRENYong—qiang，MEIYu(SchoolofMechanical&AutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Synchron~eriSakeycomponentofautomotivemechanicalTransmiss

3、ionwhichcanimproveshiftperformance．ThequalityofSynchronizercanseriouslyaffecttheOperationcomfortofavehicle．ThispaperanalysestheworkprinciplesofSynchronizer，onthisbasisleadstotheconceptofShiftIm。pulse，anddesignstheshiftmanipulatorwhichusedasashiftofthepropert

4、ytestlabtableofSynchroniz’er．Finally，throughanexperimentexample，itprovesthefeasibilityofmeasuringtheshiftfunctionofsyn。chronizerbyshiftimpulse．Keywords：synchronizer；mechanicaltransmission；performancetesting；shiftimpulse过滑块槽带动由弹簧压紧的滑块一起推动同步环压0引言向接合齿圈的同步锥面。由于驾

5、驶员在换挡过程中同步器是汽车机械式变速器的主要功能部件，始终对接合套施加一个轴向力，使接合套齿端倒角同步器换挡不仅具有换挡轻便、消减冲击和噪声等压紧同步环齿端倒角，于是在同步环的锁止角斜面优点，而且还能使换挡迅速、减轻驾驶员的劳动强上作用有法向压力Fn，如图1b所示。力Fn可分解为度，提高汽车的动力性、经济性和安全性，但是，其换轴向力F1和切向力F2。切向力F2所形成的力矩试挡性能的优劣将严重影响整车系统的使用性能。如图使同步环相对于接合套向后退转，称之为拨环力何快速、简便地判断其同步性能的好坏，以提高汽车矩；

6、轴向力F1则使同步环与齿圈的锥面相互压紧产的换挡操作性能和换挡品质，改善汽车的整体性能，生摩擦力矩(同步力矩)。就成为一个重要的课题。传统的同步器换挡性能评价方法主要是采用与整车平顺性相关的评价指标来进行评价，即冲击度、换挡时间和滑磨功。。这种评价方法不能较真实的反应同步器——变速器的换挡性能，本文将对换挡机械手进行结构设计，并借助于该换挡机械手对变速器进行选换挡操作，从换挡冲量的角度来研究同步器换挡性能。1．接合齿圈2．同步环3．接合套4．定位销5．滑块6．弹簧7．花键毂1惯性式同步器的工作原理图1惯性式同步

7、器示意图以惯性式单锥面同步器为例，如图1a所示，换在换挡过程中，驾驶员施加在变速器操纵杆上挡杆通过拨叉拨动同步器接合套，同步器接合套通的力一定时，则同步器工作锥面上的摩擦力矩如收稿日期：2010—05—26；修回日期：2010—07—08作者简介：任永强(1968一)，男，浙江东阳人，合肥工业大学机械与汽车工程学院副教授，工学博士，研究方向为精密测量、汽车成套自动化装备及测控，(E—mail)ryqiang@yahoo．com．cn。·控制与检测·组合机床与自动化加工技术图2所示。求得，即：SLJ。Fdt(7)

8、式中：￡——同步时间；Fs——换挡力。由此可见，可以用换挡冲量的大小来衡量同步器换挡性能的优劣。2电动换挡机械手的结构设计图2厚擦力矩作用图为了获取换挡过程中换挡力的信息来计算同步FR：：时间内的换挡冲量值5的大小，进而对同步器的换一面挡性能进行评价。本文采用间接获取的方式，即通过式中：F——作用在接合套上的力(换挡力)；电动换挡机械手对机械式变速器进行选换挡操作，——工作锥面间的摩擦