变速器搅油阻力测定方法研究

赵晓江，何亮亮

（陕西法士特齿轮有限责任公司实验中心，陕西 西安 710119）



变速器搅油阻力测定方法研究

赵晓江，何亮亮

（陕西法士特齿轮有限责任公司实验中心，陕西 西安 710119）

摘 要：同步器是变速器中的重要零部件之一，其作用就是避免换挡过程中齿轮之间的冲击，实现平稳换挡。在同步器设计中，同步时间是一个衡量同步器性能的重要因素，一般与其同步时的转动惯量、角速度、摩擦力矩及搅油阻力有关。文章主要介绍在试验台架上来测量搅油阻力的大小。

关键词：同步器；搅油阻力；同步时间

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.04.041

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

前言

搅油阻力又称为无负荷损失，搅油损失因润滑方式而异。在不同的润滑方式中[1]，因为它受各种因素的影响比如转速、油温等，难以直接用理论确定，由于搅油阻力不好测量一般情况下都忽略不计，在查找相关文献时发现对变速器齿轮传动中的搅油阻力的实验研究所涉及的相关报道很少，那么搅油阻力到底有多大，本文通过试验台架的方法来进行确定。

1、测试方法简介

本文主要介绍在变速器总成试验台上测量搅油阻力，在这里选取的被试件为法士特产品6DS系列某款变速器，其匹配的发动机最大功率时转速按2100rpm给定，变速器内所加润滑油为85W/90双曲线重载齿轮油，加油至变速器水平观察孔位置。首先将其水平安装于倾斜试验台上，主箱挂在空挡位置，安装状态如图1所示：

图1

①当变速器油温升至规定的温度（80±5）℃后，变速器一轴端连接电机分别给定输入转速600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2100、2200、2400rpm，在每种转速下各转15s，通过一轴端扭矩仪每一秒钟采集一次数据，把所测得15个数据计算出算术平均值，得到下表所示的各个转速下的变速器空挡扭矩。

表1

②将表1所列数据按对数关系拟合转速-扭矩曲线见图2：

图2

③将表1按线性关系拟合转速-扭矩曲线见下图3：

④将表1按乘幂关系拟合转速-扭矩曲线见下图4：

图4

由上述三个图都可以看出：变速器的搅油阻力是随着转速的升高而增大的，当一轴转速升高时，一轴端扭矩也随着增大。

2、变速器同步性能试验

表2

被试件一轴端安装惯量为0.124kg·m2的模拟惯量盘，水平安装于同步器性能与寿命试验台，变速器加入85W/90双曲线重载齿轮油，加油至油面观察孔；试验转速按通过法兰端所连电机输入，给定数值见表2：

当变速器油温升至试验油温（80±5）℃开始换挡，机械手换挡频率为8~10次/分，测得的同步器性能数据见表3：

表3

3、变速器搅油阻力计算

在这里我们假设一轴转速与搅油阻力的关系为对数关系，根据图1拟合曲线中公式y = 2.39545 ln(x) - 12.94090，可以计算出一轴端的阻力矩：

表4

通过挡位速比换算，得到二轴端搅油阻力。

表5

4、总结

试验台架法是测量搅油阻力非常有效的方法，通过该方法，测得的搅油阻力数据可以提供给设计者，在进行同步器参数设计时，同步时间的理论计算值更为准确，通过与实际的测量值比较，能更进一步了解搅油阻力对同步时间的影响。

参考文献

[1] 霍晓强,吴传虎.齿轮传动系统搅油损失的试验研究.机械传动.2007.

中图分类号：U467.5

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2016)04-123-02

作者简介：赵晓江，助理工程师，就职于陕西法士特传动工程研究院实验中心。主要从事变速箱测试类工作。

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