一、引言

　　變速箱是汽車中的一個重要動力總成，變速箱同步器性能和壽命試驗室汽車機(jī)械式變速器臺架試驗的重要項目，目前已有很多專業(yè)的試驗臺架和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但同步器測量的參數(shù)還有很多，針對于同步器鎖止力的評價只能依靠經(jīng)驗值，目前尚不具備參數(shù)化分析的試驗臺架，我公司一直致力于同步器的研發(fā)與制作，針對同步器脫檔力的研究，需要搭建專用的試驗臺進(jìn)行試驗。目前國內(nèi)在此方面的研究還存在著不足。

　　機(jī)械變速器的防脫檔結(jié)構(gòu)，常見撥叉自鎖、互鎖，齒套倒錐、齒套、齒座減薄齒等等。均屬設(shè)計范疇，本文不在累述。鑒于變速器實際使用過程中仍然有脫檔現(xiàn)象存在，為了找出制作過程中造成同步器脫檔的因素，我公司發(fā)明一種同步器動態(tài)脫檔試驗裝置，其能夠有效的檢測不同工況下齒套脫檔的力量，從而判別同步器鎖止機(jī)構(gòu)的鎖止力，評定脫檔產(chǎn)生的幾率，優(yōu)化防脫檔結(jié)構(gòu)加工工藝控制其缺陷的產(chǎn)生，提升同步器性能。

　　二、系統(tǒng)總體構(gòu)成

　　該試驗裝置由基礎(chǔ)試驗平臺1;工作艙2;扭矩傳感器7;同步器夾具5;伺服電機(jī)4、14;慣量盤3、16;換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)9;換檔力傳感器11;潤滑系統(tǒng)12等組成。

　　還包括電器控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

　　三、主要工作原理

　　本裝置分為自動和手動操作兩種工作方式。測量同步器脫檔特性參數(shù)時采用手動方式;自動方式一般進(jìn)行可靠性試驗。其主要工作原理，通過伺服電機(jī)4設(shè)定試驗轉(zhuǎn)速，模擬實際車輛轉(zhuǎn)速，通過同步皮帶使慣量盤3轉(zhuǎn)動，慣量盤模擬實際車輛運動慣量，而帶動試驗工裝轉(zhuǎn)動，同步器作為被測件，安裝在試驗件工裝上，由換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)向右拖動齒套軸向運動，與試驗工裝結(jié)合達(dá)到試驗轉(zhuǎn)速，伺服電機(jī)14作為負(fù)載，通過對負(fù)載電機(jī)14的參數(shù)控制，實現(xiàn)不同扭矩載荷及轉(zhuǎn)速的需求，從而使防脫檔結(jié)構(gòu)鎖合力，扭矩、轉(zhuǎn)速傳感器15監(jiān)測試驗過程參數(shù)，此時，換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)9預(yù)設(shè)脫檔力，對齒套進(jìn)行反向運動，通過對齒套脫檔力的設(shè)置，觀察齒套脫檔情況，換檔力傳感器11及位移傳感器10記錄脫檔過程數(shù)據(jù)。

　　通過以上描述的試驗方法，對同步器倒錐角鎖止性能進(jìn)行測量和評價，該試驗臺可以通過不同轉(zhuǎn)速、不同轉(zhuǎn)矩，或轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩同時變化進(jìn)行脫檔力試驗，以評定齒套倒錐角度的適宜性，同時，針對倒錐角度、倒錐齒形、表面粗糙度、周節(jié)累積對齒套脫檔力的影響進(jìn)行評價。為產(chǎn)品設(shè)計提供有效的試驗數(shù)據(jù)，已固化產(chǎn)品數(shù)據(jù)，同時，對于市場反饋的失效零件進(jìn)行故障再現(xiàn)，從而找到失效原因。

　　四、試驗數(shù)據(jù)

　　脫檔試驗曲線

　　五、總結(jié)

　　經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，脫檔的主要原因，應(yīng)從以下方面進(jìn)行改進(jìn)：1、齒輪的軸向攢動;2、結(jié)合齒與齒套花鍵的同軸度;3、倒錐的齒形及角度;4、倒錐有效結(jié)合長度;5、穩(wěn)定的換檔自鎖力;6、使用圓弧形鎖止結(jié)構(gòu);8、改變齒套的表面粗糙度等。

　　六、同步器脫檔力試驗臺研究的意義

　　同步對脫檔力試驗設(shè)備的研制、應(yīng)用，有效解決了產(chǎn)品研發(fā)的數(shù)據(jù)支撐、產(chǎn)品異常管控的工藝驗證、失效零件的故障再現(xiàn)。有效解決了新能源減速器中同步器控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)，脫單試驗的研發(fā)填補該項試驗的空白。