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微型汽车变速器传动效率的影响因素分析及试验研究

高勇  
【摘要】:变速器是汽车传动系统的关键部件,对于传统的机械式变速器虽然已经具有较高的效率,但是随着汽车工业领域节能减排要求的不断提高,急需进一步提升变速器的效率;高效率的变速器不仅能够降低汽车的油耗,而且能够减少热量的产生,有利于降低齿轮的接触疲劳和胶合失效,能够有效的延长齿轮、轴承和润滑油的寿命。目前,对于变速器效率的研究集中在建立变速器效率损失的预估模型,很少有系统的通过理论和试验研究变速器内部齿轮、轴承和润滑油对变速器效率的影响。本文分析了影响变速器传动效率的各因素,设计了变速器传动效率的试验方法;通过试验研究了不同等级润滑油、齿轮精度、轴承配合质量和轴承密封润滑形式对变速器传动效率的影响。本文主要进行了以下研究工作: 1)分析了影响变速器功率损失的各因素,研究了齿轮啮合功率损失的产生机理,通过几何学和运动学的方法分析了齿轮滑动摩擦功率损失和滚动摩擦功率损失的影响因素,设计了测试变速器齿轮非负载功率损失的方法并进行了试验研究; 2)分析了轴承摩擦力矩的产生机理和影响因素,给出了轴承摩擦力矩和功率损失的计算方法,实验测试了密封圈和润滑脂对轴承摩擦力矩的影响,得出了密封圈是影响轴承摩擦力矩的关键因素,并测试了轴承密封润滑形式对变速器效率的影响。 3)介绍了和齿轮润滑油相关的各种标准和性能要求,详细阐述了多级齿轮油节能减排的机理,实验测试了多级齿轮油对变速器效率、整车油耗和滑行距离的影响。 4)详细阐述了齿轮精度和轴承配合精度对变速器旋转精度的影响,并试验测试了两种因素对变速器效率的影响。 5)介绍了变速器传动效率的测试方法、测试条件,试验台的结构原理,控制系统的实现方法,转速转矩的测量及油温的控制。


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