变速箱:离合器（通用9篇）
变速箱:离合器 篇1
双离合变速箱简称DCT, 英文全称为Dual Clutch Transmiss ion, 中文翻译过来应该为“直接换挡变速器”, 因为其有两组离合器, 所以也有不少人干脆就叫它双离合变速器。
上世纪80年代初, 保时捷自行研发了全球首台双离合器变速箱, 利用电控系统将双离合器变速箱的结构变得足够紧凑, 称为Doppe lkupplungs ge trie be (德语, 简称PDK) 。时至今日DCT这项技术已经有20余年的历史, 在技术方面已经非常成熟了, 已经成为继可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压和缸内直喷之后的又一个技术亮点。
1 双离合器变速箱的特点
1.1 优点
(1) 相比传统行星齿轮式自动变速箱更利于提升燃油经济性, 油耗大约能够降低15%; (2) 在换挡过程中, 几乎没有扭矩损失; (3) 当高挡齿轮已处于预备状态时, 升挡速度极快, 达到惊人的8毫秒; (4) 无论油门或者运转模式处于何种状况, 换挡时间至少能达到600毫秒。
1.2 缺点
(1) 由于电控系统和液压系统的存在, 双离合器变速箱的效率仍然不及传统手动变速箱, 特别是用于传递大扭矩的湿式双离合器变速箱更是如此; (2) 双离合器变速箱的研制费用较高, 双离合器精密而复杂, 导致车价偏高; (3) 当需要切换的挡位并未处于预备状态时, 换挡时间相对较长, 在某些情况下甚至超过1秒; (4) 双离合器变速箱相比传统手动变速箱更重; (5) 双离合器变速箱的最大传递扭矩偏低, 限制了发动机的改装空间。
2 双离合器变速箱的结构原理
简单说来双离合器变速箱是两个传统手动变速箱的集合体 (分别为奇数和偶数挡) , 拥有两个离合器, 两根输入轴, 但仅有一根输出轴。离合器的分离与接合, 以及挡位切换都在电脑的掌控下通过液压机构进行控制, 因此也能提供手动换挡模式。双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点, 没有使用变矩器, 转而采用两套离合器, 通过两套离合器的相互交替工作, 来到达无间隙换挡的效果。两组离合器分别控制奇数挡与偶数挡, 具体说来就是在换挡之前, DSG已经预先将下一挡位齿轮啮合, 在得到换挡指令之后, DSG迅速向发动机发出指令, 发动机转速升高, 此时先前啮合的齿轮迅速结合, 同时第一组离合器完全放开, 完成一次升挡动作, 后面的动作依此类推。因为没有了液力变矩器, 所以发动机的动力可以完全发挥出来, 同时两组离合器相互交替工作, 使得换挡时间极短, 发动机的动力断层也就非常有限。作为驾驶者我们最直接的感觉就是, 切换挡动作极其迅速而且平顺, 动力传输过程几乎没有间断, 车辆动力性能可以得到完全的发挥。与采用液力变矩器的传统自动变速器比较起来, 由于DSG的换挡更直接, 动力损失更小, 所以其燃油消耗可以降低10%以上。
当前的DCT双离合器主要分为湿式和干式两种。湿式离合器与常见的摩托车离合器相似, 多片式离合器泡在油液中工作, 并且需要一套冷却系统对油液降温。而干式不需要油液降温, 因此干式双离合器的结构更简单, 重量也更轻。由于干式离合器在工作时不需要搅动油液, 因此动力损失更小, 工作效率更高, 具有更优异的燃油经济性。但干式离合器传递扭矩的能力有限, 例如大众的DQ200型七前速DSG为干式离合器, 最大只能传递250 Nm扭矩。DQ250型六前速DSG为湿式离合器, 最大可传递350Nm扭矩。
3 双离合器变速箱在汽车上的应用
不同的生产商, 对上离合器变速箱的叫法也不太一样, 目前常见的双离合变速箱有大众的DSG、福特的Powershift、三菱的SST以及保时捷的PDK等。
3.1 大众DSG大众集团是双离合器变速箱的引导者, 在大众、奥迪、西雅特、斯柯达、超级跑车布加迪, 甚至是大众商用车中广泛使用双离合器变速箱。大众的双离合器变速箱被称为DSG (Dire ct-Shift Ge arbo) , 奥迪最初也采用这个名字, 但为了与大众拉开距离, 后改称S-Tronic。代号DQ250的六前速DSG是全球首台配备量产车的双离合器变速箱, 采用湿式离合器设计, 与前横置发动机配搭, 前驱和四驱都能胜任。这台变速箱由博格华纳研发, 由大众集团位于德国卡塞尔的工厂生产。DQ250在大众集团得到极为广泛的应用, 例如大众高尔夫、高尔夫Plus、速腾、EOS、迈腾和途安;奥迪A3和TT;斯柯达明锐和昊锐;甚至大众商用车开迪和T5也有使用。
3.2 福特的Pow e rs hift Pow e rs hift双离合器变速箱是由福特集团与变速箱大厂格特拉克 (Getrag) 共同研发。目前在国内装备有Pow e rs hift有沃尔沃C30、XC60、S60以及福特蒙迪欧致胜的部分车型。与其他厂家的双离合器变速箱相比, Powershift双离合器变速箱最大的特点不是换挡速度快, 而是拥有堪比CVT的极佳换挡平顺性。并且由于可以承受较大的扭矩, 因此该变速箱可以使用在一些大马力车上, 尤其是柴油车的绝配。不过由于该变速箱追求的不是换挡速度, 因此在加速性上并不见得十分理想。
3.3 三菱SST三菱的新型手自一体变速器使用了双离合器系统来实现动力传输的高效性, 使车子不仅拥有手动变速器的效果, 而且还能够实现非常顺畅自如的挡位变换。在快速的升降挡过程中, 由于双离合器所拥有的高效动力传输机构, 使得它们不仅可以快速的加速, 而且也能够保证良好的经济性。新的变速器还有三个不同的操控设置用来适应不同的路面情况, 能够保证市区行驶的快速反应, 而在城外快速路上, 也可以实现线性的运动感受。
3.4 保时捷PDK保时捷PDK (Pors che Doppe lkupplungs-ge trie be) 湿式双离合器变速箱由德国采埃孚提供。代号7DT-45的首台PDK双离合器变速箱于2009年配备中期改款的997卡雷拉、卡雷拉S、2009款Cayman和Boxster。这台PDK使用了采埃孚-萨克斯 (ZF Sachs) 公司研制的ND2015双离合器模块, 最高可承受500 Nm的扭矩输出。保时捷以此为基础, 换上采埃孚-萨克斯提供的ND2216双离合器模块又发展出能够承受780 Nm扭矩输出的7DT-70, 用于配备2010款保时捷911 Turbo。
除了大品牌的中高端车型逐步采用双离合器外, 一些自主品牌的中低端车型也在尝试采用双离合器变速箱。例如比亚迪S6、吉利全球鹰、东风风行景逸都会在2012年新款车型上采用双离合器变速箱。
4 结语
跟几年前相比, 双离合器变速箱已经不再是神秘的高科技产品, 随着技术的不断发展和产量的提升, 双离合器变速箱的成本只能会越来越低, 我们相信会有更多的经济车型在市场上出现。
摘要：双离合器变速箱换挡速度快, 传动效率高, 有利于提高燃油的经济性, 随着电控技术的发展, 已经成为继可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压和缸内直喷之后的又一个技术亮点, 逐步在汽车上普遍使用。本文对双离合器变速箱的特点、结构原理和在汽车上的应用做了进一步的分析。
关键词：双离合器变速箱,结构原理,应用
参考文献
[1]新浪汽车, 双离合器手自一体变速箱[EB OL], http://auto.sina.com.cn/news/2009-03-30/0938476870.shtml.
[2]曾智聪.各种变速箱分析[EB OL], http://www.xincheping.com/News/16523/4.htm.
[3]中国数控信息网, 变速箱行业的新宠——双离合器自动变速箱[EB OL], http://www.skxox.com/jsinfo_16569.html.
变速箱:离合器 篇2
双离合器自动变速传动系统特性与应用前景-Dual Clutch Transmission
随着社会经济的.发展和人民生活水平的提高,家用轿车的大量增加,使得市场对装奋自动变速器汽车的需求日渐高涨.本文通过对双离合器自动变速器的产生、发展、工作原理和特性的分析,阐述了双离合器自动变速器的应用价值和发展前景.
作 者：吴柏宇 孙宝福 作者单位：哈工大华德应用技术学院汽车工程系,哈尔滨,150025刊 名：科技创新导报英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U469关键词：传动系统 变速器 双离合器
变速箱:离合器 篇3
关键词：拖拉机离合器和变速器;正确使用;日常维护
中图分类号：S219.07 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.24.0043
1 拖拉机离合器的正确使用与维护
1.1 离合器使用注意事项
离合器分离时，脚踩踏板一定要迅速，做到一踩到底，如果持续时间比较长甚至超过20秒，就会延长拖拉机摩擦片与压盘、飞轮之间的滑磨时间，从而加速摩擦片的磨损。离合器接合时，动作要尽量放慢，确保拖拉机平稳起步。如动作过大，离合器接合过猛，就会导致拖拉机迅速向前冲，会对驾驶员和乘坐人身安全造成很大的威胁。同时，会因为冲击力过大使传动系统的零件加速磨损。因此，在拖拉机平稳起步后，应该迅速完全接合离合器。
在拖拉机行驶过程中，切忌把脚放在离合器踏板上，也不能为了降低拖拉机行驶速度而用脚踩离合器使其处于半分离状态，否则会使摩擦片在超负荷状态下滑磨，从而加快磨损速度。
1.2 离合器的日常维护
1.2.1 离合器的定期润滑 离合器工作一段时间后为了减少摩擦和磨损，一定要加注黄油对其进行润滑，一般拖拉机每工作10～20 小时，就要对离合器前轴承和分离轴承加注黄油。加注时，只要用油枪打油3～5下即可，黄油过多沾污摩擦衬片会打滑。目前常用的拖拉机中有的机型采用的是封闭式分离轴承，机车日常运行时基本不用加注黄油，在运行200～300 小时后用黄油对轴承进行浸渗。将分离轴承拆下，用柴油清洗干净，再浸入熔化的黄油中，让轴承渗满黄油，冷却凝固后取出重新安装即可。
1.2.2 离合器的正确调整 为了确保离合器正常运行，分离杠杆头部与分离轴承端面间的间隙距离一定要保持在2～3毫米，这样相对应的离合器踏板自由行程为2～3厘米。拖拉机运行时，由于摩擦衬片磨损或紧固螺栓松动等原因，离合器间隙距离会发生变化，导致离合器出现异常，因此，要经常检查、调整离合器间隙距离。定期调整离合器操纵机构，清除泥土等杂物，拧紧所有连接螺栓，对离合器踏板轴进行润滑。
1.2.3 定期清洗摩擦衬片 拖拉机运行时如遇阴雨天气，离合器会经常有泥水浸入，使各零件生锈。因此，如果有发现离合器沾有泥水，应马上将离合器拆卸下来，用棉纱擦净，如果发现已经产生锈斑，需用汽油进行清洗并去除锈斑后再重新装上;离合器长时间工作后，摩擦衬片会沾染油污而打滑，所以要定期进行清洗，先从检视口加注汽油，然后启动发动机并挂空挡，使离合器在接合状态下运转3～4 分钟，然后熄火放净脏油，如此进行2～3次，将摩擦衬片表面的油污彻底清洗干净，阴干或吹干（严禁烘晒）后，重新装复使用。
2 拖拉机变速器的正确使用与维护
2.1 变速器的正确使用
2.1.1 变速器使用 拖拉机启动后，要空挡运转半分钟，使齿轮和轴承充分润滑后才能起步。有的拖拉机没有设置同步器，换挡时会出现啮合齿轮因为相撞冲击发出异响的现象，甚至使齿牙断裂。因此，换挡时最好采用两脚离合器，使油门与车速默契配合。如果离合器已经分离，仍然不能挂挡，主要原因可能是变速器内的主动齿轮轮齿与从动齿轮轮齿正好相对，此时千万不要强行挂入，应先轻抬离合器踏板，让齿轮运转一定角度后，才能重新分离离合器挂挡。
2.1.2 变速器使用应做到“五不” 不要猛抬离合器使拖拉机起步;拖拉机通过障碍时要减速慢性，不能猛冲行驶;在凹凸不平地面上行驶时，不能高速或加大油门行驶;不能让拖拉机在超负载状态下长期行驶;拖拉机在行驶过程中不要强行挂挡。
2.1.3 使用中做到“三注意” 拖拉机在运行过程中要始终注意变速器温度变化。如果壳体温度超过70℃～80℃，说明变速器已处于不正常工作的状态，要立刻停车检查并排除故障; 运行过程中要注意壳体内是否有齿轮撞击声，变速器是否漏油（如各轴端的油封、纸垫等处），是否有乱挡、自动脱挡、轴承损坏等现象，一旦发现要马上停车查明原因，排除故障后再重新起动机车;拖拉机运行过程中要时刻注意变速器的油位变化，燃油不足时要及时补足。
2.2 变速器的日常维护
使用过程中要时刻关注变速器内油面的高度变化，当油面低于输入轴中心线时，应及时添加齿轮油;变速器油要定期彻底更换，且齿轮油的牌号要因季节变化而不同。更换齿轮油应在拖拉机刚停车时进行，迅速拧开放油螺塞，将齿轮油趁热放出，然后用柴油将变速器内腔、通气塞彻底清洗，磁铁螺塞也应该清洗一下，最后加注新的齿轮油;更换变速器轴承盖等纸垫时，厚度要调整得当，不能随意改变。同时，注意检查变速器连接部分的螺栓、螺钉是否拧紧，避免因其松动而影响变速器的正常运行，给拖拉机带来安全隐患。
拖拉机双离合变速箱的应用 篇4
1离合器的结构分析
摩擦离合器由主动片、从动片、压紧机构、操纵机构四部分组成。离合器在接合状态时, 发动机扭矩自曲轴传出, 通过飞轮和压盘借摩擦力传给从动盘, 再通过从动轴传给变速箱。当驾驶员踩下离合踏板时, 通过拉杆分离拨叉、分离轴承将分离杠杆内端推向左侧, 从动片两面压力消失, 摩擦力消失, 发动机扭矩不再传入变速箱。同理, 双离合器采用两个分离拨叉、两个分离轴承分别控制齿轮传动和动力输出端, 通过两套不同的分离机构来实现两个离合器的独立接合和断开。两套操纵机构相对独立, 互相不受影响。当其中一部分出现问题时, 能快速判断故障的原因及位置。离合器有6个分离杠杆, 3个为主离合器分离杠杆, 3个为动力输出离合分离杠杆, 两组杠杆的接触点位于不同的分布圆上。两组杠杆之间有高度差, 是为了满足两套分离机构的需要。这种机构操纵轻便, 调整容易, 动力输出端的分离不受主离合器的限制, 独立控制, 可满足不同工况作业中机具对动力输出轴的要求。
2双作用离合器的应用
徐州凯尔农业装备股份有限公司生产的T1104-1304型拖拉机传动系统延续了原有机型的模块化结构, 将原来变速箱、中间箱及分动箱组合在一起形成三合一变速箱, 从而能保证拖拉机低速大扭矩的要求。变速箱与发动机间采用双片离合器, 分别控制齿轮传动和中间轴的动力输出。变速器主轴采用空心轴的结构, 利用离合器控制中间芯轴, 进而控制动力输出端的动力。应用这种变速器使整机结构更加紧凑, 可降低产品成本, 提高经济效益。双离合变速箱结构如图1所示。
近几年来, 随着各种先进传动技术的应用推广, 双作用离合器在结构设计上也日趋完善, 对于提高拖拉机的动力性、安全性和燃油经济性, 实现拖拉机的自动换挡和无人驾驶具有重要的意义。双离合器式自动变速器结构简单, 传动效率高, 可在不中断动力的情况下实现拖拉机的自动换挡, 满足拖拉机的行驶和作业要求。
变速器离合器分离形式的改进设计 篇5
关键词：拨叉,分离拨叉支架,离合器壳,分离轴承,分离行程
引言
目前,由于我国经济的不断发展,各种建设任务正在有条不紊的进行着。在这一系列的国家建设中,对重卡的需求量在不断增加,尤其是对大吨位重卡的需求量在与日俱增。近年来,随着我公司的发展壮大,法士特品牌的变速箱已经占有了绝大部分的重卡市场,尤其是大吨位的变速箱,我公司产品几乎占有了所有变速箱市场。虽然有着这些不菲的成绩,但我们的产品还存在着许多需要我们进行改进和完善的方面。根据公司服务科的报告和反映我们发现:由于我公司大吨位变速箱大部分采用拉式离合器,许多用户反映在对分离轴承进行更换和维修时,需要先行将分离拨叉和分离拨叉支架等相关零部件拆下,这给用户带来了很大的不便。同时,主机厂也反映在进行整车装配时,需要对我公司变速箱的离合器分离装置进行一次拆装,从一定程度上降低了装车效率。为了使主机厂和用户在对分离轴承进行拆装时,不在需要对其它零部件进行拆装,本文设计改进了公司现有拉式离合器分离装置,解决了这一问题。
1、原理分析
如图1所示,我公司大吨位变速箱均采用了底拉式的离合器分离装置,这种分离形式效率较高、分离彻底,比较适用于大吨位变速箱。
如图2所示,在其工作过程中,操纵装置推动拨叉下方,使得拨叉向变速向后方移动,在以往的设计中,我们的设计需要保证当拨叉在分离行程之内运动时,拨叉下端与离合器壳和分离拨叉支架不发生干涉即可。
虽然现有的这种分离设计形式基本解决了和适应了大吨位变速箱的需要,但是它还存在着一定的设计缺陷。据主机厂反应,在进行整车装配时,需要先行将变速箱分离拨叉和分离拨叉支架等零部件拆卸下来,才能进行分离轴承的安装,这一操作从一定程度上降低了整车装配效率。与此同时,用户也反映在进行分离轴承维修和换装时,需要进行分离拨叉和分离拨叉支架等零部件的拆卸,较为不便。为此,我们需进行一定改进,以改变这种现状。
如图3所示,如果要设计满足上述条件的分离装置,我们不仅要考虑分离行
程内拨叉是否会与离合器壳和拨叉支架发生干涉,同时还要考虑满足上述用户的要求。如图3-1所示,假设分离拨叉左移于水平线竖直距离为D时可以使分离轴承装入一轴或从一轴上拆下,那么D必须要大于(至少等于)分离轴承分离耳朵的一半X,即我们必须要满足D>X。而在我公司现有的分离形式设计中,如果我们使其满足D>X,则拨叉下端会与离合器壳和分离拨叉支架相互干涉。如图3中a、b所示。
根据上述分析,我们发现,要设计出满足上述要求的离合器分离形式,必须对现有零部件进行改进设计。而在这其中,对其影响最大的是离合器壳体、分离拨叉支架和分离拨叉。下面我们就这三个零部件对分离形式的影响进行一定的分析,并在此基础上设计出合适的零部件。
如图4所示,为离合器壳体部分示意图。根据上述分析,可以看出在分离拨叉的安装行程和分离行程内,离合器壳窗口的高度H和窗口大小E、F对满足我们的设计要求有着很重要的作用。通过分析我们发现,H、E、F越大,越能满足我们的设计要求,但是其不能无限大,我们对已有离合器壳的这些尺寸进行适度放大,即可以使得离合器壳体这一零部件上满足设计要求。如图5所示,是我们经过设计改进后的离合器壳体,该离合器壳体经验证可以满足我们的设计要求。
如图6所示,为分离拨叉支架示意图。根据上述分析,我们可以发现,在满足于离合器壳体向匹配的同时,对分离轴承安装行程和分离行程影响最大的是支架开挡Y和支架中心孔,对于支架开挡Y,它越大,越能满足设计要求,故而在可以与离合器壳匹配的前提下,我们可以将其适度放大。如图7所示,为本文设计的满足要求的分离拨叉支架。
如图8所示,为离合器分离拨叉示意。根据前述分析可以看出,分离拨叉的形状对分离轴承是否能在不对其他零部件进行拆卸的情况下进行拆装有着很重要的影响,如图8所示,在分离拨叉的分离行程中,R2处较容易与离合器壳和分离拨叉支架发生干涉;在分离拨叉的安装行程中,R1处容易与离合器壳和分离拨叉支架发生干涉。故在分离拨叉的设计中,必须要正确设计出拨叉形状,尤其是R1、R2处的形状,使其在满足分离行程和安装行程的前提下不与其它零部件发生干涉。如图9所示,为本文所设计出的满足分离轴承独立安装的分离拨叉。
通过上述分析,我们得出了独立安装分离轴承时,其它零部件的哪些因素对其有影响。并设计出了新型的满足要求的零部件,如图10所示,为这些零部件在我公司生产的9JS150TA-B型变速箱上的应用。
2、实践验证
本文对离合器分离形式的改进已经在我公司多款采用底拉式式分离形式的变速器总成上得以使用。采用这一分离形式后,分离轴承可以独立进行安装和拆卸,和以往的分离形式相比,这一改进设计使得主机厂的装车效率得到进一步提高,用户对分离轴承进行的各种拆装更加便捷,本文的设计一定程度上提升了我公司产品的性能。
3、结论
由此可见,作为我公司的主打产品——大吨位变速箱,其性能得到了进一步提升。本文的设计能够在不对分离拨叉和分离拨叉支架进行拆除的情况下,对分离轴承进行安装和拆除。该结构改变了以往由于分离轴承安装和拆除给主机厂和余户带来的诸多不便,产生了较好的使用效果和经济效益。
参考文献
[1]《机械原理》第二版,华中科技大学出版社,傅祥志、吴丕兰编。
[2]《机械设计》第二版,华中科技大学出版社,钟毅芳、吴昌林编。
[3]《富勒双中间轴变速器维修使用手册》。
[4]《汽车离合器分离轴承模拟试验机系统设计》,机电工程技术,2007年10月,王红霞编。
变速箱:离合器 篇6
该变速器工作原理如下:当驾驶员进行换挡操作时,压力油经变速器主控阀、油道进入离合器缸,推动离合器缸的活塞移动。通过活塞移动将分离盘压靠在变速摩擦片上,以实现变速的动力传递。由于Ⅱ挡离合器缸内积存大量的油泥,阻碍活塞移动,造成变速器动力无法正常传递,所以会出现行走无力现象。更换了新的变速离合器片和变速器油后试机,装载机行走恢复正常。
分析认为,由于该装载工作环境恶劣,机长期超载运行,造成其变速器中混入水或尘土,引起变速器内表层氧化物严重剥落,致使变速器油液中含有杂质。含有杂质的油液进入离合器缸,造成活塞移动困难,进而引起离合器摩擦片烧损和拉伤。
变速箱:离合器 篇7
离合器是发动机与变速器之间的一个传力机构,以传递或切断发动机输送给变速器的动力,保证发动机的动力与传动系统可靠接合和彻底分离。离合器有3大作用:一是保证汽车平稳的起动;二是保证汽车顺利换挡而变换速度;三是防止传力机件的超载。如果离合器部分出现故障,不仅会影响正常行车,还会影响到变速器的使用寿命,特别是会使同步器出现早期异常磨损,甚至损坏。因此,作为变速器生产厂家,要积极配合用户解决离合器故障,否则最终还是会影响到变速器的正常使用。
二、故障分析
1. 离合器分离故障介绍
故障车辆是12m公交车,行驶里程为1.8万km。驾驶员在换挡过程中发现离合踏板“忽高忽低”,即有时离合踏板在踩下很短的距离就实现了离合器的彻底分离,有时要将踏板踩到底才能实现离合器的彻底分离。检查离合器液压总泵、分泵推杆等,并且更换离合器助力分泵,均未将故障现象排除。因此推断离合器分离轴承或分离拨叉存在问题,需要拆下变速器总成,检查离合器分离部分的相关零部件。图1所示为拆下来的分离轴承和分离拨叉。
2. 故障产生的原因
从图1中可以看出,分离轴承在非工作面的后端面出现明显磨损痕迹,可以判断此磨损痕迹是与分离拨叉接合而产生的。在正常情况下,分离拨叉圆弧面推动分离轴承的工作面向前移动,实现离合器的彻底分离。如果分离拨叉圆弧面推动的是分离轴承的后端面,无疑将增加了分离轴承的工作长度,就会出现离合踏板在很短的分离行程下实现离合器的分离。这样,就找到了离合器分离“忽高忽低”的原因了。但是,为什么会出现分离拨叉与分离轴承的非正常配合?这里先介绍一下变速器的安装方式。
变速器根据主箱中间轴的数量,一般可以分为单中间轴变速器和双中间轴变速器。目前,我公司同时生产销售这2种变速器。单中间轴变速器根据与发动机的安装角度,分为立式安装和卧式安装。立式安装,即变速器的中间轴与主轴(2轴)处于同一竖直平面内,这也是单中间轴变速器一般的安装情况;卧式安装,即中间轴和主轴处于同一水平面上,相当于立式安装的变速器旋转90°,双中间轴变速器,属于广义上的卧式安装。卧式安装,可以提高底盘变速器部分的离地间隙,广泛应用于公交、大巴等客车上。
故障车所用的单中间轴变速器,正是卧式安装在发动机上。图2为变速器离合器壳体部分在卧式安装下的状态。
从图2中可以看出,分离轴承和分离拨叉通过上下各1个钩簧连接起来,分离拨叉通过1个螺栓固定在分离拨叉轴上,分离拨叉轴上下没有定位。如果分离拨叉与分离轴承后端面接触,说明分离拨叉与分离轴承脱离开,分离拨叉和分离拨叉轴在重力的作用下下沉,下沉后的分离拨叉的圆弧面就与分离轴承后端面接触上了。
图3为现场图片,可以看到1轴轴承盖上有大量的难以清理的油泥。油泥是分离轴承座润滑油和灰尘结合的产物。
这样就可以得出结论:当离合器需要接合时,分离拨叉和分离拨叉轴通过分离摇臂在回位弹簧的作用下可以迅速的回到初始位置;由于分离轴承和1轴盖之间有大量的油泥,分离轴承和分离拨叉之间的2个钩簧的强度不足以使分离轴承和分离拨叉同时回位,在某一位置分离拨叉便与分离轴承脱离开;分离拨叉和分离拨叉轴总成在重力作用下下沉,在下次离合器分离过程中,分离拨叉便推动分离轴承的后端面进行工作,形成离合器踏板忽高忽低的故障现象。
三、解决方案
根据以上的分析,要解决此故障,必须保证:分离拨叉和分离轴承在任何情况下都不会脱离开。要做到这一点,最简单的办法就是增加钩簧的刚度。但是从变速器实际的使用工况来看,这样做的效果不会太好,不能从根本上解决问题。
从变速器卧式安装的方式来看,最好的解决方案是:
1. 将分离拨叉轴在竖直方向上进行定位,使之不能下沉;
2. 更改分离轴承和分离拨叉的连接方式,变为弹性圆柱销连接。
改进方案如图4所示:在分离拨叉和分离拨叉轴支座之间增加了定位环;为了连接强度,采用外径为4mm的弹性圆柱销代替常用的3mm圆柱销。
这里再提一下细节问题,设计的结构要考虑其在实际使用中可能出现的装配问题。本方案中增加的定位环,由于安装空间比较有限,需要为拨叉的平键预留安装槽。
四、结论
根据变速器卧式安装这一特点去分析出现的离合器分离故障,采取相应的改进措施,可以达到事半功倍的效果。但是,应该从设计上避免出现由于安装方式的改变而带来的问题,这就需要多考虑、多积累相关匹配经验。
单中间轴变速器,可以先将离合器分离拨叉轴设计成竖直方向安装,这样在变速器卧式安装时,离合器分离拨叉轴就是水平的了,就可以取消上文中改进措施中增加的定位环,使分离机构更加简单。亦或可以设计成底推式的分离机构,当然这需要和主机厂进行沟通,以满足用户的不同使用要求。
摘要：<正>一、离合器分离故障对变速器的影响离合器是发动机与变速器之间的一个传力机构,以传递或切断发动机输送给变速器的动力,保证发动机的动力与传动系统可靠接合和彻底分离。离合器有3大作用:一是保证汽车平稳的起动;二是保证汽车顺利换挡而变换速度;三是防止传力机件的超载。如果离合器部分出现故障,不仅会影响正常行车,还会影响到变速器的使用寿命,特别是会使同步器出现早期异常磨损,甚至损坏。因此,
参考文献
变速箱:离合器 篇8
1.1 ZF液力变矩器
ZF液力变矩器是一种以液体作为工作介质的能量转换传递装置, 它将发动机传来的机械能, 通过能量输入部件, 转换成液体的动能;再经能量输出部件, 把液体的动能转换机械能输出, 经过机械传动传递给车轮。ZF变速箱广泛应用于铁路大型养路机械的走行系统, 并且起着至关重要的作用, 在铁路大型养路机械高速运行中, ZF变速箱一旦没有闭锁离合变换动作将严重影响大型养路机械的正常运行和行车安全。
1.2“ZF变速箱无闭锁离合变换动作”问题产生的现象和影响
1.2.1“ZF变速箱无闭锁离合变换动作”问题产生的现象
“ZF变速箱没有闭锁离合变换动作”现象主要表现为:高速走行换挡后程发动机没有离合变换降速现象;大机高速走行速度达到50~60km/h后, 走行速度很难上升到设计要求的运行速度。
1.2.2“ZF变速箱无闭锁离合变换动作”问题产生的影响
“ZF变速箱无闭锁离合变换动作” (以下简称无WK) 这个问题在大型铁路养路机械 (以下简称大机, 如:DWL-48捣稳车、DCL-32连续式捣固车、DC-32捣固车、CDC-16道岔捣固车、WD-320稳定车等) 的调试、检验、高速路试和用户使用的过程中广泛存在, 此问题一旦存在, 将直接造成高速走行效率低下, 严重时将造成区间运行误点, 造成铁路安全事故。
特别是在调试和检验过程中, 此问题一旦发生, 因问题牵涉到电气、ZF变速箱、发动机、走行传动机构等各部, 各部相关调试、操作、检验、供货等人员总是不好界定问题产生的根源;再加上以上各机构都是大机的核心部件, 结构庞大、空间紧凑、拆卸困难, 造成分析问题, 解决问题的极大困难, 延误调试、检验、高速路试工期, 导致较大的质量成本。
2 ZF变速箱闭锁离合变换原理分析
ZF液力变矩器 (以下简称ZF) 是一种以液体作为工作介质的能量转换传递装置, 它将发动机传来的机械能, 通过能量输入部件, 转换成液体的动能;再经能量输出部件, 把液体的动能转换机械能输出, 经过机械传动传递给车轮。这样ZF就能在一定范围内根据行驶阻力的变化, 自动进行无级变速, 低速时大扭矩, 高速时小扭矩, 因此, 能使发动机经常在选定的工况下工作, 能防止发动机过载熄火。不仅提高了发动机功率利用率, 而且减少了换挡次数。
ZF涡轮轴上的输出功率与泵轮轴上输入功率之比称传动效率。由于单级单相ZF的传动效率特性曲线是抛物线形状 (见ZF的外特性曲线图1) , 其最大效率只在变矩器以某一传动比工作时才能得到, 而且高效率区范围较小 (对工程机械用ZF而言, 传动效率大于0.75称为高效区) , 发动机油耗大, 经济性差。当传动比小时, 随着传动比的降低, 传动效率也降低, 这是允许的, 因为此时变矩系数增大, 可以改善机械的牵引性能。但是当传动比大时, 传动效率降低, 则是不希望的。
液力变矩器的外特性是指泵轮转速nB为常数时, 泵轮力矩MB、涡轮力矩MT和传动效率η随涡轮转速的变化关系。外特性曲线就是这些关系的曲线。从涡轮力矩曲线可以看出, 涡轮力矩MT随涡轮转速nT的增加而减小, 当涡轮力矩MT为零时, 涡轮转速nT达到最大值, 即涡轮空转的最大转速。液力变矩器的效率曲线, 在涡轮转速nT=0时, 由于输出功率等于零, 所以传动效率η等于零。随着涡轮转速nT的增大, 效率η逐渐上升, 在达到最大效率值后, 效率η又随着涡轮转速nT的增大而逐渐下降。在涡轮转速nT最大时, 由于涡轮力矩MT=0, 此时输出功率为零, 所以效率η又等于零。可见液力变矩器的效率曲线呈抛物线形状。η≥0.75为高效区, 高效区在中间一段, 但为了扩大液力变矩器在大传动比工况时的高效区范围, 提高大机在高速运行时的经济性, 尽量采用闭锁式液力变矩器。当涡轮转数达到泵轮转数80%时, 由装在变速箱内的转速传感器发出电信号, 闭锁阀动作, 使闭锁离合器接合, 则涡轮与泵轮被机械地连接在一起。导轮反转使连接导轮的单向联轴器松开, 导轮自由转动, 导轮的旋转方向与泵轮的旋转方向一致。由于液流在循环流动中没有固定的导轮叶片作用, 从而液力变矩器失去变矩能力, 而转变为液力偶合工况, 涡轮力矩等于泵轮力矩, 即Mr=Mb。其传动效率提高到0.95~0.97。但是, 由于液力变矩器中存在着随液流空转的导轮, 要增加一部分能量损失。所以再用摩擦离合器机械地把泵轮和涡轮连接在一起, 使传动效率进一步提高到0.99。这样, 变矩器在高传动比 (i>0.8) 时的传动效率提高了, 扩展了液力变矩器的高效率区工作范围。 (见ZF的外特性曲线图1效率曲线的直线部分) , 提高了大机高速经济性。
当液力变矩器的转速比降到65%时, 闭锁阀 (SOLENOID VALVE WK) 复位, 使闭锁离合器 (WK) 松开, 液力变矩器恢复变矩器工况。液力变矩器的闭锁动作是通过电液控制系统 (见WK离合变换液压及电气原理图2、图3) 自动进行的, 无须使用者操作。
作为整个动力换挡变速箱的动力传递情况具体见图4, 其中WK代表闭锁离合器、INDUCTIVE TRANSMITTER TURBINE代表涡轮转速传感器、INPUT代表ZF变速箱输入OUTPUT代表ZF变速箱输出。
根据动力换挡变速箱传动示意图4, 结合ZF变速箱在实际工况中不同档位离合器的工作状态 (如表1所示) , ZF变速箱的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡用作大机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ挡进行分析, 经过换算推断可以得到表2显示的结果, 特别强调WK不闭合nZF输出 (r/min) 的值在输出端没有负载的情况下大概要小于WK闭合nZF输出 (r/min) 的值几十转不等。
3 问题解决的步骤和方法
具体步骤和方法如下:
第一步:如果大机在高速运行中没有离合变换动作的同时, 发动机冒黑烟, 且发动机机油温度和缸头温度升温较快, 则直接找发动机的问题。反之, 如果发动机没有以上现象进行第二步。
第二步:从电气系统进行分析:首先检查G39端有没有电信号, 如果有, 检查闭锁阀及其后一级机械方面的问题, 进行第四步;如果没有, 检查28 U1模块的4脚是否有弱电压信号输入 (检测口见J29.12) , 如果有输入, 则可判断28 U1有问题, 如果没有输入, 进行第三步 (见WK离合变换电气原理图5) 。
第三步:1f35涡轮转速传感器装在ZF变速箱上 (见涡轮转速传感器安装图6) , 它由齿轮、磁铁心和线圈组成。齿轮装在变速箱W3轴上。铁芯和线圈为一体装在变速箱上, 当齿轮转动时, 由于通过线圈的磁通量变化, 便在线圈内产生感应电动势, 此电动势的变化频率与齿轮的齿数和转速成正比, 经频压转换器电路放大, 限幅成为脉冲波形, 其频率保持不变。再经鉴频整流电路转变为与频率成正比的信号电压, 经逻辑电路控制WK电磁阀的动作。
根据以往的经验, 由于涡轮转速传感器不是专业人员装配, 造成多台大修大机ZF离合变换无动作, 所以在安装1f35涡轮转速传感器时, 一定要严格控制0.5+0.5mm处的安装间隙, 最好调整为0.60~0.80mm。当安装间隙正确时, 则可判断涡轮转速传感器有问题;当安装间隙不正确时, 严格调整安装间隙到合理范围。
第四步:首先检查67点 (见ZF压力流量检测口示意图7) 压力是否正常, 如果ZF在运行时压力低于10bar, 检测QP (13-14) 减去QK (15-16) 的值 (即ZF泄漏量) 是否大于10L/min, 如果大于10L/min, 则可判断ZF变矩器内部调压阀、离合器、密封件等可能有问题, 需要ZF变速箱专业人员进行检修;如果ZF泄漏量小于10L/min进行第五步。
第五步:设定发动机转数 (即ZF输入转数) 为1000r/min, 检测G39不得电或得电时nZF输出 (r/min) 的值, 做以下试验列表如表3所示:
当G39不得电和得电时nZF输出 (r/min) 的值基本吻合“试验输出转数经验值表”时, 说明闭锁阀 (SOLENOID VALVE WK) 及相关系统总成没有问题, 转回第四步。
当G39不得电和得电nZF输出 (r/min) 的值与“试验输出转数经验值表”中“G39得电nZF输出 (r/min) ”的值相近时, ZF闭锁阀动作, 使闭锁离合器接合, 涡轮与泵轮被机械地连接在一起, 转回第四步找专业ZF人员检修WK闭锁离合器。
当G39不得电和得电nZF输出 (r/min) 的值与“试验输出转数经验值表”中“G39不得电nZF输出 (r/min) ”的值相近时, 检测闭锁阀 (SOLENOID VALVE WK) (见图8) , 当闭锁阀 (SOLENOID VALVE WK) 有问题时, 联系配件进行更换;当闭锁阀 (SOLENOID VALVE WK) 没有问题时, 转回第四步找专业ZF人员检修WK闭锁离合器。
第六步:如果在以上几步中的各部件、各系统、各总成都不存在问题, 转回第一步进一步检查和处理发动机的问题。
参考文献
[1]抄平起拨道捣固车[M].中国铁道出版社, 2004.
变速箱:离合器 篇9
1 DCT控制系统软件开发设计
1.1 DCT控制系统软件开发设计思路与软件结构
对于传统嵌入式控制系统软件开发来说, 其一般采用面向硬件的前后台开发方式, 这种方式开发的控制系统有着模块之间耦合性高及内聚性低的特点, 不利于程序重复使用, 难以保证程序的稳定性。要想解决上述问题, 需要实现DCT控制系统软件与硬件之间的隔离, 保证硬件控制与软件实现的独立。本文以操作系统开发方式为基础进行DCT控制系统软件开发, 操作系统能够实现多任务的调度与管理, 通过对操作系统的引入来降低程序之间的耦合性, 从而解决传统嵌入式控制系统存在的问题。本文以μC/OS-II内核为基础进行DCT控制系统软件的开发设计, μC/OS-II操作系统源代码公开, 且结构小巧, 有着任务调度管理、任务间同步通信、时间管理及内存管理等功能, 能够提供中断服务, 用汇编语言编写与CPU硬件相关代码, 用C语言编写其他代码, 可移植性优良, 同时μC/OS-II还有着占用空间小、扩展性优良及执行效率高等优点。为了支持软件后续功能的开发与验证, 将文件系统程序和设备驱动程序添加其中, 实现软件功能扩展, 同时为软件理论验证提供底层支持。具体结构如图1所示。
1.2 任务划分及时序设计
根据DCT控制系统软件结构图和系统功能及性能要求, 进行应用程序多任务的划分, 对任务优先级进行设定, 具体如表1所示。
在进行DCT控制系统任务划分的过程中, 为了改善其扩展性能, 采用保留0, 1, 2优先级及预留间隔的划分方式。在任务划分完成之后, 以DCT控制系统功能要求为基础, 进行多任务动作时序设计。
2 DCT控制系统功软件开发功能验证
在DCT硬件在环仿真实验台上对DCT控制系统软件程序进行功能验证, 首先是对系统关键部分进行验证, 主要包括多任务控制系统启动流程是否正确、软硬件初始化流程是否正常、任务时序执行情况是否正确、FSM换挡实现过程是否正常等几个方面。测试结果显示, 这些关键部分功能良好, 流程执行正确。
为了进一步对开发的系统软件及其程序进行功能验证, 以功能用时情况为验证内容, 设计了测试用例, 在测试验证的过程中, 首先以指令执行周期为基础, 对各项功能的用时进行计算, 以此作为测试参考, 之后借助示波器等硬件对DCT控制系统运行过程进行功能用时验证, 验证结果表明, 开发的DCT控制系统软件实时性良好。
3 结论
综上所述, 本文以嵌入式操作系统μC/OS-II为基础进行DCT控制系统软件的开发, 为了拓展系统功能, 加入了设备驱动程序及文件系统, 在DCT硬件在环仿真实验台进行了软件程序执行流程及用时情况的验证, 验证结果表明, 软件功能执行良好, 实时性优良, 同时, 相较于传统开发方式来说, 本文提出的DCT控制系统软件开发方案有着开发周期短及实现简单等优点, 指的进一步应用和推广。
参考文献
[1]刘国强.双离合器自动变速器控制系统研究[J].中国工程机械学报, 2012 (03) :321-324.