艾里逊3000-4000系列变速箱应用与安装

变速箱的安装固定
• 系列变速箱变扭器壳承受的弯矩为：1700Nm - 2400Nm
变速箱的安装固定
• T系列变速箱可提供后辅助支撑
传动系统
• T系列变速器可使传动系产生较高的速度 • 不正确的传动系设计将增大传动系统的振动和噪音的产生并将损坏 变速器及其它部件 • 衡量传动系设计的参数
扭转加速度 – 衡量综合的不均匀运动,如变速器加速/减速时作用在 传动轴上的加速度. 反之亦然 惯量加速度 – 衡量传动轴的不均匀运动, 由U型接头驱动(输入)/非 驱动(输出)端的产生的峰值加速度
减速器控制系统 控制系统选择
三级缓速(与专用制动（阀）踏板配合） 手柄控制(城市间/旅游客车) 自动应用(油门关闭时)
减速器控制系统应提供可控制的及可接受的减速级别和最大的燃油经济 性, 最长的制动系寿命或两者的平衡(较高的减速级别66% - 100%可能 影响乘坐舒适性)
使用减速器主控开关
• T系列水冷冷却器的布置
冷却器合理的布置是OEM的责任 Allison推荐的变速器的油冷却器布置
冷却系统
Allison推荐的变速器的油冷却器布置
冷却系统
冷却系统
冷却系统
冷却系统
冷却系统
• 冷却系统的评估(计算) 平衡温度
热负荷能力 冷却器Q’值 满足所有要求的最大热负荷能力 外部数据要求: 发动机水流量, 散热器Q’值, 进入冷却器的 水温度
变速箱结构和工作原理
3000-4000系列变速器附件
Harness
Shift Selector
TCM
变速箱结构和工作原理 变扭器
• 发动机与变速器间提供液压-机械式偶合 • 由泵轮, 导轮, 涡轮及闭锁离合器组成
泵轮 – 以发动机速度转动 涡轮 – 与变速器涡轮轴连接 导轮 – 将循环液体的流向重新导向泵轮 增大扭矩 闭锁离合器 – 在发动机与变速器间提供 1:1的机械偶合
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 发动机外特性（加速扭矩曲线ACCL）
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 变扭器的匹配需考虑冒黑烟控制器的影响
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 根据发动机的要求和经验选择合适的变扭器
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 冷却系统试验
为了验证冷却系统的效能, 须对样车进行冷却系统试验. 参见 Allison的实验规范TD-157
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
S1（实线）/S9（虚线）换档模式比较
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
换档点的设定应本着换档前/后发动机的转速落在发动机峰值扭矩转 速和靠近发动机最大功率转速之间 考虑城市公交客车的运行条件, 换档点可设定在靠近发动机峰值扭 矩转速高转速侧但换档后发动机的转速有可能低于发动机峰值扭矩 转速. 咨询发动机厂商以确定可接受的发动机(转速)工作区域
• 齿轮箱组件
齿轮箱组件包括行星齿轮组件, 离合器及主油泵. 取决车型和用途, 齿轮箱可提供4至6个前进挡和1个倒挡
• 输出组件
变速器后部输出部件以传递变速器的功率/扭矩到车辆的传动系统. 由减速器, 停车驻动器, 冷却器接口, 输出法兰及后支撑支架组成
• 控制组件
位于变速器底部. 控制变速器的工作. 包括油底壳(2吋及4吋), 变 速器油及滤清器, 控制换档的阀体及电磁阀
3000-4000系列变速箱简介
２０10．5．14
主要内容
• 型号 3000系列及变扭器 4000系列及变扭器 • 变速箱结构和工作原理 变扭器 行星齿轮组和动力输出电子控制 和车辆电子系统界面 缓速器 • Allison计算机辅助分析系 iSCAAN iSCAAN的功能 变扭器的匹配 匹配性能分析 计算实例分析 •变速箱及控制系统的安装要求 变速箱的安装固定 传动系统和冷却系统 电器连接I/O 功能 • 预知功能及燃油经济性功能 • 调试及注意事项
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• iSCAAN将对特定的组合进行应用分析．如下诸元将被检验：
变速器与车辆种类的兼容性 变速器的额定值 变扭器匹配的适宜性 车辆的基准(爬坡度, 最高车速等) 特别性能要求(符合政府法规要求的特种车辆如消防车标准) 减速性及减速时产生的热量
由太阳轮(中部), 齿架(连接4个行星齿轮)和齿圈(外部)构成 行星齿轮组中的一个部件固定另一部件被转动(或称为输入), 第三 个部件成为输出部件
行星齿轮组和动力输出
C1பைடு நூலகம்
C2
C3 C4
C5
P3 P2 P1
行星齿轮组和动力输出
• 离合器组
离合器组按操作所需对行星齿轮组提供输入及固定 离合器分旋转(C1,C2)及固定(C3,C4,C5)两种类型 两组离合器同时作用获得前/后档位
•
变扭器 TC411,TC413,TC415,TC417 ,TC418,TC419.TC421
TC521,TC531,TC541 TC551,TC561
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变速箱结构和工作原理
变速箱结构和工作原理
• 输入组件
连接发动机与变速器齿轮箱组件. 由变速器/发动机连接件及变扭器 /闭锁离合器组成
• 换档时机
T系列变速器的换档点可在1700 rpm – 2800 rpm间设定 针对一换档点TCM还可设其为下述各种模式:
S1/S5(动力), 全油门升档近发动机额定转速 S2/S6(动力), 全油门升档近发动机额定转速大约90% S3/S7(经济), 全油门升档近发动机额定转速大约86% S4/S8(经济), 全油门升档近发动机额定转速大约77% S9(经济), 升/降档低于S4/S8 SA(经济), 全油门类升/降档类似S1/S5, 但部分油门升/降档低于 S1/S5部分油门时 SB(经济), 全油门类升/降档类似SA, 但部分油门升/降档稍高于SA部 分油门时 S1-S4换档模式适用于全程调速发动机, S5-S8换档模式适用与两极调 速发动机
• iSCAAN数据输入表1及2
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 发动机与变扭器的匹配
发动机与变扭器匹配性能的计算即变扭器涡轮轴输出性能的计算
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 发动机外特性（试验室扭矩曲线LUG-BACK）
变扭器特性 发动机／变扭器的匹配 变速器特性 减速器能量
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
减速器控制 车辆因素(GVW,驱动桥速比等） 环境因素(车辆如何使用及使用地情况）
车辆设计时下述因素应被考虑
最高车速
爬坡度 加速性 燃油经济性 潜在的换档循环 减速性能 负载工作循环 乘客舒适度
Allison计算机辅助分析系统iSCAAN
• 使用iSCAAN的目的
预算可接受的整车性能 利用Allison的经验 优化车辆系统的性能 辅助设计动力系统的轮廓
• 选择一适当变速器的重要性
变速器, 变扭器, 发动机和其它车辆系统间的适当匹配是保证车辆 性能和可靠性的关键．如下诸元将影响车辆的动力性 发动机特性
– 3K-4K系列PTO • 发动机驱动，PTO与变扭器壳连接，１０个螺栓ｘ２ • 侧／侧置PTO（8:00,4:00钟位置），顶／侧置PTO（1:00, 8:00钟位置） 4K 只有顶／侧置PTO（1:00, 8:00钟位置） • 输出扭力：
PTO 取力器工作DV
变速箱结构和缓速器工作原理
(选装)
变速箱结构和缓速器工作原理
(选装)
Driver Controls
变速箱结构和缓速器工作原理
(选装)
RMR Enable Switch Brake Pedal (Pressure Switches) and / or Lever
Air from Aux air Tank MUST be CLEAN and DRY All Air lines must be cleaned out prior to assembly
变扭器结构和工作动画
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变速箱结构和工作原理
行星齿轮和动力输出
• 3K-4K 6SPEED系列变速器利用3个行星齿轮组(P1,P2,P3)产生不同 速比的输出 • 离合器组(C1, C2, C3, C4, C5)驱动和固定相关的部件(行星齿轮 组)以产生不同的输出 • 旋转动力经主轴/输出轴和相关部件传递 • 电控液压系统控制离合器的应用和释放 • 行星齿轮组
车辆的制动值:
一般制动值: 0.15g – 0.20g 一般制动值(+): 0.25g – 0.30g (乘客可能抱怨) 紧急制动值: 0.6g – 0.7g (轮胎拉带)
变速箱结构和缓速器工作原理
(选装)
常规设计原则:
减速度值 0.10g – 0.15g (减速器) 若无天气条件影响可0.20g 车辆的冷却系统必须能够散除减速器工作产生的热能
• 传动系设计需主要考虑的因素:
角度(变速器/桥) 传动轴尺寸/传动系最大转速 其它, 如: 传动轴万向节十字头中心至车架的距离, 悬架的行程及传 动轴的动平衡等
传动系统
• Allison的计算软件辅助传动系的设计
冷却系统
• 变速器的工作温度
最小启动温度, TranSynd® 油底壳最小连续工作温度: 油底壳常规连续工作温度: 油底壳最大连续工作温度: 变扭器最大断续输出温度: 减速器最大断续输出温度: 变速器外壳容许最大温度: : -35 C 40 C 93 C 121 C 149 C 165 C 121 C