商用车变速器换挡性能探讨
机械式变速器同步器换挡性能的分析刘磊1
机械式变速器同步器换挡性能的分析刘磊1发布时间：2021-09-02T07:24:30.682Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：刘磊1 石磊2[导读] 伴随着人们生活水平的逐渐提升，对汽车此类的代步工具提出了更多的需求，并且对汽车的驾驶舒适度和操控稳定性能也提出了更多的要求。
同步器是变速器中的重要部件，能够降低变速器换挡时的花键冲击，提升驾驶员的换挡效率。
因而，如何提高同步器的舒适度和性能变成变速箱同步器探讨的侧重点。
刘磊1 石磊21.浙江吉利新能源商用车集团有限公司浙江省杭州市萧山区 310000；2.浙江吉利新能源商用车集团有限公司浙江省杭州市萧山区 310000摘要：伴随着人们生活水平的逐渐提升，对汽车此类的代步工具提出了更多的需求，并且对汽车的驾驶舒适度和操控稳定性能也提出了更多的要求。
同步器是变速器中的重要部件，能够降低变速器换挡时的花键冲击，提升驾驶员的换挡效率。
因而，如何提高同步器的舒适度和性能变成变速箱同步器探讨的侧重点。
关键词：机械式变速器；同步器；换挡性能引言现阶段，机械变速器在我们国家变速器行业市场中仍占有重要的地位，其换挡性能指标可以直接影响到整车的驱动力、燃油经济性和司机的舒适度，这就对变速器的换挡功能做出了更高的要求，而变速器中的同步器能够合理有效提升齿轮传动系统的使用寿命，提升换挡时的平稳性和舒适性。
1 机械式变速器概述机械变速器即手动换挡式变速器，在机械式变速器的汽车中，如果驾驶员想要改变速度，改变传动轴的旋转角速度和车轴半轴的旋转角速度之间的比值，他需要手动操纵变速杆的每个档位。
机械传动装置一般在五个档位，每个档位都有固定的速比，所以也叫定速比变速器。
机械式变速器的主要作用是改变传动比，增加或降低扭矩和速度的幅度，保证汽车发动机的工作稳定性。
在发动机曲轴旋转方向不变的情况下，可以通过变速器来实现汽车的前进或倒退。
2 同步器换挡性能研究为了保证变速器的质量，增强其市场竞争力，国内厂商加大了对同步器的研究力度，国内外很多厂商都在积极研究同步器的性能，包括仿真研究和同步器换挡试验台。
变速器选换挡性能测试方法
引言随着市场对商用车操纵性能的要求日益提高，变速器选换挡性能优异程度逐渐成为整车厂及顾客关注的重点，许多整车厂和用户对于商用车驾驶操作的舒适性提出了更高的要求，特别是商用车使用的变速器正在向多挡位的方向发展，如何通过应用试验仪器准确测量出商用车变速器选换挡时手感平顺、清晰和轻便非常重要。
[1]本文介绍一种应用某种选换挡测试仪在试验室内部模拟整车条件对变速器的选换挡力进行测试的试验方法，以供设计人员标准的量化参考。
1试验原理通过架设试验台架，利用整车的操纵器和选换挡软轴与变速器的选换挡摇臂进行连接。
将选换挡测试仪感应手柄球接在整车操纵器的操纵杆上，通过在感应手柄球部位进行选换挡操纵将感应手柄球上的力值和位移经过力与位移感应器传输到电脑里，即可应用电脑对相关挂挡力值、位移进行精确测量。
如图1和图2所示。
2试验测量数据以及分析现以一种五挡变速器为例，利用试验台架分别对其选挡力和换挡力进行了测试。
1）选换挡行程测试结果，如图3、图4和下页表1所示，可以看出该变速器的前排挡1、3、5和后排挡R 、2、4换挡行程基本都在90~100mm 左右，选挡行程大约54mm 左右变速器的选换挡行程前后左右对DOI:10.16525/14-1134/th.2018.11.028总第187期2018年第11期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT ANDDEVELOPMENTTotal 187No.11，2018收稿日期：2018-05-21作者简介：吕超（1986—），男，工程师，本科，毕业于太原理工大学，主要从事变速器设计等工作。
变速器选换挡性能测试方法吕超（中国重汽集团大同齿轮有限公司技术中心，山西大同037305）摘要：精确测量变速器选换挡相关参数是评价变速器操纵性能优良的重要依据，因此，设计了一种结构简单、成本低廉的测试变速器选换挡力和行程的试验台，经过试验测量数据以及分析，得出了可测试变速器的不同挡位选换挡力和行程之间的关系。
变速器换挡困难的原因
变速器换挡困难的原因
变速器换挡困难可能由多种原因引起，以下是一些可能的原因：离合器问题：变速器换挡通常需要离合器的协助。
如果离合器磨损、过热或调整不当，可能导致换挡困难。
变速器油液问题：变速器油液起到润滑和冷却的作用。
油液过少、污染或过期可能导致换挡时的摩擦增加，使得操作更加困难。
同步器问题：变速器内的同步器用于使齿轮之间的转速同步。
如果同步器损坏或磨损，可能导致换挡时无法顺利同步，造成困难。
离合器液压系统问题：一些车辆采用液压离合器系统。
如果液压系统存在泄漏、气泡或压力问题，离合器的操作可能受到影响，从而导致换挡困难。
变速器机械部件问题：变速器内的齿轮、轴承等机械部件如果损坏或磨损，可能导致换挡时的阻力增加，影响换挡的顺利进行。
驱动轴问题：驱动轴或万向节的问题也可能引起换挡时的不适应，特别是在涉及到车辆传动系统的四轮驱动情况下。
操作员错误：不正确的操作也可能导致换挡困难，例如快速切换挡位、不完全松开离合器、不正确的油门控制等。
对于这些问题，如果你的车辆出现换挡困难，建议寻求专业的汽车维修服务，他们可以通过检测和诊断来确定具体的原因，并进行修复。
轻型汽车变速箱性能提升设计探讨
旋油槽进行回油； 中间轴采用锥轴承 ， 一轴和二轴后轴 承采用球轴承 ， 二轴前轴承采用无保持架 、 无内圈和外
圈的满滚针轴承。 ２ 轻型汽车变速箱性能提升设计
２ ． １ 动 力性 能提升
车评价的必检指标 中， 所以变速箱厂商也非常重视变 速箱操纵 ｌ 生 能的设计和提升工作。
２ ． ２ ． １ 同步器改进设计
指标 。
比增长 了５ ％。中高端轻卡不断推 出， 满足了用户对 车辆越来越 高的使用要求 。 目前 国内轻型变速箱 只 有五档 ， 技术也相对落后 ， 高端轻卡全部进 口德 国Ｚ Ｆ 公司的轻型变速箱 ， 而其价格又十分昂贵 ， 因此 ， 为了 提高产 品在市场 中的竞争力 ， 急需对轻型变速箱的技
第３ 期（ 总第 １ ３ ３ 期）
Ｎｏ ． ３ （ Ｓ ＵＭ Ｎｏ ． １ ３ ３ ）
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥ ＮＴ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＬ ＯＰ ＭＥ ＮＴ
２ ０ １ ３ 年６ 月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ３
轻型汽车变速箱性能提升设计探讨
王 建 芳
（ 中国重汽集 团大 同齿轮有限公司 技术中心 ， 山西 大同 ０ ３ ７ ３ ０ ５ ）
摘
要： 分析 了现有 五档轻型汽车 变速 箱的结构特点 ， 由于部分技 术 已相对 落后 导致不能适应整 车的快速发展 。
不 能满足用户的 需求 ， 急需要进行改进提升 ； 探讨 了通过速 比、 齿轮 、 同步 器、 轴承等方 面的设计 改进 ， 从 而达到提 升轻型 变速箱动力性 、 操纵性 、 可靠性以及 降噪等 方面的 目的。 关键 词 ： 轻型变速 箱动 力性 ； 操 纵性 ； 可靠性 中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ２ １ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ９ ６ — ０ ２
机械式变速器同步器换挡性能的分析
机械式变速器同步器换挡性能的分析作者：张贵棣来源：《商情》2017年第12期（河海大学文天学院）【摘要】随着人民生活水平不断的提高，人民对于汽车不单是将它作为一种代步的工具，而是对汽车的驾驶舒适性和操纵稳定等性能的要求越来越高，而变速箱性能的好坏直接影响汽车的操纵舒适性、行驶安全性。
同步器作为变速箱里面的一个关键部件，能避免变速箱在换挡过程中引起花键的冲击，提升驾驶员的换挡效率。
因此，如何提升同步器换挡的舒适性和性能便成为变速箱同步器研发的重点。
【关键词】机械式变速器同步器换挡性能1.同步器换挡研究背景21 世纪是汽车工业飞速发展的时代，众所周知，作为一个综合性的工业，汽车工业反映了一个国家的综合工业水平，每时每刻都在改变着人类的生活。
在历史的进程中，由工业化到现代化的转变中，每个经济强国无不都是依靠汽车工业来完成这一进程。
随着国民经济的迅速发展，我国对汽车的需求量越来越大，2016年，乘用车共销售2437.69万辆，同比增长14.93%，增幅高于上年7.63个百分点。
另一方面，随着人民生活水平的不断提高，人民对于汽车不单是将它作为一种代步的工具，而是对汽车的操纵稳定性和驾驶舒适性等性能的要求越来越高。
因此，近年来各大汽车企业已将汽车的研发重心放在提升汽车的质量和性能上，以求在汽车市场占领主导地位。
作为汽车传动系上的主要部件，变速箱的主要功用是将发动机的动力平稳的传递给汽车车轮，根据驾驶员的行驶需要，通过改变里面的传动比来改变行驶的车速。
同步器作为变速箱里面一个关键部件，能避免变速箱在换挡时引起两结合齿轮花键冲击，提升驾驶员的换挡效率，提高齿轮使用寿命。
因此，变速箱的性能和使用寿命与同步器的性能和寿命是密切相关的。
所以在保证同步器同步这一基本功能的基础上，在变速箱的设计初期如何提升同步器的换挡性能便成为同步器研发的重点。
2.同步器换挡性能研究现状变速箱从早期的两脚离合换挡到后面的简单接合套换挡，再到现在的同步器换挡，可以说变速箱换挡经历了从复杂到简单、从慢到快的转变过程。
手动变速器换挡性能影响因素的研究
手动变速器换挡性能影响因素的研究李小建;胡楚金;陈青【摘要】以换挡性能测试分析系统为基础,对商用车手动变速器在不同工作温度和不同黏度齿轮油的工况下换挡性能变化情况进行测试、对比和研究,为客观进行商用车手动变速器换挡性能评价提供参考.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】3页(P74-76)【关键词】手动变速器;换挡性能;影响因素【作者】李小建;胡楚金;陈青【作者单位】浙江万里扬股份有限公司,浙江金华321000;浙江万里扬股份有限公司,浙江金华321000;浙江万里扬股份有限公司,浙江金华321000【正文语种】中文【中图分类】U463.212随着汽车国Ⅴ排放标准的实施和国Ⅵ排放标准的推进，商用车用户对车辆的换挡性能变得敏感，因此各汽车厂对变速器的换挡性能也提出了更高的要求。
通过调查走访，作者发现用户在不同的地区使用同样的产品时，常常会有不同的使用体验。
经过大量的对比和分析，认为可能是因为使用环境的温度和变速器内齿轮油黏度不同造成了使用体验的差异。
基于以上分析，将通过对变速器在不同的工作温度和加注不同黏度齿轮油时车辆的换挡性能进行测试和对比，展示不同工作温度和加注不同黏度齿轮油对变速器换挡性能的影响。
(1)使用3种常用的齿轮油(GL-4 75W/85、GL-4 85W/90、GL-5 85W/90)进行对比。
(2)工作温度选择3种，分别是低温(L)、过渡温度(M)、高温(H),用红外线测温仪测量变速器表面温度作为其工作温度。
低温(L)即环境温度，10～15 ℃；过渡温度(M)是变速器运行一段时间后变速器未达到热平衡时的温度，25～30 ℃；高温(H)是变速器运行一段时间后变速器达到热平衡时的温度，38～44 ℃。
(3)以同一台变速器总成搭载在同一台测试底盘上作为测试平台(见图1)，加注不同黏度的油品，通过2挡和3挡互换进行测试。
(4)测试时，当发动机转速达到2 000 r/min时，进行2挡→3挡(升挡)操作;当发动机转速降到1 500 r/min时，进行3挡→2挡(降挡)操作。
浅谈如何改善手动变速箱整车换档性能
本文主要从变速器， 整车方面整体去分析换档性 能， 并且根据每 个换档性能属性理清其影响 因素， 有针对性去优化某些零件， 从而获 得ห้องสมุดไป่ตู้个 比较 满意 的换档性能。
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参 考 文 献 【 １ 】余志生． 汽 车理论【 Ｍ】 ． 北京： 机械＿ ｙ － ＿ ． ｌ ｋ 出版社， １ ９ ９ ３ ． ［ ２ 】李益南 方伟荣等手动 变速 器换档性能评 价方法［ Ｊ 】 ． 【 ３ ］（ 德） 瑙 海姆等著．宋进桂等译［ Ｍ】 ． 北京 ： 机械工业 出版社， ２ ０ １ ４ ．
科技 论坛
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浅谈如何 改善手动变速箱整车换 档性 能
万 水 平
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（ 格特拉 克（ 江西） 传动 系统有 限公 司 技 术中心 ， 江西 南昌 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 本 文 主 要 研 究 的 是 通过 优 化 手 动 变速 箱 、 整 车上 的 某 些 关键 零部 件 来提 升 整 车 换 档 性 能 ， 满 足 客 户要 求 。 关键 词 ： 同步 器 ； 手动 变速 箱 ； 整 车换 档 性 能
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图 ２ 锁 止 角 对 称 和 不对 称结 构 二 次 冲 击对 比 ３结 论
图 １换档力 Ｖ Ｓ位 移
所 以在改善静态 换挡力时 ， 必须综合考 虑定位座 弹簧 力 ， 同步 器弹簧力 ， 波形槽轮廓 ， 使得总换档力平顺 ， 吸人力合适。
中国重汽大轻卡变速箱换档操纵性分析
中国重汽大轻卡变速箱换档操纵性分析
边鹏
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2014(000)002
【总页数】3页(P18-20)
【作者】边鹏
【作者单位】中国重型汽车集团有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.定轴式动力换档变速箱故障分析及改进 [J], 王友利;段飞;刘袆娜;贺庆华
2.快速提高变速箱选换档操纵性的途径 [J], 边鹏
3.影响轻型变速箱操纵性能的因素分析 [J], 富薇
4.液力自动变速箱换档控制分析 [J], 温显利
5.变速箱换档拨叉刚度测试与分析 [J], 黄操;张伟;樊嘉坤
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某轻卡换档性能的改进
足需 求 。
式（ １ ） ｆ ｌ １ … Ｐ 手 球 同 步 冲量 ， △（ １ ） 同 步器 输 入 与 出端 转 速差 ， Ｃ为 同步 器 容量 ， ８ 换挡 效 率 ， ｕ 同步器行 程 ， Ｌ ２为换 挡手柄 行程 。 其中 Ｌ ２ ／ Ｌ １ 也
技 术纵横 ７
图 １ ０ 改进 后 Ｈ ＧＡＴＥ
率 大 幅降低 。通 过 １ 、 ２档 限位刚 度 和越位 力 的控
２ 换 档 问题 描 述
某轻 卡 ６档变 速器 车 型 ，经试 车 调查 与 问
题提 出方进 行确认 ，证 实其 主要 问题为 ： １ 、 ２ 、 ３档 换档 清晰 度差 ； ４减 ３换档 困难 ， 换 档手 感差 ， 静态
换档 卡涩 等。
挡 手感 差 主要表 现在 ：静 态和 动态换 档 时阻
位置 ， 如 冈 ３所示 ， 是导 致 ３ 、 ４档 静态 挂 档差 原 因
为了解决 １ 、 ２ 、 ３ 档 不 清晰 、 换 档手 感 差 、 静态
换 档卡 的 问题 ， 新 设计 了换 档顶 盖 机构 ， 具 体 方 案
及优 点 如下 ：
所在 。经 进一 步确 认 ， 回位 差是 因 为导 套有 毛刺 ， 回位 弹簧 与导 套干涉 ， 导致 回位 差 。
Ｍ 与 ｗ槽 Ｎ 球窝 与其 他 不 等高 ， 增 加 Ｎ｛ ： 、 ｉ ｆ ｎ ｊ 位力ｆ ¨Ｎ｛ ＝ 、 ｌ ｉ 位苜准 确性
３ ） 冉锁弹 簧钢球 采川 滚 动轴承 结构 ． 降 低钢球 摩擦 【 力； 图 ７左 侧 为更改前 换挡 叉轴 锁 结构 ，
图 ６ 换 挡 叉 轴 Ｗ 槽 优 化 前 后 对 比
某变速器换挡性能提升分析及改进
某变速器换挡性能提升分析及改进马利东【摘要】The analysis of the factors through the shifting force effects on a transmission ,finds out the main factors that affect the shift force and improved ,realizes the transmission shift performance improvement .%通过对某变速器影响换挡力的因素分析，找出了影响换挡力的主因并改进，实现了该变速器换挡性能的提升。
【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】2页(P51-52)【关键词】变速器;换挡性能;改进【作者】马利东【作者单位】中国重汽集团大同齿轮有限公司技术中心，山西大同 037305【正文语种】中文【中图分类】U463.212引言随着技术的发展，人们对商用车操纵性能有了较高的要求，希望换挡性能有如驾驶轿车般的舒适轻便。
这就需要变速器生产厂商对自身产品性能进行提升，满足客户的需求。
1 某变速器换挡力现状客户提出变速器各挡位换挡力控制在60 N以内，针对这一需求，中国重汽集团大同齿轮有限公司（以下简称大齿）对该变速器目前的换挡力做了测量统计，结果如表1所示（测量位置：整车换挡手柄球上）。
表1 某变速器改进前换挡力测量数据表 N从表1可以看出，该变速器一至四挡及倒挡换挡力为60N 以内满足客户需求，五挡及六挡超出了客户要求，需要对五六挡换挡力大进行分析改进。
2 五六档换挡力大原因分析影响换挡力的因素有很多，从设计的角度考虑有换挡拨头与换挡导块之间的间隙不合适的影响［1］，齿套与锥毂的模数齿数选用的影响，转换摇臂的杠杆比选用的影响，换挡变速叉轴自锁槽角度及粗糙度要求的影响［2］，换挡自锁弹簧强度选用的影响，同步器弹簧强度选用的影响等等。