汽车变速器性能测试系统设计方案
汽车变速器性能试验指导书-车辆工程实验教学示范中心-重庆理工大学
车辆工程专业实验——汽车变速器性能试验测试与分析实验指导书重庆理工大学车辆工程学院实践教学及技能培训中心2014年9月汽车变速器性能试验指导书一、实验名称汽车变速器性能试验（效率、差速、正反拖、NVH 、静扭）二、实验课时及类型1、学时：8H2、类型：综合设计型三、实验目的1.使学生了解变速器试验台架系统基本结构及工作原理；2.了解变速器性能验的分类及国家标准；3. 掌握主要测试仪器设备的工作原理和使用方法、数据的测量及制作方法、试验数据的处理方法和分析方法。
4.提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
四、实验原理及方法变速箱试验条件，按照国家标准GB/T 18297-2001《汽车变速箱性能试验方法》的规定进行控制。
汽车变速器试验台构成汽车变速器试验台构成如图1所示，由原动机(带变频调速的交流电动机)、传感器(转速扭矩测量仪)、汽车变速器(SG135-2)、负荷(直流电机)等组成。
变速器的转矩、转速信号分别由传感器的两条信号线接入到扭矩仪上读出。
a.传动效率试验：机械传动性能综合测试实验台的工作原理如图2所示。
通过对转矩和转速的 测量，利用转矩、转速与功率的数学关系间接导出功率数值，并通过对电机和负载的相应控制观察分析转速、转矩、功率的相应变化趋势，同时通过对减速器的输入功率和输出功率的测量分析，得出减速器的效率及其随不同情况的变化所呈现的变化趋势。
图2 传动效率试验的试验原理b.差速试验：根据国家标准，针对汽车差速器性能的试验项目和要求如下：1.一种是自由转动差速试验，试验时变速器两输出半轴均可转动，按相关试验要求将差速率控制在0%~200%之间任一小区间内（不含0%和200%）。
2.另一种是单边半轴制动差速试验，试验时单边半轴的转速为0 r/min，差速率为200%。
c.正反拖试验：1、变速器试验条件，按照国家标准GB/T 18297-2001《汽车变速器性能试验方法》的规定进行控制。
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。
浅谈汽车变速器试验
工 业 技 术1 变速器试验的目的变速器是动力系统的一个关键设备,其性能的好坏直接影响发动机的动力输出/动力性、车辆的行驶性能、油耗/经济性和可靠性以及其它的多项性能。
变速器试验主要是测定其性能和技术参数,通过试验正确反映变速器的性能,如动力性能、效率、可靠性等。
2 变速器试验的标准和范围2.1变速器试验相关标准QC/T 568—1999汽车机械式变速器台架试验方法QC/T 29063-92汽车机械式变速器总成技术条件ZB/T 21005-1985微型货车变速器台架试验方法QC/T 29110-1993汽车变速器分动器总成及其齿轮质量分等另外对噪声有:GB 1496-79机动车辆噪声测量方法GB 1495-79机动车允许噪声QC/T 57-93汽车匀速行驶车内噪声测量方法QC/T 58-93汽车加速行驶车外噪声测量方法GB/T 14365-93声学机动车辆定置噪声测量方法GB/T 16170-1996汽车定置噪声限值2.2变速器试验范围(1)变速箱传动效率试验;(2)变速箱噪声试验;(3)变速箱动态刚性试验;(4)变速箱疲劳寿命试验;(5)变速箱总成润滑试验;(6)操纵性试验;(7)齿轮摘档试验。
3 变速器试验室的整体布置变速器试验室多布置在一层,整体布置从控制室的布置可分为两种,一种是中央通道部分作为控制室,另一种是中央通道作为物流通道,控制室设在试验室内部。
第一种方式多在大量试验室集中布置的情况下采用,该方式操作人员集中,便于管理,可以减少试验室的人员数量。
第二种方式多在试验室数量较少的情况下采用,可以较好的保证试验室的独立性。
某汽车齿轮厂试制试验车间,变速器试验室布置于试制试验车间,所有试验室共用控制室,与试制区相对独立,有效减少了试验室人员,并充分利用了车间的物流通道。
4 主要工艺说明4.1试验工艺(1)一般变速器试验时,需要测定的主要参数有:扭矩、转速、档位、换挡力、润滑油的温度、电机(加载器)的温度、轴承座的温度、噪声和振动以及变速器工作的异常情况等。
车辆工程变速器设计方案
车辆工程变速器设计方案汽车变速器是传动系统中的重要部件，起到了对发动机输出扭矩进行合理传递和调节的作用。
随着汽车技术的不断发展，变速器设计和制造方案也在不断进步和完善。
本文针对汽车工程领域的变速器设计方案进行了研究和探讨，旨在提出一种高效、可靠的变速器设计方案，以满足汽车行驶中的各种需求。
二、需求分析1. 可变速范围广：汽车行驶需求不同，需要有较大的可变速范围，适应不同路况和行驶状态；2. 高效能传递：变速器需要具备较高的传递效率，减少动力损失；3. 可靠耐用：变速器需要具备较高的可靠性和耐用性，能够满足长期使用的要求；4. 兼容性强：变速器需要能够与不同类型的发动机匹配，满足多样化的汽车需求。
三、设计原理1. 变速器类型选择：根据汽车使用需求，选择符合要求的变速器类型，包括手动变速器、自动变速器等；2. 齿轮设计：通过数值模拟和实验分析，设计合理的齿轮参数，以提高传动效率和可靠性；3. 阻尼器设计：考虑阻尼器对传动稳定性的影响，设计合理的阻尼器结构和参数；4. 控制系统设计：对自动变速器进行控制系统设计，使得变速器能够灵活响应车辆的运行状态，提高驾驶舒适度。
四、系统设计1. 变速器类型选择：根据市场需求和技术发展趋势，选择自动变速器作为设计方案的主体；2. 齿轮设计：通过CAD软件进行齿轮设计，优化传动比和齿轮参数，以提高传递效率和耐用性；3. 阻尼器设计：采用动态模拟和试验方法，进行阻尼器结构和参数的优化设计，以降低传动噪音和振动；4. 控制系统设计：采用先进的控制算法和传感器技术，实现变速器的智能控制和适应性调节，提高驾驶舒适性和燃油经济性。
五、设计实施1. 齿轮加工：采用先进的数控加工设备，对设计好的齿轮进行加工和制造，保证齿轮的精度和可靠性；2. 阻尼器制造：优选制造合作厂家，进行阻尼器的精密加工和装配，保证阻尼器的质量和稳定性；3. 控制系统调试：采用先进的仿真软件和测试设备，对控制系统进行模拟和实际测试，保证控制系统的可靠性和适应性；4. 系统集成：对齿轮、阻尼器和控制系统进行整合，进行系统运行测试和性能评估，确保整个变速器系统的稳定性和可靠性。
车载测试中的车辆变速器系统性能测试与优化
车载测试中的车辆变速器系统性能测试与优化随着汽车技术的不断发展，车辆变速器系统作为传动系统的核心组成部分，对车辆的性能有着重要影响。
因此，在车辆开发过程中，对车辆变速器系统的性能进行全面的测试与优化显得尤为重要。
本文将讨论车载测试中的车辆变速器系统性能测试与优化的方法与技术。
1. 性能测试方法车载测试中的车辆变速器系统性能测试需要依靠一系列的测试方法。
首先，我们可以通过驾驶试验来评估变速器系统在实际行驶情况下的性能表现。
通过模拟不同路况和驾驶方式，可以得出车辆在不同工况下的加速度、换挡平顺性、燃油经济性等指标，并将其与预设的性能要求进行比较。
其次，静态试验也是评估车辆变速器系统性能的重要手段之一。
通过将车辆固定在试验台上进行离合器传动效率、齿轮变速器换挡动力损耗、离合器和齿轮箱的热平衡等试验，可以更加精确地评估车辆变速器系统的性能表现。
此外，使用虚拟仿真技术也是一种常见的性能测试方法。
利用计算机模型和仿真软件，可以准确地模拟车辆变速器系统的工作过程，并评估其性能指标。
虚拟仿真技术具有成本低、效率高、可重复性强等优势，可以为性能测试提供更加便捷和快速的解决方案。
2. 性能优化技术车辆变速器系统的性能优化是为了提高其动力性、经济性和驾驶舒适性等方面的表现。
在车载测试中，我们可以通过以下几种技术来达到性能优化的目标。
首先，变速器系统的优化离不开齿轮设计和材料的优化。
合理选择齿轮的材料和形状，可以降低传动噪音和振动，并提高传动效率。
此外，通过改变齿轮参数和齿轮副的传动比等设计要素，也可以实现变速器系统性能的优化。
其次，控制策略的优化对于车辆变速器系统的性能提升至关重要。
通过优化换挡策略和换挡时间等控制参数，可以实现换挡平顺性和加速性能的提升。
另外，适当调整驻车档和倒挡的控制逻辑，也可以提高驾驶舒适度和操作便捷性。
此外，电子控制单元的优化也是提高车辆变速器系统性能的关键。
通过改进电子控制单元的算法和逻辑，以及提高其反应速度和计算能力，可以实现更加精确和快速的换挡控制，提高变速器系统的性能。
汽车自动变速器的试验测试
• ACURA/HONDA 各型号自动变速器：R 位置＝R 档，D 位置 =4 档，2 位置=2 档、1 位置=3 档。
• NISSAN各型号自动变速器：R 位置＝R 档，D 位置＝3 档， 2 位置=3 档，l 位置＝2 档。
部分车型在断开电磁阀插头或断开电 脑插头后，档位对照如下：
• BENZ 722.6 自动变速器：R 位置＝R 档．前进档所有位 置=2 档。
• BMW 五速自动变速器：R 位置＝R 档，前进档所有档位＝ 4 档。
• Audi /VW AG4 以系列变速器：R 位置＝R 档，D位置=3 档，3、2、l 位置=1 档。
（三）试验结果分析
如果在本试验中测得的时间在规 定值范围内时，说明变速器部件正常。 若N —D 时滞时间过长，说明主油路 油压过低，前进档离合器摩擦片磨损 过多或前进档单向离合器工作不良； 若N —R 时滞时间过长，说明倒档主 油路油压过低、倒档离合器或倒档制 动器磨损过大或工作不良。
三、油压试验
• ①在操纵手柄位于D或R位置时都有压力油流出， 为主油路测压孔。
• ②在操纵手柄位于D位置时才有压力油流出，为前 进档油路测压孔。
• ③在操纵手柄位于R位置时才有压力油流出，为倒 档油路测压孔。
• ④在操纵手柄位于D位置，并且在驱动轮转动后才 有压力油流出，为调速器油路测压孔。
（三）试验步骤
测试主油路油压时，应分别测出前进档和倒 档的主油路油压，如图5-2-3 所示
（四）试验结果分析
• （1）将所测得的失速转速与《 自动变速器 维修手册》 数据进行对比，看是否符合规定。
汽车变速器综合性能测试分析系统探讨
系 统 的 组 成 框 图见 图 １ 它 由一 台 服 务 器 、 台 ， 数 微 机 、 域 网 、 口 箱 、 Ｄ 卡 、 感 器 及 软 件 包 等 局 接 Ａ／ 传 组 成 。分 为 汽 车变 速器 寿命 试 验 台状 态 监测 与过 程 控 制 子 系统 、 档 试 验 台状 态 监 测 子 系 统 及 静 扭 测 换 试 、 性曲线测试和试验模块测试等模块 。 特 ２ １ １ 服 务 器 ： 用 一 台戴 尔 ＤＥ Ｌ 服 务 器 ， 过 ．． 使 Ｌ 通 实 验 室 局 域 网可 接 受 寿 命 试 验 台在 试 验 时 的实 时 运
关 键词 ： 变速 器 Ｐ Ｃ 中 图 分类 号 ： ６ ． Ｕ４ ３ ２
软 件 硬 件 接 口箱 文 献标 识码 ： Ｂ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｔｒ ｎ ｍ ｉ ｓｏ Ｐ ａ ｓ ｓｉｎ Ｃ ｓ ｆｗａ ｅ Ｈ ａ ｄ ｒ Ｉ ｔ ｒ ａ ｅ ｂ ｘ ｏ ｔ ｒ ｒ ｗａ ｅ ｎｅｆｃ ｏ
罗 光 涛 綦 江齿 轮传 动 有 限公 司
Ｌ ＵＯ ａｎ ａｏ Ｇｕ ｇｔ
Ｑｉ ａ ｇ Ｇｅ ｒ ｎ ｎ ａ ｉ ｇ ＡＧ Ｊｉ
［ 要 ］ 绍 了汽 车 变速 器 综合 性 能 测 试 系统 的 组 成 及 工 作 原 理 ， 详 细 分析 了 系统 在 试 验 台 的软 硬 件 设 计 摘 介 并
车 能 倒 退 行 驶 ；） 利 用 空 档 ， ｃ． 中断 动 力 传 递 ， 以使 发
动 机 能 够起 动 、 速 。 怠 我公 司 在 进 行 了 变 速 器 的 设 计 后 ， 过 变 速 器 通 综 合 性 能测 试 试 验 来 不 断 促 进 设 计 的 改 进 ， 以使 产 品 质量 更 好 ； 在 综 合 性 能 测 试 试 验 过 程 中 ， 何 对 而 如
汽车变速器性能检测试验台毕业设计说明书
前言由于发动机输出的转速和转矩与车辆驱动轮所需的转速和转矩之间存在着矛盾，须设立传动系来调节发动机的性能，即通过传动系改变传动比，将发动机的动力传递给驱动车轮，以适应外界负荷与道路条件变化的需要。
车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在特别大程度上还依靠于传动系以及传动系与发动机的匹配。
变速器是现代汽车重要的组成局部。
研究变速器与发动机的联合工作特性，需要对变速器的性能进行台架试验，变速器的维修需要进行故障诊断试验。
国内变速器性能检测设备尚处于研究开展时期。
本文所设计的变速器性能检测试验台能够为变速器的性能或故障诊断提供参考数据，具有以下功能：提供的动力能模拟变速器在汽车内的使用工况；负载能模拟汽车的道路行驶阻力；能检测变速器的特性参数及系统油压、流量、温度等数据。
随着汽车市场的不断扩大，汽车行业对变速器的需求不断增长，对汽车变速器的质量要求也越来越高，这就要求既要有高科技的加工手段，又要有高质量的检测设备，但目前国内采纳的检测手段还不能全部满足现状的要求，要紧表现在检测产品单一，跟不上产品的变化，检测手段落后，不能满足某些指标的检测，检测效率低，不能满足生产需要。
因此研制一台手动汽车变速器试验台，就更显得迫切和需要。
依据要求本人设计了一款汽车变速器性能检测试验台，由于时刻仓促和知识水平有限，论文中的错误和缺乏在所难免，请各位老师给予批判指正。
第1章汽车变速器试验台概述1.1汽车变速器试验台资料调查变速器是现代汽车重要的组成局部。
研究变速器与发动机的联合工作特性，需要对变速器性能进行台架试验，变速器的维修需要进行故障诊断。
对变速器检测工程及检测方法进行了研究，设计了适合汽车维修企业使用的变速器试验台。
汽车变速器性能检测试验台能够为变速器的性能或故障诊断提供参考数据，具有以下功能；提供的动力能模拟变速器在汽车内的使用工况；负载能模拟汽车的道路行驶阻力；能检测变速器变速器的特性参数及系统油压、流量温度等数据。
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学号：毕业设计说明书设计题目：汽车变速器性能测试系统设计学生姓名：专业班级：学院：指导教师：2006年06月16日目录摘要1Abstract21 绪论31.1 课题背景31.2 汽车变速器检测设备简况41.2.1 机械传动实验台41.2.2 变速器换档机构实验台81.2.3 汽车传动系统综合性能实验台81.2.4 静强度实验设备91.2.5 振动疲劳强度实验设备91.3 课题的提出及研究的意义101.4 本课题分析研究的内容101.5 小结102 汽车变速器实验台设计要求分析112.1 汽车传动系原理和结构112.1.1 发动机112.1.2 变速器及变速器齿轮122.1.3 离合器162.1.4 万向传动装置182.1.5 后桥总成和驱动桥182.1.6 同步器192.2 汽车变速器的功能、性能要求232.2.1 汽车变速器的功能232.2.2 对变速器的性能要求242.3 手动变速器和自动变速器比较242.3.1 机械式手动变速器242.3.2 液力偶合自动变速器262.4 机械式手动变速器的主要类型272.5 变速器噪声和异响292.5.1 噪声292.5.2 异响302.6 小结303 汽车变速器实验台设备的设计目标和要求313.1 测试工程313.2 变速器实验台的工作原理313.3 电气控制系统组成部分323.4 实验台电气控制系统原理333.5 电气控制系统技术要求333.6 被测物理量的选择353.7 电器控制安全保护要求353.8 变速器实验台总体技术要求353.8.1 实验过程控制方式的要求353.8.2 实验设备的选择363.8.3 润滑油温度控制363.9 设计参数要求363.10 机械系统设计要求373.11 注、排油装置373.12 实验台简单框图393.13 小结404 变速器换档耐久实验414.1变速器换档耐久实验要求414.2 开始实验工艺过程434.3 正拖、反拖的实现434.4换档机械手设计与实现454.5 典型实验器材的选择474.6 可编程控制器 PLC 的设计494.7 控制流程简图494.8 小结505 变速器换档性能实验515.1 变速器换挡性能实验要求515.2 变速器换挡性能实验的实现515.3 实验器材的选择515.4 换档性能实验软件模块设计535.5 换档性能实验软件页面设计535.6 小结586 变速器静扭实验596.1 实验台系统设计596.2 实验台结构596.3 实验台的规格与系统功能606.4 主轴驱动、负载控制、测量系统部件的确定与选择616.4.1 主轴驱动部件的选择与确定616.4.2 负载控制方式的选择与确定626.4.3 测量控制系统的确定636.5 误差分析646.5.1 加载扭矩误差646.5.2 测量误差646.6 小结65结论66致谢67参考文献68摘要汽车变速器是汽车传动系统中的主要部件之一，变速器工作状况的好坏直接影响到汽车整体性能,对变速器的实验检测至关重要。
本文在系统分析了汽车变速器性能、功用、使用要求的基础上，综合机械、液压、电气三个方面，设计了汽车变速器实验台，完成汽车变速器的下线检验。
实验台中设计了输入轴驱动和输出轴驱动装置。
输入轴驱动<正拖）完成在不同档位时的变速器性能检测；输出轴驱动<反拖）进行不同档位换档测试。
输入端电机转速调节由变频器来完成，输出端电机转速及扭矩设定通过伺服系统实现。
通过电气控制系统控制输入端电机、输出端电机反复动力切换，来实现模拟汽车工况。
同时，该实验台中设计了液压系统用于控制变速器的装夹、向变速器内注排润滑油、输入端离合器的脱开闭合、输出端尾座的进退；传感器系统及仪表完成输出轴扭矩、输入和输出端转速、油温等项的测量。
本实验台结构简洁合理，功能齐全，操作方便，具有一套精密完整的数字显示系统。
其性能稳定可靠，能够满足生产检测要求。
关键词：汽车变速器；检测；实验台AbstractAutomobile transmission is one of the major parts in the automobile gearing system, the performance of the transmission has a direct influence on the overall performance of the automobile. It is important to test automobile transmission. TheThesis systematically analyzes the performance, function and requirements of the automobile transmission。
it synthesizes mechanism, hydraulic pressure and electric system and designs the automobile transmission assembly test platform to completethe test of torque loaded after the automobile transmission is assembly.The input and output axis equipment is designed in the test platform. The inputaxis pull (positive pull> completes the noise test of the transmission at differentgears. The output axis pulls (reverse pull> test the shifting at different gears. The rotate speed adjustment of the input electromotor is done by transducer, and the rotate speed and torque design of the output electromotor is complemented by the servo system.The working condition of the analogue automobile is achieved by means of theElectric control system’s control over the input electromotor and the outputelectrometer’s repeated power switch. At the same time, the hydraulic pressure systemis designed to control the transmission installation and clamp, the transmission’sinfusing and discharging of lubricating oil, the opening and closing of the input clutch, and the advance and retreat of the output rear seat. The input and theoutput assembly framework isdesigned, and the transmission-specialized infusing and discharging mechanism is designed. The sensor system and the meters complete the output torque。
input and output rotate speed, the noise of the transmission, the flowcapacity of the infusing and discharging, and the oil temperature measurement and monitoring.The structure of the test platform is simple and reasonable. The functions arefully developed, and the operation is convenient. A set of accurate and comprehensivedigital display system has been designed. It has been proved through use that itsperformance is stable and reliable, and it can fully meet the requirements ofproduction test.Keywords：Automobiletransmission，testing ，test platform1 绪论1.1课题背景当前汽车及其变速器的设计工作，其中许多计算都是近似的，不尽可靠，需经实验验证，以判断所设计的产品是否在可靠性、寿命、性能和经济性方面达到了预期的结果，并找出其薄弱的环节，作为改进设计的依据。
对于已经定型并投入成批生产的产品，在生产过程中也要通过实验来保证产品质量。
至于产品的局部结构改进，重大的材料和工艺变更，同样需要通过实验作出是否可行的判断。
因此汽车变速器的产品实验是一项十分重要的工作，普遍受到重视。
变速器实验中最接近实际情况的方法是把实验变速器装于用户的汽车上在运输行驶中进行使用实验；其次是在实验车特定行驶条件下进行的道路实验。
使用实验和道路实验是必不可少的，但存在着实验周期长，实验耗费大等缺点，但是室内台架实验可以弥补其不足之处。
室内台架实验的优点是实验周期短，不受天气情况、季节、昼夜以及交通道路条件的限制并可在很大程度上排除人为的错误。
实验中产生的零件损耗可以通过仪器进行准确的鉴测。
全部实验条件可以准确地重复出现；对不同的试件进行对比实验尤为方便。
总之，变速器的使用实验、道路实验和室内台架实验三者是互相补充，各有侧重的，共同构成完整的实验体系。
变速器作为汽车的一个重要部件应该工作可靠、寿命长、易于操纵和维修，经济性及动力性好，安全、质量轻并且价格低廉。
为验证上述要求能否满足，需进行的变速器实验工作是相当复杂的。