重載變速箱同步器齒輪油摩擦特性對比分析研究.pdf

1、同步器裝置是機械式變速器的重要組成部分，其使用性能與齒輪油密切相關，不良的齒輪油將降低同步器摩擦系數(shù)和加劇同步器磨損，最終導致同步器失效，直接影響車輛操縱換擋性能。本文以重載變速箱同步器試驗裝置為平臺，開展同步器齒輪油摩擦性能研究，這對于驗證齒輪油與同步器的適應性，提高重載變速箱用油水平和延長重載變速箱使用壽命，具有重要的經(jīng)濟價值和社會效益。
　　本文主要進行了同步器齒輪油試驗方案設計，工況優(yōu)化以及齒輪油摩擦特性對比試驗，制定了判

2、定標準和探索了同步器失效原因等一系列工作。主要研究成果如下:
　　(1)分析了重載車輛變速箱同步器換擋時的工況參數(shù)（換擋力為560～1277 N，同步環(huán)轉(zhuǎn)速為563～2100 r·min-1），結(jié)合同步器的工作原理，按動能差相等的函數(shù)關系將實際工況轉(zhuǎn)化為試驗臺的試驗條件（換擋力為560～1277 N，主軸轉(zhuǎn)速為790～1399 r·min-1），并設計了試驗方案。
　　(2)按照試驗方案在重載變速箱同步器試驗臺上開展工況優(yōu)化

3、試驗。試驗結(jié)果表明，隨著主軸與輸入軸轉(zhuǎn)速差的增大，換擋壽命呈遞減趨勢;而隨著換擋力增大，換擋壽命出現(xiàn)先減小后增大再遞減的現(xiàn)象。試驗條件最佳范圍為換擋力900～1050N，主軸轉(zhuǎn)速950～1100 r·min-1。
　　(3)在最佳工況范圍內(nèi)選取一組工況作為試驗條件，對A、B、C、D四種齒輪油開展對比試驗。根據(jù)試驗過程中實時采集的換擋特性曲線，分析了同步器換擋失效過程，發(fā)現(xiàn)摩擦力矩隨換擋次數(shù)的增加不斷降低，引起錐體加速度不斷減小，錐

4、體轉(zhuǎn)速很難與同步環(huán)轉(zhuǎn)速同步。同時結(jié)合套在換擋力推動下強行與錐體嚙合，產(chǎn)生較大的沖擊力矩導致同步器換擋失效。試驗結(jié)果可見，摩擦副表面的微凸體被磨平，承載面積增大，接觸應力減小以及局部溫度降低。試驗引起滑油劣化以及產(chǎn)生油泥生成物，使得摩擦副表面間的油膜難以破裂，導致摩擦系數(shù)與摩擦力矩降低，摩擦力矩下降是同步器失效的根本原因。根據(jù)臺架試驗結(jié)果，將換擋壽命、摩擦系數(shù)和磨損量3個指標確定為齒輪油摩擦特性的判定標準。四種齒輪油摩擦特性評定排序為B＞