黄从奎 张奇奇
安徽江淮汽车股份有限公司轻型商用车营销公司 安徽 合肥 230601
摘要:通过对变速器效率的影响因素和机理分析,确定从齿轮精度和齿轮油粘度上来提升变速器效率,通过磨齿来提升齿轮精度,通过对比选取低粘度齿轮油MTF10,并对磨齿齿轮和低粘度齿轮油带来的效率提升效果进行测试验证,最终有效提升了传动效率。
关键词:变速器;效率;磨齿;低粘度;齿轮油;
近年来,随着汽车行业的发展以及构建节约型社会观念深入人心,国家对车辆的油耗要求也越来越严,消费者越来越关注燃油经济性,各大车企都比较注重节油技术的开发。变速器作为车辆传动系统的关键部件,其传动效率对车辆的油耗有着非常重要的影响,较高的传递效率可以减少能量损失,有利于车辆燃油经济性。故本文以提升变速器传递效率为目标,分析提升原理,验证效率提升措施,最终实现变速器效率的提升。
1 影响变速器效率的因素及机理
变速箱效率是影响整车传动系效率的一个重要方面,影响变速器效率的主要原因是变速器传动系能量损失,而造成变速器能量损失主要因素及机理有以下几个方面:
1)变速箱齿轮精度;
变速箱齿轮精度对变速器的效率影响主要是通过提高齿轮的精度等级后,齿轮的载荷分布更均匀,传递运动的准确性和稳定性更好,减少了齿轮的震动冲击带来的能量损失。
2)变速箱齿轮油粘度;
齿轮油粘度对效率的影响主要体现在齿轮搅油损失,粘度大则搅油阻力大,搅油损失就越大,故减小齿轮油粘度可以减少搅油损失,进而提升效率。
3)变速箱齿轮油加油量;
齿轮油的主要作用是减少零部件之间的摩擦,但当油量偏多时,增加搅油损失,会降低效率,故需在满足润滑的情况下,应尽可能的减少齿轮油的量。
2、变速器效率提升方法
本文仅从齿轮精度和齿轮油粘度两个方面对变速器效率进行分析验证。
1)齿轮精度提升:
齿轮精度与齿轮的加工工艺有关,表1为剃齿、磨齿、珩齿三种工艺加工的齿轮精度。变速器常用的齿轮加工工艺为剃齿,故可通过磨齿和珩齿来提升齿轮精度。
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目前磨齿技术比较成熟,在变速器行业应用的比较广泛。故本文以某6MT变速器为研究对象,采用磨齿工艺来提升齿轮精度。表2为其中某一齿轮在剃齿和磨齿两种工艺下的实测精度对比。
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由表可见磨齿相对剃齿,精度提升一级,故通过测试剃齿和磨齿两种工艺下的变速器效率来验证齿轮精度对传动效率的影响。
2)变速器齿轮油粘度
为了验证齿轮油粘度对传递效率的影响,选取75W/90和MTF10两种不同粘度的齿轮油作为验证油。二者运动粘度如表3所示。
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从表中可以看出,MTF10齿轮油粘度相对较低。可通过在同一变速器中先后分别加注相同量的两种不同齿轮油,测试变速器效率来验证齿轮油粘度对传递效率的影响。
3 验证结果
1)齿轮精度对传动效率影响的验证结果
按两种工艺分别制作样箱并进行传递效率测试,测试结果如图1所示,磨齿箱平均传动效率96.53%,剃齿箱平均传动效率95.78%,采用磨齿效率提升达0.75%。
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2)齿轮油粘度对传动效率影响的结果
在变速器中先加入75W/90齿轮油进行效率测试,测试完成后,将75W/90齿轮油排净,再次加入相同量的MTF10齿轮油进行效率测试,结果如图2所示,采用MTF10齿轮油传递效率提升达0.17 %。
4 结论
通过对变速器效率影响因素及原理进行分析,确定采用磨齿工艺和低粘度齿轮油的方法来提升传动效率,经过测试和验证,得到以下结论:
1)磨齿工艺可使齿轮精度提升一个等级,相对剃齿工艺可有效提升传动效率0.75%;
2)低粘度齿轮油可降低搅油损失,相对高粘度齿轮油可有效提升传动效率0.17%;
参考文献
1 张君,剃齿工艺的现状及其磨齿工艺的比较[J].经济技术协作信息,2007.(30):78.
2王望予,汽车设计[M]. 北京:机械工业出版社, 2007.
3张琳娜,精度设计与质量控制基础[M].北京:中国计量出版社,2006.
4莫易敏等.润滑油对变速箱传动效率影响的实验探究[J].机械传动,2014,38,(7):31-33.