分析汽车变速器可靠性的必要性

2020-06-12 463 上传者：管理员

摘要：文章阐述了汽车变速器的基本组成、运行特点、作用原理和不同变速器类型,对汽车变速器的性能进行可靠性设计分析,给汽车变速器结构优化提供了基本设计思路。

关键词：
可靠性
汽车变速器
汽车结构
自动变速器
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近年来,汽车变速器的技术越来越成熟,给汽车行业发展提供了更多技术条件支持。因此,要全面研究汽车变速器的可靠性,在此基础上包养维护变速器和进行合理的改造创新。

1、汽车变速器的基本组成

变速器的组成可以分为五个结构系统,即变矩器结构、变速器齿轮结构、换挡操纵结构、供油和自动换挡两个系统。汽车的变速器也可以分为几个组合部分,包括了变矩器和齿轮式自动变速器的组合部分,以及变矩器和行星齿轮结构的组合部分等。

2、变速器的作用原理

汽车变速器通过固定或者分挡的方式改变出入轴的传动比,调节传动结构,通过变速器单独构成变速器结构或者传动结构实现行星齿轮的传动。汽车变速器当下已经实现了自动换挡能力,自动变速器已经非常普及。汽车自动变速器的工作过程表现为驾驶员在驾驶车辆时能通过油门控制汽车速度,指挥自动换挡系统,实现离合器的分离和结合。自动换挡系统就是驾驶员能通过机械控制油压,快速将油压加到换挡阀两端,有效控制换挡阀,实现自动变速。汽车变速器在不断地升级优化,换挡变速的质量不断提高,需要对当前汽车变速器的可靠性具体分析。

3、变速器的类型

3.1 液力自动变速器

液力自动变速器通过液力变矩器,给液压油提供了媒介,它是由变矩器和动力换挡辅助装置构成的。在一定范围内,它实现了无极、改变转矩比和传动比。目前,液力自动变速器的适用范围最广。在实际运行过程中经常会出现异响问题,影响驾驶人员驾驶体验,也困扰着变速器生产厂家。

3.2 电控机械式自动变速器

在传统变速器发展过程中,电控机械式自动变速器顺应驾驶需求而生,利用电子技术结合自动变速技术,在传统变速器基础上,实现了汽车启动和运行过程中的自动变速。控制单元根据汽车实际运行状况、油门以及制动踏板等因素保障对发动机离合器的自动操作[1]。

此外,还有一种常见的变速器是手动变速器。手动变速器的换挡时完全有驾驶员决定的,结构相对简单,故障率比较低,

4、汽车变速器可靠性

汽车变速器结构包括变速齿轮、变速器轴、变速器轴承和变速器花键轴,现在以这几个零部件为例进行可靠性分析。

4.1 变速齿轮

变速齿轮在汽车变速器结构中是重要零部件,对汽车动力性能影响很大。通常,在汽车变速器中,要尽量减小变速器的体积,节约成本提高汽车动力性能,变速齿轮系统的大小则影响了变速器整体的大小,齿轮设计体积通常要达到最小化。在针对变速齿轮的可靠性分析中,主要考究的是变速齿轮的孔径大小,以及在运行过程中,传动重合度的数据,为了传动的稳定性,传动重合度要尽量提高[2]。

4.2 变速器轴

汽车的变速器轴在结构上比较复杂,在可靠性设计分析中,要最大化减少变速器轴的重量,满足汽车运行要求性能的,寻找最适宜的强度刚度,同时节约成本。减少轴径能给其他零件留下更多设计空间,在汽车变速器轴的使用过程中,很少会发生损坏,所以这里仅需要变速器轴进行强度刚度分析就可以了[3]。

4.3 变速器轴承

轴承作为汽车变速器轴的支撑元件,在汽车变速系统中至关重要。轴承的质量反应了变速器的整体使用质量,限制了变速器的性能,分析时主要考虑的是轴承的耐久度。轴承是汽车变速器部件中较为容易损坏的,其中又以滚动轴承占比较大的比例,所以对其可靠性分析要探究轴承的动载荷、使用寿命和耐久性[4]。

4.4 变速器花键轴

变速器花键轴是传动系统中的重要零部件,它与变速器轴同步运行,在运转过程中,以多齿工作进行,能进行纵向滑动。通常花键轴有比较高的承载能力和导向性,应力比较集中,在花键轴的可靠性分析中,主要通过它受力应力的能力、应力分布和强度分布来进行分析,计算它的可靠性系数。

变速器在使用过程中,传动能力、齿轮温度、故障率等也需要进行分析,此外,汽车变速器的可靠性分析还要根据使用时遇到的不同问题有所增加改变。在汽车的设计制造中,对以上多种原件,应要使用现代化设计方法进行完善,结合目前信息技术和云计算技术的发展,优化变速器的设计,完善汽车性能。

5、结束语

汽车变速器是汽车的主要零部件,由于汽车变速器结构的复杂性,各不同零部件的可靠性分析也不同。通过了解汽车变速器的作用原理和类型,探讨了汽车变速器中不同零部件的可靠性分析,针对各项指标进行分析。

参考文献：

[1]孙成彪,袁艾.汽车变速器装配线可视化装配工艺仿真技术的应用分析[J].电子测试,2017(24):38-39.

[2]杨克军,沈银州,陈德军.国内高端轻型载货汽车变速器发展与新技术应用[J].现代零部件,2013(12):52-55.