汽車試驗學(xué)課件 第10章 汽車總成與部件試驗4-

10.4.1離合器的試驗10.4.2機(jī)械式變速器的試驗10.4.3自動變速器的試驗10.4.4傳動軸總成的試驗10.4.5驅(qū)動橋的試驗10.4傳動系統(tǒng)總成與部件的試驗10.4.1離合器的試驗

1.離合器試驗的目的及標(biāo)準(zhǔn)

離合器試驗的目的是測試離合器的性能，包括：蓋總成分離特性、從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)性能等，為評價離合器的性能提供試驗數(shù)據(jù)。

離合器試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23924-2009《三輪汽車和低速貨車干摩擦式離合器》和汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T27-2014《汽車干摩擦式離合器總成臺架試驗方法》，兩個標(biāo)準(zhǔn)的主要試驗方法相同，可以用于螺旋彈簧離合器性能的試驗，也可以用于膜片彈簧離合器性能的試驗。在執(zhí)行汽車試驗標(biāo)準(zhǔn)的離合器性能的試驗中，可根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，開展離合器性能的試驗。2.蓋總成分離特性和負(fù)荷特性的試驗

（1）蓋總成分離特性試驗

蓋總成分離特性試驗?zāi)康氖菧y定離合器蓋總成的分離特性曲線，或者說，測定離合器的分離力特性曲線，為確定彈簧分離和接合工作點(diǎn)的位置提供試驗數(shù)據(jù)。

蓋總成分離特性試驗的方法：將膜片彈簧離合器的蓋總成固定于測量臺的代用飛輪的上方，壓盤壓在墊塊上，墊塊模擬從動盤，使壓盤處于工作點(diǎn)位置，壓盤的軸向變形，影響蓋總成的分離特性，如用實際使用的壓盤替換墊塊，其試驗接近蓋總成的實際分離特性，效果更好。對分離指（桿）端預(yù)加載荷100N，或按相應(yīng)圖紙技術(shù)要求規(guī)定。定義此狀態(tài)為位移零位。操縱加載裝置，使代用分離軸承行程達(dá)到規(guī)定的分離行程，如此動作10次，使離合器能正常靈活分離。然后，操縱加載裝置，使離合器分離，直到達(dá)到最大分離行程為止；再使離合器接合，恢復(fù)到位移零位；在此過程中，通過載荷測量裝置，測量并記錄分離指端的分離力P，同時，通過百分表，沿壓盤圓周方向均布的3點(diǎn)處測量壓盤位移λ，并取其平均值，繪出膜片彈簧離合器的分離特性曲線。圖10-12蓋總成分離特性的測量裝置圖10-13膜片彈簧離合器的分離特性曲線1測量臺2百分表3墊塊4載荷測量裝置5代用分離軸承6代用飛輪2.蓋總成分離特性和負(fù)荷特性的試驗

（2）蓋總成負(fù)荷特性試驗蓋總成負(fù)荷特性試驗?zāi)康氖菧y定離合器蓋總成的負(fù)荷特性曲線，為確定壓盤的壓緊力提供試驗數(shù)據(jù)。蓋總成負(fù)荷特性試驗的方法：蓋總成負(fù)荷特性的測量裝置如圖10-23所示。試驗時，將膜片彈簧離合器的蓋總成固定于代用飛輪的下方，使壓盤處于自由狀態(tài)；對壓盤軸向加載，使壓盤超過工作點(diǎn)變形位置2.5mm左右，然后減載，直至卸掉全部載荷，記錄壓盤上載荷隨壓盤位移變化的數(shù)值，通過載荷測量裝置，測量并記錄壓盤上載荷P，同時，通過百分表，沿壓盤圓周方向均布的3點(diǎn)處測量壓盤位移λ，并取其平均值，繪出膜片彈簧離合器的負(fù)荷特性曲線，也即壓盤的壓緊力特性曲線。圖10-14蓋總成負(fù)荷特性的測量裝置圖10-15膜片彈簧離合器的負(fù)荷特性曲線1支撐柱2測量臺3代用飛輪4載荷測量裝置5加載器6百分表3.從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)性能試驗

從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)性能試驗的目的是確定扭轉(zhuǎn)減振器的扭轉(zhuǎn)剛度及阻尼轉(zhuǎn)矩，為傳動系統(tǒng)的減振提供試驗數(shù)據(jù)。

從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)性能試驗的方法：試驗時，將從動盤總成安裝到試驗臺的花鍵軸上，并將摩擦片部分通過夾緊盤夾緊在支撐板上。驅(qū)動裝置通過花鍵軸對從動盤總成轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動從動盤總成的花鍵轂，直到轉(zhuǎn)角極限，再卸載至零。重復(fù)上述加載卸載操作兩次后，進(jìn)行測試，通過轉(zhuǎn)矩測量裝置測量轉(zhuǎn)矩M，通過角位移傳感器測量扭轉(zhuǎn)角θ，記錄扭轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩的對應(yīng)數(shù)值，再繪出從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)特性曲線，圖中，最大轉(zhuǎn)矩Mmax對應(yīng)扭最大轉(zhuǎn)角θmax，工作轉(zhuǎn)矩M2對應(yīng)扭工作轉(zhuǎn)角θ2。圖10-16從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)性能試驗裝置圖10-17從動盤總成減振器扭轉(zhuǎn)特性曲線1支撐板2花鍵軸3從動盤總成4夾緊盤5轉(zhuǎn)矩測量裝置6角位移傳感器7驅(qū)動裝置10.4.2機(jī)械式變速器的試驗

1.機(jī)械式變速器試驗的目的及標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)械式變速器試驗的目是測試機(jī)械式變速器的性能，包括：傳動效率、靜扭強(qiáng)度等試驗，為評價機(jī)械式變速器的性能提供試驗數(shù)據(jù)。機(jī)械式變速器試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23927-2009《三輪汽車和低速貨車機(jī)械式變速器》和汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T568-2019《汽車機(jī)械式變速器總成技術(shù)條件及臺架試驗方法》。在執(zhí)行汽車試驗標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械式變速器性能的試驗中，可根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，開展機(jī)械式變速器性能的試驗。2.機(jī)械式變速器傳動效率的試驗

機(jī)械式變速器傳動效率試驗的目的主要是獲得在驅(qū)動裝置最大轉(zhuǎn)矩下各擋的傳動效率，為傳動系統(tǒng)的動力性計算及提高機(jī)械式變速器的傳動效率提供試驗數(shù)據(jù)。

機(jī)械式變速器傳動效率試驗的方法：在驅(qū)動裝置最大轉(zhuǎn)矩下測試各擋的傳動效率，傳動效率為輸出軸功率除以輸入軸功率，輸入、輸出軸功率分別由輸入軸功率測量儀和輸出軸功率測量儀得到。測試時，可在驅(qū)動裝置最大轉(zhuǎn)矩附近多測幾個傳動效率，取其平均值作為測試結(jié)果，以減小測試誤差；機(jī)械式變速器的油溫為80℃±5℃，可用紅外測溫儀測量變速器油外的殼體的溫度，近似作為油溫。測試前，要進(jìn)行機(jī)械式變速器的跑合。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23927-2009只要求測最大轉(zhuǎn)矩下的傳動效率，如要測驅(qū)動裝置不同轉(zhuǎn)速下的傳動效率，其方法相同，只是驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)速不同，測試后，可繪制各擋的傳動效率曲線。圖10-29機(jī)械式變速器傳動效率的試驗臺架1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3輸入軸功率測量儀4機(jī)械式變速器5輸出軸功率測量儀6測功機(jī)3.機(jī)械式變速器靜扭強(qiáng)度的試驗機(jī)械式變速器靜扭強(qiáng)度試驗的目的是獲得靜扭強(qiáng)度后備系數(shù)，為機(jī)械式變速器的設(shè)計計算提供靜扭強(qiáng)度后備系數(shù)的試驗數(shù)據(jù)。機(jī)械式變速器靜扭強(qiáng)度試驗的方法：將機(jī)械式變速器安裝在機(jī)械式變速器的靜扭強(qiáng)度試驗臺架上，扭力機(jī)通過聯(lián)軸器與機(jī)械式變速器的第一軸連接，機(jī)械式變速器的第二軸與固定支架連接，第二軸不轉(zhuǎn)動；再將變速器依次掛入除直接擋以外的擋位，扭力機(jī)連續(xù)緩慢加載，直至損壞為止，通過扭力機(jī)上的扭矩和轉(zhuǎn)角傳感器，記錄出現(xiàn)損壞時第一軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)角；若試驗過程中出現(xiàn)輪齒折斷，轉(zhuǎn)過120o后再試驗，一個齒輪測三點(diǎn)，取其平均值作為變速器的靜扭斷裂扭矩；變速器的靜扭斷裂扭矩與配套的驅(qū)動裝置的最大輸入轉(zhuǎn)矩之比為靜扭強(qiáng)度后備系數(shù)。圖10-19機(jī)械式變速器的靜扭強(qiáng)度試驗臺架1扭力機(jī)2聯(lián)軸器3機(jī)械式變速器4固定支架10.4.3自動變速器的試驗

1.自動變速器試驗的目的及標(biāo)準(zhǔn)自動變速器試驗的目是測試自動變速器的性能，包括：換擋性能、可靠性等，為評價自動變速器的性能提供試驗數(shù)據(jù)。自動變速器試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T39899-2021《汽車零部件再制造產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范自動變速器》。在執(zhí)行汽車試驗標(biāo)準(zhǔn)的自動變速器性能的試驗中，根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，開展自動變速器性能的試驗。2.自動變速器的換擋性能試驗自動變速器的換擋性能試驗的目的是測試自動變速器在不同轉(zhuǎn)速下不同擋位的換擋性能。自動變速器換擋性能的試驗臺架與機(jī)械式變速器的傳動效率的試驗臺架類似，主要不同點(diǎn)是自動變速器替代了機(jī)械式變速器，另自動變速器油要接入散熱器。轉(zhuǎn)速為600r/min～900r/min的自動變速器換擋性能的試驗方法：設(shè)定輸入轉(zhuǎn)速為600r/min～900r/min，分別順序掛擋至駐車擋（P）、倒擋（R）、空擋（N）、前進(jìn)擋（D）及其他前進(jìn)擋位，試驗過程中，通過觀察和分析，要求各擋位穩(wěn)定存在，無異響、沖擊、異常振動。圖10-20自動變速器換擋性能的試驗臺架1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3輸入軸功率測量儀4機(jī)械式變速器5輸出軸功率測量儀6測功機(jī)7流量計8散熱器2.自動變速器換擋性能的試驗轉(zhuǎn)速為1800r/min～2200r/min的自動變速器換擋性能的試驗方法：調(diào)節(jié)輸入轉(zhuǎn)速至1800r/min～2200r/min，油溫不低于50℃時，掛入前進(jìn)擋（D）及其他前進(jìn)擋位，通過控制器逐級輸入升降擋信號和鎖止信號，觀察運(yùn)行狀況及記錄以下參數(shù)：a)通過功率測量儀中的轉(zhuǎn)速傳感器，測量并記錄各擋的輸入、輸出轉(zhuǎn)速，計算傳動比；b)通過壓力傳感器，獲得可測的各項油壓；c)在進(jìn)入冷卻自動變速器油的散熱器的管路中串連流量計，通過流量計，測量冷卻油的流量；d)用紅外溫度計，通過自動變速器下方的油底殼的外表面測量油溫，并記錄工作油溫。測試運(yùn)行結(jié)果并滿足以下要求：a)各參數(shù)值符合按規(guī)定程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件的要求；b)升降擋過程中，無異響、打滑、異常振動和沖擊；c)各連接件及緊固件無松動、無脫落，緊固力矩應(yīng)在要求的范轉(zhuǎn)內(nèi)，可通過測力矩扳手測量緊固力矩。圖10-20自動變速器換擋性能的試驗臺架1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3輸入軸功率測量儀4機(jī)械式變速器5輸出軸功率測量儀6測功機(jī)7流量計8散熱器3.自動變速器可靠性能的試驗自動變速器可靠性能試驗的目的是測試自動變速器的可靠性，保證自動變速器在預(yù)期的壽命內(nèi)可靠地工作。自動變速器可靠性的試驗分為順序掛擋的可靠性試驗和前進(jìn)擋自動換擋的可靠性試驗，可用圖10-20所示的自動變速器的換擋性能試驗臺架進(jìn)行可靠性試驗。自動變速器順序掛擋可靠性試驗的方法：以600r/min～900r/min的輸入轉(zhuǎn)速驅(qū)動自動變速器，掛擋至各個擋位，擋位順序為駐車擋（P）、倒擋（R）、空擋（N）、前進(jìn)擋（D）及其他前進(jìn)擋位，每個擋位運(yùn)行時間為10s，重復(fù)以上操作2800次，手動掛擋的各擋位均定運(yùn)行。圖10-20自動變速器換擋性能的試驗臺架1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3輸入軸功率測量儀4機(jī)械式變速器5輸出軸功率測量儀6測功機(jī)7流量計8散熱器10.4.4傳動軸總成的試驗

1.傳動軸總成試驗的目的及標(biāo)準(zhǔn)傳動軸總成試驗的目是測試傳動軸總成的性能，包括：包括：靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、剩余不平衡量、臨界轉(zhuǎn)速等測試，為評價傳動軸總成的性能提供試驗數(shù)據(jù)。

傳動軸總成試驗的標(biāo)準(zhǔn)是汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T29082-2019《汽車傳動軸總成技術(shù)條件及臺架試驗方法》，可根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，開展傳動軸總成試驗。2.傳動軸總成靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的試驗傳動軸總成靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗的目的是測試傳動軸中的最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，防止傳動軸總成扭轉(zhuǎn)破壞。傳動軸總成靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的試驗方法：加載裝置按傳動軸總成在汽車轉(zhuǎn)動的方向施加扭矩并緩慢增大，同時記錄扭矩及其對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角，直至傳動軸損壞時為止。傳動軸的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度等于傳動軸損壞時扭矩除以傳動軸截面的抗扭截面模量。試驗中，傳動軸總成中的非傳動軸的零件損壞時，在提高其強(qiáng)度后，再進(jìn)行試驗。圖10-21傳動軸總成的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的試驗臺架1加載及測量裝置2聯(lián)軸器

3前支架

4傳動軸總成

5固定支架3.傳動軸總成剩余不平衡量的試驗傳動軸總成剩余不平衡量試驗的目的是測試傳動軸總成的不平衡量，以防止傳動軸出現(xiàn)振幅較大的彎曲振動。傳動軸總成的不平衡量來自其橫截面質(zhì)量的偏心。傳動軸總成有多根傳動軸和多個萬向聯(lián)軸器，可分別進(jìn)行剩余不平衡量試驗。傳動軸總成剩余不平衡量的試驗方法：傳動軸總成的剩余不平衡量試驗是在傳動軸動平衡試驗機(jī)上進(jìn)行。驅(qū)動裝置通過聯(lián)軸器帶動傳動軸高速旋轉(zhuǎn)，在接近傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速時，通過前、后支架在支承處的傳感器，測得傳動軸在支承處的力，并根據(jù)支承處的力確定傳動軸剩余不平衡量及其相位。圖10-22傳動軸總成剩余不平衡量的試驗臺架1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3前支架4傳動軸總成5后支架4.傳動軸總成臨界轉(zhuǎn)速的試驗傳動軸總成臨界轉(zhuǎn)速試驗的目的是獲得傳動軸總成的臨界轉(zhuǎn)速，以防止傳動軸總成出現(xiàn)彎曲共振。傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速是指傳動軸總成一階彎曲共振時的轉(zhuǎn)速。傳動軸總成臨界轉(zhuǎn)速的試驗方法：驅(qū)動裝置通過聯(lián)軸器帶動傳動軸總成以低速逐漸向高速旋轉(zhuǎn)，在電渦流式傳感器處的傳動軸總成的振幅隨傳動軸總成的轉(zhuǎn)速增大而增大；在傳動軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時，傳動軸總成的一階最大振幅；傳動軸總成的轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速后，在電渦流式傳感器處的傳動軸總成的振幅減小。因此，可根據(jù)傳動軸總成的一階最大振幅，確定傳動軸總成的臨界轉(zhuǎn)速。圖10-23傳動軸動平衡的工作示意圖1驅(qū)動裝置2聯(lián)軸器3前支架4傳動軸總成5后支架6電渦流式傳感器10.4.5驅(qū)動橋的試驗

1.驅(qū)動橋試驗的目的及標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動橋試驗的目是測試驅(qū)動橋的性能，包括：傳動效率和靜扭強(qiáng)度等測試，為評價驅(qū)動橋的性能提供試驗數(shù)據(jù)。驅(qū)動橋試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23929-2022《低速汽車驅(qū)動橋》。在執(zhí)行汽車試驗標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動橋性能的試驗中，根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，開展驅(qū)動橋性能的試驗。2.驅(qū)動橋傳動效率的試驗驅(qū)動橋傳動效率試驗的目的是主要是獲得在驅(qū)動裝置最大轉(zhuǎn)矩下的傳動效率，為傳動系統(tǒng)的動力性計算及提高驅(qū)動橋的傳動效率提供試驗數(shù)據(jù)。驅(qū)動橋傳動效