手动变速器的试验方法

厂商自行制定各档位循环时间，故不同厂商可能会选择不同
的循环数。
（5）日本三菱标准与台湾标准的差异
①油温：MS 为 100（±5）℃，ES 为 100~105 ℃ ，台湾
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①试验油温的影响，日本三菱曾说明：“如果周边的温度 上升了 10℃，寿命成为一半”，故在该试验中控制油温对考 核变速器换档零件耐久性是必要的.
表 2 同步器耐久试验方法
转速（r·m-1）
万次
5档 4档 3档 2档 1档
时间 N档
R档 11//22最最大大扭扭矩矩 2 020000r/0mrpm
怠速
1155mm
3 m3m
E 运转
A~D运转(MS PATTERN)
5档
怠速 N档
33～44hh
101m0m
D运转(CMC PATTERN)
图 4 各工况循环模式 （其中 A~D 运转：MS 标准循环模式；D 运转：台湾标准循 环模式）
变速器是全车动力传递，连接发动机及底盘的重要零件。 知悉变速器开发过程中的整机验证项目，使变速器得以充分 验证，从而顺利放心量产有着至关重要的作用。不同的厂商 有着自己的验证体系，如日本三菱汽车、日本爱信、国家标 准。如何整合这些标准，使得试验不重复又能充分验证，就 需要对这些标准有着充分的认识。
1 试验前基本参数及试验标准的确认
0.15
0.2
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.2
0.15
0.2
0.25
0.3
0.3
0.35
换档次数
(相 当 于 1个 模 式 )
1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次 1次
重 复 8次 重 复 2次 重 复 2次
转速 650 (怠速)
3 000
2 000 1 500
换档时间 0.3 0.2
0.2 0.3
换档力/N <100 <130
<80
<80 <140
4 耐久后拆解确认项目
4.1 拆解前确认事项 （1）测定齿轮振动噪声音（需要时实施）。 （2）各变速档有无变速异常。 （3）通气孔、油封、O 型环、塞、接触面、螺纹通孔部
M
=ห้องสมุดไป่ตู้
1000L × im × id 2 ×π× Rm × Ne
（1）
L：耐久距离； im：速比；id：主减速比；Rm：轮胎有效
半径；Ne：转速
标准为原则上不可超过 120 ℃ ②运转循环模式：MS 与台湾标准在 A/B/C 运转的循环
模式不相同，且台湾标准对 D 运转有单独的循环模式，MS 则与其他循环模式相同。E 运转 MS 与台湾标准相同，ES 则 无怠速下运转工况。
（3）试验过程中，对试验条件的确认也是至关重要的， 如转速、扭矩、油温、换档力、换档时间等都关系到试验项 目的考核目的。若只确认其中的几项，而忽略了其他条件， 往往会使得考核的目的大打折扣。
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手动变速器的试验方法
参考文献：
[1] MSX8-7801. 连续负荷耐久. [2] MSX8-7805. 同步器耐久. [3] ES-X18123. 搭载 4G69 发动机的前驱变速器标准. [4] 台湾动力总成耐久企业标准. [5] QC/T 568. 汽车机械式变速器台架试验方法. [6] ZBT T21 005. 微型货车变速器试验方法.
研究论文
海峡科学
HAI XIA KE XUE
手动变速器的试验方法
1.福建工程学院机电及自动化工程系 2.东南（福建）汽车工业有限公司国产化部 周 方 1 胡子涛 2
[摘要] 变速器作为全车动力传递，连接发动机及底盘的重要零件。知悉变速器开发过程中的整机验证项目，使变速器得以 充分验证，从而顺利放心量产有着至关重要的作用。不同的厂商有着自己的验证体系，如何整合这些标准，使得试验不重复 又能充分验证，就需要对这些标准有着充分的认识。现就这一课题进行简要阐述。 [关键词] 试验标准；连续负荷耐久；同步器耐久
③A/B 运转在某档位的扭矩：MS 与台湾标准在某运转 各档位下扭矩相同；ES 在 A 运转的 1、2 档，B 运转的 1 档 的扭矩较其他档位低。 3.2 同步器耐久(MSX8-7805 及 ES-X18123)
（1）考核对象：同步环、换档控制机构。 （2）耐久前磨合：各档位换档磨合 300 次。 （3）试验条件（见表 2）
（4）轴承类：破损、烧结、腐蚀；内、外轮的显著蠕变； 从轴上脱落。
（5）壳类：裂纹、轴承孔、轴孔的变形及明显磨损、接 触面垫片破损、挤出、轴套的烧结、粗糙、破损、脱落、灰 尘浸入状态。
（6）油封有无损伤、变形、磨损、硬化。 （7）换档操作系有无拨销、各部位松弛、拨叉垫圈面的 磨损。 （8）同步环：摩擦面的烧结、磨损。 （9）开关系：功能维持。 （10）非金属件（油导管、轴承座等）：裂纹、变形、 硬化。
3.4 静扭强度（ES-X18123） （1）考核对象：壳体、轴、齿轮；抗扭后备系数（一般
轻型车 2.5，中重型车 3）是否满足要求。 （2）固定输出轴，旋转输入轴。测 1 档、R 档破坏扭矩。
3.5 动态换档力测试（ES-X18123）（见表 4、图 5）
表 4 动态换挡力测试方法
N→1st N→R 1st→2nd 2nd→3rd 3rd→4th 4th→5th 5th→4th 4th →3rd 3rd→2nd 2nd→1st
15％，各档位运转 1 h；三菱标准为 4-5-3-2-1 档顺序，各运
行 30m、30m、15m、10m、5m。
（3）试验时间及循环模式的确定：按车型及输出地确定
各工况(A/B/C/D/E 工况）、各档位的基准耐久距离及运转倍
率（需查询标准）；由公式（1）计算出各工况、各档位总耐
久时间；再由各工况运转模式确定循环次数（见图 4）。
②MSX8-7805 与 ES-X18123 差异： a.油温 ES 中 90～100℃（2→1 为 70～80 ℃），MS 中 （80±5）℃ 。 b.换档力 ES 为 100 N ，MS 中<176 N 。 c.ES 对换档时间无要求，且无工况Ⅱ要求。 d.工况Ⅰ中④ 项，ES 换档要求 10 万次。 e.转速 ES 中要求为各工况均为最大转速。 3.3 同步器耐久驱耐模式(MSX8-7805 及 ES-X18123)（见表 3） 考核对象：同步环、换档控制机构。 （1）该标准是最接近实车变速器耐久的单品耐久模式， 通过此标准的变速器的同步性能可满足实车耐久性要求。 （2）MSX8-7805 与 ES-X18123 差异 ①ES 中对换档时间及油温无要求。 ②换档力 ES 中<180 N，MS 为 176 N。 ③NO.2 项① 、⑤ 工况转速，ES 中为 D 项，MS 为 0.8×A 项。 日本爱信的跳跃换档试验与此类似，但仅有 1→3、5→3、 5→3(日本三菱标准无此工况)三工况，换档力较日本三菱低， 循环次数为 2 000 次。
6 结论
图 5 动态换挡力测试曲线 爱信标准对换档性能是用不同转速下换档冲量(Ft 的乘 积)来评价的，冲量值越小，同步器的换档操纵性能越好。
（1）变速器的考核项目繁多，体系也各有不同，但归纳 起来有 4 大类：①齿轮、轴、轴承、壳体类耐久；②同步器、 换档类耐久；③选换档性能；④油品及密封性。
（2）考核项目不要贪多求全，要明确考核什么内容，考 核的目的是什么，考核项目是否有适用性。一味地要求厂商 进行所有的试验，而忽略了考核目的是否有重叠，只会徒增 零件开发成本，造成不必要的浪费。
表 1 各工况定义
工况
转速
扭矩
A
最大扭矩时转速
最大扭矩
B
Na+(Nd-Na)/3
最大扭矩×90%
C
Na+2(Nd-Na)/3
最大扭矩×80%
D
最大功率时转速
最大扭矩×80%
E
2 000r/m
最大扭矩×50%
（4）耐久总时间虽可通过公式计算，且每循环有一定模
式，但循环模式中并未明确各档位的运转时间。实际上是由
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海峡科学
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表 3 同步器耐久驱耐模式试验方法
步骤 顺序 条件
①
②
③
No.1
④
⑤
⑥
⑦
⑧
①
②
③
No.2
④
⑤
⑥
①
②
③
No.3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
换档
变速点
1st→ 2nd 2nd→ 3rd 3rd→ 4th 4th→ 5th 5th→ 4th 4th→ 3rd 3rd→ 2nd 2nd→ 1st 1st→ 3rd 3rd→ 5th 5th→ 3rd 3rd→ 2nd 2nd→ 4th 4th→ 2nd 1st→ 2nd 2nd→ 3rd 3rd→ 4th 4th→ 5th 5th→ 4th 4th→ 3rd 3rd→ 2nd 2nd→ 1st
图 3 同步器耐久试验台架
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手动变速器的试验方法
3 台架试验项目及方法
3.1 连续负荷耐久（MSX8-7801、台湾标准及 ES-X18123)
（1）考核对象：齿轮、轴、轴承、壳体、选换档控制机
构、螺栓。
（2）试验前磨合：台湾标准为 3 000 r/m 下油门开度
2 变速器台架布置
变速器的耐久台架按驱动方式可分为发动机驱动（见图 1）与电机驱动（见图 2）两种模式，根据试验项目的不同分 综合耐久试验台架、同步器耐久试验台架（见图 3）与性能 试验台架等。
图 1 发动机驱动耐久试验台架 图 2 电机驱动耐久试验台架
* 基金项目：福建省教育厅项目（JA08166），福建省科技平台建设项目（2008J1002）。
The Testing Methods of Manual Gearshift Zhou Fang1, Hu Zitao2 (1.Electromechanical and Automation Engineering Department, Fuzhou 350108, China;
2.Southeast (Fujian) Automobile Industry Co., Ltd, Fuzhou 350119, China) Abstract: Gear-shift provides the dynamic transmission of the whole automobile, which is the major connecting part of motor and chassis. To conduct a careful verification of the full gear-shift program in the development of the gear-shift is essential in the production of the gear-shift. To integrate different gear-shift producers’ verification standards to conduct proper tests needs to understand the standards. Keywords: testing standard; continuous loading and duration; synchronizer duration
位等有无漏油 4.2 拆解中确认事项
（1）轴系锁紧螺母；接触面拧紧螺栓、螺母等各部位拧 紧力矩。
（2）轴承的预负荷或间隙，垫片磨损、轴承脱落、壳体 或轴承座的止推面磨损。
（3）齿轮类及轴类：齿折损、腐蚀、表面剥落、变形、 磨损；侧面止推面的烧结磨损；内周烧结磨损；轴套脱落； 齿轮套筒的针状压痕、表面粗糙。
1.1 试验前参数的确定 1）发动机的参数：最大功率及对应转速；最大扭矩及对
应转速；离合器从动盘的转动惯量。 2）变速器的参数：各档速比 3）整车的参数：主减速比，轮胎有效半径。
1.2 试验中需控制的主要参数 1）输入轴（输出轴）转速；2）扭矩；3）油温；4）换
档力；5）换档时间 1.3 目前
1）MSX8-7801 连续负荷耐久 2）MSX8-7805 同步器耐久 3）ES-X18123 搭载 4G69 发动机的前驱变速器标准 4）台湾动力总成耐久企业标准（以下称台湾标准） 5）QC/T 568 汽车机械式变速器台架试验方法（参考） 6）ZBT T21 005 微型货车变速器试验方法（参考）
B
D 0.8×A
D 0.8×A
D A
B D
换档时间 ts(6)(s)
轿车
商用、客 货、小卡
0.15
0.2
0.15
0.2
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.2
0.15
0.2
0.25
0.3
0.3
0.35
0.15
0.2
0.15
0.2
0.2
0.25
0.2
0.25
0.15
0.2
0.2
0.25
0.15
0.2