变速箱仿真及试验

NVH确认试验 （Vehicle ） iJob1 DVP 试验（CP） （包括GSD） 文件化和归档
试验OK?
Job1（vehicle）
档位
换档力（Kg） 95～100 90～95 80～85 70～75
5、一轴装离合器从动盘总成 测出：换档力、同步力矩、同步时间、位移曲 线
变速器的试验
日产柴试验 在直接档时，使从动盘得到2000转/分 （4－5）、（2－3）档在2～3秒内
指标：2－3档20万次，爪上力120Kg 4－5档15万次，爪上力100Kg 强冲击试验 在大的力及短时间内，不同步进行强行换档， 产生冲击10×104次，其磨损量不大于7g。
第五章 变速器试验技术
变速器的试验
静强度试验 安全系数 JBn4125－81 中、重型车：K>3 日野公司 一档 K>3.11 日产柴 一档 K>3.9 对于多档、重型车用变速器 K>2
变速器的试验
台架疲劳寿命试验
上图为变速器疲劳寿命试验台，可以模拟整车的使用 工况，进行模拟道路的程序加载，可信度大大提高。代表 着目前最新的技术。
变速器齿轮设计
Romax软件提供了一 套完整的用于汽车变 速器的开发和分析全 过程的解决方案，涵 盖了概念设计、零部 件性能计算和系统分 析等多层次的分析内 容
齿轮传动误差计算 齿轮、轴承错位 系统变形分析 轴系变形 系统分析
轴疲劳分析
轴承详细设计
轴承可靠性
系统载荷谱计算
齿轮可靠性
部件计算
齿轮几何参数优化
变速器的试验
润滑试验十分重要，一个新变速器在开发过程中，应做下 面的试验： 油面高度的确定试验：将壳体开很多观察口（用有机玻璃封 死），直观的观察油的流动，各种油面高度其油留到达的程 度，最终确定油面高度。 各轴承润滑表面的润滑油到达时间及是否充足。将各轴承表 面及其配合面擦干，装后，轻轻的加油，在1000转/min、 1500转/min、2000转/min分别运转3分钟、5分钟、10分钟， 每种状态下立刻拆开，观察各轴承面是否有油、充足情况如 何？前后倾斜一定角度。这种方法既直观又有效。 在润滑试验台上，收集各重要支撑轴承的油量，按轴承的要 求进行评价。
齿面修形设计
轴承强度预计
齿轮强度预计
轴强度预计 概念设计
结构概念布置 系统建模 RomaxDesigner环境
变速器齿轮设计
Romax软件设计流程
变速器齿轮设计
七、 GJT齿轮开发流程
目标设定 （CRB/PDB规定） CAE－NVH计算 （TE计算）
变速器布置设计 NVH和耐久性OK?
齿轮设计 （宏观参数、应力、重合度、滑移率等）
变速器的试验
下面综合比较变速器的Ⅰ～Ⅲ档疲劳寿命指标(万次)：
产品
丰田 ZF S5-38
负荷
100% 100%
Ⅰ
75 25 50 50 10 30 20
Ⅱ
350 69 350 100 100 70
Ⅲ
700 215 700 200 200 100
WHB(五十铃) 100%
ZF S5-35
美 Eaton 4106 TMH 421
关于多档箱的台架疲劳寿命试验： 原则（a）已知发动机输入扭矩。 （b）GVW 由多少吨到多少吨 （c）目标寿命里程 在已知上述三方面的前提下，在标准路面下去计算各档的 里程、时间利用率，来分配台时。 对于多档变速器，尤以12档以上，其一档的传动比多在13 以上，在一档时变速器的输出扭矩很大，按正常装载，或者 按车轮的附着条件，是基本用不上的，故在台架试验wenku.baidu.com，一 般为一档时，输入扭矩为70～80％。 当然为了节省台时，也可以将台时缩短而输入扭矩加大， 按NP3=C进行折算。
AP样件制造 齿轮设计ok？
制造可行性分析和齿根优化
NVH 测试（AP）
DVP 试验（AP） 包括GSD
耐久性预测 （弯曲、接触强度） 微观几何参数的固定 耐久性ok？ NVH和耐久性评价 OK? CAE－偏转/变形
变速器齿轮设计
七、 GJT齿轮开发流程
工艺流程可行性分析
ESO
CP样件制造
PSW过程 包括制造测试、NVH测试
70% 15．7 59．5 96
100% 100% 100%
日野（A123） 100%
变速器的试验
对于ZF变速器总成寿命试验：每台运转2000小时， 达50万公里B10寿命。
日产柴TMH402：
负荷 1 2 3 4 R
100% 30小时 1．5×106 3×106 6×106 15小时
变速器的试验
Romax Designer介绍： • 3D变速器设计和分析工具 • 高级专业软件 • 用于下述项目的静态分析
– 轴承的受力（壳体设计） – 轴承耐久性 – 轴的受力 – 轴的弯矩 – 轴的偏转和位移 – 轴的应力 – 齿轮啮合错位 – 齿轮耐久（齿根和齿面） – 变速箱抗扭刚度
• 用于下述项目的动态分析
变速器的试验
同步器试验 性能台架试验 n 1、输出轴转速： n 2 k n i 式中： k 0 . 65 / 0 . 8 / 0 . 85
e
n
n e 发动机最大功率时转速
i 两档间低档传动比
2、换档频率：10次/min 3、油温：60±5℃ 4、换档力：
一档 二档 三档 四档 五档 50
变速器的试验
换档杆系试验 1、手柄上加70Kg力，看是否破坏或 严重变形； 2、加20Kg力重复30万次，观察结合 处的磨损。
第六章 变速器CAE
六、 GJT齿轮分析的CAE工具
强度校核标准：ISO
GJT目前使用Romaxdesigner软件，模拟变速器使用工况，对变速器齿轮耐久 性和NVH进行分析，完成齿轮宏观和微观参数的优化，满足顾客对变速器耐久 和NVH的需求。