车AMT气压换挡执行机构设计与动态分析
万方数据
第３期杨小辉等：载重汽车ＡＭＴ气压换挡执行机构设计与动态分析?６５?
的寿命。推力过小可能造成挂不进挡，啮合齿与套之间打滑，产生较大噪声，导致同步器或滑套早期损坏；推力过大，同样会导致同步器或滑套寿命减小。通常动态换挡力大于静态换挡力。因此推力应以动态条件下最大换挡速度时各挡所需的最大换挡推力实测值为依据进行设计，并通过对不同方式实时控制推力大小，从而保证换挡品质和同步器或滑套寿命。
（４）位置定位
变速器换挡执行机构有３个位置，中间位置定位不准确直接导致啮合齿与套之间接触，造成啮合齿、同步器或滑套等早期损坏，甚至造成变速器不能顺利选挡等。选挡执行机构的位置一般为２—４个，位置定位不准确直接导致变速器不能顺利选挡。根据实践经验，载重汽车一般位置相差不超过０．５ｎｌｌｎ。
２执行机构设计
２．１选一换挡执行机构气压控制系统
根据载重汽车９挡手动变速器换挡结构特点设计该选一换挡执行机构气压控制系统。该变速器为主副箱结构，主箱为３根换挡拨叉轴，分别控制低挡区的Ｒｌ—Ｌ挡、１—２挡、３—４挡和高挡区的Ｒ２、５—６挡、７—８挡（Ｌ为爬坡挡，有一个挡位不用）。根据其结构特点，采用传统的ｘ．Ｙ型式的选一换挡机构。选一换挡气压缸各有３个工作位置。副箱的高低挡切换保留了原有气动控制系统。选一换挡执行机构气压控制系统如图１所示。选一换挡系统中气压动力源由原车发动机上的空气压缩机和储气筒提供。在进入选一换挡电磁阀的气路中设置了比例减压阀，由ＡＭＴ电控单元控制，根据不同工况和挡位实时控制换挡气压缸的工作压力，从而调节不同挡位时气压缸的换挡力。
空气压缩机
图１选一换挡执行机构气压控制系统
２．２双作用三位置气缸”ｏ
选一换挡双作用三位置气压缸结构如图２所示，为对称的中间输出式双作用三位置气缸，缸筒内设两个滑套，活塞杆中部固定换挡拨头，气压缸两侧分别有进气口。活塞作用面积一般不小于衬套的作用面积，因为挂挡作用力一般大于摘挡作用力。当气压缸的左腔进气时，推动
活塞杆和右滑套向右
运动，换挡拨头带动
换挡拨叉轴和拨叉完
成进挡动作。左右两
腔同时进气时，右腔
的作用面积为滑套加图２双作用三位置
活塞杆，左腔的作用气缸结构简图
面积仅为活塞杆，在差动力的作用下活塞杆及右滑套向左运动，到达中间位置后活塞杆左右两侧的作用力相等，活塞杆上的作用力为零，由于惯性的作用，活塞杆继续向左运动，此时左腔的作用面积为滑套加活塞杆，右腔的作用面积仅为活塞杆，在差动力的作用下阻止活塞继续向左运动，活塞杆处于中间位置，变速器回到空挡。当气压缸的右侧进气时，推动活塞杆和左滑套向左运动，完成进挡动作。此三位置气压缸结构简单，布置方便，具有速度快、换挡时间短、动作准确等优点，可满足ＡＭＴ选一换挡动作的要求。
３换挡执行机构气压缸的动态数学模型
为方便建立描述换挡执行机构气压缸运动数学模型，对其运动过程作出以下假设：气体为理想气体；气缸进排气过程为等熵过程，排气腔直接与大气相连；取气压缸的摩擦力为定值；忽略由于气体速度引起的气体惯性力的影响，气体只是以静压力形式作用于活塞；系统与外界无热量交换。
３．１进排气流量方程
在气动技术中，经常将气流所通过的各种气动元件抽象成一个收缩喷嘴或节流小孔来计算，其进排气流量可用下列公式计算＂。：
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（１）式中：ｋ为气体绝热指数；Ｒ为气体常数；Ｔ为小孔上游气体的温度；Ｐ。为小孔上游气体的压力；Ａ。为小孔的有效断面积；Ｐ。为小孔下游气体的压力；Ｑ。为流过小孑Ｌ的气体流量。
３．２气缸能量方程
３．２．１进气腔能量方程
根据变质量系统的能量方程可得出气缸进气腔能量方程¨。７］：
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万方数据
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载重汽车AMT气压换挡执行机构设计与动态分析
作者：杨小辉， 徐颖强， 李世杰， YANG Xiaohui， XU Yingqiang， LI Shijie
作者单位：杨小辉,YANG Xiaohui(西北工业大学,陕西西安,710072;陕西法士特集团,陕西西安,710077)， 徐颖强,李世杰,XU Yingqiang,LI Shijie(西北工业大学,陕西西安,710072)
刊名：
机床与液压
英文刊名：MACHINE TOOL & HYDRAULICS
年，卷(期)：2010,38(3)
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本文链接：https://www.wendangku.net/doc/2d12096571.html,/Periodical_jcyyy201003020.aspx