新型农用运输车变速器传动齿轮优化设计.pdfVIP

2010年1月 农机化研究 第1期 新型农用运输车变速器传动齿轮优化设计 王红伟，徐锐良 (河南科技大学车辆与动力工程学院，河南洛阳471000) 摘要：介绍了一种新型自动变速器的结构以及原理，并根据车辆变速器的设计要求和特点，建立了其优化数 学模型，在满足相应设计要求的条件下，使变速器传动齿轮的质量最小。根据某车型原变速器设计参数为基础， 利用MATLAB优化工具箱对其进行优化设计，并对优化结果进行校核。结果表明：在满足强度要求的条件下，使 其质量减轻了13％左右。 关键词：农用运输车；变速器；优化设计；强度校核 中图分类号：U463．212 文献标识码：A 换挡拨叉等换挡机构，通过控制电磁离合器的接合与 0引言 分离来控制变速器动力的传递与中断，故也可省去发 农用运输车作为我国交通运输工具的重要组成 动机与变速器之间的主离合器。 部分，为我国农村经济的繁荣和发展起到了积极的推 与常见的电控液压式自动变速器相比，电控电执 动作用。然而，农村道路条件的不断改善和运输多样 行器式自动变速器结构简单，可省去液压系统繁多的 化的需求，对农用运输车提出了新的技术要求…：一 管路、阀件以及油泵等设施。另外，换挡电磁离合器 是在原有承载能力不变或提高的条件下，通过优化设 可以实现集中控制及远距离控制，并能方便地通过调 计减小整车装备质量；二是通过改进传动结构和传动 节激磁电流改变离合器的工作转矩或者在连续的滑 比，以提高农用运输车的动力性、经济性，减小噪声， 差下维持恒定的转矩。日本富士重工曾经利用电磁 减少尾气排放；三是采用现代化的设计手段和生产设 离合器代替液力耦合器从而开发出无级变速传动装 备，进行整机优化设计制造，使农用运输车在保证较 置(ECVT)‘3|。 高离地间隙的同时，降低整车的中心位置，提高行驶 1．1 新型电控电执行器式自动变速器结构 平顺性和稳定性。 以图1Ⅳ挡电控电执行器式自动变速器传动原理 变速器作为农用运输车传动系中最主要的一个 示意图为例(不包括倒挡)，双向电磁离合器包括电磁 部件，它通过改变传动齿轮比，改变发动机曲轴的扭 离合器主动部件(图1中4，9)、左右从动部件(图1 矩，以便适应各种不同的行驶条件下对车轮的牵引力 中2，5，9，11)、工作线圈(图1中未画出)等。 以及改变不同的车速需要，其性能直接影响到农用运 电磁离合器主动部件分别与电磁离合器左右从 输车的动力性、经济性、操纵性和可靠性旧J，因而对农 动部件相接触，电磁离合器左右从动部件分别与齿轮 用运输车变速器的优化设计显得尤为重要【1J。 变速箱中相应的齿轮联接，主动部分通过花键与变速 器第二轴相连，并沿变速器第二轴轴向左右移动。在 1 新型电控电执行器式变速器 变速器不传递动力时，电磁离合器处于分离状态。 电控电执行器式自动变速器是一种全新的自动 当挂挡时，接通电磁离合器，动力由变速器第一 变速器形式，其原理是利用电磁离合器取代普通机械 轴一+相应挡位齿轮_+对应电磁离合器_变速器第二 轴输出。换挡时，前一挡位电磁离合器逐渐分离的同 式手动定轴轮系齿轮变速箱换挡机构中的同步器及 时，预选挡位电磁离合器逐渐接合，当上