[发明专利]变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法

权利要求书

1.一种变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

按整车前进方向或倒车方向对变速器输入端进行驱动，控制润滑油温度为恒定值，控制变速器输入端的转速，测量输入端负载扭矩；根据输入端的系列转速值及扭矩值，分别计算该变速器内部各零部件的系列扭矩值和转速值所对应的功率损耗，再计算出各零部件相对应的功率损耗。

2.根据权利要求1所述的变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

要求润滑油温度的温差保持在±1℃范围内，并在该条件下，设置采样频率100Hz，当采集的变速器转速值和扭矩值状态稳定1分钟后开始采集数据，时间段为10s，且采集5个时间段，取该5个时间段的平均值进行记录。

3.根据权利要求2所述的变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

采集变速器转速值用的转速传感器精度为±1rpm；采集变速器扭矩值用的扭矩传感器规格为0-200Nm，精度为0.50‰。

4.根据权利要求3所述的变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

在正式采集变速器转速值和扭矩值数据前对变速器进行以下的磨合过程：

(1)变速器正齿面磨合：速度为汽车在80km/h时的转速，分别按以下方式磨合：

a、按照额定输出扭矩的25％磨合120分钟；

b、按照额定输出扭矩的50％磨合120分钟；

c、按照额定输出扭矩的75％磨合120分钟；

(2)变速器反齿面磨合：

以速度为汽车在30km/h时的转速，按照额定输出扭矩的25％磨合120分钟。

5.根据权利要求4所述的变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

所述磨合过程中，控制整个输出扭矩和速度在设置值的2％的公差以内，润滑油温度保持在90℃±5℃的范围内。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的变速器衍生扭矩测定及其内部零部件功率损失量化方法，其特征在于：

将采集得到的变速器转速值和扭矩值代入以下计测定公式进行计算：

①主被齿啮合阻力矩测定公式为：

其中，f_m为摩擦因素；β_m齿轮螺旋角；T_p小轮转矩；M为平均机械效率；

②根据斜齿圆柱齿轮设计标准，斜齿圆柱齿轮啮合阻力矩测定公式为：

其中：f_m为摩擦因素；β_w齿轮节圆螺旋角；T_i输入转矩；M为平均机械效率；

③齿轮旋转阻力矩测定公式为：

T_gear＝T_bevel+T_diff+T_cylin(Nm)

其中，T_bevel为主被齿啮合阻力矩；T_diff为差速器齿轮啮合阻力矩；T_cylin为斜齿圆柱齿轮啮合阻力矩；

④轴承阻力矩测定公式为：

其中，f₁为摩擦因素；d_m轴承平均直径，mm；a载荷修正系数；b为直径修正系数；p₁轴承当量动载荷；

⑤油封阻力矩测定公式为：

T_seal＝k·D_s(Nm)

其中，k为橡胶特征系数；D_s为油封内径，mm；

⑥润滑油阻力矩测定分为齿轮搅油功率损耗、轴承搅油阻力矩，具体如下：

所述齿轮搅油功率损耗测定公式为：

其中，f_g为齿轮侵油系数；

v为润滑油粘度，mm²/s；n为齿轮转速，rpm/min；

F齿轮宽度，mm；R_f为表面粗糙度因素，m_t为端面模数；

A_g为齿轮排列常数；β为齿轮螺旋角；

所述轴承搅阻力矩测定公式为：T_oil-B＝1.6×10^-8·f₀·d_m³(v·n＜2000时)

T_oil-B＝10^-10·f₀·(v·n)·d_m³(v·n≥2000时)

其中，f₀为轴承侵油系数；

v为润滑油粘度，mm²/s；n为齿轮转速，rpm/min；

d_m轴承平均直径，mm；

⑦变速器总成衍生扭矩的组成及其测定公式为：

T_总＝T_gear+T_bearing+T_seal+T_oil(Nm)

其中：T_gear齿轮旋转阻力矩；T_bearing轴承旋转阻力矩；T_seal油封旋转阻力矩，其值按油封厂家测定摩擦阻力矩数据为准；T_oil润滑油旋转阻力矩；

⑧各零部件功率损耗的计算公式如下：

其中，n_b为转速条件；T_a为在某零部件该转速n_b条件下的旋转阻力矩；P_a为该零部件在该转速n_b条件下的功率损耗值。