[发明专利]一种重型商用车变速器温控润滑测试装置及方法

权利要求书

1.一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：包括电动机、液压泵、电磁换向阀、主动风冷散热模块、自然风冷模块和变速器，其中变速器分别通过变速器出油管和变速器进油管与主动风冷散热模块联通，以使变速器与主动风冷散热模块循环联通，电动机和液压泵作为试验动力将油液从变速器内部抽出，电磁换向阀用来选择外部循环油液支路，所述的自然风冷模块用于模拟重型商用车行进过程中流动的自然风。

2.根据权利要求1所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：所述液压泵选择齿轮泵，排量为10ml/r，压力为20Mpa，右旋。

3.根据权利要求1所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：所述电磁换向阀选择输入电压为24V的两位三通电磁换向阀。

4.根据权利要求1所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：所述主动风冷散热模块包括液压马达、散热风扇、油路支路一、油路支路二、散热管、回油管和出油管，其中液压马达与散热风扇连接，液压马达利用液压能带动散热风扇旋转，实现主动风冷散热，油路支路一、油路支路二分别连接液压马达和电磁换向阀，散热管采用U型管路，散热管连接在油路末端，U型管路用来增大散热面积，以利于油液的散热。

5.根据权利要求1所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：所述液压马达转速为1600-2800rpm。

6.根据权利要求1所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试装置，其特征在于：所述变速器包括半导体加热器、主箱速度传感器、温度传感器、无纸记录仪、副箱速度传感器、压力计、变速器主箱和变速器副箱，其中温度传感器内置于变速器副箱内，负责测量副箱处油液温度，并与无纸记录仪连接，无纸记录仪负责记录温度数据，并根据温度控制电磁换向阀进行选择油路支路一或者油路支路二，半导体加热管用来加热油液以模拟变速器在车辆行进过程中的油液温度；主箱速度传感器和副箱速度传感器内置速度传感器，压力计负责测量变速器内部的油液压力。

7.一种重型商用车变速器温控润滑测试方法，其特征在于，包括温控部分测试和润滑部分测试，其中：

(1)温控部分测试包括，变速器分别通过变速器出油管和变速器进油管与主动风冷散热模块联通，以使变速箱体与主动风冷散热模块形成外循环；变速器通过半导体加热管模拟变速器实际运行过程中的温度，此时主动风冷散热模块开启，润滑油由油泵驱动，从变速器出油管引出，温度传感器位于副箱位置，与无纸记录仪连接，负责记录检测变速器内润滑油温度；无纸记录仪具有报警功能，以此来控制电磁换向阀，若检测温度高于90℃，换向阀将通向油路支路一，润滑油带有的液压能将带动液压马达，液压马达驱动散热风扇转动，通过强制风冷对油液进行降温；若后续检测温度低于90℃，换向阀将通向油路支路二，油液通过自然风冷模块中自然风冷来进行散热。最终，油液经过循环，散热后的机油随着变速箱回油管流入变速箱内的油池，完成变速器内部的润滑、冷却，工作后的机油落入油池底，再由油泵从油池中抽出，完成下一次的循环冷却工作；

试验采用半导体加热管模拟变速器运行过程中润滑油温，保证变速器内部润滑油温达到极端温度110℃，试验采用温度传感器和无纸记录仪实时测量油温和实时记录温度曲线，并将润滑油温度作为试验的观测指标；

(2)润滑部分测试方法：

基于CAE技术，运用SPH流体仿真技术对变速器传动的飞溅润滑进行模拟，研究在变速器运转过程中对润滑油分布状态的影响，实现了变速器齿轮传动过程中的可视化；

润滑部分的测试方法是基于Preonlab软件进行模拟仿真，通过改变该变速器在运行过程中的润滑油量和运行速度实现辅助装置效果的仿真模拟，并通过原有变速器运行状态渲染图与辅助装置运行渲染图的对比分析验证说明变速器温控润滑装置的有效性。

8.根据权利要求7所述的一种重型商用车变速器温控润滑测试方法，其特征在于：在试验中，润滑油型号为SAE 80W/90，室温环境为25℃。