變速箱設(shè)計(jì)日本赤井先生☆☆

1、2022/6/151變速箱設(shè)計(jì)課題變速箱設(shè)計(jì)課題赤井赤井 節(jié)一節(jié)一2022/6/152前前 言言n學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的培養(yǎng)能懂得變速箱設(shè)計(jì)的必要條件培養(yǎng)能懂得變速箱設(shè)計(jì)的必要條件 可以進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員?？梢赃M(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員。2022/6/153設(shè)計(jì)者心得設(shè)計(jì)者心得n 設(shè)計(jì)技術(shù)正日新月異地發(fā)展著。真正的技術(shù)不是學(xué)習(xí)就設(shè)計(jì)技術(shù)正日新月異地發(fā)展著。真正的技術(shù)不是學(xué)習(xí)就 可以得到的，設(shè)計(jì)者必須要有自主研究的意識(shí)準(zhǔn)備?？梢缘玫降?，設(shè)計(jì)者必須要有自主研究的意識(shí)準(zhǔn)備。n做課題時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象要有自己的想法。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)物，做課題時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象要有自己的想法。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)物，現(xiàn)象要有充分的把握。現(xiàn)象要有充分

2、的把握。n技術(shù)文獻(xiàn)和技術(shù)指導(dǎo)只是設(shè)計(jì)的道具，并不是真正的技術(shù)。技術(shù)文獻(xiàn)和技術(shù)指導(dǎo)只是設(shè)計(jì)的道具，并不是真正的技術(shù)。如果將這些當(dāng)作技術(shù)，想要超越它就很難了。如果將這些當(dāng)作技術(shù)，想要超越它就很難了。n不要擔(dān)心失敗或者是走彎路。從中可以汲取經(jīng)驗(yàn)。不要擔(dān)心失敗或者是走彎路。從中可以汲取經(jīng)驗(yàn)。n新技術(shù)是從現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。一味強(qiáng)調(diào)新技術(shù)是從現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。一味強(qiáng)調(diào)自立自強(qiáng)，創(chuàng)自立自強(qiáng)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新創(chuàng)業(yè)，未免有些固執(zhí)。，未免有些固執(zhí)。2022/6/154設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 強(qiáng)度強(qiáng)度、 、耐久性耐久性n召回召回 如果不符合安全基準(zhǔn)的隱患，而且這個(gè)隱患是設(shè)計(jì)或者制造如果不符合安全基準(zhǔn)的隱患，而且這個(gè)隱患是設(shè)

3、計(jì)或者制造時(shí)就存在的情況下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)償維修。時(shí)就存在的情況下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)償維修。n 變速箱是召回對(duì)象產(chǎn)品。變速箱是召回對(duì)象產(chǎn)品。 不能行使不能行使（ （軸折損，齒輪折損，軸承破損等軸折損，齒輪折損，軸承破損等） 不能操作不能操作（ （操作桿破損操作桿破損、 、換檔撥叉破損等換檔撥叉破損等） ）n 召回制度試用國(guó)家召回制度試用國(guó)家 日本日本、 、美國(guó)美國(guó)、 、澳大利亞澳大利亞、 、加拿大加拿大、 、英國(guó)英國(guó)、中國(guó)中國(guó)（ （2004年年10月月） ）2022/6/155日本日本RECALL現(xiàn)狀現(xiàn)狀50100150200250件數(shù)百萬(wàn)臺(tái)9698090200003年度Recall件數(shù)件數(shù)Reca

4、ll對(duì)象臺(tái)數(shù)對(duì)象臺(tái)數(shù)2022/6/156變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：副軸折損，不能行使副軸折損，不能行使原因原因： ：副軸前的針軸承磨損嚴(yán)重副軸前的針軸承磨損嚴(yán)重折損Needle Brg2022/6/157變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：速度表不轉(zhuǎn)速度表不轉(zhuǎn)原因原因： ：檢測(cè)零件固定卡環(huán)脫離檢測(cè)零件固定卡環(huán)脫離Snap Ring檢測(cè)零件2022/6/158變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：不能換檔不能換檔原因原因： ：定位螺栓脫落定位螺栓脫落換檔桿定位螺栓2022/6/159變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：傳動(dòng)軸脫落，不

5、能行駛傳動(dòng)軸脫落，不能行駛原因原因： ：副變速箱的油封漏油副變速箱的油封漏油油封殼體折損改善前改善后2022/6/1510變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：CVT鋼帶破損，不能行駛鋼帶破損，不能行駛原因原因： ：相象的零件安裝錯(cuò)誤相象的零件安裝錯(cuò)誤（ （需要在設(shè)計(jì)時(shí)就做好這需要在設(shè)計(jì)時(shí)就做好這方面的對(duì)策方面的對(duì)策） ）2022/6/1511變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：前輪不能動(dòng)，不能行駛前輪不能動(dòng)，不能行駛原因原因： ：前輪減速比設(shè)定錯(cuò)誤前輪減速比設(shè)定錯(cuò)誤（ （驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)零件負(fù)責(zé)部門(mén)不同時(shí)，需要特別注意。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)零件負(fù)責(zé)部門(mén)不同時(shí)，需要特別注意。） ）202

6、2/6/1512變速箱召回案例變速箱召回案例不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象： ：針軸承保持器破損，導(dǎo)致不能行駛針軸承保持器破損，導(dǎo)致不能行駛原因原因： ：試驗(yàn)確認(rèn)次數(shù)不足試驗(yàn)確認(rèn)次數(shù)不足針形滾柱針形滾柱針形滾針形滾柱軸承柱軸承2022/6/1513設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 低噪音低噪音、 、低振動(dòng)低振動(dòng)n力矩傳遞齒輪的嚙合音力矩傳遞齒輪的嚙合音n怠速時(shí)的異響怠速時(shí)的異響n(yōu)行使時(shí)行星齒輪的打齒音行使時(shí)行星齒輪的打齒音n離合器切斷時(shí)的異響離合器切斷時(shí)的異響n(yōu)操作桿的振動(dòng)聲音操作桿的振動(dòng)聲音n發(fā)進(jìn)時(shí)的異響發(fā)進(jìn)時(shí)的異響n(yōu)4輪驅(qū)動(dòng)車(chē)的異響輪驅(qū)動(dòng)車(chē)的異響n(yōu)變速時(shí)的打齒音變速時(shí)的打齒音（ （特別是倒檔特別是倒檔） ）變速箱噪音種

7、類(lèi)變速箱噪音種類(lèi)2022/6/1514齒輪嚙合音齒輪嚙合音注意傳遞路徑的共振注意傳遞路徑的共振彎曲彎曲，扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)MT，彈簧剛性2022/6/1515齒輪嚙合音齒輪嚙合音區(qū)別臺(tái)架噪音和實(shí)車(chē)噪音區(qū)別臺(tái)架噪音和實(shí)車(chē)噪音車(chē)速車(chē)速音音壓壓臺(tái)架噪音臺(tái)架噪音實(shí)車(chē)噪音實(shí)車(chē)噪音傳遞路徑共振傳遞路徑共振2022/6/1516怠速時(shí)的異響飛輪離合器從動(dòng)盤(pán)強(qiáng)制變位摩擦空隙具有的慣量輸入軸慣量手動(dòng)變速箱空隙摩擦游轉(zhuǎn)齒輪慣量2022/6/1517行使時(shí)游轉(zhuǎn)齒輪打齒音行使時(shí)游轉(zhuǎn)齒輪打齒音旋轉(zhuǎn)變動(dòng)的傳遞聲音的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性T/M內(nèi)游轉(zhuǎn)部分的打齒固體傳遞空氣傳遞，通過(guò)音車(chē)內(nèi)聲音旋轉(zhuǎn)變動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)變

8、動(dòng)游轉(zhuǎn)齒輪2022/6/1518離合器切斷時(shí)的異響離合器切斷時(shí)的異響發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)飛輪振動(dòng)飛輪振動(dòng)離合器操作桿的振動(dòng)離合器操作桿的振動(dòng)車(chē)身離合器踏板振動(dòng)車(chē)身離合器踏板振動(dòng)產(chǎn)生異響產(chǎn)生異響2022/6/1519發(fā)進(jìn)時(shí)的異響發(fā)進(jìn)時(shí)的異響油門(mén)ON/OFF換檔驅(qū)動(dòng)力通過(guò)O點(diǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪打齒抑制打齒縮緊間隙量抑制傳遞隔音性能提高2022/6/1520n變速桿的振動(dòng)變速桿的振動(dòng)n離合器踏板的振動(dòng)離合器踏板的振動(dòng)nJUDDER（ （發(fā)進(jìn)時(shí)的振動(dòng)發(fā)進(jìn)時(shí)的振動(dòng)） ）n液力變矩器直結(jié)振動(dòng)液力變矩器直結(jié)振動(dòng)（）變速箱的振動(dòng)變速箱的振動(dòng)2022/6/1521操作桿的振動(dòng)操作桿的振動(dòng) C o n tro l

9、H o u si n g S h ift L e ve r取 付 部 位 上 下 曲 安裝部位的上下彎曲2022/6/1522離合器踏板的振動(dòng)離合器踏板的振動(dòng)離合器踏板振動(dòng)普通范圍彈性范圍離合器釋放器叉汽缸汽缸2022/6/1523液力變矩器的直結(jié)振動(dòng)液力變矩器的直結(jié)振動(dòng)直結(jié)離合器直結(jié)離合器輸入旋轉(zhuǎn)數(shù)輸入旋轉(zhuǎn)數(shù)rpmrpm打滑直結(jié)打滑直結(jié)油門(mén)開(kāi)度油門(mén)開(kāi)度 減速直結(jié)減速直結(jié)完全直結(jié)完全直結(jié)2022/6/1524設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 變速質(zhì)量變速質(zhì)量n操作力操作力n進(jìn)入進(jìn)入2檔檔n吸進(jìn)感覺(jué)吸進(jìn)感覺(jué)n操作行程操作行程手動(dòng)變速箱手動(dòng)變速箱自動(dòng)變速箱自動(dòng)變速箱n變速?zèng)_擊變速?zèng)_擊n發(fā)進(jìn)時(shí)打滑感發(fā)進(jìn)時(shí)打滑感n變

10、速時(shí)效變速時(shí)效n下坡時(shí)的制動(dòng)下坡時(shí)的制動(dòng)n滑行力滑行力2022/6/1525操作力和進(jìn)入操作力和進(jìn)入2檔檔選定符合質(zhì)量要求的同步機(jī)構(gòu)選定符合質(zhì)量要求的同步機(jī)構(gòu)空擋換檔結(jié)束2022/6/1526吸入感的提高協(xié)調(diào)質(zhì)量和成本2022/6/1527自動(dòng)變速箱變速?zèng)_擊自動(dòng)變速箱變速?zèng)_擊主評(píng)価項(xiàng)目?jī)?nèi)容車(chē)庫(kù)入運(yùn)転時(shí)変速 P R N D （） D R （低速走行時(shí)操作） N D 、 N R （後、即発進(jìn)）自動(dòng)通常走行変速急加速時(shí)変速各変速段別試験評(píng)価自動(dòng)中戻操作手動(dòng)手動(dòng)変速時(shí)変速各変速段別試験評(píng)価沖擊反應(yīng)反應(yīng)靈敏性的協(xié)調(diào)反應(yīng)靈敏性的協(xié)調(diào)GARAGE SHIFT自動(dòng)換檔K/D換檔換檔信號(hào)手動(dòng)換檔入車(chē)庫(kù)時(shí)的變速?zèng)_

11、擊制動(dòng)器ON低速行駛操作換檔后立即前進(jìn)通常行駛的變速?zèng)_擊急加速時(shí)的變速?zèng)_擊分別在各變速檔做試驗(yàn)自動(dòng)升檔過(guò)程中的油門(mén)返回操作沖擊手動(dòng)變速時(shí)的變速?zèng)_擊分別在各變速檔做試驗(yàn)Lift foot shift2022/6/15285m適當(dāng)?shù)幕辛m當(dāng)?shù)幕辛λ俣人俣?.56sec爬坡爬坡6%以上燃耗和質(zhì)量質(zhì)量的協(xié)調(diào)燃耗和質(zhì)量質(zhì)量的協(xié)調(diào)2022/6/1529設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 小型輕量小型輕量重量是技術(shù)進(jìn)步的判斷標(biāo)準(zhǔn)重量是技術(shù)進(jìn)步的判斷標(biāo)準(zhǔn)A/T重量0204060801001200100200300400容量（Nm)重量（kg)4A/T重量5A/T重量3A/T重量線形 (4A/T重量)力矩容量2022/6/1

12、530發(fā)展輕量化發(fā)展輕量化nMg合金材料適用于變速箱殼體適用于變速箱殼體AudyTT、AudyA2、Skoda、VWPassat 等nAl合金材料適用于適用于Diff Case Getragn零件總體輕量化零件總體輕量化 CSC(削減離合器桿削減離合器桿） 換檔撥叉和導(dǎo)軌的換檔撥叉和導(dǎo)軌的AL合金一體化合金一體化 高強(qiáng)度齒輪材料的開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度齒輪材料的開(kāi)發(fā)n擴(kuò)大擴(kuò)大HAND SHOT PEENING適用范圍適用范圍n開(kāi)發(fā)離合器高摩擦系數(shù)材料開(kāi)發(fā)離合器高摩擦系數(shù)材料挑戰(zhàn)先進(jìn)技術(shù)挑戰(zhàn)先進(jìn)技術(shù)2022/6/1531設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 價(jià)格便宜價(jià)格便宜1. 把握好自己設(shè)計(jì)的零件的價(jià)格把握好自己設(shè)計(jì)的零件的

13、價(jià)格2. 設(shè)定目標(biāo)價(jià)格設(shè)定目標(biāo)價(jià)格3. 多量生產(chǎn)多量生產(chǎn)、 、零件件數(shù)減少零件件數(shù)減少 減少類(lèi)別減少類(lèi)別（ （集中在集中在4個(gè)機(jī)種左右個(gè)機(jī)種左右） ） 多量生產(chǎn)多量生產(chǎn)、 、零件件數(shù)減少零件件數(shù)減少 零件通用化零件通用化 與供應(yīng)商共同設(shè)計(jì)與供應(yīng)商共同設(shè)計(jì) 進(jìn)行降低價(jià)格的設(shè)計(jì)進(jìn)行降低價(jià)格的設(shè)計(jì)奇瑞汽車(chē)現(xiàn)在最有利的武器是便宜的價(jià)格奇瑞汽車(chē)現(xiàn)在最有利的武器是便宜的價(jià)格中國(guó)其他公司的轎車(chē)正在紛紛降價(jià)。價(jià)格是在中國(guó)其他公司的轎車(chē)正在紛紛降價(jià)。價(jià)格是在設(shè)計(jì)階段就必須考慮的重要問(wèn)題。設(shè)計(jì)階段就必須考慮的重要問(wèn)題。充分利用有利武器2022/6/1532成成 本本220200250300車(chē)速（k/h）現(xiàn)況改良W

14、5M51WRX911 6M/TW6MG1W5MG1245元/個(gè)電動(dòng)格納16“442元/個(gè)(塗裝前)8664元/臺(tái)燈式488元/個(gè)4燈式車(chē)前燈未涂油漆的車(chē)身16“鋁合金輪胎后視鏡2022/6/1533利潤(rùn)和費(fèi)用的構(gòu)成利潤(rùn)和費(fèi)用的構(gòu)成220200250300車(chē)速（km/h）現(xiàn)況改良W5M51WRX911 6M/TW6MG1W5MG1不良補(bǔ)償費(fèi)用不良補(bǔ)償費(fèi)用采購(gòu)產(chǎn)品費(fèi)用采購(gòu)產(chǎn)品費(fèi)用公司內(nèi)部費(fèi)用公司內(nèi)部費(fèi)用2022/6/1534設(shè)計(jì)階段中的成本降低設(shè)計(jì)階段中的成本降低220200250300車(chē)速（km/h）現(xiàn)況改良W5M51WRX911 6M/TW6MG1W5MG1変動(dòng)費(fèi)削減変動(dòng)費(fèi)削減 資材費(fèi)資材費(fèi)

15、購(gòu)入品型費(fèi)購(gòu)入品型費(fèi) 所內(nèi)工費(fèi)所內(nèi)工費(fèi) 費(fèi)費(fèi)専用固定費(fèi)削減専用固定費(fèi)削減 専用投資専用投資 開(kāi)発費(fèi)（ 人件費(fèi)開(kāi)発費(fèi)（ 人件費(fèi) 試験車(chē)等）試験車(chē)等）開(kāi)発攜我出來(lái)事 部品 低減部品 低減部品種別削減共用化部品種別削減共用化利益率利益率純利益純利益投資投資投資投資投資、 利益率分子 分母両方作用投資、 利益率分子 分母両方作用削減流動(dòng)費(fèi)用削減流動(dòng)費(fèi)用模具采購(gòu)費(fèi)用模具采購(gòu)費(fèi)用公司內(nèi)部費(fèi)用公司內(nèi)部費(fèi)用賠償費(fèi)用賠償費(fèi)用材料費(fèi)用材料費(fèi)用削減專(zhuān)用固定費(fèi)用削減專(zhuān)用固定費(fèi)用專(zhuān)用投資專(zhuān)用投資開(kāi)發(fā)費(fèi)用開(kāi)發(fā)費(fèi)用減低零件成本減低零件成本零件種類(lèi)的削減以及通用化零件種類(lèi)的削減以及通用化投資同時(shí)作用于利潤(rùn)率的分子分母兩方面投

16、資同時(shí)作用于利潤(rùn)率的分子分母兩方面2022/6/1535手動(dòng)變速箱系列220200250300車(chē)速（km/h）現(xiàn)況改良W5M51WRX911 6M/TW6MG1W5MG150100150200250300350容量(Nm)QR519QR523QR631QR512 QR513力矩容量力矩容量2022/6/1536手動(dòng)変速機(jī)系列220200250300車(chē)速（km/h）現(xiàn)況改良W5M51WRX911 6M/TW6MG1W5MG1容量軸間距離050100150200250300350400450555759616365676971737577798183858789軸間距離（mm)容量（m)QR519

17、QR519AQ015QR513QR513QR52QR52 QR512QR512QR631QR63150100150200250300350容量(Nm)QR519QR523QR631QR512QR513力矩容量和軸間距力矩容量和軸間距力力矩矩容容量量軸間距離軸間距離2022/6/1537設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 良好的傳達(dá)效率良好的傳達(dá)效率n高速行使時(shí)的油溫高速行使時(shí)的油溫n錐形滾柱錐形滾柱減低余壓減低余壓 球球、滾動(dòng)滾動(dòng)n減低油量減低油量 行使時(shí)的油量低的構(gòu)造行使時(shí)的油量低的構(gòu)造n裝有油泵的手動(dòng)變速箱裝有油泵的手動(dòng)變速箱2022/6/1538高速行使時(shí)的油溫高速行使時(shí)的油溫60801001201401

18、60180200220100150200250300車(chē)速（km/h）油溫（）現(xiàn)狀改良W5M51WRXSTi 6M/T911 6M/TW6MG1W5MG1目標(biāo)2022/6/1539手動(dòng)變速箱傳達(dá)效率手動(dòng)變速箱傳達(dá)效率高負(fù)荷情況下，效率良好高負(fù)荷情況下，效率良好低負(fù)荷范圍的效率需要改良低負(fù)荷范圍的效率需要改良傳達(dá)效率傳達(dá)效率 4檔檔測(cè)量最大力矩測(cè)量最大力矩/1000rpm輸入軸旋轉(zhuǎn)數(shù)輸入軸旋轉(zhuǎn)數(shù)輸輸入入軸軸力力矩矩2022/6/1540自動(dòng)變速箱傳達(dá)效率自動(dòng)變速箱傳達(dá)效率4TH自動(dòng)變速箱本體的效率和手動(dòng)變速箱差距不大自動(dòng)變速箱本體的效率和手動(dòng)變速箱差距不大（ （除液力變矩器外除液力變矩器外） ）C

19、VT的人看可、了會(huì)不會(huì)受打擊輸入軸旋轉(zhuǎn)速度輸入軸驅(qū)動(dòng)力矩2022/6/1541空擋時(shí)的損失比較空擋時(shí)的損失比較自動(dòng)變速箱本體怠速效率和手動(dòng)的差別不大自動(dòng)變速箱本體怠速效率和手動(dòng)的差別不大。 。（ （除液力變矩器外除液力變矩器外） ）00.050.10.150.20.250.30.350.40100020003000400050006000輸入軸回転速度(rpm)損失(kW)M/TA/T輸入軸旋轉(zhuǎn)速度2022/6/1542設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)課題 高商品競(jìng)爭(zhēng)力高商品競(jìng)爭(zhēng)力n無(wú)級(jí)變速箱無(wú)級(jí)變速箱（）（）nSteering shiftn半自動(dòng)駕駛裝置半自動(dòng)駕駛裝置n6檔變速箱檔變速箱n短行程短行程手動(dòng)變速箱

20、手動(dòng)變速箱自動(dòng)變速箱自動(dòng)變速箱開(kāi)發(fā)世界通用的獨(dú)立技術(shù)開(kāi)發(fā)世界通用的獨(dú)立技術(shù)2022/6/1543手動(dòng)變速箱進(jìn)化史手動(dòng)變速箱進(jìn)化史1900年2000年2檔式檔式GM(1925)開(kāi)發(fā)同步器開(kāi)發(fā)同步器5檔式檔式6段式選擇式選擇式雙重雙重三重三重操作桿操作桿式式單一離合器單一離合器AMT復(fù)合離合器復(fù)合離合器AMT課題：自動(dòng)變速箱的優(yōu)越特性可以進(jìn)化到什么程度？2022/6/15446檔手動(dòng)變速箱檔手動(dòng)變速箱2022/6/1545短短 行行 程程MAZDAROADSTAR選檔行程換檔行程2022/6/1546自動(dòng)變速箱進(jìn)化史自動(dòng)變速箱進(jìn)化史1900年2000年GM(1940)液力耦合器液力耦合器課題課題： ：HEV、 、ITS等的協(xié)調(diào)控制等的協(xié)調(diào)控制液力變液力變矩器矩器扁平型扁平型