王移鵬

(中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司技術(shù)中心，吉林 長(zhǎng)春 130011)

機(jī)械式選換檔軟軸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分析

王移鵬

(中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司技術(shù)中心，吉林 長(zhǎng)春 130011)

在介紹國(guó)際優(yōu)秀汽車(chē)企業(yè)所使用的機(jī)械式選換檔軟軸標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容和發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)目前所采用的機(jī)械式選換檔軟軸在試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)所使用的標(biāo)準(zhǔn)，指出國(guó)內(nèi)所采用的機(jī)械式選換檔軟軸實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的拉脫力試驗(yàn)，壽命試驗(yàn)，高低溫試驗(yàn)，效率試驗(yàn)以及密封性試驗(yàn)等的不足之處，提出改進(jìn)建議。

選換擋軟軸;試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);效率試驗(yàn)

0引言

機(jī)械式選換檔軟軸是目前國(guó)內(nèi)卡車(chē)和客車(chē)上應(yīng)用較為廣泛的變速操縱形式。其中尤以客車(chē)為主。由于客車(chē)隨市場(chǎng)要求的低底盤(pán)化，隨之而來(lái)的結(jié)果就是這種占地空間極小，布置極為靈活的軟性傳動(dòng)系統(tǒng)具有了取代以往剛性桿件傳動(dòng)系統(tǒng)的趨勢(shì)，且發(fā)展極為迅速。而傳統(tǒng)桿式操縱的特點(diǎn)是易發(fā)生干涉，多支座，從而導(dǎo)致間隙大，效率降低，手感變差，阻尼變大，換擋力也變大。

軟軸除了具有以上所述的占地空間小，布置簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，還有質(zhì)量輕，工作時(shí)不易產(chǎn)生噪音等特點(diǎn)。隨著近幾年中國(guó)汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，專(zhuān)業(yè)的軟軸生產(chǎn)廠家也越來(lái)越多。同時(shí)對(duì)其相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)也越來(lái)越頻繁。在這種情況下，本文將介紹目前國(guó)內(nèi)對(duì)于軟軸的試驗(yàn)檢測(cè)所通行的標(biāo)準(zhǔn)，并針對(duì)其存在的不足提出自己的觀點(diǎn)，供相關(guān)工程技術(shù)人員參考，借鑒。

1 國(guó)際優(yōu)秀汽車(chē)企業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹

目前國(guó)內(nèi)軟軸產(chǎn)品性能比較好的基本都是外資或合資汽車(chē)零部件公司。就作者通過(guò)所接觸的一些這類(lèi)軟軸生產(chǎn)企業(yè)的情況來(lái)看，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)檢測(cè)要求更加苛刻，規(guī)定更加詳細(xì)全面。并且更新速度很快?；旧?-3年就會(huì)有一定的變化，做出一定的修訂。

例如效率試驗(yàn)，日本的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)把測(cè)量時(shí)軟軸的彎曲曲率作為一個(gè)參數(shù)帶入公式進(jìn)行了考核，這樣就避免了不同布置狀態(tài)下所測(cè)量的軟軸效率數(shù)據(jù)的不可比較性狀況，更加全面而且有說(shuō)服力。此外，日本公司在做效率試驗(yàn)時(shí)是在高溫，低溫，常溫三種狀況分別測(cè)量的。而國(guó)內(nèi)軟軸企業(yè)目前基本上都是單純的測(cè)量常溫狀態(tài)下的效率，且計(jì)算時(shí)也是簡(jiǎn)單的輸入/輸出。這樣的缺點(diǎn)是不能積累數(shù)據(jù)，一致性也很差，不同布置的軟軸間缺乏比較的依據(jù)。

此外，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于軟軸的密封性檢測(cè)，各部位拉脫檢測(cè)也有很?chē)?yán)格的規(guī)定，工作做得非常細(xì)致。有的甚至加入了振動(dòng)試驗(yàn)要求。

作者還注意到國(guó)外企業(yè)在做好產(chǎn)品性能的同時(shí)對(duì)成本的控制也非常嚴(yán)格。對(duì)于什么樣的車(chē)適用于什么變速器，該車(chē)選換擋力多大適用什么型號(hào)的軟軸，應(yīng)該采用什么結(jié)構(gòu)，芯線(xiàn)直徑應(yīng)該是多少，應(yīng)該用什么材料的護(hù)套，其有一整套的評(píng)價(jià)指標(biāo)和相關(guān)規(guī)定。最大限度的保證了產(chǎn)品的有效性和成本的最小化。絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)國(guó)內(nèi)某些企業(yè)為了保證產(chǎn)品性能而盲目加粗芯線(xiàn)的情況。而實(shí)際情況是產(chǎn)品性能并不僅僅由芯線(xiàn)的直徑所決定。這樣做的結(jié)果往往是事倍功半，增加了成本的同時(shí)產(chǎn)品性能也沒(méi)有多大改善。這是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)需要好好反思的問(wèn)題。

2 目前通用的試驗(yàn)行標(biāo)

2.1 目前通用標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)

通過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和與相關(guān)廠家的聯(lián)系交流，作者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)國(guó)內(nèi)軟軸生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 29101-92《汽車(chē)用操縱拉索總成》。但是該標(biāo)準(zhǔn)適用的是汽車(chē)上所有的操縱用軟軸，包括油門(mén)拉線(xiàn)式軟軸，離合器操縱用軟軸等。但是該標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于籠統(tǒng)，對(duì)于不同用途不同功能的軟軸采用了同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著時(shí)代的進(jìn)步，技術(shù)的革新，該標(biāo)準(zhǔn)也不能完全適用于今天的軟軸檢測(cè)要求。所以，目前國(guó)內(nèi)的軟軸行業(yè)急需制訂出新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 QC/T 29101－92的不足

雖然QC/T 29101-92是目前使用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，但是經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，作者認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)存在以下多處有待商榷的地方。

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)中所羅列的適合于選換擋軟軸的芯線(xiàn)接頭形式就是下列圖1，圖2所示的接頭，也就是標(biāo)準(zhǔn)中的圖7(B型)，圖9(D型)接頭。雖然這兩種形式包括了絕大部分的軟軸接頭形式，但是面對(duì)新型的輕型車(chē)和乘用車(chē)選換擋軟軸時(shí)并不適用。QC/T 29101-92制定時(shí)我國(guó)的乘用車(chē)還未普及，使用人群也極為有限，故其適用商用車(chē)的傾向性非常明顯。所以乘用車(chē)所用的軟軸接頭形式在該標(biāo)準(zhǔn)上都沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。更沒(méi)有提及針對(duì)乘用車(chē)的軟軸性能試驗(yàn)檢測(cè)的項(xiàng)目。

圖1 選換擋軟軸接頭

圖2 選換擋軟軸接頭

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)4.9中所規(guī)定的芯線(xiàn)與芯線(xiàn)接頭的拉脫力評(píng)價(jià)指標(biāo)并不適用于目前的形勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)中所列的直徑在2mm以下的芯線(xiàn)目前已很少見(jiàn)到，基本淘汰。而對(duì)于現(xiàn)在的中重型車(chē)所用的6mm以上直徑的芯線(xiàn)，又沒(méi)有作出相關(guān)的拉脫力規(guī)定。而目前作出的直徑2.5mm-5mm芯線(xiàn)的芯線(xiàn)接頭拉脫力規(guī)定又偏大。如果按照該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，必然帶來(lái)生產(chǎn)和檢測(cè)中巨大的人力物力資源浪費(fèi)。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)4.10中對(duì)護(hù)管與護(hù)管接頭的拉脫力所作的規(guī)定，其缺點(diǎn)相同于對(duì)芯線(xiàn)與芯線(xiàn)接頭的拉脫力所作的規(guī)定。也需要各企業(yè)根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行更改。

2.2.4 而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)4.11中對(duì)壽命的要求過(guò)于保守，對(duì)壽命負(fù)荷的規(guī)定卻過(guò)大。目前對(duì)變速器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)里程是輕型車(chē)40萬(wàn)公里，轎車(chē)40萬(wàn)公里，中重型車(chē)在100萬(wàn)公里左右。故標(biāo)準(zhǔn)中10萬(wàn)次的壽命要求有待商榷。此外，軟軸的實(shí)際工作中，某些部位一直是處在高溫條件下的，所以為了更好地發(fā)揮試驗(yàn)提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的功能，應(yīng)該在做壽命試驗(yàn)時(shí)在局部進(jìn)行加溫。

2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)4.11.1中耐高溫試驗(yàn)要求的是75℃，這明顯偏低。目前變速器外殼溫度隨設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不同，各變速器對(duì)其的要求也不一樣，但是80℃以上的比例較大。而軟軸在布置過(guò)程中某些部位會(huì)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)上方，這些部位的溫度可能高達(dá)130℃。雖然可以在軟軸局部加裝隔熱保護(hù)套，但是軟軸的溫度還是會(huì)達(dá)到100℃。所以在目前看來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的要求過(guò)于保守，已經(jīng)不再適合于目前的技術(shù)發(fā)展形勢(shì)。

其次，耐高低溫的評(píng)價(jià)指標(biāo)沒(méi)有量化，沒(méi)有全面的明確試驗(yàn)描述。作者在長(zhǎng)期的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高低溫試驗(yàn)后有些產(chǎn)品出現(xiàn)了內(nèi)護(hù)套融化而使軟軸失效的狀況。所以建議該項(xiàng)目的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)該細(xì)化全面，表述的也應(yīng)該更加詳細(xì)。2.2.6 標(biāo)準(zhǔn)5.6中行程效率的計(jì)算公式中所謂的殘余伸長(zhǎng)量δ是個(gè)極富爭(zhēng)議的參0

量。其數(shù)值極小，而測(cè)量過(guò)程中軟軸的對(duì)中度對(duì)行程效率的影響程度可能已經(jīng)大于該參量在計(jì)算公式中對(duì)效率結(jié)果的影響。如果在這種條件下還堅(jiān)持帶入殘余伸長(zhǎng)量δ0入效率計(jì)算公式，其結(jié)果必然是加大了試驗(yàn)誤差而不是精確了試驗(yàn)結(jié)果。

此外，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)樣品的評(píng)價(jià)指標(biāo)定的過(guò)于保守。目前國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟軸的載荷效率要求是不低于80%，而該標(biāo)準(zhǔn)只要求70%，過(guò)于偏低。實(shí)際上國(guó)內(nèi)大多數(shù)軟軸企業(yè)的產(chǎn)品目前都已達(dá)到了這個(gè)指標(biāo)。而對(duì)于行程效率該標(biāo)準(zhǔn)也要求不得低于70%。實(shí)際上選換擋軟軸的行程效率在這么低的情況下極有可能是選換擋失敗的。這么低的指標(biāo)根本就是形同虛設(shè)。就我們目前國(guó)內(nèi)的企業(yè)概況來(lái)看，行程效率應(yīng)該設(shè)定在85%是比較合適的。在特殊情況下甚至可以要求達(dá)到90%。

2.2.7 該標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定軟軸總成的密封試驗(yàn)。作者在長(zhǎng)期的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)軟軸在大負(fù)載條件下的壽命達(dá)到某一條件時(shí)會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑脂流出的情況，更有甚者會(huì)出現(xiàn)末端金屬護(hù)套內(nèi)的樹(shù)脂護(hù)套滑出的現(xiàn)象。故應(yīng)考慮加入針對(duì)密封性等的試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目。同時(shí)在耐久壽命等項(xiàng)目的評(píng)價(jià)中也應(yīng)對(duì)其作出相關(guān)的要求。

2.2.8 該標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定軟軸總成的防塵罩試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目。防塵罩起著隔離外界灰塵、泥水的功能，故一定要求固定牢固，且不能在高低溫作用下出現(xiàn)老化破裂的現(xiàn)象。故建議加入這些試驗(yàn)項(xiàng)目。

3 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 29101-92《汽車(chē)用操縱拉索總成》已經(jīng)不適用目前的試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)更新的速度緩慢，企業(yè)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)幾十年不變。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)技術(shù)的投入嚴(yán)重不足，對(duì)技術(shù)的重視程度不夠;建議結(jié)合國(guó)際優(yōu)秀企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重新制定國(guó)內(nèi)汽車(chē)選換檔軟軸的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

［1］ 鄭禹福，高志華，包裕茂，等.汽車(chē)用操縱拉索總成［S］.QC/T 29101-92：39.

［2］ 胡靖.變速操縱拉索在gz610客車(chē)中的應(yīng)用［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，21(5)：153-154.

責(zé)任編輯：吳旭云

An analysis of the experiment standard of mechanical selecting and shifting flexible shaft

WANG Yi-peng
(China FAW Group Corporation R and D Center，Changchun 130011，China)

Based on introducing the basic content and development situation of mechanical selecting and shifting flexible shaft standard used by international excellent automobile enterprises，this paper，combining with the current standard in our country，points out the disadvantages of pull-out force experiment，lifetime experiment，high and low temperature experiment，efficiency experiment and tightness experiment in domestic mechanical selecting and shifting flexible shaft standard and gives some suggestions on improvement.

selecting and shifting flexible shaft;experiment standard;efficiency experiment

TH186

A

1009-3907(2010)08-0048-03

2010-04-20

王移鵬(1980-)，男，吉林長(zhǎng)春人，助理工程師，主要從事變速操縱系統(tǒng)及選換檔軟軸的檢測(cè)及試驗(yàn)研究工作。