ZF 8HP新一代自动变速器

本文介绍了ZF公司新一代8速自动变速器技术的发展过程,该型变速器在紧凑化、低转速化、启停系统和滑行模式等方面具有突出的优势。

AS Tronic—适用于中型货车的ZF新变速器产品

在重型商用车方面,自动换档变速器在多年前已被接受并正在扩大其市场份额。在中型车方面,商用车辆主要由经过适当培训的驾驶员完成在城市和长距离的频繁装卸运输。这类车辆非常适合采用自动变速器。而ZF很早就开发了ASTronic系列的变速器。本文的第一部分描述了系统概念的选择和相关标准。必须在部分互相矛盾的需要中(适应性、产品成本、可靠性等)寻找折中的解决方案。这里介绍了各独立元件模块化和集成化的概念。由于功能建立在电子和软件之上,而产品特性则由顾客“感受”。本文第二部分详细介绍了本项目的开发过程。系统性的要求(顾客、系统等)由功能软件实现,采用快速成形技术(RAP)确保开发工作的一致性。由于复杂的控制软件和为适应市场和顾客各种要求所需的灵活反映,因此昂贵的试验是至关重要的。

ZF-ECOLIFE-适用于城市公共汽车的、现代化的动力换档变速器

除了内燃机和车桥系统外,道路车辆的传动系统主要由变速器所决定。目前城市公共汽车中主要采用动力换档的自动变速器,特别是因为它们具有舒适性高和操纵便捷的特点。今天变速器系统的新挑战源自于内燃机的改进,特别是受制于排放法规使得内燃机提高转矩和冷却温度。另一方面,车辆的全寿命成本正变得更加重要,并由此带来技术方面的挑战,例如更高的可靠性和更佳的燃油经济性等。将诸如成本、舒适性最优等各种要求合并,形成了相当复杂的需求内容。而且这些需求对车辆制造商和诸如操作人员的最终用户有所不同。因此ZF公司开发新一代动力换档变速器,将长期目标与诸如更广的车辆应用场合、降低全寿命成本、简化使用条件等用户需求相结合。采用QFD(质量功能展开)方法分析后发现,由液力变矩器、行星齿轮机构和初级缓速器组成的动力换档变速器是满足各种不同需求的最佳方案。我们开发的新变速器在设计和制造的各个细节方面均采用了特殊和全新的解决方案。将最新的开发工具和方法应用与概念定义中。最终形成的动力换档变速器是一个6档行星齿轮变速器、带锁止离合器的液力变矩器,并可选装扭转减振器。新的冷却系统有两个热交换器,以提高系统的可靠性和改善城市公共汽车初级缓速器的制动转矩以适应更重的车辆、较高平均速度、长时间性能和舒适性等方面的要求。新型ECU直接安装在变速器上,其电气安装界面做到最小。其结论是,新型动力换档变速器的优势非常突出,因为它们体现了当代和今后动力传动系统应有的高性能,以及更佳的全寿命成本和优越的舒适性;并且在安全性和环保方面都相当出色。最后强调一下,我们将其取名为EcoLife,象征着更高的经济性和生态效益以及寿命。

ZF AS Tronic系列-适用于各种商用车辆的自动变速器(一)

ZF最新开发ASTronic系列自动变速器是一款能够全面满足客户需求的变速器。该系列产品覆盖了货车的从低转矩直到2600Nm的转矩范围,有6、10、12和16档变速器可供选择。ASTronic系列在降低油耗、降低噪声、提高驾驶舒适性和安全性等方面均有建树。

ZF AS Tronic系列-适用于各种商用车辆的自动变速器(二)

ZF最新开发ASTronic系列自动变速器是一款能够全面满足客户需求的变速器。该系列产品覆盖了货车的从低转矩直到2600Nm的转矩范围,有6、10、12和16档变速器可供选择。ASTronic系列在降低油耗、降低噪声、提高驾驶舒适性和安全性等方面均有建树。

EST117B-降低单H操纵杆手动变速器同步故障的ZF变速器控制单元

目前很多OEM决定将双H杆操纵系统改成为单H杆操纵系统以应用到手动变速器上以减少空间和改善换档的人机工程。ZF公司最新开发的EST117B系统能够确保换档舒适性和避免非故意的换档失误。系统具有极小的信号界面和很低的硬件成本,因而特别适用于新兴国家市场。

动力传动系统和悬架对改善燃油经济性的潜力及局限性

本文给出了动力传动系统和悬架的潜力范围及不同技术的机会和局限性。影响车辆燃油经济性的变速器的关键参数包括档位数、速比间隔、总速比分布、用于优化发动机特性的振动阻尼系统、内部损失及对效率的影响、影响驱动阻力的部件重量等。车辆用动力传动系统的设计还有一个重要的任务是帮助用户在经济性和动力性两方面之间找到一个平衡。本文对其采用的概念、设计关系、控制技术等进行了逐一描述。

汽车电子技术的发展趋势

电子技术在汽车工业中占有非常重要的地位。它可满足现代化车辆在燃油经济性 ,排放 ,安全性 ,舒适性和动态驾驶等方面的要求。但是对车辆制造商而言 ,在诸如 42 V车载电源 ,独立系统和多媒体技术的集成及软件的开发和使用等方面具有很大的挑战。同时为适应“新经济”的步伐 ,“经典的汽车工业”必须熟悉其游戏规则以及面对来自计算机和通讯工业新的竞争。

车辆变速齿轮的研究热点

为满足客户和法规要求,车辆变速齿轮传动的性能必须不断提高。下面列举了齿轮设计的趋势和车辆变速器的开发方法:变速系误差和齿轮噪声的实验和计算优化;卡车变速器螺旋行星齿轮推力锥技术的开发与应用;船用与轿车变速器渐开线齿轮(斜面齿轮)锥体的开发;齿轮与变速器优化的有限元法。

镀层和表面改进对齿轮寿命的影响

表面镀层或精加工过程是改善硬齿面齿轮承载能力的未来技术。通过基础试验,测试了不同镀层和精加工过程对抗磨损性能、耐磨损性、微点蚀、点蚀倾向和效率的影响。而且还获得了各种不同变速器镀层齿轮的使用报告。总体而言,变速器镀层齿轮可看作是一种改善薄弱环节的"修补方法"。该项技术的进一步应用主要取决于其可接受程度或/和成本效益关系及试验要素、设计数据等。

动力传动圆锥渐开线齿轮的设计、制造和应用

圆锥渐开线齿轮(斜面体齿轮)被用于交叉或倾斜轴变速器和平行轴自由侧隙变速器中。圆锥齿轮是在齿宽横断面上具有不同齿顶高修正(齿厚)的直齿或斜齿圆柱齿轮。这类齿轮的几何形状是已知的,但应用在动力传动上则多少是个例外。ZF公司已将该斜面体齿轮装置应用于各种场合:4WD轿车传动装置、船用变速器(主要用于快艇)、机器人齿轮箱和工业传动等领域。斜面体齿轮的模数在0.7mm-8mm之间,交叉传动角在0°-25°之间。这些边界条件需要对斜面体齿轮的设计、制造和质量有一个深入的理解。在锥齿轮传动中为获得高承载能力和低噪声所必须进行的齿侧修形可采用范成法磨削工艺制造。为降低制造成本,机床设定和由于磨削加工造成的齿侧偏差可在设计阶段利用仿真制造进行计算。本文从总体上介绍了动力传动变速器斜面体齿轮的研发,包括:基本几何形状、宏观及微观几何形状的设计、仿真、制造、齿轮测量和试验。

商业车辆变速箱中的空转轴承

滚针轴承是商业车辆中应用最为广泛的空转轴承,本文论述了这种轴承的以下要求:影响其使用寿命的参数、壳体类型的选择、壳体材料、损坏类型和相应的台架试验。 1.引言由于发动机功率的不断增大和经济的传动类型的增多,现代变速箱采用较多的齿轮和最佳的齿轮档。紧凑的结构和现代的换档以及变速箱的设计(图1)要求诸齿轮不脱开啮合而依靠用空转轴承装在轴上。虽然最早期的典型的商业车辆变速箱在采用这些轴承的地方采用滑动轴承,而现在6和12档变速箱即S6-90组合部件和16档变速箱(Ecosplit),用适当的专用滚动轴承。

Optimized Parameter Combinations of Hydraulic Damper Modules

This paper is devoted to the problem of finding optimized parameter combinations of automotive damper modules. Different cost functions using the amplitude spectrum of the excitation and the frequency response function of the car model will be investigated and it is shown that for three different arbitrary road excitations there exists a parameter combination of top mount stiffness, piston rod mass and damping constant that provides an optimum for the dynamic wheel load fluctuation. The achieved advantage of the optimized damper module regarding the dynamic wheel load fluctuation compared to a simple damper in a two mass vibration system can reach up to 20 percent.

表面硬化零部件的成形和热处理对结晶粒度和疲劳强度的影响

表面硬化钢的结晶粒度对于加工和零件承载能力是一个重要的特性。钢材使用者通常采用的结晶粒度试验方法必须关注实际需要。材料试验室必须开展补充试验,并述及未来生产工艺和制定标准。本文给出了一份影响结晶粒度因素的报告,对结晶粒对零部件承载能力的影响做出解释,并论述了金属外层和内核之间的差异。

动力传动圆锥渐开线齿轮的设计、制造和应用Ⅱ

圆锥渐开线齿轮(斜面体齿轮)被用于交叉或倾斜轴变速器和平行轴自由侧隙变速器中。圆锥齿轮是在齿宽横断面上具有不同齿顶高修正(齿厚)的直齿或斜齿圆柱齿轮。这类齿轮的几何形状是已知的,但应用在动力传动上则多少是个例外。ZF公司已将该斜面体齿轮装置应用于各种场合:4WD轿车传动装置、船用变速器(主要用于快艇)、机器人齿轮箱和工业传动等领域。斜面体齿轮的模数在0.7mm-8mm之间,交叉传动角在0°-25°之间。这些边界条件需要对斜面体齿轮的设计、制造和质量有一个深入的理解。在锥齿轮传动中为获得高承载能力和低噪声所必须进行的齿侧修形可采用范成法磨削工艺制造。为降低制造成本,机床设定和由于磨削加工造成的齿侧偏差可在设计阶段利用仿真制造进行计算。本文从总体上介绍了动力传动变速器斜面体齿轮的研发,包括:基本几何形状、宏观及微观几何形状的设计、仿真、制造、齿轮测量和试验。

降低变速器、车桥和转向系统的功率损失(一)

车辆传动系统的最佳设计能够有效降低CO2的排放。手动变速器、液力机械变速器、DCT、CVT和混合动力系统等不同的传动系统适用于不同的需求和不同的车辆。通过增加档位和速比范围,发动机可在不降低车辆动力性的前提下燃油经济性更佳。变速器自身的效率可通过采用燃油效率更高的变速器润滑油、改善润滑系统及油泵、优化换档策略和优化齿轮、轴承及密封等得以提高。随着采用能够承受更高负载的轻量化材料和部件,变速器的转矩/质量比大幅提升。在上述领域,未来进一步的改进将集中在新型润滑、材料、部件、制造工艺、成本和用户效益等方面。

降低变速器、车桥和转向系统的功率损失(三)

车辆传动系统的最佳设计能够有效降低CO2的排放。手动变速器、液力机械变速器、DCT、CVT和混合动力系统等不同的传动系统适用于不同的需求和不同的车辆。通过增加档位和速比范围,发动机可在不降低车辆动力性的前提下燃油经济性更佳。变速器自身的效率可通过采用燃油效率更高的变速器润滑油、改善润滑系统及油泵、优化换档策略和优化齿轮、轴承及密封等得以提高。随着采用能够承受更高负载的轻量化材料和部件,变速器的转矩/质量比大幅提升。在上述领域,未来进一步的改进将集中在新型润滑、材料、部件、制造工艺、成本和用户效益等方面。

降低变速器、车桥和转向系统的功率损失(二)

车辆传动系统的最佳设计能够有效降低CO2的排放。手动变速器、液力机械变速器、DCT、CVT和混合动力系统等不同的传动系统适用于不同的需求和不同的车辆。通过增加档位和速比范围,发动机可在不降低车辆动力性的前提下燃油经济性更佳。变速器自身的效率可通过采用燃油效率更高的变速器润滑油、改善润滑系统及油泵、优化换档策略和优化齿轮、轴承及密封等得以提高。随着采用能够承受更高负载的轻量化材料和部件,变速器的转矩/质量比大幅提升。在上述领域,未来进一步的改进将集中在新型润滑、材料、部件、制造工艺、成本和用户效益等方面。

变速箱开发中的全自动验证测试

全自动验证测试建立的目的是为了增加样件变速箱的验证测试效率并对其进行比较分析。因此分步程序被用于对测试台的控制来确保可重复的测试流程。这意味着新的测试阶段程序可以直接插入到旧的测试阶段程序中,这在以往的人工操作中是很难实现的。数据测量由FAMOS测量工具实现。良好的人机界面可以让操作员对不同的模块结果直接进行可视化预读。为了对测试结果进行管理,包含变速箱的主要功能的数据的测试报告由系统自动生成。

液压油供给系统及其发展趋势

本文研究了配备动力换档变速器车辆的液压油供给系统,论述了目前使用的密封系统及今后的发展趋势,并通过台架试验评价了灰铸铁密封环和热塑型替代材料的性能。