艾里遜30004000系列變速箱應用與安裝

1、3000-4000系列變速箱簡介10514主要內(nèi)容型號型號 3000系列及變扭器 4000系列及變扭器 變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理 變扭器 行星齒輪組和動力輸出電子控制 和車輛電子系統(tǒng)界面 緩速器 allison計算機輔助分析系計算機輔助分析系 iscaan iscaan的功能變扭器的匹配匹配性能分析計算實例分析變速箱及控制系統(tǒng)的安裝要求變速箱及控制系統(tǒng)的安裝要求 變速箱的安裝固定 傳動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng) 電器連接i/o 功能預知功能及燃油經(jīng)濟性功能 調(diào)試及注意事項調(diào)試及注意事項 3型號型號3000 product family 3000 3000sp 3200 3200mh 320

2、0ors 3200sp 3500 3500ors 3500sp 3700 3700sp 4000 product family 4000 4000mh 4000ors 4000sp 4200 4200ors 4430 4430sp 4430ors 4440 4500 4500ors 4500sp 4600ors 4700 4700ofs 4700sp 4800 4800sp變扭器tc411,tc413,tc415,tc417 tc521,tc531,tc541,tc418,tc419.tc421 tc551,tc561變速箱結(jié)構(gòu)變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理和工作原理輸入組件 連接發(fā)動機與變速器齒輪箱組

3、件. 由變速器/發(fā)動機連接件及變扭器/閉鎖離合器組成齒輪箱組件 齒輪箱組件包括行星齒輪組件, 離合器及主油泵. 取決車型和用途, 齒輪箱可提供4至6個前進擋和1個倒擋輸出組件 變速器后部輸出部件以傳遞變速器的功率/扭矩到車輛的傳動系統(tǒng). 由減速器, 停車駐動器, 冷卻器接口, 輸出法蘭及后支撐支架組成控制組件 位于變速器底部. 控制變速器的工作. 包括油底殼(2吋及4吋), 變速器油及濾清器, 控制換檔的閥體及電磁閥變速箱結(jié)構(gòu)變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理和工作原理3000-40003000-4000系列變速器附件系列變速器附件shift selectortcmharness變速箱結(jié)構(gòu)變速箱結(jié)構(gòu)和工作原

4、理和工作原理7變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理發(fā)動機與變速器間提供液壓-機械式偶合由泵輪, 導輪, 渦輪及閉鎖離合器組成 泵輪 以發(fā)動機速度轉(zhuǎn)動 渦輪 與變速器渦輪軸連接 導輪 將循環(huán)液體的流向重新導向泵輪增大扭矩 閉鎖離合器 在發(fā)動機與變速器間提供1:1的機械偶合變扭器結(jié)構(gòu)和工作動畫變扭器結(jié)構(gòu)和工作動畫變扭器變扭器行星齒輪和動力輸出行星齒輪和動力輸出3k-4k 6speed系列變速器利用3個行星齒輪組(p1,p2,p3)產(chǎn)生不同速比的輸出離合器組(c1, c2, c3, c4, c5)驅(qū)動和固定相關的部件(行星齒輪組)以產(chǎn)生不同的輸出旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)主軸/輸出軸和相關部件傳遞電控液壓系統(tǒng)控

5、制離合器的應用和釋放行星齒輪組 由太陽輪(中部), 齒架(連接4個行星齒輪)和齒圈(外部)構(gòu)成 行星齒輪組中的一個部件固定另一部件被轉(zhuǎn)動(或稱為輸入), 第三個部件成為輸出部件變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理行星齒輪組和動力輸出行星齒輪組和動力輸出 c1 c3 c2c4c5 p1p2p3行星齒輪組和動力輸出行星齒輪組和動力輸出離合器組 離合器組按操作所需對行星齒輪組提供輸入及固定 離合器分旋轉(zhuǎn)(c1,c2)及固定(c3,c4,c5)兩種類型 兩組離合器同時作用獲得前/后檔位q 1 檔: c1和c5離合器作用q 2 檔: c1和c4離合器作用q 3 檔: c1和c3離合器作用q 4 檔:

6、 c1和c2離合器作用q 5 檔: c2和c3離合器作用q 6 檔: c2和c4離合器作用q 倒檔(r): c3和c5離合器作用q 空檔(n): 僅一組離合器(c5)作用 3k-4k系列pto 發(fā)動機驅(qū)動，pto與變扭器殼連接，個螺栓 側(cè)側(cè)置pto（8:00,4:00鐘位置），頂側(cè)置pto（1:00, 8:00鐘位置） 4k 只有頂側(cè)置pto（1:00, 8:00鐘位置） 輸出扭力： 變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理pto 取力器選裝取力器選裝pto 取力器工作取力器工作dv變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝)driver controls變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱

7、結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝)air from aux air tankmust be clean and dryall air lines must be cleaned out prior to assemblybrake pedal (pressure switches) and / or leveroptional sump coolers availableenable switchrmr變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝) 減速器能量 變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝)減速性能的匹配 減速性須與車輛匹配q 考

8、慮的主要因素: 車輛的gvw (滿載/空載) 后橋速比 輪胎尺寸 乘客和司機的舒適度 加強冷卻 加強車輛制動系統(tǒng)的壽命q 車輛的制動值:一般制動值: 0.15g 0.20g一般制動值(+): 0.25g 0.30g (乘客可能抱怨)緊急制動值: 0.6g 0.7g (輪胎拉帶) 變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝)q 常規(guī)設計原則:減速度值 0.10g 0.15g (減速器) 若無天氣條件影響可0.20g車輛的冷卻系統(tǒng)必須能夠散除減速器工作產(chǎn)生的熱能 減速器控制系統(tǒng)q 控制系統(tǒng)選擇三級緩速(與專用制動（閥）踏板配合）手柄控制(城市間/旅游客車)自動應用(油門關閉時)

9、q 減速器控制系統(tǒng)應提供可控制的及可接受的減速級別和最大的燃油經(jīng)濟 性, 最長的制動系壽命或兩者的平衡(較高的減速級別66% - 100%可能 影響乘坐舒適性)q 使用減速器主控開關 冰滑路面關閉減速器 具有abs的車輛(輔助司機控制) 前置驅(qū)動絞接客車變速箱結(jié)構(gòu)和變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理緩速器工作原理(選裝選裝)allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan包括動力系在內(nèi)的各系統(tǒng)和各部件的選擇應考慮到其相互間的兼容性, 所需的工作循環(huán)和維修保養(yǎng)的要求以滿足車輛的綜合工作特性allison的iscaan提供了一方式以評估不同部件/系統(tǒng)的選擇對車輛性能

10、選擇的影響iscaan: 計算機應用分析系統(tǒng)(web-site based system for computerized application analysis)的縮寫allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan使用iscaan的目的 預算可接受的整車性能 利用allison的經(jīng)驗 優(yōu)化車輛系統(tǒng)的性能 輔助設計動力系統(tǒng)的輪廓選擇一適當變速器的重要性 變速器, 變扭器, 發(fā)動機和其它車輛系統(tǒng)間的適當匹配是保證車輛性能和可靠性的關鍵如下諸元將影響車輛的動力性q 發(fā)動機特性q 變扭器特性q 發(fā)動機變扭器的匹配q 變速器特性q 減速器能量allisona

11、llison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaanq 減速器控制q 車輛因素(gvw,驅(qū)動橋速比等）q 環(huán)境因素(車輛如何使用及使用地情況） 車輛設計時下述因素應被考慮q 最高車速q 爬坡度q 加速性q 燃油經(jīng)濟性q 潛在的換檔循環(huán)q 減速性能q 負載工作循環(huán)q 乘客舒適度allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaaniscaan將對特定的組合進行應用分析如下諸元將被檢驗： 變速器與車輛種類的兼容性 變速器的額定值 變扭器匹配的適宜性 車輛的基準(爬坡度, 最高車速等) 特別性能要求(符合政府法規(guī)要求的特種車輛如消防車標準) 減速

12、性及減速時產(chǎn)生的熱量 iscaan數(shù)據(jù)輸入表1及2allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan發(fā)動機與變扭器的匹配 發(fā)動機與變扭器匹配性能的計算即變扭器渦輪軸輸出性能的計算allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan 發(fā)動機外特性（試驗室扭矩曲線lug-back）allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan變扭器吸收圖allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan 發(fā)動機與變扭器的匹配舉例allisonallison計算機

13、輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan 輸入扭矩(n.m) 輸出扭矩(n.m)allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaanallisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan 輸入功率 (kw) 輸出功率 (kw)allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan發(fā)動機外特性（加速扭矩曲線accl）allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan變扭器的匹配需考慮冒黑煙控制器的影響allisonallison計算機輔助分析

14、系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan根據(jù)發(fā)動機的要求和經(jīng)驗選擇合適的變扭器allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan換檔時機 t系列變速器的換檔點可在1700 rpm 2800 rpm間設定 針對一換檔點tcm還可設其為下述各種模式:q s1/s5(動力), 全油門升檔近發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速 q s2/s6(動力), 全油門升檔近發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速大約90% q s3/s7(經(jīng)濟), 全油門升檔近發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速大約86%q s4/s8(經(jīng)濟), 全油門升檔近發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速大約77%q s9(經(jīng)濟), 升/降檔低于s4/s8q sa(經(jīng)濟), 全油門

15、類升/降檔類似s1/s5, 但部分油門升/降檔低于 s1/s5部分油門時q sb(經(jīng)濟), 全油門類升/降檔類似sa, 但部分油門升/降檔稍高于sa部 分油門時q s1-s4換檔模式適用于全程調(diào)速發(fā)動機, s5-s8換檔模式適用與兩極調(diào) 速發(fā)動機allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan s1（實線）/s9（虛線）換檔模式比較 allisonallison計算機輔助分析系統(tǒng)計算機輔助分析系統(tǒng)iscaaniscaan 換檔點的設定應本著換檔前/后發(fā)動機的轉(zhuǎn)速落在發(fā)動機峰值扭矩轉(zhuǎn)速和靠近發(fā)動機最大功率轉(zhuǎn)速之間 考慮城市公交客車的運行條件, 換檔點可設定

16、在靠近發(fā)動機峰值扭矩轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速側(cè)但換檔后發(fā)動機的轉(zhuǎn)速有可能低于發(fā)動機峰值扭矩轉(zhuǎn)速. 咨詢發(fā)動機廠商以確定可接受的發(fā)動機(轉(zhuǎn)速)工作區(qū)域系列變速箱變扭器殼承受的彎矩為：1700nm - 2400nm 變速箱的安裝固定變速箱的安裝固定t系列變速箱可提供后輔助支撐變速箱的安裝固定變速箱的安裝固定傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)t系列變速器可使傳動系產(chǎn)生較高的速度不正確的傳動系設計將增大傳動系統(tǒng)的振動和噪音的產(chǎn)生并將損壞變速器及其它部件衡量傳動系設計的參數(shù) 扭轉(zhuǎn)加速度 衡量綜合的不均勻運動,如變速器加速/減速時作用在傳動軸上的加速度. 反之亦然 慣量加速度 衡量傳動軸的不均勻運動, 由u型接頭驅(qū)動(輸入)/非驅(qū)動(輸

17、出)端的產(chǎn)生的峰值加速度傳動系設計需主要考慮的因素: 角度(變速器/橋) 傳動軸尺寸/傳動系最大轉(zhuǎn)速 其它, 如: 傳動軸萬向節(jié)十字頭中心至車架的距離, 懸架的行程及傳動軸的動平衡等傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) allison的計算軟件輔助傳動系的設計冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)變速器的工作溫度 最小啟動溫度, transynd : -35 c 油底殼最小連續(xù)工作溫度: 40 c 油底殼常規(guī)連續(xù)工作溫度: 93 c 油底殼最大連續(xù)工作溫度: 121 c 變扭器最大斷續(xù)輸出溫度: 149 c 減速器最大斷續(xù)輸出溫度: 165 c 變速器外殼容許最大溫度: 121 ct系列水冷冷卻器的布置 冷卻器合理的布置是oem的責任

18、 allison推薦的變速器的油冷卻器布置冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) allison推薦的變速器的油冷卻器布置冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的評估(計算) 平衡溫度 熱負荷能力 冷卻器q值 滿足所有要求的最大熱負荷能力 外部數(shù)據(jù)要求: 發(fā)動機水流量, 散熱器q值, 進入冷卻器的 水溫度冷卻系統(tǒng)試驗為了驗證冷卻系統(tǒng)的效能, 須對樣車進行冷卻系統(tǒng)試驗. 參見allison的實驗規(guī)范td-15749 安裝輸出法蘭變速箱安裝長度的確定發(fā)動機連接變速箱的安裝方式 傳動軸安裝 冷卻系統(tǒng) 電控系統(tǒng)安裝 整車電器接口緩速器控制方式安裝變速箱傳動軸連接法蘭傳動軸連

19、接法蘭 多種法蘭可供選擇, allison 可以提供按用戶的要求提供.防塵罩的安裝 變速箱總長度計算傳動軸安裝校核 安裝輸出法蘭或節(jié)叉參考圖：3000 as66-441 和as66-442變速箱總長度計算53變速箱與發(fā)動機連接 發(fā)動機連接 1000/2000系列 標準匹配 -sae no. 號 飛輪殼和sae no. 號 3000系列 標準匹配 -sae no.2 號 飛輪殼 可采用過渡方式連接 sae no.1 號 飛輪殼 4000系列標準匹配 -sae no.1 號 飛輪殼 注: 通過撓性盤與發(fā)動機連接, 標準連接件由allison 提供. 54發(fā)動機連接示意圖55變速箱的安裝 變速箱的安

20、裝有如下方式：懸置于發(fā)動機飛輪殼上通過計算作用于飛輪殼連接面上的彎矩在發(fā)動機和變速箱的允許范圍內(nèi)發(fā)動機飛輪殼連接變速箱后支撐通過計算作用于飛輪殼連接面上的彎矩超過發(fā)動機允許范圍利用變速箱變扭器殼上的安裝孔“搖籃式”安裝遠距離安裝對于客車大都采用第一種方式注意：遠離熱源以上，變速箱下方留有足夠的拆裝濾芯和放油塞的空間；變速箱的安裝應保證拆卸變速箱的方便性安裝角度要求見transmission data計算參考文件 58后支撐60安裝角度要求傳動軸運動校核參考文件： 和driveline design傳動軸的安裝61 冷卻系統(tǒng)的安裝油冷卻器的選擇 整體油冷器和分體油冷器冷卻系統(tǒng)安裝要求油-水冷卻器

21、, 串接在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中. oem 負責按allison要求將分體冷卻器固定在合適位置. 變速箱- 冷卻器間的油管連接 冷卻器-發(fā)動機散熱器間的水管連接 油和水流向相反. 發(fā)動機大小循環(huán)時油冷卻器中都應有冷卻水 散熱器需加大散熱能力。油冷器和油管遠離熱源，油管可靠固定，不能與車架干涉磨擦注: 油冷卻器, 油管和油管接頭由allison提供, 增加的水管由oem廠負責. 緩速器控制系統(tǒng) 儲能器的安裝 專用的帶緩速器控制的行車制動踏板 從車輛輔助儲器罐取氣. 緩速器控制油管連接 控制系統(tǒng)接線參考圖： 緩速器系統(tǒng)安裝 變速箱電控系統(tǒng)組成 電腦換檔器 繼電器盒 線束 車輛電器系統(tǒng)的接口1000/20

22、00示意圖 3000/4000示意圖 68電控系統(tǒng)安裝要求 電腦安裝要求最佳安裝位置在在駕駛室內(nèi)，易于接近和維修線束接口向下或水平，不能向上下部留足夠的空間插拔主線束安裝面已絕緣，可以安裝在金屬件上但散熱面不是絕緣的，禁止接地如果tcm安裝在駕駛室外，則應保證：防電磁干擾防水防飛濺物沖擊遠離熱源300mm以上,并充分考慮車輛使用是否經(jīng)常有涉水的情況參考文件：controls component installation注意：車輛焊接操作一定要分離和主線束插頭 繼電器盒vim安裝要求 vim為選裝項，如果選用，安裝位置與在同一個區(qū)域1000/2000換檔器2 3000/4000換檔器換檔器的安裝

23、要求 安裝與駕駛員右手側(cè)前方，與水平呈度傾角在車輛行駛過程中方便駕駛員觀察和操作換檔器盡量避免換檔器上積累灰塵有足夠的間隙安裝拆卸線束接頭70變速箱線束變速箱線束長度的確定線束的布置和捆扎應保證在車輛的使用壽命期間.1線束避免電磁干擾的環(huán)境2.2 線束中的線不受破壞2.3 所有線束帶的接頭不受損壞所以：單獨捆扎變速箱線束以避免與產(chǎn)生電磁干擾的線分開，同時也便于維修避免與尖銳物體和活動物體直接接觸所有接頭處線束須留有活動余量每隔200-400mm的距離要有捆扎線束不應捆綁過于緊，更不能折疊捆綁過緊不能將線束捆扎在液體管路和水管上遠離熱源200mm以上，否則加隔熱裝置其他注意：不能更改破壞變速箱帶的線束和插接器！參考文件：controls component installation72油門位置傳感器73基本接線 輸入和輸出功能接線線束規(guī)格要求及散線防護總線. 車輛電器系統(tǒng)的接口743000/4000基本接線：tcm 電源線和負極線 點火電源 空擋啟動倒檔回路變速箱故障燈車速里程表換檔器照明 油溫表 或油溫報警燈參考文件 (包括1000/2000基本接線）tcm電源線和接地線的接法情況：如果車輛不