车辆发动机载荷谱及其应用-变速箱模型

变速箱通常安装在主离合器和转向机构之间，主要用来在不改变发动机转速的情况下，通过变速箱传动比的变化来提高车辆的适应能力。其功用主要有：

（1）在较大范围内改变主动轮的转速和扭矩。

（2）实现倒车行驶。

（3）变速箱中设有空挡，以便在发动机不熄火、主离合器接合时，中断动力的传递。

装甲车辆上安装的变速箱一般为有级式。所谓有级式变速箱，是指在发动机曲轴转速一定时，具有有限的几个定值传动比的变速箱。由于发动机转速和扭矩能在一定范围内变化，所以动力经变速箱后，能在几个更大的范围内改变装甲车辆主动轮上的扭矩和转速。挡数越多，对发动机工作就越有利，装甲车辆的动力性和经济性也越好，但挡数越多，变速箱结构就越复杂。

柴油机本身的扭矩适应性范围较小，需采用变速箱改变发动机曲轴输出的扭矩及转速，以满足整车在起步、加速、行驶及克服各种道路障碍时对驱动车轮牵引力及车速的不同要求。变速箱模型主要由综合传动装置中的前传动、第一轴系、第二轴系和第三轴系组成。在计算分析时，可以将变速箱简化为一定挡位下具有相应传动比、传动效率和输入/输出转动惯量的定轴式齿轮传动型式。简化后变速箱模块的数学模型如下：

式中，iact——实际传动比；(www.xing528.com)

Nact——变速箱的当前挡位；

ωin，ωout——输入、输出的角速度，rad/s；

Tin，Tout——输入、输出的扭矩，N·m；

η——变速箱总效率。

其中，变速箱效率模型的确定至关重要。齿轮式变速器的传动损失，主要由齿轮啮合损失、轴承摩擦损失、润滑油搅动损失等部分组成。变速器的效率是挡位、转速、扭矩和油温的函数，在一定挡位下，变速器的效率随传递扭矩的增加而增加，且随输入轴转速的加快而降低。