高畅，葛文政

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

一种重卡高效率选换档软轴的优化设计

高畅，葛文政

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章以某重卡的选换档软轴为研究对象。通过台架试验来分析不同结构的软轴负载效率、行程效率的差别，并在整车上进行试装验证，采用效率最高的软轴状态以提高变速操纵系统的轻便性。

重卡；变速操纵；选换档软轴

引言

重卡变速操纵系统按布置方式可分为纯硬杆式、硬杆加软轴式、纯软轴式等。随着重卡不断高端化的发展，硬杆式由于占用的空间较大、布置不便等原因在应用上越来越少，而纯软轴式由于占用空间小、布置方便、安装简单等原因，逐渐成为重卡变速操纵系统的首选方式。在纯软轴式变速操纵系统里，软轴的负载、行程效率直接决定了选换档力、选换档行程的大小，对选换档清晰度、准确性等也影响较大。因此提高软轴的传递(负载、行程)效率，对变速操纵系统的轻便性有着重要的意义。

1 现状描述

重卡变速操纵系统的软轴多采用内部芯线(拉丝)，外部护套的结构方式。

图1 内部芯线结构

图2 外部护套结构

国内重卡采用的软轴的材料虽各有不同，但主要性能基本接近。选取其中一个使用最广泛的软轴，参数如下：

表1

可以看出，这种结构软轴的效率是很低的，有将近20-25%的效率损失，对变速操纵轻便性有很大的不利，需要开发一种更高效率的软轴。

2 方案优化

2.1 方案设计

影响软轴传递效率的主要因素有：芯线和护套的刚度、芯线披覆层和护套内衬的间隙、护套内衬和芯线披覆层的材料、芯线与护套之间的润滑脂等。为了设计更高效率的软轴，通过理论分析和经验判断，采用不同结构的护套、芯线、内衬和润滑脂进行优化组合，得到8种不同结构的软轴。

表2

2.2 试验分析

参考 QC/T29101标准，采用多功能汽车软轴性能试验台，对上述8种软轴按照实车走向进行模拟台架试验。

2.1.1 模拟实车效率

分别施加300N、500N的拉力，要求负载、行程效率不小于85%，结果如下：

表3

可以看出，7#、8#件的效率有较大幅度的提升，达到试验要求。

2.1.2 耐久后模拟实车效率

将软轴弯曲成R200mm，施加拉力为900N，频率为20-30次/分钟，行程为40mm，动作100万次后施加300N的拉力测试产品效率，要求负载、行程效率不小于85%。

表4

可以看出，软轴效率都有一定程度的下降，但7#、8#件仍然合格。

2.1.3 耐久前后空载阻力试验

测量软轴在无负荷状态下的推拉阻力，要求耐久前不大于10N，耐久后不大于15N。

表5

可以看出，采用 PTFE内衬的软轴全部合格，采用 PE内衬的软轴全部不合格。

2.1.4 耐久前后自由间隙试验

将软轴弯曲180°，施加10N拉力测量自由间隙，要求耐久前后的变化量小于1mm。

表6

可以看出，样件全部合格，8#件的变化量最小。

2.3 方案确认

通过以上试验对比分析，可以得出以下结论：

（1）采用14.5E-2-6.0护套(PTFE内衬)后，软轴的负载、效率在现有软轴提高了10%左右，可以达到90%。

（2）14.5E-2-6.0护套(PTFE内衬) 与4.7fe5.5p芯线配合效果最好；并且耐磨性好，效率衰减小，有利于维持软轴的初始性能；

（3）采用进口油脂后，对软轴的负载效率略有提升，对软轴的空载阻力改善明显。

综上所述，8#样件的方案效果最好，采用 14.5E-2-6.0的护套和4.7fe5.5p的芯线配合，并使用进口润滑脂，能大幅度提升软轴的性能。

3 试装验证

为了确认普通软轴和高效率软轴的差距，按照上述方案制作2套样件，分别在4×2载货车、6×4牵引上进行试装验证。在保持变速操纵座、变速器一致的情况下，分别测量普通软轴、高效率软轴的换挡力，结果如下：

表7

样车试装的效果台架试验的结果基本吻合。高效率软轴可以有效的降低换挡力，提高变速操纵的轻便性，可在重卡产品上大批量推广。

4 结束语

随着重卡产品的高端化和驾驶员年龄的年轻化，变速操纵系统的轻便性、舒适性也越来越重要，对零部件的要求也有着更高的要求。本文通过台架试验和试装验证，开发了一款高效率软轴，可有效提高变速操纵系统的轻便性。该产品已在我公司重卡产品上全部推广应用，取得了良好的客户反馈。

[1] 王望予.汽车设计.[M]机械工业出版社.

[2] 陈家瑞.汽车构造 .[M]机械工业出版社.

The Optimization Design of The High Efficiency Shift Cable Used in The Heavy Truck

Gao Chang, Ge Wenzheng
( Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

In this paper, the select and shift cable of heavy truck is taken as the object of study.Through the bench test, we analysis the differences of stroke and load efficiency in different cable structures. Then we chose the best one for. test verification in the vehicle, in order to improve the portability of the shift control system.

heavy truck; shift control system; select and shift cable

CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-97-03

U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2017)12-97-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.032

高畅，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。