自动变速器离心甩油阀动态特性研究

石彦辉，姜宏暄，冯光军，张 鹤

（中国北方车辆研究所 车辆传动重点实验室，北京 100072）

0 引言

自动变速器广泛应用于乘用车、大型客车、重型卡车、油田、矿山机械、军用车辆等领域。其换挡离合器的设计非常复杂，目前，离合器多采用反向油缸或者平衡油缸加弹簧的方式克服离心油压和密封圈的摩擦力实现活塞的回位，这导致离合器结构复杂，并使操纵系统和油路变得复杂，可靠性较差，而采用离心甩油阀配合回位弹进行回位，则可简化离合器结构、操纵油路，同时减轻重量，利于控制。但其精确设计一直是一个难题，这使得离心甩油阀成为自动变速器离合器实现快速排油的关键部件。自动变速器的换挡性能和功率损失以及离合器的可靠性，均与甩油阀设计的合理性有很大关系。因此，需要建立合理的甩油阀工作的数学模型，并通过试验修正数学模型，以便为设计出工作可靠的甩油阀提供理论依据。

1 离心甩油阀的基本结构和工作原理

离心甩油阀的基本结构和工作原理如图1和图2所示。由图可见旋转油缸上装有甩油阀座，甩油阀座由二个同轴孔d1和d2组成，二者以夹角为2α的锥面相连接，其间装一半径为r的钢球。它的主要作用是，当需要离合器接合时，通过操纵阀使压力油从进油口进入油缸，钢球在油压的合力、锥面支点反力、离心力和钢球自身重力的合力作用下把排油口关闭，使油缸形成一封闭空间。于是，压力油作用在活塞上克服回位弹簧的预紧力和密封环的摩擦力等使其右移，消除摩擦副的间隙使摩擦副接合而传递动力；……