近几年随着国家对于基础建设方面投资力度的持续加大,装载机等工程车辆被大量投入使用中。在我国,工程车辆大多使用动力换挡变速箱,相对于人力换挡变速箱,采用动力换挡变速箱可以把驾驶员从频繁的换挡操作中解放出来,同时也减少因操作频繁而带来的安全隐患,动力换挡变速箱使用过程中换挡不平顺的问题也逐渐显现出来。这不仅降低驾驶员的驾驶舒适度,而且缩短车辆的使用寿命,因此改善动力换挡变速箱的换挡冲击问题,提升换挡品质成为越来越多学者和生产厂商关注的焦点。本文以校企合作项目“基于AMESim的816G变速箱换挡冲击分析研究”为依托,以816G小型装载机为研究对象,针对其换挡过程中整机有窜动,且变速箱齿轮有撞击声的问题,利用理论分析、AMESim仿真、试验相结合的方法,分析了换挡冲击产生的原因和影响因素,提出缓冲系统优化方案。主要内容如下:(1)简述变速箱的类型和特点,论述了国内外对于工程车辆动力换挡变速箱换挡品质的研究现状。在换挡品质评价指标方面,在仿真中采用冲击度作为客观评价指标,利用舒适的客观评价指标与主观评价指标一致原则,实际应用时以驾驶员的满意程度作为最后的评判标准。通过分析816G整机传动系统,针对目前现有条件,决定从改善动力换挡操纵阀性能入手,采用缓冲控制法,提高换挡的平顺性。(2)分析动力换挡变速箱的工作原理,建立动力换挡操纵阀的数学模型,决定通过改变节流孔直径大小和复位弹簧、定位弹簧、换向弹簧的刚度,分析它们对换挡冲击的影响。利用AMESim建立816G动力换挡操纵阀的仿真模型并进行仿真分析,得出结论:节流孔直径和复位弹簧的刚度影响缓冲时间,并给出9组参数组合。(3)在对动力换挡操纵阀理论分析及AMESim仿真模型搭建的基础上进行试验研究,分别在与动力换挡操纵阀的前进挡、后退档、Ⅰ档、Ⅱ档相连的离合器入口处安装压力传感器,根据仿真和现实状况设计怠速空载、额定转速空载、怠速满载、额定转速满载四种典型工况,并针对前进、后退、Ⅰ档和Ⅱ档间换挡顺序设计相应工况,对换挡性能进行测试。通过对收集到的数据进行分析整理,与仿真模型对照,结果表明模型正确,也了解了动力换挡操纵阀的工作特性。(4)试验测试也证明了目前的缓冲系统不能起到很好的缓冲效果,换挡冲击较大。通过改变节流孔直径及复位弹簧刚度的方法对缓冲系统进行优化,根据人体可接受的冲击度,对系统的缓冲时间进行调整。