作者：林洋1,龙永红1,王建忠2（1.湖南工业大学交通工程学院；2.株洲齿轮有限责任公司技术中心，湖南 株洲 412000）

　　：针对商用车AMT气动式中间轴制动器难以精确控制和冲击较大的问题，本文通过对中间轴制动器基本参数的选取与计算，设计了一种新型电磁式中间轴制动器。此设计控制精度高、适应性强，一定程度上减小了齿间冲击。

　　电控机械式自动变速器（Automated Manual Transmission，AMT）是在传统平行轴式手动变速器和干式离合器的基础上，加装电控执行机构和传感器构成的，其具有手动变速器传动效率高、制造成本低等优点，而且AMT制造相对简单、生产继承性好，所以具有广阔的产业化前景，尤其是在重型商用车领域[1-3]等高齿弧齿锥齿轮。

　　对于带有同步器的机械式自动变速箱，同步转速通过同步器实现，而不带同步器的变速器，采用滑动齿套换挡循环应力，升挡时需要将输入轴转速降到合理范围内，才能较平顺的进齿啮合离心调速器、实现换挡[4]。而使用中间轴制动器可快速准确的降低输入轴转速。国内外采用的中间轴制动器多为气动控制，不仅需要整车提供清洁气源，而且由于气体的可压缩性，导致制动过程不易精确控制，冲击较大[5]。

　　本文针对上述问题，通过对中间轴制动器进行参数计算，设计一种新型的电磁式中间轴制动器总成。

　　中间轴制动器的摩擦片通过花键与变速器中间轴连接在一起，随中间轴一同旋转，钢片与制动器底座固定在一起。制动器工作时，电磁阀控制高压气体进入制动器气缸，活塞在高压气的作用下向前运动，挤压钢片，使钢片与摩擦片之间发生滑摩产生摩擦阻力矩叶轮，即制动力矩，从而降低中间轴转速。当中间轴转速降至目标转速，气缸内的高压气体经电磁阀排出，活塞在回位弹簧的作用下回到初始位置，钢片与摩擦片间的滑摩解除，制动器停止工作。油泵为制动器提供冷却油。

　　由于制动器是在变速箱摘空挡后工作，所以它的工作对象包括：发动机及其飞轮、变速箱一轴及其附属零件、中间轴及其附属零件、二轴上的惰轮、倒挡轴附属零件以及其自身的转动惯量。首先将上述各部分的转动惯量转换到安装制动器侧的中间轴上，然后再转换到制动器上。

　　分离离合器换挡时，制动器工作需要克服的转动惯量及已知条件如下：输入轴（Input Shaft）及其附属零件的转动惯量及其齿数

　　设换挡前车速为ua，发动机转速为nea，传动比为iga圆锥制动器，中间轴制动器齿轮转速为nca；换挡后车速为ub，发动机转速为neb，传动比为igb，中间轴制动器齿轮转速为ncb。

　　由于离合器在换挡时不分离，并且已摘空挡，所以近似刚性联接，中间轴转速变化近似匀减速，角加速度

　　根据经验以及变速箱所匹配的发动机6DN1 的万有特性曲线 发动机万有特性曲线图

　　发动机工作转速范围为0 ~ 1900 r/min ，要求的最大制动力矩：

　　F1 ——轴向压紧力； F2 ——周向分力； R1 ——钢球的作用半径。（2）摩擦力矩

　　在图5 中钝化，具体对应关系为：1- 制动器壳体；2- 轴总成；3- 制动器齿轮；4- 圆锥滚子轴承；5- 固定齿座；6- 摩擦片（5 个）；7- 钢片（4 个）；8- 齿轮泵外转子；9- 齿轮泵内转子；10- 小垫片；11- 推力轴承；12- 泵盖：13- 碟形弹簧（2 个）；14- 随动压盘；15- 钢球（3 个）；16- 限位压盘；17- 吸盘；18- 限位环；19- 推力轴承（2 个）；20- 大垫片；21- 电磁铁；22- 电磁铁开关。

　　4 结论本文通过对中间轴制动器参数的选取与计算，设计了一种新型的电磁式中间轴制动器。此设计为后续中间轴制动器控制策略的开发奠定基础，也更好地推进AMT 整机的设计与开发。

　　[1] 王建忠.商用车机械式自动变速器控制策略关键技术研究[D].长春:吉林大学,2014.