一、實驗目的

二、實驗設備

1. 高低溫試驗箱：溫度范圍能夠滿足變速器測試需求，低溫可達 - 40℃或更低，高溫可達 150℃或更高，且溫度均勻性好（溫度波動度控制在 ±3℃以內），可實現快速的溫度變化和穩定的溫度保持。

2. 變速器測試臺架：能夠模擬變速器在實際車輛中的工作條件，包括加載不同的扭矩和轉速，并且可以精確測量和控制輸入輸出軸的轉速、扭矩等參數。

3. 傳感器系統：包括溫度傳感器（用于測量變速器內部關鍵部位溫度）、扭矩傳感器（安裝在輸入輸出軸上）、轉速傳感器等，以實時獲取實驗過程中的相關數據。

4. 數據采集與分析系統：用于采集傳感器的數據，并具備數據分析功能，如繪制曲線、統計分析、生成報告等，能夠直觀地呈現變速器性能參數隨溫度的變化情況。

三、實驗樣品

四、實驗環境條件

1. 溫度設置：

• 低溫點： - 30℃、 - 20℃，每個低溫點保持時間為 4 小時。

• 高溫點：100℃、120℃，每個高溫點保持時間為 4 小時。

2. 溫度變化速率：在高低溫轉換過程中，溫度變化速率控制在 2℃/min - 5℃/min，模擬實際車輛在不同環境下啟動和行駛過程中的溫度變化情況。

五、實驗步驟

（一）實驗前準備

1. 將變速器安裝在測試臺架上，連接好輸入輸出軸，并確保與加載系統、傳感器系統的連接牢固且準確。

2. 在變速器關鍵部位安裝溫度傳感器，在輸入輸出軸上安裝扭矩傳感器和轉速傳感器，檢查傳感器信號傳輸正常，校準數據采集與分析系統，確保數據采集的準確性。

3. 在常溫（25℃）下，對變速器進行初始性能測試，包括在不同擋位下輸入不同扭矩和轉速，測量輸出扭矩、轉速以及換擋的平順性，記錄相關數據作為基準值。

（二）高低溫測試

1. 設置高低溫試驗箱的溫度參數，啟動試驗箱，開始溫度循環測試。

2. 當溫度達到設定的低溫點并穩定后，在測試臺架上對變速器進行性能測試，包括在每個擋位下施加不同的扭矩和轉速（模擬車輛在低溫環境下的行駛工況），記錄變速器的輸出扭矩、轉速、換擋時間、換擋沖擊等參數，同時觀察變速器的工作狀態，如是否有異常響聲、卡頓等現象。

3. 完成低溫點測試后，試驗箱按照設定的溫度變化速率升溫至高溫點。溫度穩定在高溫點后，再次對變速器進行性能測試，記錄與低溫測試相同的參數，并觀察變速器在高溫環境下的工作狀態，注意是否有漏油、部件過熱等異常情況。

4. 在整個高低溫循環過程中，每個溫度保持階段至少進行 3 次完整的性能測試，以獲取穩定可靠的數據。

（三）實驗后分析

1. 對采集到的實驗數據進行整理和分析，繪制變速器的輸出扭矩 - 溫度曲線、轉速 - 溫度曲線、換擋時間 - 溫度曲線、換擋沖擊 - 溫度曲線等，分析這些參數在高低溫環境下的變化趨勢。

2. 對比不同型號、批次的變速器在相同溫度條件下的性能差異，分析可能導致差異的原因，如零部件加工精度、材料性能、潤滑系統等因素對高低溫性能的影響。

3. 統計變速器在高低溫測試過程中出現異常現象的次數和類型，結合數據和觀察結果，確定變速器在高低溫環境下的薄弱環節。

4. 根據實驗結果，綜合評估變速器在高低溫環境下的性能穩定性和可靠性，判斷其是否滿足設計要求和實際應用標準。對于不符合要求的情況，提出改進建議，如優化零部件設計、改進潤滑方式、調整換擋控制策略等。

六、實驗注意事項

1. 在實驗過程中，確保高低溫試驗箱和測試臺架的安全運行，防止因設備故障導致實驗中斷或安全事故。試驗箱應具備過溫、過流、漏電等保護措施，測試臺架的加載系統要防止過載。

2. 由于溫度變化可能對傳感器和連接線路產生影響，在實驗前要確保所有線路連接牢固，并且在每次溫度循環后檢查線路是否有松動、損壞等情況，同時檢查傳感器的工作狀態。

3. 注意數據采集與分析系統的穩定性和準確性，定期對系統進行維護和校準，避免因數據誤差導致對變速器性能的錯誤評估。

4. 在操作高低溫試驗箱和處理實驗樣品時，遵守相關安全操作規程，防止因低溫凍傷或高溫燙傷等事故的發生。

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