1．目的及意义

1.1变速箱实现换挡过程的发展

变速箱作为商用车传动装置的核心部件，作用是通过改变发动机到驱动轮的转速和转矩来实现行驶车辆的减速和增速、汽车倒档驶、必要时中断传动、差速作用。商用车变速箱的换挡方式经历了采用滑动齿轮换挡、结合套换挡、同步器换挡、气助力同步器换挡或电控气动同步器换挡的手动变速箱到液力自动变速箱、机械自动变速箱、无级变速箱的发展历程。目前，发达国家和地区的90%以上的大中型商用车已采用自动变速箱（At 或 AMT）,这是因为商用车的自重较重，还具有客货混装的用途。考虑到油耗和制造成本，世界上大多数发展中国家特别是我国的大中型商用车还是以使用手动机械式同步箱换挡变速箱居多。

变速箱寿命检测是变速箱生产过程中的重要环节。通过变速箱的下线检测即可在其出厂之前就能及时地发现设计制造和装配上的缺陷，避免生产出带故障的变速箱。对换挡性能（灵活性）或换挡装配质量的测试是变速箱下线检测的重要内容之一，包括换挡力、换挡角度、换挡力矩、换挡时间和换挡位移的测试。由于在试验中需要对变速箱连续的进行选换档操作，若采用人工换档，不但费时费力，而且手动换挡所施加给换档杆的力和速度均难以达到一致性或规范值，其次换档时间的开始和终止时间均难以测量，致使试验检测条件很难满足车辆实际行驶工况；同时换档装配质量和换挡性能的评价主要针对车辆换档品质而言，涉及到使用者的舒适满意程度，成为研发人员重点关注的内容。

1.2国内外发展趋势

国内外对换挡机构或换挡机械手的研究主要涉及结构设计以及控制方法的研究，而从下线检测测试方面对变速器换挡性能和换挡装配质量的研究相对来说还比较少。国外对下线试验系统及换挡机械手的研究已经比较成熟，对换挡质量的研究也有不少的研究成果，而国内对换挡机械手的研究与国外还有一定的差距，同时对换挡质量的研究处于理论研究阶段，研究成果还不多。在换挡机构和换挡机械手研究方面，国外汽车厂商对于其进行了深入的研究，由早期定位精度较低、只能做换挡直线运动单一功能的换挡机构发展到了不仅能完成曲线换挡，还能实现计算机自动控制换挡的换挡机构，并搭建了专用试验台架进行测试。日本Auto Max公司开发的液压式机械手，具有柔性好，驱动能力强，精度高以及性能可靠等优点。美国宝克公司开发的换档机械手则采用交流电机驱动方式，主要考虑到电机相对来说可以实现较好的控制、不需要液压和油源，系统具有整体结构简单，电机驱动精度高等特点。奥地利AVL公司、

挡特性曲线；换挡试验机械手通常与变速箱拨叉相连，以直接控制变速器拨叉的方式实现换档操作。这种方案虽然具有功能强、性能好的特点，但仍然存在结构复杂、维护困难、定位精度不高等缺点，一旦变速箱行程或者档位变化，执行机构需要重新设计，通用性差。根据实际试验需求设计出一套制造成本合理、驱动方式可行控制精准、适用于不同变速器的换挡机械手具有重要的意义。