變速器之輕

張曉英

變速器作為汽車傳動系統的重要組成部分，質量約占整車質量的2%～4%，所以變速器的輕量化也是實現整車輕量化的重要環節。在汽車輕量化研究工作的基礎上，目前行業已經對輕量化的技術路徑達成了共識，即汽車輕量化需要通過結構、材料和工藝三個方面得到實現。

要實現變速器的輕量化，首先要減少零部件數量，集成化設計是減少零部件數量的最佳手段之一。其次，在變速器總長度能夠滿足空間布置要求的前提下，采用高度集成的“多合一”布局可以獲得最緊湊布局、最輕的質量。然后，采用空心軸，可以顯著降低變速器軸的質量；采用薄壁殼體，在只起覆蓋作用的部位可大幅降低壁厚，從通常的3.5～4mm降低到2～2.5mm，實現殼體整體的輕量化。

輕量化材料目前主要集中在兩大方向：一是低密度的輕質材料，如鋁合金、鎂合金、工程塑料和復合材料等；另一則是高強度鋼材，通過高強度的薄壁鋼材代替低強度的厚鋼材，如高強度鋼和超高強度鋼等。

運用CAE 技術可以實現汽車的輕量化設計、制造。利用CAE 技術，結合有限元法與結構優化方法，對零部件進行結構優化，是實現零部件輕量化的一個重要研究方向。結構優化通常包括截面優化、幾何優化、拓撲優化及結構類型優化幾個層次。

綜上所述，巧妙的結構布局，先進的系統匹配技術和集成化設計思路應對變速器的輕量化起到了舉足輕重的作用。同時，在潤滑油量的設計及零件結構設計、零件材料選用等方面都有很多輕量化的可能性，需要全行業去思考、去嘗試。