变速器是车辆传动系统的重要组成部分,它的性能对车辆的工作性能有很大影响。由于变速器结构紧凑,散热条件恶劣,如果系统散热能力不足,工作时产生的热量不能及时被带走,就会引起变速器元件及润滑油的温度过高,导致各元件的热负荷过大,从而影响变速器的正常工作。因此需要对变速器在工作过程中的产热与传热进行分析,了解变速器工作过程中各元件及润滑油的温度变化状况,进而改善变速器的散热条件与温度分布,确保变速器的长时间、高效率运行。本文研究内容是基于某轻型车变速器,主要工作和结论如下:①介绍了变速器内部热源产热量计算方法,分析了结构参数、运转工况及润滑油特性参数等对各产热源产热量的影响,并获得了相应的影响规律。②基于AMESim软件建立了轴承受力分配模型和内部热源产热量计算模型,实现了变工况下轴承受力及内部热源产热量的耦合计算。③详细分析了变速器的热量传递路径,绘制了变速器热量传递路径图。根据变速器的热量传递路径图,基于AMESim软件建立了变速器内部热源产热与传热耦合分析模型,模型可实现变工况下变速器的热平衡分析。④根据变速器各部位与流体之间的对流换热方式,确定了变速器内各元件与润滑油、箱体外壁与空气之间的对流换热系数计算方法,并进行了各部分对流换热系数的计算。⑤计算了变速器在不同工况下,内部各热源的产热量。结果表明:5档、6档工况总产热量较大,变速器中传递力矩的齿轮对的啮合损失是变速器的主要产热源;轴承产热量主要与转速和载荷有关;搅油损失相对较小。⑥分析了变速器在不同工况下,变速器润滑油及主要部件的温度变化及平衡温度。结果表明:在变速器外部处于自然对流时,1到4档工况下,润滑油及各主要零部件的平衡温度均在设计要求的范围内;5档、6档工况下,润滑油的平衡温度高于所允许的最高温度,而且各主要零部件的温度较高,变速器不能长期正常运转。通过采用在变速器外部加装水冷散热器的措施后,变速器的平衡温度降到了合理的范围内。