商用车变速器换挡力、换挡行程等是衡量换挡操作特性的重要指标,对相关指标进行测量是对商用车变速器进行性能评价及优化的基础性工作。本文以某重型商用车变速器厂家系列商用车变速器产品为对象,模拟产品在汽车操作中的实际工况,设计适用于变速器换挡性能试验台的换挡机械手,采集换挡实验过程中换挡力、换挡位移等参数,从而为评估和优化变速箱换挡性能奠定基础。为适应该厂家各种型号商用车手动变速器换挡性能试验要求,本课题设计出一套具有自动选换挡、数据采集、人机交互等功能的重型商用车气动换挡机械手。该机械手能模拟人工换挡的运行过程,保证换挡试验的连贯和位移精度,将试验人员从重复繁杂的试验现场中解放,弥补人为操作所带来的不确定因素,提高变速器换挡测试试验的数据准确性和效率。除此之外,机械手还具有实验管理、数据采集与存储、数据分析与处理等功能,全方位提高商用车变速器换挡性能测试的自动化程度和测试效率。论文主要研究内容有:1重型商用车变速器换挡机械手总体方案设计。根据商用车变速器特点及对象厂家产品信息确定换挡机械手力、行程等性能要求,明确换挡机械手运动学要求。对气动、液压、电动等换挡机械手进行对比分析,选取适用于对象产品的适当作动形式,并以满足对象产品试验需求为目标对换挡机械手整体方案进行设计。整体方案要求换挡机械手能进行安装调整,以适应不同型号产品试验需求;2重型商用车变速器换挡机械手测控系统设计及选型。根据产品技术参数对系统执行机构、传感器等进行选型,分析控制及数据采集需求,合理设计测控系统整体方案。对测控系统中关键控制部件、数据采集设备等进行选型,画出测控系统整体方案及电气连接图;3重型商用车变速器换挡机械手测控软件开发。测控系统采用上下位机结构,下位机实现具体的控制动作,上位机负责实验管理、实验动作规划、数据采集、数据分析等功能。对上下位机软件进行功能分析,开发上下位机控制程序,实现系统整体测控功能;4重型商用车变速器换挡性能实验。根据变速箱实验标准和流程,在变速器换挡性能实验台上,采用所开发的换挡机械手对变速箱进行换挡实验,对试验数据进行采集并分析实验结果。