汽車換擋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝工裝設(shè)計(jì)

1、WORD格式目錄1緒論 ,12變速器操縱機(jī)構(gòu)概述 ,23變速器操縱機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì),23.1變速器操縱機(jī)構(gòu)類型方案分析,23.2變速器操縱機(jī)構(gòu)換檔機(jī)構(gòu)方案析,73.3鎖定裝置方案分析 ,123.4變速器操縱機(jī)構(gòu)總體方案總述 ,164變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ,174.1初選參數(shù) ,174.2具體參數(shù)的計(jì)算校核及相關(guān)機(jī)構(gòu)確實(shí)定,194.3產(chǎn)品設(shè)計(jì) ,244.4工藝工裝設(shè)計(jì) ,265臺(tái)架實(shí)驗(yàn) ,28結(jié)論 ,32致謝 ,33參考文獻(xiàn) ,34專業(yè)資料整理WORD格式1 緒論變速器是汽車的關(guān)鍵部件之一， 由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩局部組成， 操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)

2、現(xiàn)換擋，以到達(dá)變速和變矩。換檔平順、檔位清晰、靈活輕便是變速器換檔性能一直追求的目標(biāo)，同時(shí)它也是評(píng)價(jià)一臺(tái)變速器換檔 性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)，自動(dòng)變速器操縱機(jī)構(gòu)主要依賴進(jìn)口，手動(dòng)變速器操縱機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件仍然依賴于進(jìn)口。而汽車市場(chǎng)上的變速器按其構(gòu)造差異，可以細(xì)分為五類：手動(dòng)變速器 MT、手動(dòng)自動(dòng)一體變速器 AMT、無(wú)級(jí)變速器 CVT、雙離合器變速器 DCT和自動(dòng)變速器 AT，它們各自都有其不同的優(yōu)勢(shì)。勿庸諱言，由于人們追求駕駛的舒適，原本是手動(dòng)變速器的市場(chǎng)，正在逐步被自動(dòng)變速器占領(lǐng)。但是就目前而言，手動(dòng)變速器仍然占有較重要的地位， 如在英國(guó)， 現(xiàn)在裝配自動(dòng)變速器的汽車占汽車總量的15

3、%。而五年前，這個(gè)數(shù)字是 13.5%。盡管通過(guò)汽車工程師們的努力，自動(dòng)變速器的智能化得以不斷提高， 但自動(dòng)變速器在換擋速度和傳動(dòng)效率方面， 目前還只能接近手動(dòng)變速器的表現(xiàn)， 尤其是制造本錢和使用油耗這兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上， 自動(dòng)變速器還無(wú)法與手動(dòng)變速器競(jìng)爭(zhēng)，從而使手動(dòng)變速器在全世界的汽車市場(chǎng)上仍然占據(jù)優(yōu)勢(shì)。專業(yè)資料整理WORD格式- 1 -專業(yè)資料整理WORD格式2 變速器操縱機(jī)構(gòu)概述汽車變速器操縱機(jī)構(gòu)作為變速器的控制機(jī)構(gòu)， 較之汽車設(shè)計(jì)中的其它環(huán)節(jié)， 只是一個(gè)小裝置， 但它卻和汽車的正常行駛有著十分嚴(yán)密的關(guān)系， 并在變速器的設(shè)計(jì)中占有重要的地位。除此之外，因?yàn)橛神{駛者直接操縱，所以，變速器操縱機(jī)構(gòu)

4、在設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮到人機(jī)工程學(xué)方面的知識(shí)。變速器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員操縱變速手柄到使變速箱換檔的一套機(jī)構(gòu)， 是用來(lái)保證駕駛員能根據(jù)汽車使用條件， 隨時(shí)撥動(dòng)變速箱內(nèi)齒輪進(jìn)展換檔， 或使之從工作檔退到空檔，并要求撥動(dòng)滑動(dòng)齒輪時(shí)要省力。要使變速器操縱機(jī)構(gòu)可靠地工作，應(yīng)滿足以下要求：(l) 設(shè)有自鎖裝置，防止變速器自動(dòng)換檔和自動(dòng)脫檔。(2) 設(shè)有互鎖裝置，保證變速器不會(huì)同時(shí)換入兩個(gè)檔，否那么會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干預(yù)，甚至?xí)p壞零件。(3) 設(shè)有倒檔鎖，防止誤換倒檔。否那么會(huì)損壞零件或發(fā)生平安事故。近年來(lái)，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操縱方向開(kāi)展的趨勢(shì)。自動(dòng)操縱式機(jī)械換檔變速器又稱或稱自動(dòng)化機(jī)械換檔變速器，它是在原手動(dòng)機(jī)械換

5、檔變速器MT的基礎(chǔ)上，對(duì)其離合器、變速器的控制系統(tǒng)和操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)展改造而形成的。3 變速器操縱機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)3.1 變速器操縱機(jī)構(gòu)類型方案分析機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)是最常用的，按換檔操縱桿與變速器的相互位置，機(jī)械式變速器操縱機(jī)構(gòu)可分為直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式兩類：直接式操縱機(jī)構(gòu)主要由選檔換檔機(jī)構(gòu)和平安裝置兩局部組成。選檔換檔機(jī)構(gòu)由變速桿、撥塊、撥叉軸和撥叉等組成，用來(lái)完成換檔的根本動(dòng)作；平安裝置用來(lái)保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、平安、可靠地工作，由自鎖裝置、互鎖裝置、倒檔鎖組成，分別用來(lái)保證換檔到位，防止自動(dòng)脫檔；防止同時(shí)掛入兩檔和防止誤掛倒檔。直接式操縱機(jī)構(gòu)多集裝于變速器上蓋或變速器側(cè)面，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單

6、，操縱方便，換專業(yè)資料整理WORD格式- 2 -專業(yè)資料整理WORD格式檔手感明顯；變速桿直接安裝在變速器上， 并依靠駕駛員手力和通過(guò)變速桿直接完成換檔功能的手動(dòng)換檔變速器，稱為直接操縱變速器。這種操縱方案構(gòu)造最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各檔同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，但它要求各檔換檔行程相等。采用直接操縱方式換檔的前提是變速器離司機(jī)較近。遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)由外部操縱機(jī)構(gòu)和內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)兩局部構(gòu)成。 外部操縱機(jī)構(gòu)主要是從變速桿到選檔換檔軸之間的所有傳動(dòng)件，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器的遠(yuǎn)距離操縱；內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)由選檔換檔軸、撥叉軸、撥叉、自鎖裝置、互鎖

7、裝置和倒檔鎖等。遠(yuǎn)距離式操縱機(jī)構(gòu)通常在操縱桿與撥塊之間增加假設(shè)干傳動(dòng)件， 組成遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)。遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度，各連接件間隙不能過(guò)大，否那么換檔手感不明顯，且不能保證換檔齒輪全齒長(zhǎng)嚙合。貨車的變速操縱與轎車、 客車相比 , 有其自身特點(diǎn)。 對(duì)于轎車來(lái)說(shuō) , 因?yàn)樽兯倨飨潴w小 , 變速器的靜態(tài)換檔力比擬小 , 所以 , 變速操縱力不會(huì)太大。 而對(duì)貨車而言 , 由于駕駛員離變速器距離近 , 大局部操縱桿可以直接布置于變速器上 , 減少了操縱機(jī)構(gòu)的路途損失。 而對(duì)于中重型載重貨車其變速器的安裝位置距離駕駛員座椅較遠(yuǎn)不得不采用遠(yuǎn)距離操縱的形式。 對(duì)于采用了同一型號(hào)變速器的客、 貨兩種車的變

8、速操縱力相比 , 貨車輕便、客車偏重是正常的。 這種型式具有維修發(fā)動(dòng)機(jī)方便、傳動(dòng)系和操縱系比擬簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)數(shù)據(jù)要求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排量：5.6L汽車的自重：4000kg, 載重量 5000kg，可知 M6卡車機(jī)械式變速器應(yīng)選擇遠(yuǎn)距離式操縱機(jī)構(gòu)。3.1.1 遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)按變速器選檔軸和換檔軸是否分開(kāi)可分為雙桿式和單桿式兩種類型；按變速拉桿構(gòu)造不同可分為剛性和柔性兩種類型；按操縱機(jī)構(gòu)拉桿布置方式不同可分為左操縱型、右操縱型和左右操縱型3 種類型。在新車型開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通常要兼顧變型車擴(kuò)展。因此，在進(jìn)展操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于機(jī)構(gòu)既要能適應(yīng)駕駛室翻轉(zhuǎn)又不影響操縱機(jī)

9、構(gòu)的正常工作。操縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求在進(jìn)展操縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。a保證駕駛室內(nèi)操縱桿位置符合GBT15705?載貨汽車駕駛員操作位置尺寸?中專業(yè)資料整理WORD格式- 3 -專業(yè)資料整理WORD格式相應(yīng)條款要求，即變速桿手柄工作位置應(yīng)位于轉(zhuǎn)向盤(pán)下面和駕駛員座椅右面不低于座墊外表的特定區(qū)域： 變速桿手柄在任意位置時(shí)，距駕駛室內(nèi)其它零件或操縱桿的距離不得小于 50 mm。b變速器操縱較頻繁，為增強(qiáng)駕駛員操縱手感，要求機(jī)構(gòu)具有足夠剛性，且連接件之間的間隙應(yīng)盡量減小。c變速拉桿總成支座應(yīng)盡量固定在與變速器殼體剛性連成一體的機(jī)件( 如發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器等 ) 上。防止或減小由于車架變形及汽

10、車振動(dòng)對(duì)操縱機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響。d應(yīng)對(duì)駕駛員操縱力和操縱桿手柄的行程進(jìn)展設(shè)計(jì)和校核。為減輕駕駛員疲勞。要求操縱力不大于 90 N，操縱桿手柄的雙向行程之和應(yīng)不大于200mm。e應(yīng)按變速器總成提供的直接操縱檔位圖和操縱機(jī)構(gòu)本身的動(dòng)作特點(diǎn)。正確確定駕駛員操縱桿手柄上的檔位圖。f 操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)有行程調(diào)節(jié)功能，以便在操縱不靈活的情況下對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展適當(dāng)調(diào)整，以保證操縱機(jī)構(gòu)靈活有效。3.1.1.1 單桿剛性操縱機(jī)構(gòu)單桿操縱機(jī)構(gòu)的操縱桿支座布置在駕駛室地板下面的發(fā)動(dòng)機(jī)上， 為使機(jī)構(gòu)不受駕駛室翻轉(zhuǎn)影響， 操縱桿從駕駛室地板較大的孔洞進(jìn)入駕駛室， 這時(shí)要考慮地板孔的防塵、防水、隔熱等密封問(wèn)題。有時(shí)操縱桿支座布置在駕

11、駛室地板上操縱機(jī)構(gòu)拉桿是伸縮式的，以適應(yīng)駕駛室翻轉(zhuǎn)。對(duì)于前者，在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上應(yīng)預(yù)先鑄有操縱桿支座總成的安裝位置； 對(duì)于后者應(yīng)考慮車架和駕駛室總成在行車當(dāng)中的振動(dòng)對(duì)機(jī)構(gòu)的影響。另外，單桿機(jī)構(gòu)針對(duì)的變速器總成屬于選檔軸和換檔軸合為一體的情況，選檔行程是沿平行于汽車軸的軸線橫向運(yùn)動(dòng)，換檔行程那么繞著平行于汽車y軸的軸線前后轉(zhuǎn)動(dòng)。31.1.2 雙桿剛性操縱機(jī)構(gòu)雙桿操縱機(jī)構(gòu)的操縱桿及支座總成布置在駕駛室地板上。操縱機(jī)構(gòu)不僅要克制其零部件與其它系統(tǒng)發(fā)生干預(yù)。而且為滿足駕駛室翻轉(zhuǎn)需要，還要增加連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并使搖臂及支座總成的轉(zhuǎn)軸中心盡可能與駕駛室翻轉(zhuǎn)中心接近或重合，所以機(jī)構(gòu)復(fù)雜、零件數(shù)目多。另外，由于搖臂

12、及支座總成與變速器距離遠(yuǎn)，需利用拉桿總成通過(guò)與車架縱梁相連接的選檔搖臂、T形支架總成、搖臂及臥式支座總成來(lái)傳遞專業(yè)資料整理WORD格式- 4 -專業(yè)資料整理WORD格式動(dòng)力。這一段機(jī)構(gòu)的布置可能會(huì)與冷卻系、排氣系、駕駛室后懸置總成等發(fā)生運(yùn)動(dòng)干預(yù)現(xiàn)象。所以應(yīng)在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，及時(shí)與總布置、車架及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作好溝通與對(duì)接，以免影響設(shè)計(jì)進(jìn)度。雙桿操縱機(jī)構(gòu)具有負(fù)載效率高，換檔力小，操縱手感好，使用可靠，整個(gè)系統(tǒng)靈活輕便等優(yōu)點(diǎn)。如圖3-1 所示的變速器雙桿操縱機(jī)構(gòu)。圖 3-1 變速器雙桿操縱系統(tǒng)1-3 號(hào)選檔拉桿；2-3 號(hào)換檔拉桿； 3- 選擇； 4- 換檔； 5- 換檔支座； 6-4 號(hào)選檔拉桿；

13、7- 換檔平衡彈簧； 8-2 號(hào)換檔拉桿； 9- 球碗； 10-1 號(hào)換檔拉桿； 11-1 號(hào)選檔拉桿； 12- 拉桿總成；13- 選檔回位彈簧；14-2 號(hào)選檔拉桿；15-4 號(hào)換檔拉桿； 16- 變速器31.1.3 柔性 ( 軟軸 ) 操縱機(jī)構(gòu)剛性機(jī)構(gòu)有時(shí)存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、難于布置等諸多問(wèn)題， 特別是對(duì)對(duì)該種操縱機(jī)構(gòu)難于適應(yīng)駕駛室翻轉(zhuǎn)要求的這一難點(diǎn)，柔性機(jī)構(gòu)可有效解決這些問(wèn)題。如圖3-2 所示的柔性操縱機(jī)構(gòu)。專業(yè)資料整理WORD格式- 5 -專業(yè)資料整理WORD格式圖 3-2 變速器軟軸操縱機(jī)構(gòu)1、 2- 大螺母； 3、6- 卡箍； 4- 換檔搖臂； 5- 選檔搖臂。它利用一種推拉式軟軸代替剛

14、性拉桿用于遠(yuǎn)距離操縱。這種軟軸一般由芯軸和護(hù)套組成，其芯軸為多根鋼絲組成并增加了斜繞鋼帶，外護(hù)套為多根細(xì)鋼絲斜繞而成，同時(shí)增加了內(nèi)護(hù)管。也有在外護(hù)套中增加斜繞鋼帶以進(jìn)一步提高軟軸承載能力，但這會(huì)影響軟軸彎曲性能。柔性機(jī)構(gòu)的操縱桿及支座總成一般布置在駕駛室地板上。操縱桿及支座總成的功能與雙桿剛性機(jī)構(gòu)中的操縱桿及支座總成類似，主要區(qū)別是增加了軟軸支撐的設(shè)計(jì)。 在后部通過(guò)軟軸支架與變速器總成的選檔臂和換檔臂相連，從而實(shí)現(xiàn)其操縱功能。3.1.2 變速器操縱機(jī)構(gòu)類型確實(shí)定中型汽車我國(guó)定義為總質(zhì)量大于6t ，小于 14t 的汽車。國(guó)外在這個(gè)噸位級(jí)的汽車產(chǎn)量較少，而在我國(guó)其產(chǎn)量最大、保有量最多。東風(fēng)牌柳汽M

15、6是東風(fēng)汽車的主導(dǎo)車型，其保有量較多，其構(gòu)造特征普遍為用戶所熟悉。變速箱采用普通機(jī)械式，其檔數(shù)通常有五檔； 并帶同步器方便操縱。 其操縱機(jī)構(gòu)多采用直接操縱桿式( 長(zhǎng)頭車 )或雙桿操縱式 ( 平頭車 ) ?？紤]到 M6貨車屬于中型載貨車實(shí)際情況， 因此 M6貨車機(jī)械式變速器操縱機(jī)構(gòu)類型確定為柔性 ( 軟軸 ) 遠(yuǎn)距離變速器操縱機(jī)構(gòu)。專業(yè)資料整理WORD格式- 6 -專業(yè)資料整理WORD格式3.2 變速器操縱機(jī)構(gòu)換檔機(jī)構(gòu)方案分析3.2.1 變速器操縱機(jī)構(gòu)換檔位置圖確實(shí)定設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置圖。 換檔位置圖確實(shí)定主要從換檔方便考慮為此應(yīng)注意以下三點(diǎn)：按換檔次序來(lái)排列；將常用檔放在中間位置，

16、其它檔放在兩邊；為了防止誤掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時(shí)與 I 檔組成一排。圖 3-3換檔位置圖圖3-3 表示了幾種變速器換檔位置圖。圖 3-3a 的換檔位置圖比擬理想，便于操縱圖 3-3b 的換檔順序并不方便，圖 3-3c 比擬理想，但 l 檔與倒檔相距太遠(yuǎn)，往復(fù)倒車時(shí)不方便。因此，EQ1090貨車機(jī)械式變速器操縱機(jī)構(gòu)的換檔位置圖選擇圖 3-3a 。3.2.2換檔機(jī)構(gòu)的功用及構(gòu)造(1) 功用1) 用來(lái)改變滑動(dòng)齒輪的位置， 使其與相應(yīng)的齒輪嚙合或脫開(kāi)嚙合， 以得到所需排檔或空檔。2) 撥動(dòng)滑動(dòng)齒輪時(shí)省力。(2) 構(gòu)造：汽車上大都采用球支座式換檔機(jī)構(gòu)，包括變速桿、壓緊 ( 或支承 )

17、 彈簧、滑桿 ( 撥叉軸 ) 、撥叉等。變速桿用球頭鉸鏈安裝在變速桿座上 ( 通過(guò)彈簧和碗蓋吊裝，彈簧力的方向可以是向上的，也可以是向下的 ) ，可前、后、左、右擺動(dòng)。專業(yè)資料整理WORD格式- 7 -專業(yè)資料整理WORD格式當(dāng)用彎桿時(shí)，應(yīng)用止動(dòng)銷防止桿繞垂直軸線自行轉(zhuǎn)動(dòng)，但不應(yīng)阻礙擺動(dòng)。變速桿下端置于滑桿前端凹槽內(nèi)， 扳動(dòng)上端時(shí)，下端可撥動(dòng)滑桿， 滑桿上用螺釘固定著撥叉，撥叉卡在滑動(dòng)齒輪的撥叉環(huán)槽中。 這樣，撥動(dòng)變速桿就可通過(guò)撥叉使滑動(dòng)齒輪移動(dòng)。3.2.2.1球形手柄因?yàn)榍蛐问直蠖酁橄鹚苤破?，需要制作模具，所以在批量不大時(shí)，盡量根據(jù)現(xiàn)有模具選型。手柄上部排檔序列的刻字，主要是由所選用的變速

18、器決定的，目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通常根據(jù)樣車的調(diào)試結(jié)果來(lái)確定。在調(diào)試時(shí)，盡量通過(guò)調(diào)整變速軟軸或轉(zhuǎn)換器的安裝方案使排檔順序與現(xiàn)有模具的排檔序列一致，以降低開(kāi)發(fā)本錢和縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。3.2.2.2變速桿變速器操縱桿簡(jiǎn)稱變速桿，又稱排檔桿，是變速器的操縱控制機(jī)件，用以接合或別離變速器內(nèi)各檔齒輪， 從而改變傳遞的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速及運(yùn)轉(zhuǎn)方向，使得汽車前進(jìn)或倒退。變速桿中部具有球面，支承在變速器蓋內(nèi)，變速桿上部在駕駛室內(nèi)。扳動(dòng)變速桿時(shí)，變速桿以球面為支點(diǎn)，使變速桿下端作橫向運(yùn)動(dòng)，伸入個(gè)變速撥叉頂部凹槽中，然后變速桿再作縱向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)變速撥叉移動(dòng)掛檔齒輪，與所掛檔位的齒輪嚙合，掛入檔位。一般來(lái)說(shuō)，操縱桿通常位于駕駛員

19、座位的旁側(cè)。 然后，根據(jù)操縱桿安裝尺寸圖、球形手柄內(nèi)孔尺寸和操縱器與變速桿裝配孔的尺寸來(lái)設(shè)計(jì)、 制造操縱桿。 設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮批量、經(jīng)濟(jì)性、交貨期和制造工藝等因素。為了防塵，應(yīng)加防塵罩，但還應(yīng)考慮在一定程度上隔絕車外的噪聲、熱量，甚至是濺水，必要時(shí)可加裝兩級(jí)防塵罩。3.2.2.3 變速撥叉和軸變速撥叉用螺釘固定在撥叉軸上，下端伸入掛檔齒輪( 或接合齒套 ) 的環(huán)槽內(nèi)。撥叉軸可以沿軸向移動(dòng)?？諜n時(shí)，各撥叉頂部凹槽都對(duì)齊，使變速桿下端可作橫向移動(dòng)，伸入所掛檔位的撥叉凹槽內(nèi)。3.2.3 變速器換檔機(jī)構(gòu)形式變速器換檔機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式。專業(yè)資料整理WORD格式- 8 -專

20、業(yè)資料整理WORD格式汽車行駛時(shí)， 因變速器內(nèi)各傳動(dòng)齒輪有不同的角速度， 所以用軸向滑動(dòng)直齒齒輪方式換檔，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨噪聲，這不僅使齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，同時(shí)使駕駛員精神緊X。駕駛員需要熟練的操作技術(shù) ( 如兩腳離合器 ) 才能減輕換檔時(shí)的齒輪沖擊，但換檔瞬間駕駛員注意力被分散，影響行駛平安。除此之外，采用直齒滑動(dòng)齒輪換檔時(shí)，換檔行程長(zhǎng)也是它的缺點(diǎn)。因此，盡管這種換檔方式構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造、拆裝與維修工作容易，并能減小變速器旋轉(zhuǎn)局部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但除一檔、倒檔外已很少使用。當(dāng)變速器第二軸上的齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)時(shí)， 可以采用移動(dòng)嚙合套的方式換檔。這時(shí)，不僅換檔行程短，

21、 同時(shí)因承受換檔沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而輪齒又不參與換檔，所以它們都不會(huì)過(guò)早損壞；但因不能消除換檔沖擊，仍然要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。此外，因增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器旋轉(zhuǎn)局部的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。 重型貨車檔位間的公比擬小， 換檔機(jī)構(gòu)連接件之間的角速度差也小，而且要求換檔手感強(qiáng)，因此可采用嚙合套換檔。與同步器換檔比擬，嚙合套換檔具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，維修方便，能夠降低制造本錢及減小變速器長(zhǎng)度等優(yōu)點(diǎn)。使用同步器能保證迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪聲換檔，與操作技術(shù)的熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛平安性。雖然它有構(gòu)造復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大、同步環(huán) ( 摩擦件 ) 使

22、用壽命短等缺點(diǎn)， 但仍然得到廣泛應(yīng)用。利用同步器或嚙合套換檔， 其換檔行程要比滑動(dòng)齒輪換檔行程短。 為了操縱方便，要求換入不同檔位的變速桿行程應(yīng)盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換檔，就很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。因此，機(jī)械式變速器選用鎖銷式同步器的換檔形式。3.2.4變速器換檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)意義3.2.4.1操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)在人肢體活動(dòng)的最有力的區(qū)域內(nèi)，其上下要適應(yīng)于人體相應(yīng)部位，其位置要設(shè)在操作方便、反響靈活的空間X圍之內(nèi)。操縱機(jī)構(gòu)的用力X圍不應(yīng)超出人體的最大用力限度， 其布置必須保證人在工作時(shí)的自然姿態(tài)，并能交替變換工作時(shí)的姿勢(shì)，以防姿勢(shì)不適導(dǎo)致操作者的過(guò)度疲勞。因此，為減輕疲勞，

23、在布專業(yè)資料整理WORD格式- 9 -專業(yè)資料整理WORD格式置操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮變換姿勢(shì)的可能性， 合理地滿足操作者的使用要求， 適應(yīng)操作者的正常人體構(gòu)造尺寸和生理要求。 如果忽略上述因素， 就可能造成操作者使用不便，影響工作效率，甚至影響操作者的身心XX。3.2.4.2人體尺寸在操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用GB10000 88是1989年開(kāi)場(chǎng)實(shí)施的我國(guó)成人人體尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求提供了我國(guó)成人人體的根底數(shù)據(jù)。 其中，立姿人體尺寸數(shù)據(jù)包括立姿身高、立姿眼高、立姿肩高、肘高、撓骨點(diǎn)高、中指指尖高、手功能高、中指指尖舉高、雙臂功能上舉高、肩寬、最大肩寬、上肢長(zhǎng)、全臂長(zhǎng)、兩臂展開(kāi)寬、兩臂

24、功能展開(kāi)寬、兩臂肘展開(kāi)寬等尺寸；坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)包括坐姿上肢最大前伸長(zhǎng)、坐姿肩寬、坐姿肘高、坐姿下肢長(zhǎng)、坐姿眼高、坐姿膝高等尺寸數(shù)據(jù)以及頭、手、足的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)。 這些人體數(shù)據(jù)為操縱機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)提供了有力支持，操縱機(jī)構(gòu)的高度設(shè)計(jì)，作業(yè)空間的最大X圍、正常X圍、最正確X圍確實(shí)定以及各種控制器、控制臺(tái)、操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)都應(yīng)以人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)，力求操作者操作方便、 平安、舒適。3.2.4.3人的視野X圍和視距X圍對(duì)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響人的視野是指眼球不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下能看見(jiàn)的空間X圍。 單眼對(duì)于黑背影上的白色對(duì)象的平均視野X圍為：從眼球中心向外側(cè) 9O° 94°、向內(nèi)側(cè) 6O

25、6; 62°、向下65° 78°、向上 55° 60°；雙眼在水平方向上大約增加到 120°。人的視野X圍對(duì)于顏色的視野比黑背影下白色對(duì)象的視野小， 尤其對(duì)綠色感受的視野X圍最小。為此，在操縱機(jī)構(gòu)的布置和色彩的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)按人的視野X圍合理安排，以求到達(dá)好的視覺(jué)效果。在視野邊沿上，人只能觀察出物體的出現(xiàn)，但不知其形狀。因?yàn)榇藭r(shí)物體是處于與視野中心 ( 沿水平線 ) 超過(guò) 5O° 6O°的情況下，要識(shí)別清楚只有使物體處于30° 4O°的視野X圍之內(nèi)。從人的視野特性可知， 人的橫向視野大于縱向視野，

26、 最有效的視野區(qū)為以水平線向上 3O°、向下 4O°，以鼻為中心左右 15° 20°的X圍之內(nèi)，其中在 3°以內(nèi)為最正確視覺(jué)區(qū)。視距X圍是指人的眼睛觀察操縱器的正常X圍，一般選取560mm左右為最正確專業(yè)資料整理WORD格式-10-專業(yè)資料整理WORD格式視距， 最大視距為 760mm，最小視距為 380mm左右。另外，眼睛在水平方向上的運(yùn)動(dòng)速度比垂直方向上快，且不易疲勞。根據(jù)上述視野特性，在設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)與控制面板時(shí)，應(yīng)充分考慮操作者的視野X圍和視距X圍，將常用的指示器置于眼高偏下3O°左右，并以此為中心左右分別偏離3O°的

27、X圍最正確。3.2.4.4 人體操縱力的選擇在操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須考慮人體用力的限度，而操縱力的大小取決于人體的姿勢(shì)、著力部位以及力的作用方向。(1) 手的操縱力。坐姿時(shí)，手操縱的一般規(guī)律為右手力量大于左手。手臂處于側(cè)面下方時(shí)，推、拉力都較弱，但其向上、向下的力較大。拉力略大于推力，向下的力略大于向上的力， 向內(nèi)的力大于向外的力。(2) 腳的操縱力。在作業(yè)中，操作者用腳操作的場(chǎng)合也是很多的。腳產(chǎn)生的操縱力大小與下肢的位置、 姿勢(shì)和方向有關(guān)， 下肢伸直時(shí)腳產(chǎn)生的力大于下肢彎曲時(shí)腳產(chǎn)生的力；坐背有靠背支持時(shí)腳可產(chǎn)生最大的力。立姿時(shí)腳的用力比坐姿大，一般坐姿時(shí)右腳最大蹬力平均可達(dá) 2 568N，左腳

28、可達(dá) 2 362N。據(jù)測(cè)定，膝部伸展角度在13O° 150°或 16O° 180°之間時(shí)腳的蹬力最大，一般情況下右腳的操縱力大于左腳的操縱力，男同志的腳力大于女同志的腳力。根據(jù)上述人體肢力的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)充分考慮操作者工作時(shí)的體位， 采用適當(dāng)?shù)脑隽C(jī)構(gòu)， 將操縱機(jī)構(gòu)的原始力調(diào)整到人體最適宜的用力X圍之內(nèi)，防止因操作困難使操作者過(guò)度疲勞，影響工作情緒?？偠灾?，應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)展操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 有利于最大限度地改善人機(jī)關(guān)系，使人與機(jī)器到達(dá)最正確匹配，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)條件，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，為操作者提供方便、平安、舒

29、適的工作環(huán)境是非常有益的，而且也能取得良好的效果。由此可見(jiàn)，也只有根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品，才能給人們帶來(lái)舒適的駕乘感覺(jué) , 最終才能被消費(fèi)者所承受。3.3鎖定裝置方案分析3.3.1自鎖裝置變速器為防止自動(dòng)脫檔，并保證輪齒以全齒長(zhǎng)嚙合，應(yīng)在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自專業(yè)資料整理WORD格式-11-專業(yè)資料整理WORD格式鎖裝置。因?yàn)樽兯倨髟趻鞕n過(guò)程中， 假設(shè)操縱變速桿推動(dòng)撥叉前移或后移的距離缺乏時(shí)，那么滑動(dòng)齒輪 ( 破整合套 ) 與相應(yīng)的齒輪 ( 或接合齒圈 ) 將不能在全齒長(zhǎng)上嚙合， 因而影響齒輪的壽命。即使到達(dá)全齒長(zhǎng)嚙合，也可能由于汽車振動(dòng)或其他原因，使滑動(dòng)齒輪 ( 或接合套 ) 自動(dòng)軸向移

30、動(dòng)，田田減少了齒的嚙合長(zhǎng)度，甚至完全脫離嚙合，即自動(dòng)脫檔。l) 構(gòu)造：多數(shù)變速器的自鎖裝置由鋼球 l 和彈簧 2組成 ( 圖 10-20) 。在變速器蓋 6前端凸起部位鉆有三個(gè)深孔， 位于三根撥叉軸 3的上方。每根撥叉軸對(duì)著鋼球 l 的一面有三個(gè)凹槽 ( 槽的深度小于鋼球半徑 ) ，中間的凹槽為空檔定位， 中間凹槽至兩側(cè)凹槽的距離等于滑動(dòng)齒輪 ( 或接合套 ) 由空檔換入相應(yīng)檔 ( 保證全齒長(zhǎng)嚙合 ) 的距離2) 工作：自鎖鋼球被自鎖彈簧壓入撥叉軸的相應(yīng)凹槽內(nèi)， 起到鎖止檔位的作用，防止自動(dòng)換檔和自動(dòng)脫檔。 換檔時(shí)，駕駛員施加于撥叉軸上的軸向力克制彈簧與鋼球的自鎖力時(shí)，鋼球便克制彈簧的預(yù)壓力而

31、升起，撥叉軸移動(dòng)，當(dāng)鋼球與另一凹槽處對(duì)正時(shí)，鋼球又被壓入凹槽內(nèi)，此動(dòng)作傳到操縱桿上，使駕駛員具有“手感。圖 3-4變速器的自鎖及互鎖裝置l- 定位鋼球； 2- 定位彈簧； 3- 撥叉軸； 4- 互鎖頂銷； 5- 互鎖鋼球 ( 或互鎖銷 ) ； 6- 變速器蓋3.3.2互鎖裝置變速器為防止同時(shí)掛入兩個(gè)檔位，必須在操縱機(jī)構(gòu)內(nèi)裝設(shè)互鎖裝置。因?yàn)榧僭O(shè)變速桿同時(shí)推動(dòng)兩個(gè)撥又，即可能同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。由于兩個(gè)檔位的傳動(dòng)比不同，必須使嚙合的各個(gè)齒輪相互產(chǎn)生機(jī)械干預(yù)，變速器將無(wú)法工作。 情況嚴(yán)重時(shí)還將使零件遭受破壞。3.3.2.1鎖球 ( 銷) 式專業(yè)資料整理WORD格式-12-專業(yè)資料整理WORD格式(l)

32、 構(gòu)造：圖3-4 所示屬于這種型式。 在三根撥叉軸所處的平面且垂直于撥叉軸的橫向孔道內(nèi)， 裝有互鎖鋼球 5( 圖3-4a) 或互鎖銷 5( 圖3-4b) ?；ユi鋼球 ( 或互鎖銷 )對(duì)著每根撥叉軸的側(cè)面上都制有一個(gè)凹槽且深度相等。 中間撥叉軸的兩側(cè)各有一個(gè)凹槽。任一撥叉軸處于空檔位置時(shí)，其側(cè)面凹槽正好對(duì)準(zhǔn)互鎖鋼球 ( 或互鎖銷 ) 。兩個(gè)鋼球直徑之和 ( 或一個(gè)互鎖銷的長(zhǎng)度 ) 等于相鄰兩撥叉軸圓柱外表之間的距離加上一個(gè)凹槽的深度。 中間撥叉軸上兩個(gè)側(cè)面之間有通孔， 孔中有一根橫向移動(dòng)的頂銷4，頂銷的長(zhǎng)度等于撥叉軸的直徑減去一個(gè)凹槽的深度。(2) 互鎖原理：當(dāng)變速器處于空檔位置時(shí)，所有撥叉軸的

33、側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。 在移動(dòng)中間撥叉軸 2時(shí) ( 圖3-5a) ，軸2兩側(cè)的鋼球從其側(cè)面凹槽中被擠出，兩側(cè)面外鋼球 4、6分別嵌入撥叉軸 l 和3的側(cè)面凹槽中，將軸 l 和3鎖止在空檔位置。假設(shè)要移動(dòng)撥叉軸 3，必須先將撥叉軸 2退回至空檔位置，撥叉軸 3移動(dòng)時(shí)鋼球4從凹槽擠出，通過(guò)頂銷 5推動(dòng)另一側(cè)兩個(gè)鋼球移動(dòng)，撥叉軸 l 、2均被鎖止在空檔位置上 ( 圖3-5b) 。撥叉軸 l 工作情況與上述一樣 ( 圖3-5c) 。圖 3-5鋼球式互鎖裝置工作原理圖l 、 2、 3- 撥叉軸； 4、 6- 互鎖鋼球； 5- 互鎖頂銷； 7、 8、9- 撥叉 ( 或撥塊 ) ；10- 變速

34、桿下端球上述互鎖裝置工作情況可知，當(dāng)一根撥叉軸移動(dòng)的同時(shí)，其它兩根撥叉軸均被鎖止。但有的變速器互鎖裝置沒(méi)有頂銷，當(dāng)某一撥叉軸移動(dòng)時(shí)，只要鎖止與之相鄰的撥叉軸，即可防止同時(shí)換入兩個(gè)檔。3.3.2.2自鎖和互鎖裝置合二為一的互鎖裝置專業(yè)資料整理WORD格式-13-專業(yè)資料整理WORD格式有的三檔變速器，操縱機(jī)構(gòu)有兩根撥叉軸， 將自鎖和互鎖裝置合二為一( 圖3-6) 。兩根空心鎖銷 l 內(nèi)裝有自鎖彈簧 2，在圖示位置 ( 空檔 ) 時(shí)，兩鎖銷內(nèi)端面的距離a等于槽深 b，不可能同時(shí)撥動(dòng)兩根撥叉軸。自鎖彈簧2的預(yù)壓力和鎖銷 l 對(duì)撥叉軸起到自鎖作用。圖 3-6 同時(shí)起自鎖與互鎖兩重作用的鎖止裝置 l-

35、鎖銷； 2- 自鎖彈簧3.3.2.3轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝置如圖3-7 所示。變速桿下端球頭置于鉗口中，鉗形板可繞a軸擺動(dòng)。換檔時(shí)，變速桿先撥動(dòng)鉗形板處于某一撥叉軸的撥叉凹槽中，然后換入需要的檔位，其余兩個(gè)換檔撥叉凹槽被鉗形爪檔住，起到互鎖作用。圖 3-7轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝置專業(yè)資料整理WORD格式-14-專業(yè)資料整理WORD格式l- 變速桿； 2- 鉗形板總之，不管哪類互鎖裝置，其工作原理是一致的，即每一次只能移動(dòng)一根撥叉軸，其余撥叉軸均在空檔位置不動(dòng)。3.3.3倒檔鎖變速器為防止誤掛倒檔，必須在操縱機(jī)構(gòu)內(nèi)裝設(shè)倒檔鎖。汽車行進(jìn)中，假設(shè)誤掛倒檔，變整器輪齒問(wèn)將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。汽車

36、起步時(shí)假設(shè)誤掛倒檔，那么容易出平安事故 倒檔鎖的作用是使駕駛員必須對(duì)變速桿施加較大的力，才能掛入倒檔，起到提醒作用，防止誤掛倒檔，提高平安性。3.3.3.1 彈簧鎖銷式倒檔鎖多數(shù)汽車變速器采用構(gòu)造簡(jiǎn)單的彈簧鎖銷式倒檔鎖( 圖3-8) 。由一、倒檔從撥叉塊 2中的倒檔鎖銷 4及彈簧 3組成。因此駕駛員要掛一檔或倒檔時(shí)，必須用較大的力使變速檸1曲下端壓縮彈簧 3，將鎖銷 4推向右方后，才能使變速扦下端進(jìn)入撥塊 2的凹槽內(nèi)。以撥動(dòng)一、倒檔撥叉軸而掛入一檔或倒檔。圖 3-8鎖銷式倒檔鎖裝置圖 3-9鎖片式倒檔鎖裝置l- 變速桿； 2- 倒檔撥塊； 3- 倒檔鎖彈簧；4- 倒檔鎖銷1- 手柄； 2- 變

37、速桿； 3- 拉桿； 4- 彈簧；5- 倒檔鎖片； 6- 倒檔鎖撥塊； 7- 三、四檔撥叉； 8二檔撥叉3.3.3.2 鎖片式倒檔鎖專業(yè)資料整理WORD格式-15-專業(yè)資料整理WORD格式如圖 3-9 所示。在變速桿 2上裝著拉桿 3，其下端套裝著倒檔鎖片5。鎖片被彈簧4壓到最下面的位置 ( 見(jiàn)圖 3-9a) 。這時(shí)變速桿的下端可以進(jìn)入撥叉鈾上的三、四檔撥叉 7和一、二檔撥叉 8頂部的凹槽中， 但由于鎖片 5頂住倒檔拔塊 6頂端的凸起部而不能進(jìn)入撥塊 6頂部的凹槽，因而在此情況下不可能掛倒檔。需要拌倒檔時(shí)，必須將手柄 1向上提起 ( 見(jiàn)圖 3-9b) ，通過(guò)拉桿 3克制彈簧 4的力，使倒檔欽片

38、 5升高到倒檔撥塊 6的凸起部之上， 才能使變速桿酌下端進(jìn)入例檔撥塊 6的槽中，以便撥動(dòng)例檔撥叉軸而掛入倒檔。3.4變速器操縱機(jī)構(gòu)總體方案總述M6卡車機(jī)械式變速器采用柔性 ( 軟軸 ) 操縱機(jī)構(gòu)， 使用鎖銷式同步器換檔。 變速器操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置， 選用鎖球式互鎖裝置， 東風(fēng)柳汽 M6變速器的倒檔鎖是彈簧鎖銷式如圖 3-8 所示。4 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 初選參數(shù)4.1.1 力的傳動(dòng)比降低手柄操縱力 ,一個(gè)最有效的途徑就是加大力傳動(dòng)比,但帶來(lái)的負(fù)面影響是手柄的行程將會(huì)加大。關(guān)于手柄的行程X圍,根據(jù)人體工程學(xué)的要求 , 貨車變速操縱桿布置在以座椅中心線離靠背100mm處為圓心 ,以 6

39、00mm為半徑所畫(huà)的圓X圍內(nèi)較適宜 ,并要求變速操縱桿手柄在任意位置時(shí),均應(yīng)位于轉(zhuǎn)向盤(pán)下方和駕駛員座椅右邊 ,在離靠背 100 mm處之前時(shí) ,手柄高度不低于座墊外表。如在這個(gè)X圍內(nèi) ,駕駛員就能很好地抓握變速桿手柄進(jìn)展操作,見(jiàn)圖 4-1 。力傳動(dòng)比的大小不僅影響手柄力的大小 ,而且影響手柄的行程。如K1000 型卡車 ,采用 M6 變速器 ,前進(jìn)檔的行程都是13 mm , 采用了變速桿力傳動(dòng)比為7 的直接操縱機(jī)構(gòu)。在不考慮變形下 ,手柄前進(jìn)或后退的掛前進(jìn)檔的運(yùn)動(dòng)行程均為91 mm。專業(yè)資料整理WORD格式-16-專業(yè)資料整理WORD格式圖 4-1變速桿手柄中心位置4.1.2變速器的靜態(tài)換檔力

40、對(duì)于變速器的靜態(tài)換檔力 , 國(guó)家是有標(biāo)準(zhǔn)要求的。 對(duì)于中型車 , 要求其靜態(tài)換檔力 500 N。M6型變速器而言 , 其靜態(tài)換檔力為 465 N。不考慮摩擦、防塵套的變形作用 , 手柄操縱力應(yīng)為 66 N。不同廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的變速器 , 其靜態(tài)換檔力是有差異的。變速器的換檔力是駕駛員必須克制的力 , 屬于有益阻力。4.1.3耗散力在變速操縱中 ,駕駛員作用于手柄的力 ,并沒(méi)有全部用于克制變速器的換檔力 , 而存在局部甚至大局部通過(guò)物件的變形、 熱量、聲音等能量形式被白白地耗散掉的問(wèn)題。所謂耗散力 , 定義為駕駛員作用于手柄的力 , 除去用于克制變速器的換檔力后所剩余的力。耗散力通常表現(xiàn)在桿

41、件與支承的摩擦、支承及桿件的變形、防塵套的變形、傳遞中角度損失等 , 屬于有害阻力。 對(duì)于設(shè)計(jì)人員 , 設(shè)計(jì)目的之一就是盡量降低耗散力。一般可通過(guò)合理布置走向、優(yōu)化支撐與防塵罩的構(gòu)造、選用適宜支撐材料等措施來(lái)降低耗散力。4.1.4 操縱桿長(zhǎng)度因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是微型汽車換檔操縱機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)查，結(jié)合本次設(shè)計(jì)的需要，選取操縱桿長(zhǎng)度為：350mm。專業(yè)資料整理WORD格式-17-專業(yè)資料整理WORD格式4.1.5 操縱桿運(yùn)動(dòng)X圍°據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究資料所確定的各種手控操縱器與人體尺度有關(guān)的尺寸參數(shù)，操縱桿的前后最大運(yùn)動(dòng)X圍為：45 ，左右最大運(yùn)動(dòng)X圍為：90 。參照市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品，結(jié)合

42、本次設(shè)計(jì)的需要，選取：操縱桿前后運(yùn)動(dòng)X圍為：20 ；左右運(yùn)動(dòng)X圍為：15 。4.1.6 選、換檔搖臂長(zhǎng)度及選、換檔所需力矩通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)地測(cè)量，并參照M6車型變速器設(shè)計(jì)參數(shù)，本次設(shè)計(jì)選?。簱Q檔搖臂長(zhǎng)度： 80mm ；換檔力矩： 15 Nm ；選檔搖臂長(zhǎng)度： 80 mm ；換檔力矩： 25Nm 。4.1.7 選、換檔搖臂運(yùn)動(dòng)X圍°參照相應(yīng)車型變速器設(shè)計(jì)參數(shù)，本次設(shè)計(jì)選?。簱Q檔搖臂：前、后運(yùn)動(dòng)最大角度為：25 ；選檔搖臂：向前運(yùn)動(dòng)最大角度為：20 ，向后運(yùn)動(dòng)最大角度為：15 。4.2 具體參數(shù)的計(jì)算校核及相關(guān)機(jī)構(gòu)確實(shí)定4.2.1 操縱桿支點(diǎn)確實(shí)定：因?yàn)閾Q檔搖臂在完成換檔任務(wù)時(shí)，操縱桿和搖

43、臂之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系較操縱桿和選檔搖臂的運(yùn)動(dòng)關(guān)系更簡(jiǎn)單明了，且易于計(jì)算，所以選擇通過(guò)換檔計(jì)算手柄支點(diǎn)，而不是通過(guò)選檔來(lái)計(jì)算。B66N350- xAOx mmC80 mm15N m圖 4-2專業(yè)資料整理WORD格式-18-專業(yè)資料整理WORD格式：操縱力為： 66N；換檔搖臂長(zhǎng)度為： 80mm，所需力矩為 : 66 N m，如圖 4-2 ，設(shè)AOx ,那么有：66350x10 38015x 10 310 32310066x187.5x253.5x23100x91.124mm為了設(shè)計(jì)和制造方便，這里取x92mm 。4.2.2 操縱桿直徑確實(shí)定：在汽車行駛過(guò)程中， 駕駛員通過(guò)操縱桿不斷切換檔位， 到達(dá)汽

44、車的理想性能。因此，操縱桿作為換檔操縱機(jī)構(gòu)的輸入端，使用頻率極高，和人的關(guān)系嚴(yán)密，它的強(qiáng)度、剛度對(duì)操縱的可靠性有著很大影響。在進(jìn)展設(shè)計(jì)的時(shí)候，除考慮材料自身的強(qiáng)度、剛度計(jì)算外，還需要充分考慮人為因素的影響。(1) 操縱桿材料：考慮到制造本錢， 參考現(xiàn)有相關(guān)零件的材料，我們這里選 A 級(jí) Q235鋼作為其制造材料。 Q235鋼是應(yīng)用最廣泛的一種碳素構(gòu)造鋼，多用于制作薄板、鋼筋、各種型材和受力不大的機(jī)器零件，如拉桿、連桿、小軸等。(2) 確定操縱桿直徑經(jīng)比擬，中型汽車換檔桿直徑一般均在16mm 以下，所以Q235鋼的屈服極限選為s235Mpa直徑16mm，b140Mpa。因?yàn)椴倏v桿布置在汽車駕駛室

45、里，存在很多不確定因素，可能使操縱桿不能正確、有效地工作，所以為了確保其使用時(shí)的可靠性，需選擇平安系數(shù) n?？紤]到操縱桿的實(shí)際工作情況，這里選n3。nbb140n46.67Mpa3專業(yè)資料整理WORD格式-19-專業(yè)資料整理WORD格式 材料需滿足剪切強(qiáng)度條件，即Q，A0A0Q,又 A0d2，4d4Q4661060.009m9mm ，46.67即操縱桿的直徑只要：d9mm即可。參考同類產(chǎn)品的尺寸，同時(shí)為了制造方便，我們選d13mm 。(3) 操縱桿剛度校核在實(shí)際工程中，某些構(gòu)件在工作中不僅需要滿足強(qiáng)度條件，以防止構(gòu)件破壞，還要求其有足夠的剛度，以限制構(gòu)件的變形。Ol210mmAF66N圖 4-3操縱桿的慣性矩圓截面 ：d 43 494I z13 101.37 10m6464由圖 4-3 可知，操縱桿的最大撓度在自由端截面，其值為：fql 333521010 333.7610 4 m3EI2101091.3710 9鋼的彈性模量 E210 109 Pa 一般軸的許用撓度f(wàn)1 1l200900專業(yè)資料整理WORD格式-20-專業(yè)資料整理WORD格式 fl210 10 34.2 10 4 m500 500 f < f， 操縱桿滿足剛度