《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计手动变速器检修
1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修 ★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项； 3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2学生通过自己实践操作，从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★ 教学重点：手动变速器检修的工作过程。
★ 教学难点：手动变速器检查 ★ 器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★ 教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3 档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5 档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴 1 档齿轮、1 档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、 低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2 档齿轮同步器外环、2 档齿轮同步器中心内圈、2 档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3 档及4档齿轮隔套、 中间轴4 档齿轮、中间轴左轴承等。 图2-2 3、换档轴组件的组成，如图所示。 图2-3 （一）、手动变速器工作原理 在手动变速器中，在动力由输入轴传递到中间轴，并输出给差速器的过程中，动力经过的路径叫做动力流。了解动力流对于诊断变速器的故障是非常重要的。 虽然在有些变速器中，由于采用的元件不同，动力流也会有轻微的差异，但是所有类型的手动变速器的动力流是非常相似的。 下面以天语SX4车辆为例介绍手动变速器的动力流。
目录 第二章换档机构 1 简要说明 (3) 1.1变速操纵机构综述 (3) 1.2 设计目的 (3) 1.3 适用范围 (4) 1.4 装置的零部件构成图 (4) 2 设计构想 (6) 2.1 设计原则 (6) 2.2 设计参数 (6) 2.3 软轴拉线的布置 (11) 2.4 环境条件 (11) 2.5 设计基本限制因素 (12) 2.6 零件装配设计 (13) 4.1 通过什么样的标识进行识别........................................................................ 错误！未定义书签。
第二章换档机构
1 简要说明 1.1变速操纵机构综述 1汽车变速操纵机构分为手动变速操纵机构（MT）、自动变速操纵机构 （AT&CVT&AMT）。 2按传递行程和力的方式可分为拉索式换档操纵装置、杆系换档操纵装置及电讯号直接驱动换档装置;如图 2, 杆系换档操纵装置它是由一根或者两根细长的（空心）刚性杆件组成的。因为是空间运动杆系，其运动分析和自由度的确定，无论是用作图法，或用解析法都是比较复杂的；运动件本身的干涉，及其与相邻件干涉的校核也是相当繁琐的；还好，现在可以借助于CAE使设计分析工作简化和可靠。同时，这种结构还有一个很难克服的问题，就是由于其运动链长，杆件刚度弱，铰接处存在间隙，且润滑不便等原因，容易产生振动、噪声、档位不清晰、换档操纵手感不良等现象。于是，一种拉索式换档操纵装置应运而生，并将逐渐取代杆系换档操纵装置. 如图 1,为拉索式换档操纵装置.所谓拉索式换档操纵装置，是用一种柔性的推拉软轴替代空间运动的刚性的杆件。这种换档操纵装置克服了上述刚性空间杆系存在的那些问题。同时柔性推拉软轴的走向“自如”，给汽车的总体布置和变速器操纵装置的安排带来诸多方便。而且柔性软轴具有吸振的作用，能够消除动力总成和车身传至换档操纵手柄的振动，因此能得到清晰的档位和舒适的手感。拉索式操纵因其易于布置，传递效率高，成本低廉，目前是最常用的结构. 以上两类都属于手动换档操纵机构;自动换档操纵机构中也用到拉索式操纵装置,如图1.4-3,同时也用到电讯号驱动装置以实现特殊的换档要求;在电控机械自动变速箱(AMT)上则完全使用电讯号驱动装置完成换档. 1.2 设计目的 1.在任何情况下能够可靠地实现换档,并保证换档平顺; 2.在任何行驶条件下须保证操纵机构总成可靠的操纵力及操纵行程输出; 3.布置上，应充分考虑到人机工程因素，确保最适宜的行程、力及操作位置，保证 拉线在前舱的走向应平顺，避开相关干涉，远离热源等； 4.涉及到电子通讯部分，须保证对输入信号的准确识别、可靠的信号处理及精确输 出，并具备相应的抗干扰能力； 5.满足在不同工作温度下，保证足够的传递效率及操作手感；
奇瑞汽车有限公司 变速操纵机构（底盘部）设计指南 编制：吴方正肖俊华 校对： 审核： 批准： 汽车工程研究院
1.简要说明 1.1综述 1汽车变速操纵机构分为手动变速操纵机构（）、自动变速操纵机构（））。 2按传递行程和力的方式可分为拉索式操纵、杆系操纵及电讯号直接驱动； 拉索式操纵因其易于布置，传递效率高，成本低廉，目前是最常用的结构； 1.2 设计目的 1 在任何行驶条件下须保证操纵机构总成可靠的操纵力及操纵行程输出。 2 布置上，应充分考虑到人机工程因素，确保最适宜的行程、力及操作位置，保证拉线在前舱的走向应平 顺，避开相关干涉，远离热源等； 3涉及到电子通讯部分，须保证对输入信号的准确识别、可靠的信号处理及精确输出，并具备相应的抗干扰能力； 4满足在不同工作温度下，保证足够的传递效率及操作手感； 5使用寿命的要求 6对外观有要求的件（如换档手柄、防尘罩等），应与整车内饰相匹配，并满足整车定位对料质、做工等因素的品质要求及价格限制； 7结构简单、紧凑、质量小、工艺性好、维修方便及适合大批量生产，充分体现平台共用最大化的原则； 1.3 适用范围 适用于各车型通用的软操纵式变速操纵机构装置；
1.4 装置的零部件构成图 1.变速操纵机构总成 2.螺栓 3.过渡支架总成 4.选换档拉线总成 5.螺栓 6.软轴卡箍 7．软轴支架 8螺栓 9.开口销 10.换档手柄及护罩总成 2 设计构想 2.1 设计原则 2.1.1 该零件的功能要求 1. 保证操纵机构总成可靠的操纵力及操纵行程输出。 2.涉及到电子通讯部分，须保证对输入信号的准确识别、可靠处理及精确输出，并具备相应的抗干扰能力； 3.寿命要求；通过性能试验及整车可靠性试验要求； 2.1.2 该零件的顾客要求 1.操纵须轻便、准确； 2.外观应与内饰搭配协调，做工较精细，手感应较好 2.1.3 该零件的性能要求 1. 工作性能应稳定、可靠，使用寿命长。 2.应保证在－40°C至90°C温度区间内，可靠的实现功能； 3.详细要求参见产品计划；附录1 4.力求做到结构简单、紧凑、重量轻、制造工艺性好及拆装维修调整方便等。 2.2 设计参数。 2.2.1 决定尺寸的因素 ?布置因素：总成周边的边界空间是决定总成外廓尺寸和软轴走向的直接因素； ?变速箱对输入的要求：主要涉及换档行程和换档力的输入要求，结合人机工程的布置及总体杠杆比调校
摘要 汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的设计水平对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展,轿车变速器的设计趋势为增大变速器传递功率与重量之比,并要求变速器具有较小的尺寸和良好性能。 本文阐述了发动机的选择、变速器方案的确定、变速器设计、变速器同步器设计、变速器箱体设计。在给定捷达GIF发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下,着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算。 关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构
ABSTRACT Drivetrain is the core components of automobile. Its task is transforming and regulateing the performance of engine. Transmission can effectively and economically conveyed the power to the wheel which can meet the requirement of vehicles. Transmission is the important part of drivetrain components to complete the tasks. as well as one of the main factor to decide the whole performance of vehicle. The standards of Transmission designing can directly impact the vehicle dynamics, fuel economy, the reliability and portability of shifting, the smoothness and efficiency of Transmiting. Along with the development of the automobile industry, the trend of car transmission designing is to increase its transmission power and decrese its weight ,and hope have smaller size and excellent performance. This thesis are expounded the engine choice, transmission solution, transmission design , design for transmission the synchronizer, design for transmission the first axis ,design for transmission box.In conditions that knowing the JATTA engine out put torque, speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focus on the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design computation; as well as the transmission and drive program structure design. Key words: Transmission；Gear；Synchronizer ；Design；Structure
目录 第一部分：变速器的基本设计方案-------------------------------------2 第二部分：变速器主要参数的选择-------------------------------------4 第三部分：变速器各档齿轮的设计计算--------------------------------5 第四部分：变速器轴的设计计算------------------------------------------6 第五部分：变速器齿轮的校核--------------------------------------------14 第六部分：变速器轴的的校核-------------------------------- ----------18 第七部分：滚动轴承的选择和计算--------------------------------------20 第八部分：参考文献---------------------------------------------------------
第一部分变速器的基本设计方案 变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。 变速器设计的基本要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。
变速器设计标准 1.按照QC/T 29063-1992, Q/FT A025—2001规定 1.1变速器扭矩储备系数: QC/T 29063-1992规定 轻型货车:K ≥2.5；中、重型货车K ≥3.0 1.2变速器各接合面、前后盖及螺纹连接处和油封均应密封良好，不得有渗、漏油现象。 1.3变速器应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造，并应符合本标准要求。 1.4变速器换档、选档应灵活可靠，档位应手感清楚无冲击，不允许有挂不上档、脱不开档、跳档及乱档等现象。 1.5超速档摘档力的最低限值不应小于100 N ，其它档位摘档力的最低限值不应小于50 N 。 1.6 静扭强度（Q/FT A025—2001规定） 变速器静扭强度后备系数K 应符合下表的规定。 变速器的静扭强度后备系数K 1.7油温变速器在使用过程中，齿轮油的最高温度应不大于95 ℃。 1.8变速器外表面应清洁、无锈蚀、毛刺、裂纹及其它影响产品性能及使用寿命的缺陷。 1.9变速器应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造，并应符合本标准要求。 1.10油封刃口、轴承、摩擦副应按设计规定涂润滑脂或润滑液。与总成内腔相通的螺栓、叉轴孔塞片装配时应涂螺纹密封胶。 1.11变速器各紧固螺栓、螺母应按设计要求的紧固力矩拧紧，不得有松动、滑扣及漏装现象。变速器的放气螺塞和放油螺塞的位置应合理，工作可靠。 1.12变速器外露非加工面应涂以均匀完整的防护漆（铝合金表面除外），外露加工表面应涂防锈油。 2设计计算 2.1．不带副箱和带后副箱的变速器 2.1.1.变速器强度： e T n T T e ：发动机最大输出扭矩为，N.m
乘用车两轴式五挡变速器传动机构设计 摘要 变速器用来改变发动机到驱动轮上转矩和转速.目的是在原地起步.爬坡.转弯加速 等各种工况下.是汽车获得不同的牵引力和速度.同时是发动机在最有利的工况范围内下工作.变速器设有空挡.可启动发动机汽车滑行.或停车时发动机到驱动轮的动力传递..变速器宿舍有倒档.是汽车各获得倒退行驶的能力.需要时.变速器还有动力输出功能. 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处， 然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。 变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱 有足够的刚性。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 目录 第1章绪论 ................................... 错误!未定义书签。 1.1 概述 (3) 1.1.1 设计二轴五档变速器的目的和意义 (4) 1.1.2 汽车变速器设计要求 (4) 1.1.3 研究变速的现状 (5) 1.2 变速器的设计思想 (5) 第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (6) 2.1 变速器传动机构的布置方案 (6) 2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (6) 2.1.2 倒档布置方案 (7) 2.2 操纵机构布置方案 (8) 2.2.1 概述 (8) 2.2.2 典型的操纵机构以与锁止装置 (8) 2.3 本章小结 (10) 第3章变速器设计的总体方案 (12) 3.1 变速器主要参数的选择 (12) 3.1.1 档数 (12)
精心整理 变速操纵系统设计规范 编制 校对 审核 一、 1、2、3、二、 1、2、3、三、 四、 变速操纵系统的故障分析及解决方法 (12) 五、 变速操纵系统技术条件及试验要求 (10) 1、 技术条件.................................................................................13 2、 试验方法 (15) 六、 附表 (17)
七、DFMEA (19) 一、变速操纵系统概述 1、定义：变速操纵系统是通过操纵器及软轴或硬杆连接到变速器的选换档摇臂上，利用杠杆 原理，来传递驾驶员的变速换挡动作，操纵变速器进行挡位变换，从而实现发动机动力按不同挡位进行传递。 2、型式： 1）根据变速器的不同，可分为手动变速操纵系统、自动变速操纵系统；目前卡车上还是以手动变速操纵系统为主。 2）根据操纵方式的不同，卡车采用的变速操纵系统主要分为连杆式、拉索式。 3）连杆式操纵系统多采用空心杆作为传力部件，通常需要4-5段空心杆串连起来传递行程 1、换档推总成14、19、 1、 3 1）操纵机构 操纵机构是操纵系统中关键的部件，安装在驾驶区域，它一般由支座，换档臂和选档摇臂等主要零件组成。常见的支座有铝铸件，钢铸件或钣金件。它对整个机构起基础支撑作用，同时也是操纵
机构与驾驶室地板的连接件。实际情况要根据整个系统的匹配和负载等因素来定。驾驶员操纵的是操纵杆上的操纵手柄，主要实现换选档动作，纵向操纵手柄为换档动作横向操纵手柄为选档动作。 图1-3跃进轻卡操纵机构 换档操纵时，选档摇臂不动，换档臂做前后摆动控制换档软轴进行换档。在选档操纵时，换档臂左右摆动，并通过其他联动机构（如十字轴承）带动选档臂作摆动，从而控制选档软轴选档。操纵机构就是根据杠杆原理设计的，换档常为一级杠杆，选档是二级杠杆转化。图示1-3为跃进轻卡采用的操纵机构。 2）软轴 软轴是系统中操纵力和操纵行程的传递介质，系统一般由两根软轴组成，一根用来选档，另一根用来换档，两根软轴的一端连接操纵机构，另一端连接转换机构或直接连在变速箱的变速操纵轴上。 ,是 图1-4 求。 包在索芯的外面，常用材料是HDPE，主要作用是使索芯能绕制后更为牢固，成为一个整体，同时也使索芯在推拉运动的过程中减少摩擦。要求热包后表面平整光滑，特别对其外径有严格的要求，外径的控制直接影响到最后软轴的内阻力和传动效率。内衬套，绞制钢丝和外套管形成一个整体，它要求有一定的柔韧性的，同时也要保证软轴在底盘上布置时，内衬套的孔径不发生很大的变形，绞制钢丝相当于“骨架”，能有效地防治这种变形，内衬套的的孔壁要求光滑平整，使索芯在内衬套内推拉顺畅。索芯和内衬套的间隙是软轴一个很重要的控制点，间隙过大，会使系统的空行程大，传动效率低。间隙过小会使摩擦力大 软轴的索芯和套管的间隙、索芯表面减摩材料及内充润滑油脂、输入力、输出力、长度(L一(L1+L2))和总弯曲度，对索的行程效率、载荷效率和使用寿命有较大的影响。 我国钢丝材料与国外相比有一定差距,为弥补这一不足,在设计选型上适当加粗了芯线的直径, 并对芯线总成的结构进行了改进,在钢丝绳的外面缠绕了一层扁钢带,以提高其承载能力。同时对芯
第一章设计方案 1.1 设计方案和基本数据 乘用车（二轴式）基本参数如下表 表1-1设计基本参数表 1.2 变速器设计的基本要求 对变速器如下基本要求. 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。 3）设置倒档，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。 5）换挡迅速，省力，方便。 6）工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。 7）变速器应当有高的工作效率。 除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。 第二章变速器主要参数的选择 2.1变速器主要参数的选择 一、挡数 增加变速器的挡数能改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂，并且是尺寸轮廓和质量加大。同时操纵机构复杂，而且在使用时换挡频率也增高。 在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的当属会是变速器相邻的低挡与高挡之间传动比比值减小，是换挡工作容易进行。要求相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下,该制约小换挡工作越容易进行。要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。 近年来为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。目前轿车一般用4~~5个挡位，级别高的轿车变速器多用5个挡，货车变速器采用4~~5个挡位或多挡。装载质量在2~3.5T 的货车采用5挡变速器，装载质量在4~8T的货车采用6挡变速器。多挡变速器多用于重型货车和越野车。 本次设计选用的是5挡变速器。
第1章 变速器主要参数的选择与计算 1.1 设计初始数据 最高车速：max a u =200Km/h 发动机最大功率：max e P =120KW 最大转矩：max e T =238m N * 整备质量：a m =1700Kg 最大转矩转速：T n =3500r/min 车轮：215/55R17 1.2 变速器各挡传动比的确定 ①满足最大爬坡度 ()T e g i T f Gr i ηαα0max 1sin cos +≥ （） 式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度， mg G ==20090N ； max e T —发动机最大转矩，max e T =； T η—传动系效率，T η=90%； r —车轮半径，r =； f —滚动阻力系数，取f =； α—爬坡度，取α=20° 带入数值计算得59.1101≥i i g ②满足附着条件：
≤r i i T T g η01emax z2F ·φ （） Φ为附着系数，取值范围为~，取为 z2F 为汽车满载静止于水平面，驱动桥给地面的载荷，这里取70%mg ； 计算得01i i g ≤ ； ② 由①②得≤1g i ≤ ； 取1g i = 0.40=i ；0.1201=i i g 在计算范围内。 /n min min 377.0r U =01i i g =h<10km/h ，检验最低稳定车速合格，故传动比合适。 其他各挡传动比的确定： 按等比级数原则，一般汽车各挡传动比大致符合如下关系： q i i i i i i i i g g g g g g g g == = = 5 44 33 22 1 （） 式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；五档设置为直接当故15=g i ，因此，各挡的传动比为： 1n 51/-=g g i i q =40.3= （） 所以其他各挡传动比为： 1g i =， 2g i =3q =，3g i =2q =，4g i = ，5g i =1 1.3 变速器传动方案的确定 图2-1a 为常见的倒挡布置方案。图2-1b 所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图2-1c 所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图2-1d 所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图2-1c 所示方案。图2-1e 所示方案是将中间轴上的一，倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图2-1f 所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便。为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图2-61所示方案。其缺点是一，倒挡须各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些]18[。
三踏板、手刹及变速操纵机构布置 作业指导书 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 同捷第五研发中心 2011年01月
前言 为使本中心三踏板、手刹及变速操纵机构布置规范化，参考国内外汽车设计的技术规范，结合公司标准和已开发车型的经验，编制本作业指导书。意在对本中心设计人员在设计过程中起到指导设计的作用，提高设计的效率和质量。本作业指导书将在本中心所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。 本标准于201X年XX月XX日起实施。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院提出。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院负责归口管理。 本标准主要起草人：张瀚
目录 1、概述 (4) 2、相关设计标准 (4) 3、三踏板布置 (4) 3.1.踏板布置要求 (4) 3.2.踏板布置 (8) 4、变速操纵机构布置 (12) 4.1.变速操纵机构布置要求 (12) 4.2.变速操纵机构布置 (13) 5、驻车制动机构布置 (14) 5.1.驻车制动机构布置要求 (14) 5.2. 驻车制动机构布置 (15) 6、典型案例 (16)
三踏板、手刹及变速操纵机构布置作业指导书 1、概述 三踏板是驾驶员在整常驾驶坐姿下下肢控制的部件，它的位置直接决定驾驶舒适性和安全性，好的位置能使驾驶时腿部操纵处于最佳的动作和施力状态，有效的降低驾驶疲劳。 变速操纵杆和手制动杆操纵动作也是一种施力动作，一般是在人体肩部不动的情况下通过手臂的运动来实现，因此，合理的布置变速杆和手制动杆，使手臂处于最佳作用力操纵姿势，是整车设计中主观评价的重要内容，也是汽车设计中不可或缺的重要环节。 2、相关设计标准 GB/T 17346-1998 轿车脚踏板的侧向间距 GB/T 13053-2008 客车车内尺寸 SAE J287-2007 驾驶员手控制区域 SAE J1100-2005 汽车尺寸 ECE R35 关于车辆脚制动控制器装配位置认证的统一规定 Q/TJI/DP.03.101-2010 整车三维数模底盘及总布置要求 3、三踏板布置 3.1.踏板布置要求 3.1.1踏板排列顺序要求 图1 踏板布置顺序 以驾驶员乘坐观察角度，从右到左，依次为：油门踏板、制动踏板和离合踏板。 3.1.2三踏板侧向布置间距要求 P平面：通过点A且垂直于点A和点R（点R为座椅调至最后正常驾驶时的位置）
1 引言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的，这是我们在进行毕业设计之间对所学的各科课程一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 2 零件分析 2.1零件的功用 题目所给的零件是变速器换挡叉材料为35钢，生产纲领设计为5000件/年。要求设计加工该零件用的毛坯图或零件与毛坯合图1张，机械加工工艺过程卡片1套，主要工序的机械加工工序卡片1~2份，以及设计说明书1份。它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。该零件是以φ15.8F8孔套在轴上，并用螺栓经M10X1-7H孔与轴定位，拨叉脚卡在双联齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移，从而实现变速。 2.2零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知道图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，零件最高表面粗糙度要求仅为6.3μm，表面质量要求较低。拨叉的
主要工作表面为操纵槽及拨叉脚两端面。主要配合面为φ15.8F8孔、M10X1-7H 孔和拨叉脚内侧面51。该零件属特殊形状零件，但复杂程度一般。由于拨叉在工作时承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。 2.3零件的生产类型 依设计题目知：Q=5000件/年，n=1件/次；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取为10%和1%。代入公式（2-1）得该零件的生产纲领 N=2000X1X(1+10%)X(1+1%)=5555件/年 零件是车床上的变速机构，质量为0.8Kg,查表2-1可知其属轻型零件，生产类型为中批生产。 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3.1选择毛坯 该零件材料为35钢，考虑在机床运行时经常要正反向旋转，该零件在工作过程中则经常承受交变载荷及收到冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为5555件，且零件结构比较简单，拨叉的轮廓尺寸不大。且有较多不需要切削加工的表面，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 参见课程设计指南第五章第一节，钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 （1）锻件公差等级由该零件的功能和技术要求，确定其锻件公差级为普通级。
目录 第一章数据计算 1.1设计初始数据 (2) 1.2 齿轮参数 (5) 1.3 各档齿轮齿数的分配 (6) 第二章齿轮校核 2.1齿轮材料的选择原则 (14) 2.2计算各轴的转矩 (15) 2.3轮齿强度计算 (15) 第三章轴及轴上支承的校核 3.1轴的工艺要求 (17) 3.2轴的强度计算 (17)
第一章 数据计算 1.1设计初始数据：（方案一） 学号：17 最高车速：m ax a U =169+17=186Km/h 发动机功率：m ax e P =75+17=92KW 转矩：max e T =170-17×1=153Nm 总质量：m a =1710+17×2=1744Kg 转矩转速：n T =3200r/min 车轮：185/60R14S r ≈R=14×2.54×10/2+0.6×185=298.88mm 1.1.1 变速器各挡传动比的确定 初选传动比： 设五挡为直接挡，则5g i =0.8（取值围在0.7~0.8） m ax a U = 0.377 max i i r n g p 式中：m ax a U —最高车速 p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径 m ax g i —变速器最大传动比 0i —主减速器传动比 p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×3200=4480～6400r/min max e T =9549× p e n P max α （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）
乘用车最高车速高，p n 值躲在4000r/min 以上（汽车设计P 29） 取p n =6000r/min 主减速器传动比0i =0.377×0 max i i r n g p =0.377×6000×0.29/0.8×=4.408 最大传动比1g i 的选择： ①满足最大爬坡度。 根据汽车行驶方程式 dt du m Gi u A C Gf r i i T a D T g δη+++ =20emax 15.21 （1.1） 汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为 ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g += （1.2） 即，()T tq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥ 式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度， mg G ==1744×9.8=17091N ； max e T —发动机最大转矩，max e T =153N .m ； 0i —主减速器传动比，0i =4.408； T η—传动系效率，T η=86%（取值在85%~90%）； r —车轮半径，r =0.29m ； f —滚动阻力系数，对于货车取f =0.01； α—爬坡度，取α=16.7° i 0≥1744×9.8×0.29×(0.001×0.958+0.287)/153×4.408×86% i 0≥2.534 ②满足附着条件。
奇瑞汽车有限公司 乘研三院底盘部设计指南 编制：梁晋 审核：吕波涛 批准：冯贺平
目录 §1 概述 (2) §1.1万向节和传动轴综述 (2) §1.2万向节的类型及适用范围 (2) §1.3万向节结构及工作原理 (2) §2 设计构想 (8) §2.1设计原则和开发流程 (8) §2.2 基本的设计参数制定 (9) §2.3 台架试验 (25) §3 材料及加工 (26) §4 图纸模式 (27) §4.1 尺寸公差 (27) §4.1 文字说明 (27)
§1 概述 §1.1万向节和传动轴综述 汽车上的万向节传动常由万向节和传动轴组成，主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力。万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变化时，能可靠的传递动力；保证所连接两轴尽可能同步（等转速）运转；允许相邻两轴存在一定的角度；允许存在一定轴向的移动。 §1.2万向节的类型及适用范围 万向节按其在扭转方向上是否由明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的十字轴式），准等速万向节（双联式、三销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。等速万向节，其英文名称为，简称等速节（）。 的分类如下（德国分类）: (固定端万向节)——：椭圆截面滚道 ——: 圆形截面滚道 ——：尖拱形截面滚道 (移动端万向节)——：双偏置式万向节 ——: 三球销式万向节 ——：斜滚道球笼万向节 以上是乘用车常用等速节的英文及德文缩写，对应着不同的结构与性能，这在下边的章节中会提到。 在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器（或分动器）输出轴间经常有相对运动，因此普遍采用万向节传动。在转向驱动桥中，由于驱动轮又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而不断变化，这时多采用球叉式和球笼式等速万向节传动。当后驱动桥为独立悬架结构时，也必须采用万向节传动。万向传动装置除用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置和转向操纵机构。因为轿车普遍采用等速万向节，所以本设计指南重点介绍等速节驱动轴。 §1.3万向节结构及工作原理
黑龙江工程学院专业综合训练 题目： 姓名 学号 系部名称 专业班级 指导教师 职称 二零一二年十一月二十六日
目录 第一部分：变速器的基本设计方案-------------------------------------2 第二部分：变速器主要参数的选择-------------------------------------4 第三部分：变速器各档齿轮的设计计算--------------------------------5 第四部分：变速器轴的设计计算------------------------------------------6 第五部分：变速器齿轮的校核--------------------------------------------14 第六部分：变速器轴的的校核-------------------------------- ----------18 第七部分：滚动轴承的选择和计算--------------------------------------20 第八部分：参考文献---------------------------------------------------------
第一部分变速器的基本设计方案 变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。 变速器设计的基本要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。
目录 1.概述 .................................................................................... 错误！未定义书签。 2 中间轴式变速器设计 (2) 2.1传动方案和零部件方案的确定 (2) 2.1.1传动方案初步确定 (2) 2.1.2零部件结构方案 (3) 2.2 主要参数的选择和计算 (4) 2.2.1 先确定最小传动比 (4) 2.2.2 确定最大传动比 (5) 2.2.3 挡位数确定 (6) 2.2.4 中心距A (7) 2.2.5 外形尺寸设计 (7) 2.2.6 齿轮参数 (8) 3 变速器的设计计算 (13) 3.1轮齿设计计算 (13) 3.1.1 齿轮弯曲强度计算 (13) 3.1.2 轮齿接触应力 (16) 3.2 轴设计计算 (18) 3.2.1 轴的结构 (18) 3.2.2 确定轴的尺寸 (18) 3.2.3 轴的校核 (19) 图1：中间轴式变速器
2 中间轴式变速器设计 2.1传动方案和零部件方案的确定 作为一辆前置后轮驱动的货车，毫无疑问该选用中间轴式多挡机械式变速器。中间轴式变速器传动方案的共同特点如下。 （1）设有直接挡； （2） 1挡有较大传动比； （3）档位搞的齿轮采用常啮合传动，档位低的齿轮（1挡）可以采用或不采用常啮合齿轮川东南； （4）除1挡外，其他档位采用同步器或啮合套换挡； （5）除直接挡外，其他档位工作时的传动效率略低。 2.1.1传动方案初步确定 （1）变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体，第2轴前端经滚针轴承支撑在第1轴后端的孔内，且保持两轴轴线在同一条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接挡。档位搞的齿轮采用常啮合齿轮传动，1挡采用滑动直齿轮传动。
980S型装载机的变速操纵阀 时间：2008-04-17 15:31:25 | 文章来源：中国工程机械银网 摘要本文介绍引进CAT980S型装载机变速器及变矩器液压控制系统的构成，工作原理，并对该变速器系统中液压元件----变速操纵阀的保护功能和自动回复空挡位置等功能及变矩器系统进行了较详细的分析。关键词：装载机变速操纵阀工作原理 我公司已开发成功980S型装载朵变速器及变矩器液压控制元件----变速操纵阀，并配套于厦工980S型装载朵变速液压操纵系统上，现就该系统的工作原理，变速操纵阀的主要功能及其变矩器系统进行分析。 1 系统构成 980S型装载机变速器及变矩器液压控制系统由液压泵、精滤油器、变矩器出口安全阀、冷却器、变速操纵阀及离合器等组成。液压泵从油箱经粗滤油器吸入，送往精滤油器，经过滤之后流入变速器，以实现变速器前进四挡的功能，下面重点分析变速操纵阀液压控制系统工作原理及变矩器液压系统。 2 换挡瞬间油路建压变化过程 当变速换挡操纵阀的方向滑阀1处于空挡位置时，油路控制示意图如图1所示。当液压泵的来油到达压差阀3左端时，由于方向滑阀1关闭了压差阀3上的油妃与回油道之间的油路，从而使压差阀3左端油腔内压力升高，压差阀3克服弹簧力2右移，关闭负荷活塞5右面与回油道的通道，此增高的压力作用在调节溢流阀10左端的芯柱油腔上；当3号离合器的压力达到调节溢流阀10的调定压力时，调节溢流阀10右移，使多余的油液流往变矩器，同时液压泵压力通过节流小孔输往负荷活塞5右端与盖之间的部位，其负荷活塞克服弹簧力进一步往左移动，直到负荷活塞后面的部位与回油道接通，此进负荷活塞保持大某一固定位置（其负荷活塞和调节溢流阀的共同作用，使系统的压力保持在恒定的值）从而保证3号离合器有压力不再上升。 图1 1.方向滑阀2.弹簧3.压差阀4.弹簧5.负荷活塞6.空挡阀7.挡位滑阀8.阀体9.离合器10.调节 液流阀11.变矩器入口压力阀 随着压差阀3左端油腔内的压力升高，其阀芯进一步右移，使方向离合器的油路与液压泵的压力油接通。从而使方向离合器油路内压力增高，其增高的压力作用在压差阀的弹簧腔内。当方向离合器油路内的压力达到一定值时，作用在压差弹簧腔内的压力加上弹簧压力使阀芯往左移动，直到输往方向离合器路内的压力保持在某一恒定的值，从而保证方向离合器与挡位离合器之间具有一定的压力差。 当变速操纵阀的方向滑阀1从空挡位置移到前进一挡时，其变速操纵阀控制示意图如图2所示。此时2号方向离合器与压差阀弹簧腔接通，3号换挡离合器与油箱相连，系统内的油压降低，弹簧力推动调节安全阀8及压差阀3阀芯左移，直到阀左端的大孔被阀体关闭，截断液压泵的压力为止。在压差阀芯左移时，负荷活塞5后腔的油腔则与回油道相连。其弹簧推动负荷活塞5向右移动。当压差阀定位以后，6号离合器内的油路压力开始上升，当压力上升为0.38MPa时，压差阀阀芯开始右移，使2号离合器接通液压泵压力油，度关闭负荷活塞5后面的油腔与回油道的通路，随着2号方向离合器的压力增高，此增高原压力作用在左端的6号挡位离合器的油压向左移动，直到2号方向离合器内的压力达到最大值。此时，弹簧腔内的压力和弹簧力推动压差阀3阀芯左移，切断液压泵压力油输往2号方向离合器的油路，这样压差阀3阀芯有左右移动，使2号方向离合器油的油压保持某一恒定值。此压力比6号挡位离合器内的油压稍低，其压力差值由压差前期3内的弹簧压力所决定。