汽车换挡操纵机构分总成设计
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课题变速器操纵机构的检修
教学目标能
力
目
标
1、会利用所学知识检测手动变速器操纵机构
2、能根据部件受损情况制定维修方案
3、能对装复的操纵机构进行调试
知
识
目
标
1、了解变速器操纵机构的结构形式
2、掌握自锁、互锁和倒挡锁的结构与原理
素
质
目
标
1、培养学生分析问题和解决实际问题的综合能力;
2、培养学生的团队合作精神和交流合作能力。
教学重点分解变速器盖,找到自锁、互锁和倒挡锁的位置
教学难点认识各种锁的结构
教学准备投影仪、变速器实物
课型理实一体课授课课时2课时
教学过程教学内容教学方
法与手
段
时
间
一、导入清点人数、组织秩序,并导入项目课程。
复习提问:变速器的类型?
1、按传动比变化方式:有级式、无级式和综合式。
2、按操纵方式分:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速
器。
讲授
法;
多媒体
课件
2
分
钟
二、
教学实施1、
资
讯
组织学生分组观察变速器操纵机构。
变速器操纵机构
讲授
法、情
景教学
法;
多媒体
课件、
实物演
示
16
分
钟
2、
初
布置任务:
变速器操纵机构拆装并检修,并进行记录。
讨论
法、演
16
分。
自动变速箱换档操纵机构总成功能要求概述:自动,变速箱,换档机构更改以下更改按照TL 823 45 1994-06:进行。
标准已经适用于最新的技术。
以前版本1994-061.适用范围本标准规定自动变速箱换档操纵机构总成的要求。
本标准适用于有和没有tiptronic功能的自动换档变速箱的换档操纵机构。
2.定义下面的定义针对本标准的应用是有效的:X向(纵向)在车里前后操作换档,平行于车坐标系统X坐标Y向(横向)在车里左右操作换档,平行于车坐标系统Y坐标Z向(垂直方向)在车里上下操作换档,平行于车坐标系统Z坐标换挡锁将选挡杆锁在P档和N档,仅通过踩压刹车踏板来释放锁钥匙(KRL)在点火钥匙移开锁止系统中,只有在选档杆在P档位时,且在钥匙已经拔出时有换挡锁的条件下, 才有可能拔出点火钥匙.Tiptronic在自动换档变速箱中手动换档的一个附加的操作装置力作用点a选挡杆上所有的测试和换挡力都作用在该位置(见图2)最远位置在+X方向可能的最远的换档位置.3.要求3.1总体要求技术补充标准是图纸的一部分,图纸上的要求优先。
首次补充和改变的认可根据VW 011 55环境要求根据VW 911 003.2 适用的法规USA:FMVSS 101FMVSS 102FMVSS 114FMVSS 302EC:74/60 EEC75/443EEC78/316EECECE R 21Australia:ADR 12ADR 423.3 样件的范围要求以下零件进行全部测试:—换挡机构—换挡盖—选挡器和选档杆调整器—换挡和锁止线—变速器和点火锁考虑到现存的配合零件,单个零件都应该进行测试。
3.4 操作温度范围(-35~+130)℃短期10min,+160℃不同的零件有不同的温度和时间规定。
甚至超过最高温度,没有零件可以自燃或掉下易燃物。
3.5 永久润滑根据图纸,润滑脂寿命≥150,000km或≥10年。
3.6 密封在压力差△P=0.03bar时车辆内部密封防水和气体。
中间轴式五挡变速器传动机构设计[摘要]变速器是汽车传动系中的主要部件之一。
变速器由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的改变,即实现换挡,以达到变速变距。
本题目主要进行轿车三轴五挡机械式变速器的设计,包括变速器的整体结构和齿轮传动部分的设计,并进行相关的计算与校核。
经过设计与校核,该变速器主要结构符合设计标准、零件强度也达到了使用要求。
[关键词] 汽车机械变速器三轴五挡传动比齿轮Five-speed gearbox countershaft type transmission mechanism design[Abstract] Transmission in the automotive transmission lines, one of the most important components. Transmission speed by a variable speed transmission and control mechanism of two parts. The main role of the variable-speed transmission is to change the value of torque and rotational speed and direction; manipulation of the organization's main role is to control the transmission mechanism, transmission gear ratio to achieve the exchange, that is, to achieve shift in order to achieve variable-speed pitch. This subject, mainly for automotive six-axis mechanical transmission gear structural design, including the gear drive parts, control of part of the, etc., and the associated calculation and verification, through the design and verification,The main structure of the transmission line design standards, parts intensity reached the use requirements.[Keywords] Automotive Mechanical Transmission;Axis 5 block ;gear ratio;gear wheel引言 (1)第1章概论 (2)1.1选题背景与意义 (2)1.2变速器的功用与要求 (3)1.3 原始设计参数 (3)第2章手动变速器工作原理 (4)第3章机械式变速器方案的确定 (7)3.1 变速器结构方案的确定.............................. 错误!未定义书签。
汽车构造相关专业知识结构特点:变速器由壳体、变速传动部分和操纵部分组成,其中变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的变换,即可实现换档,以达到变速变矩。
三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档,由壳体、第一轴(输入轴)、中间轴、第二轴(输出轴)、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
通常后轮驱动 的汽车会采用三轴式变速器,即输入轴,输出轴和中间轴。
输入轴前端借离合器与发动机相联,输出轴后端通过凸缘与万向传动装置相联。
图1 三轴五档式变速箱三维建模与结构简图两轴式变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。
与传统的三轴变速器相比,由于省去了中间轴,在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出 轴,所以传动效率要高一些;同样因为任何一档都要经过一对齿轮传动,所以任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。
换挡机构含同步器,操纵机构有互锁、自锁、倒档锁。
工作原理:机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。
齿轮组是由直径不同的齿轮组成的,不同的齿轮组合则产生了不同 的齿比,平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。
变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,汽车行驶时通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。
汽车变速器是通过改 变传动比,改变发动机曲轴的转拒,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。
输入轴的动力通过 齿轮间的传递,由输出轴传递给车轮,这就是一台手动变速箱的基本工作原理。
简图:图2 两轴式变速器三维建模与示意图2.同步器同步器的类型有常压式,惯性式和自行增力式等种类。
它主要由接合套、同步锁环等组成,它的特点是依靠摩擦作用实现同步。
接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角(锁止角),同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。
锁止角与锥面在设计时已作了适当选择, 锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步,同时又会产生一种锁止作用,防止齿轮在同步前进行啮合。
a毕业论文(设计)题目:汽车5挡手动变速器设计学生:专业:车辆工程学号:指导老师:2014年6月汽车5挡手动变速器设计摘要:变速器是连接发动机与传动系统的至关重要的部分,对它的合理设计能够保证汽车在各种不的工况下满足需求,而且他的合理与否决定了发动机的动力能否高效发挥。
本次针对前置后驱形式设计一台五档手动变速器,并且采用三轴式。
这次设计主要考虑的是动力输出平顺、传动效率高、磨损消耗小、使用寿命长。
同时在设计时还会尽量考虑工艺的优化和经济性的要求。
设计采用三轴式,所以其中设计了一个直接档,提高传动效率。
变速器的换挡通过锁环式同步器实现,同时合理设计了一套与之相匹配的操作机构。
在整个过程中,通过基本参数计算出变速器的各种数据,并且严格校核,保证能够满足设计和使用要求。
关键词:变速器锁环式同步器中间轴Design on Car 5 Manual TransmissionAbstract:Transmission is connecting to the engine and transmission system is the important part with its reasonable design can ensure the normal order of the vehicle under various conditions, and he is reasonable or not determines the power of the engine can be efficient.This design for the front drive form a three shaft five file manual mechanical transmission, the design main consideration is power output smooth consumption, high transmission efficiency, wear small, long life of service. At the same time also will try to consider in the design of process optimization and economy requirements.Because of using three axis type, so designed a direct file, improve transmission efficiency . Transmission shift by the lock ring synchronizer, at the same time, the reasonable design a set of matching operator. Through the basic parameter to calculate the transmission of all kinds of data, another checking strictly, guaranteed to meet design ,use requirements.Keywords:transmission synchronizer intermediate shaft目录1 绪论 (1)1.1本次设计的目的及意义 (1)1.2变速器的发展现状 (2)1.3变速器设计面临的主要问题 (2)1.4毕业设计任务及要求 (3)2 变速器的总体方案确定 (4)2.1变速器的功用及设计要求 (4)2.2变速器传动机构的型式选择 (4)2.2.1三轴式变速器与两轴式变速器传动方案 (4)2.2.2倒档布局方案 (6)2.3零部件结构方案分析 (7)2.3.1齿轮型式 (7)2.3.2变速器轴 (8)2.3.3变速器轴承的选择 (8)3 变速器主要参数的选择与齿轮设计 (9)3.1变速器各档传动比的确定 (9)3.1.1主减速器传动比的确定 (9)3.1.2最低档传动比计算 (9)3.1.3变速器各档速比的配置 (11)3.1.4中心距 (11)3.1.5变速器的外形尺寸 (12)3.1.6齿轮参数的选择 (12)3.1.7各档齿轮计算 (14)3.2齿轮设计与计算 (19)3.2.1齿轮材料的选择原则 (19)3.2.2变速器齿轮强度校核 (19)3.3轴的结构和尺寸设计 (30)3.3.1轴的工艺要求 (30)3.3.2初选轴的直径 (31)3.4轴的强度校核 (32)3.4.1轴的刚度验算 (33)3.4.2轴的强度计算 (41)3.5轴承选择与寿命计算 (46)3.5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (46)4 变速器同步器与操纵机构的设计 (51)4.1同步器设计 (51)4.1.1同步器类型的选取 (51)4.1.2接近尺寸和分度尺寸 (51)4.1.3滑块宽度、内啮合套缺口宽度 (51)4.1.4同步器装配间隙 (52)4.2 同步锁环主要尺寸确定 (53)4.3 同步器校核 (54)4.3.1同步器同步时间校核 (54)4.4变速器的操纵机构 (56)4.4.1变速器操纵机构的功用 (56)4.4.2变速器操纵机构的要求 (56)4.4.3换档位置 (57)5. 结论 (60)致谢 (61)参考文献 (62)1 绪论1.1本次设计的目的及意义随着经济实力和科学技术的不断的发展,汽车工业不断发展,逐渐成为我国重要的工业产业,汽车的使用已经遍布我国的大江南北。
汽车手动变速器设计摘要:本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。
本设计采用中间轴式变速器,该变速器具有两个突出的优点:一是其直接档的传动效率高,磨损及噪声也最小;二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以+得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。
再结合某些轿车的基本参数,选择适当的主减速比。
根据上述参数,再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识,计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
关键词:变速器,锁环式同步器,传动比,中间轴The design of saloon gearboxABSTRACT:The duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon,It’s the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits: Firstly,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high, the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,track,wheel base,the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.Key words:transmission, inertial type of synchronizer,gear ratio, countershaft目录前言 (1)1机械式变速器的概述及其方案的确定 (2)1.1 变速器的功用和要求 (2)1.2 变速器结构方案的确定 (2)1.2.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择 (2)1.2.2 倒档传动方案 (5)1.3 变速器主要零件结构的方案分析 (6)2 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (10)2.1 变速器主要参数的选择 (10)2.1.1 档数和传动比范围 (10)2.1.2 中心距 (11)2.1.3 轴向尺寸 (11)2.1.4 齿轮参数 (12)2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (13)2.2.1 确定一档齿轮的齿数 (13)2.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (14)2.2.3 确定其他档位的齿数 (15)2.2.4 确定倒档齿轮的齿数 (15)2.3 齿轮变位系数的选择 (16)3 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (17)3.1 齿轮的损坏原因及形式 (17)3.2 齿轮的强度计算与校核 (17)3.2.1 齿轮弯曲强度计算 (17)4 变速器轴的强度计算与校核 (21)4.1变速器轴的结构和尺寸 (21)4.1.1 轴的结构 (21)4.1.2 确定轴的尺寸 (22)4.2 轴的校核 (22)4.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (22)4.2.2 第二轴的校核计算 (23)4.3 变速箱总体装配图: (26)5 变速器同步器的设计 (27)5.1 同步器的结构 (27)5.2 同步环主要参数的确定 (28)6 变速器的操纵机构 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)前言从现在市场上不同车型所配置的变速器来看,主要分为:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)。
无级变速换挡操纵机构总成项目可行性研究报告编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:高级工程师:高建关于编制无级变速换挡操纵机构总成项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (8)2.1项目提出背景 (8)2.2本次建设项目发起缘由 (8)2.3项目建设必要性分析 (8)2.3.1促进我国无级变速换挡操纵机构总成产业快速发展的需要 (9)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (9)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (9)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (9)2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (10)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (10)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11)2.4项目可行性分析 (11)2.4.1政策可行性 (11)2.4.2市场可行性 (11)2.4.3技术可行性 (12)2.4.4管理可行性 (12)2.4.5财务可行性 (13)2.5无级变速换挡操纵机构总成项目发展概况 (13)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (13)2.5.2试验试制工作情况 (14)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (14)2.5.4无级变速换挡操纵机构总成项目建议书的编制、提出及审批过程 (14)2.6分析结论 (14)第三章行业市场分析 (16)3.1市场调查 (16)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (16)3.1.2产品现有生产能力调查 (16)3.1.3产品产量及销售量调查 (17)3.1.4替代产品调查 (17)3.1.5产品价格调查 (17)3.1.6国外市场调查 (18)3.2市场预测 (18)3.2.1国内市场需求预测 (18)3.2.2产品出口或进口替代分析 (19)3.2.3价格预测 (19)3.3市场推销战略 (19)3.3.1推销方式 (20)3.3.2推销措施 (20)3.3.3促销价格制度 (20)3.3.4产品销售费用预测 (21)3.4产品方案和建设规模 (21)3.4.1产品方案 (21)3.4.2建设规模 (21)3.5产品销售收入预测 (22)3.6市场分析结论 (22)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (23)4.2区域投资环境 (24)4.2.1区域地理位置 (24)4.2.2区域概况 (24)4.2.3区域地理气候条件 (25)4.2.4区域交通运输条件 (25)4.2.5区域资源概况 (25)4.2.6区域经济建设 (26)4.3项目所在工业园区概况 (26)4.3.1基础设施建设 (26)4.3.2产业发展概况 (27)4.3.3园区发展方向 (28)4.4区域投资环境小结 (29)第五章总体建设方案 (30)5.1总图布置原则 (30)5.2土建方案 (30)5.2.1总体规划方案 (30)5.2.2土建工程方案 (31)5.3主要建设内容 (32)5.4工程管线布置方案 (33)5.4.1给排水 (33)5.4.2供电 (34)5.5道路设计 (36)5.6总图运输方案 (37)5.7土地利用情况 (37)5.7.1项目用地规划选址 (37)5.7.2用地规模及用地类型 (37)第六章产品方案 (39)6.1产品方案 (39)6.2产品性能优势 (39)6.3产品执行标准 (39)6.4产品生产规模确定 (39)6.5产品工艺流程 (40)6.5.1产品工艺方案选择 (40)6.5.2产品工艺流程 (40)6.6主要生产车间布置方案 (40)6.7总平面布置和运输 (41)6.7.1总平面布置原则 (41)6.7.2厂内外运输方案 (41)6.8仓储方案 (41)第七章原料供应及设备选型 (42)7.1主要原材料供应 (42)7.2主要设备选型 (42)7.2.1设备选型原则 (43)7.2.2主要设备明细 (44)第八章节约能源方案 (45)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (45)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (45)8.2.1能源消耗种类 (45)8.2.2能源消耗数量分析 (45)8.3项目所在地能源供应状况分析 (46)8.4主要能耗指标及分析 (46)8.4.1项目能耗分析 (46)8.4.2国家能耗指标 (47)8.5节能措施和节能效果分析 (47)8.5.1工业节能 (47)8.5.2电能计量及节能措施 (48)8.5.3节水措施 (48)8.5.4建筑节能 (49)8.5.5企业节能管理 (50)8.6结论 (50)第九章环境保护与消防措施 (51)9.1设计依据及原则 (51)9.1.1环境保护设计依据 (51)9.1.2设计原则 (51)9.2建设地环境条件 (52)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (52)9.3.1 项目建设对环境的影响 (52)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (53)9.4 环境保护措施方案 (54)9.4.1 项目建设期环保措施 (54)9.4.2 项目运营期环保措施 (55)9.4.3环境管理与监测机构 (57)9.5绿化方案 (57)9.6消防措施 (57)9.6.1设计依据 (57)9.6.2防范措施 (58)9.6.3消防管理 (59)9.6.4消防设施及措施 (60)9.6.5消防措施的预期效果 (60)第十章劳动安全卫生 (61)10.1 编制依据 (61)10.2概况 (61)10.3 劳动安全 (61)10.3.1工程消防 (61)10.3.2防火防爆设计 (62)10.3.3电气安全与接地 (62)10.3.4设备防雷及接零保护 (62)10.3.5抗震设防措施 (63)10.4劳动卫生 (63)10.4.1工业卫生设施 (63)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (64)10.4.3个人卫生 (64)10.4.4照明 (64)10.4.5噪声 (64)10.4.6防烫伤 (64)10.4.7个人防护 (65)10.4.8安全教育 (65)第十一章企业组织机构与劳动定员 (66)11.1组织机构 (66)11.2激励和约束机制 (66)11.3人力资源管理 (67)11.4劳动定员 (67)11.5福利待遇 (68)第十二章项目实施规划 (69)12.1建设工期的规划 (69)12.2 建设工期 (69)12.3实施进度安排 (69)第十三章投资估算与资金筹措 (70)13.1投资估算依据 (70)13.2建设投资估算 (70)13.3流动资金估算 (71)13.4资金筹措 (71)13.5项目投资总额 (71)13.6资金使用和管理 (74)第十四章财务及经济评价 (75)14.1总成本费用估算 (75)14.1.1基本数据的确立 (75)14.1.2产品成本 (76)14.1.3平均产品利润与销售税金 (77)14.2财务评价 (77)14.2.1项目投资回收期 (77)14.2.2项目投资利润率 (78)14.2.3不确定性分析 (78)14.3综合效益评价结论 (81)第十五章风险分析及规避 (83)15.1项目风险因素 (83)15.1.1不可抗力因素风险 (83)15.1.2技术风险 (83)15.1.3市场风险 (83)15.1.4资金管理风险 (84)15.2风险规避对策 (84)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (84)15.2.2技术风险规避对策 (84)15.2.3市场风险规避对策 (84)15.2.4资金管理风险规避对策 (85)第十六章招标方案 (86)16.1招标管理 (86)16.2招标依据 (86)16.3招标范围 (86)16.4招标方式 (87)16.5招标程序 (87)16.6评标程序 (88)16.7发放中标通知书 (88)16.8招投标书面情况报告备案 (88)16.9合同备案 (88)第十七章结论与建议 (90)17.1结论 (90)17.2建议 (90)附表 (91)附表1 销售收入预测表 (91)附表2 总成本表 (92)附表3 外购原材料表 (94)附表4 外购燃料及动力费表 (95)附表5 工资及福利表 (97)附表6 利润与利润分配表 (98)附表7 固定资产折旧费用表 (99)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (100)附表9 流动资金估算表 (101)附表10 资产负债表 (103)附表11 资本金现金流量表 (104)附表12 财务计划现金流量表 (106)附表13 项目投资现金量表 (108)附表14 借款偿还计划表 (110) (114)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。
qiyekejiyufazhan1引言以前,轿车、微型车、中大型客车及中型货车的变速器操纵机构是采用刚性的杆系连接操纵,刚性杆系操纵在布置时存在操纵杆传动机构与其他系统发生干涉的问题[1],具有不能弯曲、操纵间隙大、操纵阻力大、负载效率低、手感差等缺点。
随着我国汽车工业的发展,近年来采用推拉式软轴总成进行挡位操纵代替刚性杆系操纵是汽车技术发展的需要,但也存在操纵机构总成及选、换挡软轴总成由于分别由不同供应商提供给整车厂进行装配而造成的误差,因此在整车厂进行装配时,经常发生操纵机构与软轴无法装配或装配后配合不当从而引发生产线停线的严重问题。
这种分别由不同供应商供货的方式,既存在产品在配送过程中产生的质量问题,也增加了整车装配的成本。
针对上述问题,我们设计了一款软轴式换挡操纵机构分总成,该项产品采用推拉式软轴操纵代替刚性杆系操纵,同时采用模块化的方式进行设计,即将操纵机构总成和选、换挡软轴总成整合成大模块换挡操纵机构分总成。
该项目也是柳州市金元机械制造有限公司承担某中外合资公司新车型换挡操纵机构分总成的设计研制任务。
该设计方案使产品更加紧凑、占用空间小、安装方便、结构工艺简单、过渡接头少、空行程小、装配连接简捷方便、易于维修,而且大大降低了生产成本。
2操纵机构分总成结构设计操纵机构分总成结构设计如图1所示,由操纵机构总成、卡簧、选挡软轴总成、换挡软轴总成组成。
3操纵机构分总成设计输入3.1变速器数据(1)变速器端选挡摇臂R 1为50mm ,θ1=θ2=12.2°±2°;换挡摇臂R 2为47mm ,θ1=θ2=14.1°±2°。
(2)静态选、换挡平均力:选挡为47.5±10N ;换挡为86±10N 。
3.2操纵机构数据(1)手柄端静态选、换挡力≤20N 。
(2)行程:选挡手柄行程为35~55mm ;换挡手柄行程为60~80mm 。
3.3布局限制条件(1)换挡机构底座的安装位置符合座椅下架上的螺栓孔。
(2)换挡杆的极限运动范围距离副仪表板框开口边缘≥10mm 。
(3)该产品与各关联体之间的间隙距离≥25mm 。
3.4性能数据(1)选、换挡软轴行程效率≥90%。
(2)选、换挡软轴负载效率≥80%。
(3)高低温循环试验:按实车布线及负载,低温为-40℃,高温为120℃,频次为10次/分,次数为60万次。
【基金项目】本文系中小企业国家创新基金项目。
【作者简介】邓加尊(1965—),男,广西南宁人,柳州市金元机械制造有限公司技术副总经理兼技术中心主任,高级工程师,研究方向:产品设计、开发、技术管理、项目管理。
汽车换挡操纵机构分总成设计邓加尊1,马春文1,潘子清2(1.柳州市金元机械制造有限公司,广西柳州545007;2.广西铁鸟调味食品有限公司,广西南宁530003)【摘要】为适应汽车工业快速发展的需要,设计开发一款采用推拉软轴式代替硬杆式的换挡操纵机构分总成,以提供装配好的操纵机构总成、选挡软轴总成、换挡软轴总成等部件给各汽车整车厂,既可以提高整车的产品质量,又可以提高生产效率及降低成本,这种供货方式是各整车厂对汽车零部件配套厂家提出大批量供货的要求。
推拉软轴式操纵换挡机构分总成能有效地隔绝来自动力总成的振动干扰,无论是怠速还是行驶时,驾驶员感觉到手挡把上的震颤很小,挡位也很清晰。
【关键词】汽车;操纵机构总成;选挡软轴总成;换挡软轴总成;设计【中图分类号】U463.2【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2014)07-0032-04图1操纵机构分总成图选挡软轴总成换挡软轴总成机构总成32qiyekejiyufazhan(4)盐雾试验72h 。
(5)选、换挡软轴管接头拉脱力≥1500N 。
(6)选、换挡软轴轴芯拉脱力≥2000N 。
(7)选、换挡软轴轴芯承载推力≥500N 。
(8)选、换挡软轴轴芯极限推力≥700N 。
(9)选、换挡软轴轴芯破坏推力≥1000N 。
(10)在选、换挡软轴安装面施加1500N 的力,底座无损坏。
(11)换挡平顺、选换挡力度适中、无冲击和卡滞、精确可靠、故障率低。
(12)其余应符合相关标准。
4结构设计计算4.1设计计算根据车型数模中换挡杆的空间定位条件,先画出换挡杆,同时画出选、换挡软轴与操纵杆对应的安装位置,再按设计要求将左右前后摆动到极限角度,计算其所占的空间,既要操纵杆保持在原来的位置,又要保证选、换挡软轴相对原车身的安装孔左右位置偏差最小。
(1)由数模给予的茶几板与换挡操纵机构顶点距离(如图2所示),得出换挡杆总高度L 1+L 2=307mm ;由变速器端输出的换挡臂力为86N ,即换挡底端所受的力为86/0.80=107.5N ;已知换挡杆顶端所受的力为20N ,计算换挡杆短端L 2=307×20/107.5=57mm (即连动板长端),换挡杆长端L 1=307-57=250mm 。
(2)按换挡杆前后摆动±25°、左右摆动±15°几何计算操纵杆底部在支架内前后移动的空间范围,结合换挡杆及连动板安装位置,确定支架长度为100mm ,宽度为57mm ,高度为83mm 。
(3)由变速器摆臂运动挡位条件,可得出摆臂运动位移,再由行程效率为90%,可得出选、换挡软轴的行程,选挡软轴总行程取45mm ,换挡软轴总行程取75mm ,连动板运动角度为50°。
4.2操纵机构作用力计算推拉软轴总成的负载效率为80%,选挡臂力(变速器输入)为47.5N ,换挡臂进挡力(变速器输入)为86N ,软轴阻力为5N 。
即,选挡软轴总成拉力为47.5/0.80=59.38N ;换挡软轴总成拉力为86/0.80=107.5N ;选挡作用力F 1=选挡软轴总成拉力+软轴阻力=59.38+5=64.38N ;换挡作用力F 2=换挡软轴总成拉力+软轴阻力=107.50+5=112.50N 。
4.2.1杠杆比计算已知手柄端换挡力为20N ;换挡软轴总成拉力为107.50N ;由换挡杆顶点确定换挡杆总高度为307mm ,得出以下公式:20×L 1=107.50×L 2(1)L 1+L 2=307mm (2)由公式(1)、公式(2)得出换挡杆短端L 2=48mm ;换挡杆长端L 1=259mm 。
已知连动板长端L 5=L 2=L 3=54mm ,连动板短端L 4=34mm ,如图3所示,换挡杠杆比a 2=L 1/L 2=259/48=5.4;选挡杠杆比a 1=L 1/L 3×L 4/L 5=259/54×34/54=3.02。
4.2.2手柄作用力计算已知F 1=56.35N ,F 2=95.56N ,a 1=3.02,a 2=5.4;选挡为1/2和5/R 在计算时,增加5N 的回位弹簧力,换挡从1挡到R 挡在计算时,都增加5N 的回位弹簧力。
因此,选挡手柄作用力F 3=F 1/a 1+5=56.35/3.03+5=23.59N ,接近目标值20N ,符合;换挡手柄作用力F 4=F 2/a 2+5=95.56/5.4+5=22.70N ,接近目标值20N ,符合(如图4所示)。
4.2.3变速器端选挡行程计算如图5所示,已知选挡摇臂R1∶OA =ON =OB =50mm ,∠A0N =∠BON =10°,O ′点为选挡软轴安装中心点,O ′N =191mm 为空挡时选挡卡位距,OO ′=197mm ,计算O ′A 和O ′B 的长度。
(1)从已知条件可得OO ′=197mm ,ON =50mm,O ′N =图2操纵机构总成图3杠杆和连动板结构33qiyekejiyufazhan191mm ,由函数关系式解一元二次方程并查表得到∠O ′ON =75°,∠O ′OB =∠O ′ON -∠BON =75°-10°=65°,BD =OB ·sin ∠O ′OB =50·sin65°≈45.3mm ,OD =OB ·cos ∠O ′OB =50·cos65°≈21.13mm ,O ′D =O ′O -OD =197-21.13=175.87mm ,O ′B =BD 2+O ′D 2√≈181.61mm ,选挡左行程=O ′N -O ′B =191-181.61=9.34mm 。
(2)∠O ′OA =∠O ′ON +∠AON =75°+10°=85°。
同理可求出AC =49.8mm ,OC =4.36mm ,O ′C =O ′O -OC =197-4.36=192.64mm ,O ′A =AC 2+O ′C 2√≈199.01mm ,选挡右行程=O ′A -O ′N =199.01-191=8.01mm 。
4.2.4变速器端换挡行程计算换挡的连杆机构与选挡相同,计算方法与步骤亦相同。
如图5所示,已知换挡摇臂R2∶OA =ON =OB =47mm ,∠AON =∠BON =14°,O ′点为换挡软轴安装中心点,O ′N =161mm 为空挡时换挡卡位距,OO ′=167.72mm ,计算O ′A 和O ′B 的长度。
(1)从已知条件可得OO ′=167.72mm ,ON =47,O ′N =161mm ,由函数关系式解一元二次方程并查表得到∠O ′ON =74°,∠O ′OB =O ′ON -∠BON =74°-14°=60°,BD =OB ·sin ∠O ′OB =47·sin60°≈40.70mm ,OD =OB ·cos ∠O ′OB =47·cos60°≈23.5mm ,O ′D =O ′O -OD =167.72-23.5=144.22mm ,O ′B =BD 2+O ′D 2√≈149.85mm ,换挡左行程=O ′N -O ′B =161-149.85=11.15mm 。
(2)∠O ′OA =∠O ′ON +∠AON =74°+14°=88°,同理可求出AC =46.97mm ,OC =1.64mm 。
O ′C =O ′O -OC =167.72-1.64=166.08mm ,O ′A =AC 2+O ′C 2√≈172.59mm ,换挡右行程=O ′A -O ′N =172.59-161=11.59mm 。
4.2.5手柄端换挡行程计算已知OA =换挡杆短端=50mm ,OE =换挡杆长端=257mm ,求EF (如图6所示)。