汽车换挡机构设计指南

1、目录第二章 换档机构 简要说明 ?错误 ! 未定义书签。1、1 变速操纵机构综述?错误 ! 未定义书签。1、2设计目得 ?错误 !未定义书签。1、适用范围 .错误 !未定义书签。1、4装置得零部件构成图 .错误 !未定义书签。2 设计构想 ?错误 ! 未定义书签。、 1设计原则 .错误 !未定义书签。2、2 设计参数 ?错误 !未定义书签。2、 软轴拉线得布置 .错误 !未定义书签。2、环境条件 ?错误 ! 未定义书签。2、设计基本限制因素 .错误 !未定义书签。、 6零件装配设计 ?错误 !未定义书签。4、1通过什么样得标识进行识别?错误 ! 未定义书签。第二章换档机构 简要说明、 1 变速

2、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（ atcta t） .2 按传递行程与力得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就是由一根或者两根细长得 ( 空心）刚性杆件组成得 . 因为就是空间运动杆系 , 其运动分析与自由度得确定 , 无论就是用作图法，或用解析法都就是比较复杂得 ; 运动件本身得干涉 , 及其与相邻件干涉得校核也就是相当繁琐得 ; 还好 , 现在可以借助于 cae使设计分析工作简化与可靠 . 同时 , 这种结构还有一个很难克服得问题 , 就就是由于其运动链长，杆件刚度弱

3、，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。于就是 , 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， 就是用一种柔性得推拉软轴替代空间运动得刚性得杆件 . 这种换档操纵装置克服了上述刚性空间杆系存在得那些问题。同时柔性推拉软轴得走向“自如” ，给汽车得总体布置与变速器操纵装置得安排带来诸多方便 . 而且柔性软轴具有吸振得作用，能够消除动力总成与车身传至换档操纵手柄得振动，因此能得到清晰得档位与舒适得手感。拉索式操纵因其易于布置，传递效率高，成本低廉，目前就是最常用得结构

4、、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得换档要求；在电控机械自动变速箱(am）上则完全使用电讯号驱动装置完成换档、1、 2设计目得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得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 , 确保最适宜得行程、 力及操作位置 , 保证拉线在前舱得走向应平顺，避开相关干涉，远离热源等 ;4、涉及到电子通讯部分， 须保证对输入信号得准确识别、 可靠得信号处理及精确输出，并具备相应得抗干扰能力 ;5、满足在不同

5、工作温度下，保证足够得传递效率及操作手感；6、使用寿命得要求 ;7、对外观有要求得件 ( 如换档手柄、防尘罩、换档面板等) ，应与整车内饰相匹配 ,并满足整车定位对料质、做工、性能等因素得要求;8、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得原则、1、 3适用范围适用于各车型通用手动及自动变速操纵机构装置；1、 4 装置得零部件构成图图1 拉索式换档操纵装置、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图杆系换档操纵装置1.换档操纵机构总成、螺栓、选档臂总成4、

6、换档轴及支架总成5 、螺栓6 、选档拉杆总成7、选档摇臂总成8 、衬套9、螺栓10 、选档拉杆1 、开口销12、螺母 3、摇臂总成14、螺母5、螺栓1 、换档手柄及护套总成图 3 自动换档操纵机构带拉索装置1. 螺母、自动换档操纵机构总成3、卡箍4 、 软轴拉线总成、螺栓 6 、 螺栓7、 软轴支架8 、 组合螺母2 设计构想2、 1 设计原则1、该零件得功能要求1) 能够可靠地实现换档；2) 保证操纵机构总成可靠得操纵力及操纵行程输出；3) 涉及到电子通讯部分 , 须保证对输入信号得准确识别、可靠处理及精确输出 , 并具备相应得抗干扰能力 ;4) 寿命要求 ;2、该零件得顾客要求1) 操纵须

7、轻便、准确、换档平顺；2) 外观应与内饰搭配协调 , 做工较精细 , 手感应较好；3、该零件得性能要求1) 通过性能试验及整车可靠性试验要求 ;2) 工作性能应稳定、可靠 , 使用寿命长；3) 应保证在 4 c 至 90c 温度区间内 , 可靠得实现功能 ;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、 设计参数1、决定尺寸得因素1) 布置因素：总成周边得边界空间就是决定总成外廓尺寸与软轴走向得直接因素;2) 变速箱对输入得要求：主要涉及换档行程与换档力得输入要求；3) 结合人机工程得布置及总体杠杆比调校，即可确定总成得运动尺寸;、 决定重量得因素1) 零部件外廓

8、尺寸；2) 加工工艺及材质： 目前广泛采用得就是整体注塑成型工艺, 一般为工业塑料； 部分高档产品也采用铸铝件；3) 冲压焊接件因其重量大，工艺复杂 , 质量过程控制困难等因素 , 已渐有减少得趋势.3、手动换档操纵装置得行程及杠杆比得设计） 换档操纵手柄得行程换档操纵装置手柄得行程就是影响换档操纵手感得主要技术性能指标之一 , 在选取换档操纵装置手柄得行程时要符合以下原则 :a、 轿车手动变速器操纵装置手柄得换档行程, 一般为 100 150(mm);b、选档行程（多数用换档操纵杆得摆角控制）要小于换档行程;c、 倒档换档行程要等于或大于前进档得换档行程。、选取操纵装置手柄行程时要注意以下两

9、点：第一，手柄位置应适应整车布置得要求，接近性好 , 便于操纵；第二，手柄向前换档时不能碰到仪表板，选档与向后换档时不能碰到座椅垫与手制动手柄等。2) 换档操纵装置得杠杆比首先根据同步器换档 ( 或移动齿轮换档 ) 所需得行程，设计换档拨叉轴上得档位锁止槽得距离 , 然后用下式计算出操纵装置所需得杠杆比 :式中 : s - 变速器换档机构得杠杆比。变速器换档操纵装置多采用软操纵装置，因此在计算时要考虑软换档操纵装置得位移效率。4、换档操纵手柄得作用力与杠杆比得校核换档操纵装置杠杆比得另一个约束条件就是作用在手柄上得换档力，推荐轿车操纵手柄得换档力 7 .在“摘档同步效应挂档”得全过程中，同步效

10、应时得作用力fs 最大，因此用s 校核换档操纵装置杠杆比。校核表达式如下：式中 :- 同步效应时作用力； 现代变速器换档操纵装置多采用软操纵装置， 因此在计算时要考虑软换档操纵装置得传动效率。当操纵手柄得换档力不在推荐范围内时， 可适当得调整换档操纵装置得杠杆比 , 同时也应兼顾换档操纵手柄得行程就是否理想 .换档操纵装置得杠杆比最终确定以后，还要根据换档操纵装置得结构特点，把计算得总杠杆比合理得分解到各个杆件，并确定各个杆件得最终设计长度.5、换档操纵装置得杆系运动学分析换档操纵装置就是三维空间运动杆系。当换档操纵手柄得运动轨迹确定以后 , 需要对换档操纵装置得各个杆件与铰接点得自由度、约束

11、、运动干涉等作机构运动学分析。通常情况下，可用简便可靠得“作图法”进行定性得分析；当需要作定量得分析时 , 则可用比较麻烦得“解析法”求解。不过，现在一般得三维软件都有机构运动学分析得功能 , 这为换档操纵装置得设计与分析提供了极大得方便 .6、拉线式变速操纵机构得校核计算hfxfhx换档杆a选档臂拉线cdbefh1 hfx1 x图 4 拉线式换档机构得简化模型fh = fh（ n）h= 1（mm)fx= fx1(n ） =x（mm)f 换档力，变速箱换档所需力( ); 1选档力，变速箱选档所h1需力（ n);h1- 换档位移量，变速箱换档所需行程（mm）; x拉线位移效率x选档位移量，变速箱

12、选档所需行程（ );f 拉线载荷效率fh驾驶员操纵换档机构所需换档力(n) ； 换档机构传动效率fx- 驾驶员操纵换档机构所需选档力（） ；h 驾驶员操纵换档机构所需换档行程( m)；x驾驶员操纵换档机构所需选档行程（mm);、自动换档操纵机构得参数设计1）自动变速箱得类型及特点汽车自动变速箱常见得有三种型式， 分别就是液力自动变速箱 ( 简称 t）、机械无级自动变速箱（简称 cvt）、电控机械自动变速箱（简称 at）。目前轿车普遍使用得就是 at，a几乎成为自动变速箱得代名词。与手动变速箱相比 , 液力自动变速箱 (a）在结构与使用上有很大得不同. 手动变速箱主要由齿轮与轴组成，通过不同得齿轮组合产生变速变矩；而 a就是由液力变扭器、行星齿轮与液压操纵系统组成 , 通过液力传递与齿轮组合得方式来达到变速变矩。其中液力变扭器就是 a最具特点得部件，它由泵轮、涡轮与导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩与离合作用 .v采用传动带与可变槽宽得棘轮进行动力传递， 即当棘轮变化槽宽肘， 相应改变驱动轮与从动轮上传动带得接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带与金属链等 .cvt 就是真正无级化了， 它得优点就是重量轻， 体积小，零件少，与 at比较具有较高得运行效率 , 油耗较低 . 但 vt得缺点也就是明显得 , 就就是传动带很容易损坏，不能承受较