变速箱设计(操纵机构)毕业设计说明书(编辑修改稿)

变速箱设计(操纵机构)毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

4b)。 互锁钢球 (或互锁销 )对着每根拨叉轴的侧面上都制有一个凹槽且深度相等。 中间 拨叉轴的两侧各有一个凹槽。 任一拨叉轴处于空档位置时，其侧面凹槽正好对准互锁钢球 (或互锁销 )。 两个钢球直径之和 (或一个互锁销的长度 )等于相邻两拨叉轴圆柱表面之间的距离加上一个凹槽的深度。 中间拨叉轴上两个侧面之间有通孔，孔中有一根横向移动的顶销 4，顶销的长度等于拨叉轴的直径减去一个凹槽的深度。 (2)互锁原理：当变速器处于空档位置时，所有拨叉轴的侧面凹槽同钢球、顶销都在同一直线上。 在移动中间拨叉轴 2时 (图 35a)，轴 2两侧的钢球从其侧面凹槽中被挤出，两侧面外钢球 6分别嵌入拨叉轴 l和 3的侧面凹槽中，将轴 l和 3锁止在空档位置。 若要移动拨叉轴 3，必须先将拨叉轴 2退回至空档位置，拨叉轴 3移动时钢球 4从凹槽挤出，通过顶销 5推动另一侧两个钢球移动，拨叉轴 l、 2均被锁止在空档位置上 (图 35b)。 拨叉轴 l工作情况与上述相同 (图 35c)。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 14 页 共 32 页 图 35 钢球式互锁装置工作原理图 l、 3拨叉轴； 6互锁钢球； 5互锁顶销； 9拨叉 (或拨块 )； 10变速杆下端球 上述互锁装置工作情况可知，当一根拨叉轴移动的同时，其它两根拨叉轴均被锁止。 但有的变速器互锁装置没有顶销，当某一拨叉轴移动时，只要锁止与之相邻的拨叉轴，即可防止同时换入两个档。 自锁和互锁装置合二为一的互锁装置 有的三档变速器，操纵机构有两根拨叉轴， 将自锁和互锁装置合二为一 (图 36)。 两根空心锁销 l内装有自锁弹簧 2，在图示位置 (空档 )时，两锁销内端面的距离 a等于槽深 b，不可能同时拨动两根拨叉轴。 自锁弹 簧 2的预压力和锁销 l对拨叉轴起到自锁作用。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 15 页 共 32 页 图 36 同时起自锁与互锁两重作用的锁止装置 l锁销； 2自锁弹簧 转动钳口式 转动钳口式互锁装置如图 37所示。 变速杆下端球头置于钳口中，钳形板可绕a轴摆动。 换档时，变速杆先拨动钳形板处于某一拨叉轴的拨叉凹槽中，然 后换入需要的档位，其余两个换档拨叉凹槽被钳形爪 档 住，起到互锁作用。 图 37 转动钳口式互锁装置 l变速杆； 2钳形板 总之，不论哪类互锁装置，其工作原理是一致的，即每一次只能移动一根拨叉轴，其余拨叉轴均在空档位置不动。 倒档锁 变速器为防止误挂倒档，必须在操纵机 构内装设 倒档锁。 汽车行进中，若误挂倒档，变整器轮齿问将发生极大冲击，导致零件损坏。 汽车起步时若误挂倒档，则容易出安全事故． 倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加较大的力，才能挂入倒档，起到提醒作用，防止误挂倒档，提高安全性。 多数汽车变速器采用结构简单的弹簧锁销式倒档锁 (图 38)。 由一、倒档 从 拨叉块 2中的倒 档 锁销 4及弹簧 3组成。 因此驾驶员要挂一档或倒中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 16 页 共 32 页 档时，必须用较大的力使变 速柠 1曲下端压缩弹簧 3，将锁销 4推向右方后，才能使变速扦下端进入拨块 2的凹槽内。 以拨动一、倒档拨叉 轴而挂入一档或倒档。 图 38 锁销式倒档锁 装置 图 39 锁片式倒 档 锁装置 l变速杆 ； 2倒档拨块 ； 3倒档锁弹簧； 4倒 档 锁销 1手柄； 2变速杆； 3拉杆； 4弹簧；5倒 档 锁片； 6倒 档 锁拨块； 7三、四档拨叉； 8— 二档拨叉 如图 39所示。 在变速杆 2上装着拉杆 3，其下端套装着倒档锁片 5。 锁片被弹簧4压到最下面的位置 (见图 39a)。 这时变速杆的下端可以进入拨叉铀上的三、四档拨叉 7和一、二档拨叉 8顶部的凹槽中，但由于锁片 5顶住倒档拔块 6顶端的凸起部而不能进入拨块 6顶部的凹槽，因而在此情况下不可能挂倒档。 需要拌倒档时，必须将手柄 1向上提起 (见图 39b)，通过拉杆 3克服弹簧 4的力，使倒档钦片 5升高到倒档拨块 6的凸起部之上，才能使变速杆酌下端进入例档拨块 6的槽中，以便拨动例档拨叉轴而挂入倒 档。 变速器操纵机构总体方案总述 EQ1090货车机械式变速器 采用 双杆 远距离式操纵机构 ，使用锁销式同步器换档。 变速器操纵机构中设有自锁装置，选用锁球式互锁装置，东风 EQ1090变速器的倒 档 锁是弹簧锁销式如图 38所示。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 17 页 共 32 页 第 4 章 设计计算 及校核 力的传动比 降低手柄操纵力 , 一个最有效的途径就是加大力传动比 , 但带来的负面影响是手柄的行程将会加大。 关于手柄的行程范围 , 根据人体工程学的要求 ,货 车变速操纵杆布置在以座椅中心线离靠背 100mm 处为圆心 , 以 600mm 为半径所画的圆范围内较合适 , 并要求变速操纵杆手柄在任意位置时 , 均应位于转向盘下方和驾驶员座椅右边 , 在离靠背 100 mm 处之前时 , 手柄高度不低于座垫表面。 如在这个范围内 , 驾驶员就能很好地抓握变速杆手柄进行操作 , 见图 41。 力传动比的大小不仅影 响手柄力的大小 , 而且影响手柄的行程。 如 JT 663 型客车 , 采用 EQ 140 变速器 , 前进档的行程都是 13 mm , 采用了变速杆力传动比为 7 的直接操纵机构。 在不考虑变形下 , 手柄前进或后退的挂前进档的运动行程均为 91 mm。 图 41 变速杆手柄中心位置 变速器的静态换档力 对于变速器的静态换档力 , 国家是有标准要求的。 对于中型车 , 要求其静态换档力≤ 500 N。 EQ1090 型变速器而言 , 其静态换档力为 465 N。 不考虑摩擦、防尘套的变形作用 , 手柄操纵力应为 66 N。 不同厂家生 产的不同型号的变速器 , 其静中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 18 页 共 32 页 态换档力是有差别的。 变速器的换档力是驾驶员必须克服的力 , 属于有益阻力。 耗散力 在变速操纵中 , 驾驶员作用于手柄的力 , 并没有全部用于克服变速器的换档力 , 而存在部分甚至大部分通过物件的变形、热量、声音等能量形式被白白地耗散掉的问题。 所谓耗散力 , 定义为驾驶员作用于手柄的力 , 除去用于克服变速器的换档力后所剩余的力。 耗散力通常表现在杆件与支承的摩擦、支承及杆件的变形、防尘套的变形、传递中角度损失等 , 属于有害阻力。 对于设计人员 , 设计目的之一就是尽量降低耗散力。 一般可通过合理布置走向、优化支撑与防尘罩的结构、选用合适支撑材料等措施来降低耗散力。 操纵杆长度 因为设计的是微型汽车换档操纵机构，通过对市场上相关产品的调查，结合本次设计的需要，选取操纵杆长度为： 350mm。 操纵杆运动范围（ 176。 ） 据有关实验研究资料所确定的各种手控操纵器与人体尺度有关的尺寸参数，操纵杆的前后最大运动范围为： 45 ，左右最大运动范围为： 90。 参照市场现有产品，结合本次设计的需要，选取： 操纵杆前后运动范围为： 20 ；左右运动范围为： 15。 选、换档摇臂长度及选、换档所需力矩 通过在实验室实地测量，并参照 EQ1090 车型变速器设计参数，本次设计选取： 换档摇臂长度： mm80 ；换档力矩： mN15 ；选档摇臂长度： mm80 ；换档力矩： mN25。 选、换档摇臂运动范围（ 176。 ） 参照相应车型变速器设计参数，本次设计选取： 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 19 页 共 32 页 换档摇臂：前、后运动最大角度为： 25 ；选档摇臂：向前运动最大角度为：20 ，向后运动最大角度为： 15。 操纵杆支点的确定： 因为换档摇臂在完成换档任务时，操纵杆和摇臂之间的运动关系较操纵杆和选档摇臂的运动关系更 简单明了，且易于计算，所以选择通过换档计算手柄支点，而不是通过选档来计算。 B 66N 350x A O x mm C mm80 mN15 图 42 已知： 操纵力为： 66N；换档摇臂长度为： 80mm，所需力矩为 : mN66 ， 如图 42，设 xAO , 则有：  mmxxxxxx1 2 2 3 1 0 5 3 8 7662 3 1 0 010108015103 5 066 333  为了设计和制造方便，这里取 mmx 92。 操纵杆直径的确定： 在汽车行驶过程中，驾驶员通过操纵杆不断切换档位，达到汽车的理想性能。 因此，操纵杆作为换档操纵机构的输入端，使用频率极高，和人的关系紧密，它的中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 20 页 共 32 页 强度、刚度对操纵的可靠性有着很大影响。 在进行设计的时候，除考虑材料自身的强度、刚度计算外，还需要充分考虑人为因素的影响。 (1)操纵杆材料： 考虑到制造成本，参考现有相关零件的材料，我们这里选 A 级 Q235 钢作为其制造材料。 Q235 钢是应用最广泛的 一种碳素结构钢，多用于制作薄板、钢筋、各种型材和受力不大的机器零件，如拉杆、连杆、小轴等。 (2)确定操纵杆直径 经比较，中 型汽车换档杆直径一般均在 mm16 以下，所以 Q235 钢的屈服极限选为 Mpas 235 （直径 ≤ mm16 ）， Mpab 140。 因为操纵杆布置在汽车驾驶室里，存在很多不确定因素，可能使操纵杆不能正确、有效地工作，所以为了确保其使用时的可靠性，需选择安全系 数 n。 考虑到操纵杆的实际工作情况，这里选 3n。 ∵ bn ∴   M p anb 4 0   ∵ 材料需满足剪切强度条件，即   0AQ ， ∴ QA0 , 又∵ 420 dA  ， ∴   mmmQd 6644 6    ， 即操纵杆的直径只要： mmd 9 即可。 参考同类产品的尺寸，同时为了制造方便，我们选 mmd 13。 (3)操纵杆刚度校核 在实际工程中，某些构件在工作中不仅需要满足强度条件，以防止构件破坏，还要求其有足够的刚度，以限制构件的变形。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第。