變速箱設(shè)計(操縱機構(gòu))畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 任務來源及設(shè)計依據(jù)</p><p>　　1.1.1 任務來源</p><p><b>　　指導老師分配。</b></p><p>　　1.1.2 設(shè)計依據(jù) </p><p>　　參照國家關(guān)于汽車換

2、檔操縱機構(gòu)的相關(guān)標準及汽車換檔操縱機構(gòu)機構(gòu)實體模型。</p><p>　　1.2 設(shè)計原則和設(shè)計要求</p><p><b>　　1.2.1設(shè)計原則</b></p><p>　　對換檔操縱機構(gòu)的設(shè)計，應滿足其操縱的輕便性、可靠性、穩(wěn)定性和平順性，在換檔操縱機構(gòu)布置位置還應注意隔熱、隔振、防塵等密封問題。另外，設(shè)計應符合國家有關(guān)標準及人機工程學方

3、面的要求，在滿足前述原則的的前提下，應盡可能的采用國內(nèi)外的新技術(shù)和新材料，進行優(yōu)化設(shè)計。</p><p><b>　　1.2.2設(shè)計要求</b></p><p>　　1.2.2.1根據(jù)人機工程學的研究結(jié)論，選擇人手在操縱桿件時的合適力度和力矩；1.2.2.2參照微型汽車駕駛室布置及整車尺寸，確定換檔操縱機構(gòu)的布置位置和適合的尺寸；</p><p&g

4、t;　　1.2.2.3駕駛員在換檔時，操縱應準確、輕便、可靠；</p><p>　　1.2.2.4換檔拉索的選擇合理（參照國家標準及相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)），具有足夠的剛度和強度，工作可靠性高。</p><p>　　1.2.2.5結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計簡單，易于加工、制造，調(diào)整方便。</p><p><b>　　1.3 結(jié)構(gòu)形式</b></p>&

5、lt;p>　　根據(jù)設(shè)計題目，參照EQ1090貨車，本次設(shè)計采用雙桿遠距離換檔操縱機構(gòu)。</p><p><b>　　1.4 主要參數(shù)</b></p><p><b>　　人手操縱力：；</b></p><p><b>　　換檔桿長度：；</b></p><p><b

6、>　　選檔軸力矩：；</b></p><p><b>　　換檔軸力矩：；</b></p><p><b>　　換檔搖臂長度：；</b></p><p><b>　　選檔搖臂長度：。</b></p><p>　　1.5 要求提供的技術(shù)資料 </p>

7、<p>　　1.5.1設(shè)計任務書； </p><p>　　1.5.2二維裝配圖圖紙繪制； </p><p>　　1.5.3二維圖紙繪制（主要零部件二維工程圖）； </p><p>　　1.5.4技術(shù)條件。</p><p>　　2 變速器操縱機構(gòu)概述</p><p>　　汽車變速器操縱機構(gòu)作為變速器的控

8、制機構(gòu)，較之汽車設(shè)計中的其它環(huán)節(jié)，只是一個小裝置，但它卻和汽車的正常行駛有著十分緊密的關(guān)系，并在變速器的設(shè)計中占有重要的地位。除此之外，因為由駕駛者直接操縱，所以，變速器操縱機構(gòu)在設(shè)計時還需考慮到人機工程學方面的知識。</p><p>　　變速器操縱機構(gòu)是駕駛員操縱變速手柄到使變速箱換檔的一套機構(gòu)，是用來保證駕駛員能根據(jù)汽車使用條件，隨時撥動變速箱內(nèi)齒輪進行換檔，或使之從工作檔退到空檔，并要求撥動滑動齒輪時要省力

9、。</p><p>　　要使變速器操縱機構(gòu)可靠地工作，應滿足下列要求： </p><p>　　(l)設(shè)有自鎖裝置，防止變速器自動換檔和自動脫檔。 </p><p>　　(2)設(shè)有互鎖裝置，保證變速器不會同時換入兩個檔，否則會產(chǎn)生運動干涉，甚至會損壞零件。 </p><p>　　(3)設(shè)有倒檔鎖，防止誤換倒檔。否則會損壞零件或發(fā)生安全事故。&l

10、t;/p><p>　　近年來，變速器操縱機構(gòu)有向自動操縱方向發(fā)展的趨勢。自動操縱式機械換檔變速器又稱或稱自動化機械換檔變速器，它是在原手動機械換檔變速器（MT）的基礎(chǔ)上，對其離合器、變速器的控制系統(tǒng)和操縱機構(gòu)進行改造而形成的。</p><p>　　3 變速器操縱機構(gòu)總體方案設(shè)計</p><p>　　3.1變速器操縱機構(gòu)類型方案分析</p><p>

11、;　　機械式操縱機構(gòu)是最常用的，按換檔操縱桿與變速器的相互位置，機械式變速器操縱機構(gòu)可分為直接操縱式和遠距離操縱式兩類：</p><p>　　直接式操縱機構(gòu)主要由選檔換檔機構(gòu)和安全裝置兩部分組成。選檔換檔機構(gòu)由變速桿、撥塊、撥叉軸和撥叉等組成，用來完成換檔的基本動作；安全裝置用來保證變速器在任何情況下都能準確、安全、可靠地工作，由自鎖裝置、互鎖裝置、倒檔鎖組成，分別用來保證換檔到位，防止自動脫檔；防止同時掛入兩檔

12、和防止誤掛倒檔。</p><p>　　直接式操縱機構(gòu)多集裝于變速器上蓋或變速器側(cè)面，機構(gòu)簡單，操縱方便，換檔手感明顯；變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換檔功能的手動換檔變速器，稱為直接操縱變速器。</p><p>　　這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡單，已得到廣泛應用。近年來，單軌式操縱機構(gòu)應用較多，其優(yōu)點是減少了變速叉軸，各檔同用一組自鎖裝置，因而使操縱機構(gòu)簡化，但它要

13、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較近。</p><p>　　遠距離操縱機構(gòu)由外部操縱機構(gòu)和內(nèi)部操縱機構(gòu)兩部分構(gòu)成。外部操縱機構(gòu)主要是從變速桿到選檔換檔軸之間的所有傳動件，用來實現(xiàn)對變速器的遠距離操縱；內(nèi)部操縱機構(gòu)由選檔換檔軸、撥叉軸、撥叉、自鎖裝置、互鎖裝置和倒檔鎖等。</p><p>　　遠距離式操縱機構(gòu)通常在操縱桿與撥塊之間增加若干傳動件，組成遠距離操縱機構(gòu)

14、。遠距離操縱機構(gòu)應有足夠的剛度，各連接件間隙不能過大，否則換檔手感不明顯，且不能保證換檔齒輪全齒長嚙合。</p><p>　　貨車的變速操縱與轎車、客車相比, 有其自身特點。對于轎車來說, 因為變速器箱體小, 變速器的靜態(tài)換檔力比較小, 所以, 變速操縱力不會太大。而對貨車而言, 由于駕駛員離變速器距離近, 大部分操縱桿可以直接布置于變速器上, 減少了操縱機構(gòu)的路途損失。而對于中重型載重貨車其變速器的安裝位置距離

15、駕駛員座椅較遠不得不采用遠距離操縱的形式。對于采用了同一型號變速器的客、貨兩種車的變速操縱力相比, 貨車輕便、客車偏重是正常的。這種型式具有維修發(fā)動機方便、傳動系和操縱系比較簡單等優(yōu)點。</p><p>　　根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務書數(shù)據(jù)要求（汽車發(fā)動機的排量：5.6L 汽車的自重：4000kg,載重量5000kg），可知EQ1090貨車機械式變速器應選擇遠距離式操縱機構(gòu)。</p><p>　　3

16、.1.1遠距離操縱機構(gòu)</p><p>　　遠距離操縱機構(gòu)按變速器選檔軸和換檔軸是否分開可分為雙桿式和單桿式兩種類型；按變速拉桿結(jié)構(gòu)不同可分為剛性和柔性兩種類型；按操縱機構(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。在新車型開發(fā)過程中，通常要兼顧變型車擴展。因此，在進行操縱機構(gòu)設(shè)計時，主要設(shè)計難點在于機構(gòu)既要能適應駕駛室翻轉(zhuǎn)又不影響操縱機構(gòu)的正常工作。</p><p>　

17、　操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求在進行操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計時應考慮以下幾個問題。</p><p>　　a．保證駕駛室內(nèi)操縱桿位置符合GB／T15705《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》中相應條款要求，即變速桿手柄工作位置應位于轉(zhuǎn)向盤下面和駕駛員座椅右面不低于座墊表面的特定區(qū)域：變速桿手柄在任意位置時，距駕駛室內(nèi)其它零件或操縱桿的距離不得小于50 mm。</p><p>　　b．變速器操縱較頻繁，為增強駕

18、駛員操縱手感，要求機構(gòu)具有足夠剛性，且連接件之間的間隙應盡量減小。</p><p>　　c．變速拉桿總成支座應盡量固定在與變速器殼體剛性連成一體的機件(如發(fā)動機、離合器等)上。避免或減小由于車架變形及汽車振動對操縱機構(gòu)產(chǎn)生的不良影響。</p><p>　　d．應對駕駛員操縱力和操縱桿手柄的行程進行設(shè)計和校核。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不大于200

19、mm。</p><p>　　e．應按變速器總成提供的直接操縱檔位圖和操縱機構(gòu)本身的動作特點。正確確定駕駛員操縱桿手柄上的檔位圖。</p><p>　　f．操縱機構(gòu)應有行程調(diào)節(jié)功能，以便在操縱不靈活的情況下對機構(gòu)進行適當調(diào)整，以保證操縱機構(gòu)靈活有效。</p><p>　　3.1.1.1單桿剛性操縱機構(gòu)</p><p>　　單桿操縱機構(gòu)的操縱桿支

20、座布置在駕駛室地板下面的發(fā)動機上，為使機構(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入駕駛室，這時要考慮地板孔的防塵、防水、隔熱等密封問題。有時操縱桿支座布置在駕駛室地板上．操縱機構(gòu)拉桿是伸縮式的，以適應駕駛室翻轉(zhuǎn)。對于前者，在發(fā)動機機體上應預先鑄有操縱桿支座總成的安裝位置；對于后者應考慮車架和駕駛室總成在行車當中的振動對機構(gòu)的影響。</p><p>　　另外，單桿機構(gòu)針對的變速器總成屬于選檔軸和換檔軸合

21、為一體的情況，選檔行程是沿平行于汽車軸的軸線橫向運動，換檔行程則繞著平行于汽車y軸的軸線前后轉(zhuǎn)動。</p><p>　　3．1.1.2雙桿剛性操縱機構(gòu)</p><p>　　雙桿操縱機構(gòu)的操縱桿及支座總成布置在駕駛室地板上。操縱機構(gòu)不僅要克服其零部件與其它系統(tǒng)發(fā)生干涉。而且為滿足駕駛室翻轉(zhuǎn)需要，還要增加連桿傳動機構(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，所以機構(gòu)復雜、

22、零件數(shù)目多。另外，由于搖臂及支座總成與變速器距離遠，需利用拉桿總成通過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傳遞動力。這一段機構(gòu)的布置可能會與冷卻系、排氣系、駕駛室后懸置總成等發(fā)生運動干涉現(xiàn)象。所以應在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，及時與總布置、車架及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計作好溝通與對接，以免影響設(shè)計進度。雙桿操縱機構(gòu)具有負載效率高，換檔力小，操縱手感好，使用可靠，整個系統(tǒng)靈活輕便等優(yōu)點。如圖3-1所示的變速器雙桿操縱機構(gòu)。</p&

23、gt;<p>　　圖3-1 變速器雙桿操縱系統(tǒng)</p><p>　　1-3號選檔拉桿；2-3號換檔拉桿；3-選擇；4-換檔；5-換檔支座；6-4號選檔拉桿；7-換檔平衡彈簧；8-2號換檔拉桿；9-球碗；10-1號換檔拉桿；11-1號選檔拉桿；12-拉桿總成；</p><p>　　13-選檔回位彈簧；14-2號選檔拉桿；15-4號換檔拉桿；16-變速器</p>&

24、lt;p>　　3．1.1.3柔性(軟軸)操縱機構(gòu)</p><p>　　剛性機構(gòu)有時存在機構(gòu)復雜、難于布置等諸多問題，特別是對對該種操縱機構(gòu)難于適應駕駛室翻轉(zhuǎn)要求的這一難點，柔性機構(gòu)可有效解決這些問題。如圖3-2所示的柔性操縱機構(gòu)。</p><p>　　圖3-2 變速器軟軸操縱機構(gòu)</p><p>　　1、2-大螺母；3、6-卡箍；4-換檔搖臂；5-選檔搖臂。&

25、lt;/p><p>　　它利用一種推拉式軟軸代替剛性拉桿用于遠距離操縱。這種軟軸一般由芯軸和護套組成，其芯軸為多根鋼絲組成并增加了斜繞鋼帶，外護套為多根細鋼絲斜繞而成，同時增加了內(nèi)護管。也有在外護套中增加斜繞鋼帶以進一步提高軟軸承載能力，但這會影響軟軸彎曲性能。柔性機構(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。在后部通過軟軸

26、支架與變速器總成的選檔臂和換檔臂相連，從而實現(xiàn)其操縱功能。</p><p>　　3.1.2變速器操縱機構(gòu)類型的確定</p><p>　　中型汽車我國定義為總質(zhì)量大于6t，小于14t的汽車。國外在這個噸位級的汽車產(chǎn)量較少，而在我國其產(chǎn)量最大、保有量最多。東風牌EQl092F是東風汽車的主導車型，其保有量較多，其結(jié)構(gòu)特征普遍為用戶所熟悉。變速箱采用普通機械式，其檔數(shù)通常有五檔；并帶同步器方便操

27、縱。其操縱機構(gòu)多采用直接操縱桿式(長頭車)或雙桿操縱式(平頭車)。</p><p>　　考慮到EQ1090貨車屬于中型載貨車實際情況，因此EQ1090貨車機械式變速器操縱機構(gòu)類型確定為雙桿遠距離變速器操縱機構(gòu)。</p><p>　　3.2變速器操縱機構(gòu)換檔機構(gòu)方案分析</p><p>　　3.2.1變速器操縱機構(gòu)換檔位置圖的確定</p><p&g

28、t;　　設(shè)計操縱機構(gòu)首先要確定換檔位置圖。換檔位置圖的確定主要從換檔方便考慮為此應注意以下三點：</p><p>　　①按換檔次序來排列；</p><p>　?、趯⒊Ｓ脵n放在中間位置，其它檔放在兩邊；</p><p>　?、跒榱吮苊庹`掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時與I檔組成一排。</p><p>　　圖3-3 換檔位置圖</

29、p><p>　　圖3-3表示了幾種變速器換檔位置圖。圖3-3a的換檔位置圖比較理想，便于操縱．圖3-3b的換檔順序并不方便，圖3-3c比較理想，但l檔與倒檔相距太遠，往復倒車時不方便。因此，EQ1090貨車機械式變速器操縱機構(gòu)的換檔位置圖選擇圖3-3a。</p><p>　　3.2.2 換檔機構(gòu)的功用及結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　(1)功用</b&

30、gt;</p><p>　　1)用來改變滑動齒輪的位置，使其與相應的齒輪嚙合或脫開嚙合，以得到所需排檔或空檔。</p><p>　　2)撥動滑動齒輪時省力。</p><p>　　(2)結(jié)構(gòu)：汽車上大都采用球支座式換檔機構(gòu)，包括變速桿、壓緊(或支承)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(通過彈簧和碗蓋吊裝，彈簧力的方向可以是向上的，也可以是向

31、下的)，可前、后、左、右擺動。當用彎桿時，應用止動銷防止桿繞垂直軸線自行轉(zhuǎn)動，但不應妨礙擺動。變速桿下端置于滑桿前端凹槽內(nèi)，扳動上端時，下端可撥動滑桿，滑桿上用螺釘固定著撥叉，撥叉卡在滑動齒輪的撥叉環(huán)槽中。這樣，撥動變速桿就可通過撥叉使滑動齒輪移動。</p><p>　　3.2.2.1 球形手柄</p><p>　　因為球形手柄大多為橡塑制品，需要制作模具，所以在批量不大時，盡量根據(jù)現(xiàn)有模

32、具選型。手柄上部排檔序列的刻字，主要是由所選用的變速器決定的，目前尚無統(tǒng)一的標準，通常根據(jù)樣車的調(diào)試結(jié)果來確定。在調(diào)試時，盡量通過調(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，以降低開發(fā)成本和縮短開發(fā)時間。</p><p>　　3.2.2.2 變速桿</p><p>　　變速器操縱桿簡稱變速桿，又稱排檔桿，是變速器的操縱控制機件，用以接合或分離變速器內(nèi)各檔齒輪，從而改變

33、傳遞的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速及運轉(zhuǎn)方向，使得汽車前進或倒退。</p><p>　　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)。扳動變速桿時，變速桿以球面為支點，使變速桿下端作橫向運動，伸入—個變速撥叉頂部凹槽中，然后變速桿再作縱向運動，通過變速撥叉移動掛檔齒輪，與所掛檔位的齒輪嚙合，掛入檔位。</p><p>　　一般來說，操縱桿通常位于駕駛員座位的旁側(cè)。然后，根據(jù)操縱桿安裝尺寸圖、球

34、形手柄內(nèi)孔尺寸和操縱器與變速桿裝配孔的尺寸來設(shè)計、制造操縱桿。設(shè)計時必須綜合考慮批量、經(jīng)濟性、交貨期和制造工藝等因素。為了防塵，應加防塵罩，但還應考慮在一定程度上隔絕車外的噪聲、熱量，甚至是濺水，必要時可加裝兩級防塵罩。 </p><p>　　3.2.2.3變速撥叉和軸</p><p>　　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。空檔時，

35、各撥叉頂部凹槽都對齊，使變速桿下端可作橫向移動，伸入所掛檔位的撥叉凹槽內(nèi)。</p><p>　　3.2.3變速器換檔機構(gòu)形式</p><p>　　變速器換檔機構(gòu)有直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式。</p><p>　　汽車行駛時，因變速器內(nèi)各傳動齒輪有不同的角速度，所以用軸向滑動直齒齒輪方式換檔，會在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨噪聲，這不僅使齒輪端部磨損加劇并過

36、早損壞，同時使駕駛員精神緊張。駕駛員需要熟練的操作技術(shù)(如兩腳離合器)才能減輕換檔時的齒輪沖擊，但換檔瞬間駕駛員注意力被分散，影響行駛安全。除此之外，采用直齒滑動齒輪換檔時，換檔行程長也是它的缺點。因此，盡管這種換檔方式結(jié)構(gòu)簡單，制造、拆裝與維修工作容易，并能減小變速器旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動慣量，但除一檔、倒檔外已很少使用。</p><p>　　當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，可以采用移動嚙合套的方式

37、換檔。這時，不僅換檔行程短，同時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，所以它們都不會過早損壞；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)部分的總轉(zhuǎn)動慣量增大。重型貨車檔位間的公比較小，換檔機構(gòu)連接件之間的角速度差也小，而且要求換檔手感強，因此可采用嚙合套換檔。與同步器換檔比較，嚙合套換檔具有結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，維修方便，能夠降低制造成本及減小變速器長度等優(yōu)點。<

38、;/p><p>　　使用同步器能保證迅速、無沖擊、無噪聲換檔，與操作技術(shù)的熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟性和行駛安全性。雖然它有結(jié)構(gòu)復雜、制造精度要求高、軸向尺寸大、同步環(huán)(摩擦件)使用壽命短等缺點，但仍然得到廣泛應用。</p><p>　　利用同步器或嚙合套換檔，其換檔行程要比滑動齒輪換檔行程短。為了操縱方便，要求換入不同檔位的變速桿行程應盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換檔

39、，就很容易實現(xiàn)這一點。</p><p>　　因此，EQ1090機械式變速器選用鎖銷式同步器的換檔形式。</p><p>　　3.2.4 變速器換檔機構(gòu)設(shè)計的人機工程學意義 </p><p>　　3.2.4.1 操縱機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　操縱機構(gòu)應當設(shè)在人肢體活動的最有力的區(qū)域內(nèi)，其高低要適應于人體相應部位，其位置要設(shè)在操作方便、反

40、應靈活的空間范圍之內(nèi)。操縱機構(gòu)的用力范圍不應超出人體的最大用力限度，其布置必須保證人在工作時的自然姿態(tài)，并能交替變換工作時的姿勢，以防姿勢不適導致操作者的過度疲勞。因此，為減輕疲勞，在布置操縱機構(gòu)時應考慮變換姿勢的可能性，合理地滿足操作者的使用要求，適應操作者的正常人體結(jié)構(gòu)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健康。</p><p>　　3.2.4.2 人體

41、尺寸在操縱機構(gòu)設(shè)計中的應用</p><p>　　GB10000—88是1989年開始實施的我國成人人體尺寸國家標準，該標準根據(jù)人機工程學要求提供了我國成人人體的基礎(chǔ)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、全臂長、兩臂展開寬、兩臂功能展開寬、兩臂肘展開寬等尺寸；坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)包括坐姿上肢最大前伸長、坐

42、姿肩寬、坐姿肘高、坐姿下肢長、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)為操縱機構(gòu)的合理設(shè)計提供了有力支持，操縱機構(gòu)的高度設(shè)計，作業(yè)空間的最大范圍、正常范圍、最佳范圍的確定以及各種控制器、控制臺、操作平臺的設(shè)計都應以人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)，力求操作者操作方便、安全、舒適。</p><p>　　3.2.4.3 人的視野范圍和視距范圍對操縱機構(gòu)設(shè)計的影響</p><p>

43、;　　人的視野是指眼球不轉(zhuǎn)動的情況下能看見的空間范圍。單眼對于黑背影上的白色對象的平均視野范圍為：從眼球中心向外側(cè)9O°～94°、向內(nèi)側(cè)6O°～62°、向下65°～78°、向上55°～60°；雙眼在水平方向上大約增加到120°。人的視野范圍對于顏色的視野比黑背影下白色對象的視野小，尤其對綠色感受的視野范圍最小。為此，在操縱機構(gòu)的布置和色彩的設(shè)計方面

44、，應按人的視野范圍合理安排，以求達到好的視覺效果。</p><p>　　在視野邊沿上，人只能觀察出物體的出現(xiàn)，但不知其形狀。因為此時物體是處于與視野中心(沿水平線)超過5O°～6O°的情況下，要辨認清楚只有使物體處于30°～4O°的視野范圍之內(nèi)。</p><p>　　從人的視野特性可知，人的橫向視野大于縱向視野，最有效的視野區(qū)為以水平線向上3O

45、76;、向下4O°，以鼻為中心左右15°～20°的范圍之內(nèi)，其中在3°以內(nèi)為最佳視覺區(qū)。</p><p>　　視距范圍是指人的眼睛觀察操縱器的正常范圍，一般選取560mm 左右為最佳視距， 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動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)計操縱機構(gòu)與控制面板時，應充分考慮操作者的視野范圍和視

46、距范圍，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°的范圍最佳。 </p><p>　　3.2.4.4人體操縱力的選擇</p><p>　　在操縱機構(gòu)設(shè)計中，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、著力部位以及力的作用方向。</p><p>　　(1)手的操縱力。坐姿時，手操縱的一般規(guī)律為右手力量大于左手。

47、手臂處于側(cè)面下方時，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。</p><p>　　(2)腳的操縱力。在作業(yè)中，操作者用腳操作的場合也是很多的。腳產(chǎn)生的操縱力大小與下肢的位置、姿勢和方向有關(guān)，下肢伸直時腳產(chǎn)生的力大于下肢彎曲時腳產(chǎn)生的力；坐背有靠背支持時腳可產(chǎn)生最大的力。立姿時腳的用力比坐姿大，一般坐姿時右腳最大蹬力平均可達2 568N，左腳可達2 3

48、62N。據(jù)測定，膝部伸展角度在13O°～150°或16O°～180°之間時腳的蹬力最大，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，在設(shè)計操縱機構(gòu)時應充分考慮操作者工作時的體位，采用適當?shù)脑隽C構(gòu)，將操縱機構(gòu)的原始力調(diào)整到人體最適宜的用力范圍之內(nèi)，避免因操作困難使操作者過度疲勞，影響工作情緒。</p><p>　　總而言之，

49、應用人機工程學原理進行操縱機構(gòu)的設(shè)計，有利于最大限度地改善人機關(guān)系，使人與機器達到最佳匹配，對于提高勞動生產(chǎn)效率，改善勞動者的勞動條件，減輕操作者的勞動強度，為操作者提供方便、安全、舒適的工作環(huán)境是非常有益的，而且也能取得良好的效果。由此可見，也只有根據(jù)人機工程學原理設(shè)計的汽車產(chǎn)品，才能給人們帶來舒適的駕乘感覺,最終才能被消費者所接受。</p><p>　　3.3 鎖定裝置方案分析</p><

50、p>　　3.3.1 自鎖裝置</p><p>　　變速器為防止自動脫檔，并保證輪齒以全齒長嚙合，應在操縱機構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。因為變速器在掛檔過程中，若操縱變速桿推動撥叉前移或后移的距離不足時，則滑動齒輪(破整合套)與相應的齒輪(或接合齒圈)將不能在全齒長上嚙合，因而影響齒輪的壽命。即使達到全齒長嚙合，也可能由于汽車振動或其他原因，使滑動齒輪(或接合套)自動軸向移動，田田減少了齒的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合，

51、即自動脫檔。</p><p>　　l)結(jié)構(gòu)：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深孔，位于三根撥叉軸3的上方。每根撥叉軸對著鋼球l的一面有三個凹槽(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齒輪(或接合套)由空檔換入相應檔(保證全齒長嚙合)的距離</p><p>　　2)工作：自鎖鋼球被自鎖彈簧壓入撥

52、叉軸的相應凹槽內(nèi)，起到鎖止檔位的作用，防止自動換檔和自動脫檔。換檔時，駕駛員施加于撥叉軸上的軸向力克服彈簧與鋼球的自鎖力時，鋼球便克服彈簧的預壓力而升起，撥叉軸移動，當鋼球與另一凹槽處對正時，鋼球又被壓入凹槽內(nèi)，此動作傳到操縱桿上，使駕駛員具有“手感”。 </p><p>　　圖3-4 變速器的自鎖及互鎖裝置 </p><p>　　l-定位鋼球；2-定位彈簧；3-撥叉軸；4-互鎖頂銷；5

53、-互鎖鋼球(或互鎖銷)；6-變速器蓋 </p><p>　　3.3.2 互鎖裝置 </p><p>　　變速器為防止同時掛入兩個檔位，必須在操縱機構(gòu)內(nèi)裝設(shè)互鎖裝置。因為若變速桿同時推動兩個撥又，即可能同時掛入兩個檔位。由于兩個檔位的傳動比不同，必須使嚙合的各個齒輪相互產(chǎn)生機械干涉，變速器將無法工作。情況嚴重時還將使零件遭受破壞。</p><p>　　3.3.2.1

54、鎖球(銷)式 </p><p>　　(l)結(jié)構(gòu)：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)對著每根撥叉軸的側(cè)面上都制有一個凹槽且深度相等。中間撥叉軸的兩側(cè)各有一個凹槽。任一撥叉軸處于空檔位置時，其側(cè)面凹槽正好對準互鎖鋼球(或互鎖銷)。兩個鋼球直徑之和(或一個互鎖銷的長度)等于相鄰兩撥叉軸圓柱表面之間的距離加

55、上一個凹槽的深度。中間撥叉軸上兩個側(cè)面之間有通孔，孔中有一根橫向移動的頂銷4，頂銷的長度等于撥叉軸的直徑減去一個凹槽的深度。 </p><p>　　(2)互鎖原理：當變速器處于空檔位置時，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。在移動中間撥叉軸2時(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。若要移動撥叉軸3，必須先將撥叉

56、軸2退回至空檔位置，撥叉軸3移動時鋼球4從凹槽擠出，通過頂銷5推動另一側(cè)兩個鋼球移動，撥叉軸l、2均被鎖止在空檔位置上(圖3-5b)。撥叉軸l工作情況與上述相同(圖3-5c)。 </p><p>　　圖3-5 鋼球式互鎖裝置工作原理圖 </p><p>　　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-變速桿下端球</p><p&

57、gt;　　上述互鎖裝置工作情況可知，當一根撥叉軸移動的同時，其它兩根撥叉軸均被鎖止。但有的變速器互鎖裝置沒有頂銷，當某一撥叉軸移動時，只要鎖止與之相鄰的撥叉軸，即可防止同時換入兩個檔。 </p><p>　　3.3.2.2 自鎖和互鎖裝置合二為一的互鎖裝置 </p><p>　　有的三檔變速器，操縱機構(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

58、示位置(空檔)時，兩鎖銷內(nèi)端面的距離a等于槽深b，不可能同時撥動兩根撥叉軸。自鎖彈簧2的預壓力和鎖銷l對撥叉軸起到自鎖作用。 </p><p>　　圖3-6 同時起自鎖與互鎖兩重作用的鎖止裝置 </p><p>　　l-鎖銷；2-自鎖彈簧 </p><p>　　3.3.2.3 轉(zhuǎn)動鉗口式 </p><p>　　轉(zhuǎn)動鉗口式互鎖裝置如圖3-7所

59、示。變速桿下端球頭置于鉗口中，鉗形板可繞a軸擺動。換檔時，變速桿先撥動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，其余兩個換檔撥叉凹槽被鉗形爪檔住，起到互鎖作用。 </p><p>　　圖3-7 轉(zhuǎn)動鉗口式互鎖裝置 </p><p>　　l-變速桿；2-鉗形板 </p><p>　　總之，不論哪類互鎖裝置，其工作原理是一致的，即每一次只能移動一根撥叉軸，

60、其余撥叉軸均在空檔位置不動。 </p><p>　　3.3.3 倒檔鎖 </p><p>　　變速器為防止誤掛倒檔，必須在操縱機構(gòu)內(nèi)裝設(shè)倒檔鎖。汽車行進中，若誤掛倒檔，變整器輪齒問將發(fā)生極大沖擊，導致零件損壞。汽車起步時若誤掛倒檔，則容易出安全事故．倒檔鎖的作用是使駕駛員必須對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，提高安全性。</p><p>

61、;　　3.3.3.1彈簧鎖銷式倒檔鎖</p><p>　　多數(shù)汽車變速器采用結(jié)構(gòu)簡單的彈簧鎖銷式倒檔鎖(圖3-8)。 </p><p>　　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，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入撥塊2的凹槽內(nèi)。以撥動一、倒檔撥叉軸而掛入一檔或倒檔。</p><p>

62、;　　圖3-8 鎖銷式倒檔鎖裝置 圖3-9 鎖片式倒檔鎖裝置</p><p>　　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</p><p>　　3.3.3.2鎖片式倒檔鎖</p><p>　　如圖3-9所示。

63、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(見圖3-9a)。這時變速桿的下端可以進入撥叉鈾上的三、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，必須將手柄1向上提起(見圖3-9b)，通過拉桿3克服彈簧4的力，使倒檔欽片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入例檔撥塊6的槽中，以便撥動例檔撥

64、叉軸而掛入倒檔。</p><p>　　3.4 變速器操縱機構(gòu)總體方案總述</p><p>　　EQ1090貨車機械式變速器采用雙桿遠距離式操縱機構(gòu)，使用鎖銷式同步器換檔。變速器操縱機構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置，選用鎖球式互鎖裝置，東風EQ1090變速器的倒檔鎖是彈簧鎖銷式如圖3-8所示。</p><p>　　第4章 設(shè)計計算及校核</p><p>&l

65、t;b>　　4.1初選參數(shù) </b></p><p>　　4.1.1力的傳動比</p><p>　　降低手柄操縱力, 一個最有效的途徑就是加大力傳動比, 但帶來的負面影響是手柄的行程將會加大。關(guān)于手柄的行程范圍, 根據(jù)人體工程學的要求,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600mm 為半徑所畫的圓范圍內(nèi)較合適, 并要求變速操縱桿手柄在任意位置時

66、, 均應位于轉(zhuǎn)向盤下方和駕駛員座椅右邊, 在離靠背100 mm處之前時, 手柄高度不低于座墊表面。如在這個范圍內(nèi), 駕駛員就能很好地抓握變速桿手柄進行操作, 見圖4-1。力傳動比的大小不僅影響手柄力的大小, 而且影響手柄的行程。如JT 663 型客車, 采用EQ 140 變速器, 前進檔的行程都是13 mm , 采用了變速桿力傳動比為7 的直接操縱機構(gòu)。在不考慮變形下, 手柄前進或后退的掛前進檔的運動行程均為91 mm。</p&g

67、t;<p>　　圖4-1　變速桿手柄中心位置</p><p>　　4.1.2 變速器的靜態(tài)換檔力</p><p>　　對于變速器的靜態(tài)換檔力, 國家是有標準要求的。對于中型車, 要求其靜態(tài)換檔力≤500 N。EQ1090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, 手柄操縱力應為66 N。不同廠家生產(chǎn)的不同型號的變速器, 其靜態(tài)換檔力是有差別的。變

68、速器的換檔力是駕駛員必須克服的力, 屬于有益阻力。</p><p><b>　　4.1.3　耗散力</b></p><p>　　在變速操縱中, 駕駛員作用于手柄的力, 并沒有全部用于克服變速器的換檔力, 而存在部分甚至大部分通過物件的變形、熱量、聲音等能量形式被白白地耗散掉的問題。所謂耗散力, 定義為駕駛員作用于手柄的力, 除去用于克服變速器的換檔力后所剩余的力。耗散

69、力通常表現(xiàn)在桿件與支承的摩擦、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。對于設(shè)計人員, 設(shè)計目的之一就是盡量降低耗散力。一般可通過合理布置走向、優(yōu)化支撐與防塵罩的結(jié)構(gòu)、選用合適支撐材料等措施來降低耗散力。</p><p>　　4.1.4操縱桿長度</p><p>　　因為設(shè)計的是微型汽車換檔操縱機構(gòu)，通過對市場上相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)查，結(jié)合本次設(shè)計的需要，選取操縱桿長度為：

70、350mm。</p><p>　　4.1.5操縱桿運動范圍（°）</p><p>　　據(jù)有關(guān)實驗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動范圍為：，左右最大運動范圍為：。參照市場現(xiàn)有產(chǎn)品，結(jié)合本次設(shè)計的需要，選取：</p><p>　　操縱桿前后運動范圍為：；左右運動范圍為：。 </p><p>　

71、　4.1.6選、換檔搖臂長度及選、換檔所需力矩</p><p>　　通過在實驗室實地測量，并參照EQ1090車型變速器設(shè)計參數(shù)，本次設(shè)計選?。?lt;/p><p>　　換檔搖臂長度：；換檔力矩：；選檔搖臂長度： ；換檔力矩：。 </p><p>　　4.1.7選、換檔搖臂運動范圍（°）</p><p>　　參照相應車型變速器設(shè)計參數(shù)，本

72、次設(shè)計選?。?lt;/p><p>　　換檔搖臂：前、后運動最大角度為：；選檔搖臂：向前運動最大角度為：，向后運動最大角度為：。 </p><p>　　4.2具體參數(shù)的計算校核及相關(guān)機構(gòu)的確定 </p><p>　　4.2.1操縱桿支點的確定：</p><p>　　因為換檔搖臂在完成換檔任務時，操縱桿和搖臂之間的運動關(guān)系較操縱桿和選檔搖臂的運動關(guān)系

73、更簡單明了，且易于計算，所以選擇通過換檔計算手柄支點，而不是通過選檔來計算。</p><p>　　B 66N </p><p><b>　　350- </b></p><p><b>　　A </b></p><p>　　O C

74、 </p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　已知： 操縱力為：66N；換檔搖臂長度為：80mm，所需力矩為:，</p><p>　　如圖4-2，設(shè) , 則有：</p><p>　　為了設(shè)計和制造方便，這里取 。 &l

75、t;/p><p>　　4.2.2操縱桿直徑的確定：</p><p>　　在汽車行駛過程中，駕駛員通過操縱桿不斷切換檔位，達到汽車的理想性能。因此，操縱桿作為換檔操縱機構(gòu)的輸入端，使用頻率極高，和人的關(guān)系緊密，它的強度、剛度對操縱的可靠性有著很大影響。在進行設(shè)計的時候，除考慮材料自身的強度、剛度計算外，還需要充分考慮人為因素的影響。</p><p><b>　　

76、(1)操縱桿材料：</b></p><p>　　考慮到制造成本，參考現(xiàn)有相關(guān)零件的材料，我們這里選A級Q235鋼作為其制造材料。Q235鋼是應用最廣泛的一種碳素結(jié)構(gòu)鋼，多用于制作薄板、鋼筋、各種型材和受力不大的機器零件，如拉桿、連桿、小軸等。</p><p>　　(2)確定操縱桿直徑</p><p>　　經(jīng)比較，中型汽車換檔桿直徑一般均在以下，所以Q23

77、5鋼的屈服極限選為 （直徑≤），。因為操縱桿布置在汽車駕駛室里，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的可靠性，需選擇安全系數(shù)?？紤]到操縱桿的實際工作情況，這里選。</p><p><b>　　∵ </b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　∵ 材料需滿足剪切強

78、度條件，即 ，</p><p>　　∴ , 又∵ ，</p><p><b>　　∴ ，</b></p><p>　　即操縱桿的直徑只要： 即可。</p><p>　　參考同類產(chǎn)品的尺寸，同時為了制造方便，我們選。</p><p>　　(3)操縱桿剛度校核</p><

79、;p>　　在實際工程中，某些構(gòu)件在工作中不僅需要滿足強度條件，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。</p><p><b>　　O A</b></p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　操縱桿的慣性矩（圓截面）：</p><p>　　由圖

80、4-3可知，操縱桿的最大撓度在自由端截面，其值為：</p><p><b>　?。ㄤ摰膹椥阅Ａ浚?lt;/b></p><p>　　∵ 一般軸的許用撓度 </p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　∵ < ，</b></p><

81、;p>　　∴ 操縱桿滿足剛度要求。</p><p>　　(4)操縱桿的穩(wěn)定計算</p><p>　　工程中有許多受壓桿件，如廠房中的柱子、桁架結(jié)構(gòu)中的壓桿、內(nèi)燃機的連桿、液壓缸的活塞桿等都存在穩(wěn)定性問題。壓桿失穩(wěn)是突然發(fā)生的，其后果，輕則導致構(gòu)件失效，使構(gòu)件不能正常工作；重則引起整個機器或結(jié)構(gòu)的毀壞，造成嚴重后果。因此，在設(shè)計桿件時必須考慮穩(wěn)定性計算。</p><

82、p>　　壓桿的失穩(wěn)實際是指當軸向壓力接近某個極限壓值（該極限壓值的上限即為理想壓桿的臨界力）時，其彎曲變形急劇加大而喪失承載能力的現(xiàn)象。</p><p>　　解決穩(wěn)定性問題的關(guān)鍵，在于確定壓桿的臨界力。由材料力學知，各種桿端約束條件下細長桿的臨界力公式可用下列形式，即</p><p><b>　　，為長度系數(shù)。</b></p><p>　

83、　因為操縱桿在使用中為一端固定，一端自由的結(jié)構(gòu)形式，所以長度系數(shù)=2，則操縱桿的臨界力：</p><p><b>　　校核操縱桿穩(wěn)定性：</b></p><p>　　校核穩(wěn)定性所用的穩(wěn)定條件通常有兩種表達形式：用安全系數(shù)表示和用許用應力表示。這里，我們用穩(wěn)定安全系數(shù)法，即</p><p><b>　　，為穩(wěn)定安全系數(shù)。</b&g

84、t;</p><p>　　一些難以避免的因素，如荷載的偏心、材料的不均勻等，對桿件的穩(wěn)定性的影響比對強度的影響要大，它們使臨界力顯著下降。所以，穩(wěn)定安全系數(shù)通常規(guī)定得比強度安全系數(shù)高。因此，這里選=4，</p><p>　　考慮到在一般的操作中，人手操縱操縱桿的力不會超過150，所以，我們這里將各種意外因素考慮其中，保守選取。</p><p><b>　　

85、∵ </b></p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　因此，操縱桿滿足穩(wěn)定性要求。 </p><p>　　4.2.3操縱桿中間軸直徑的確定</p><p>　　如圖4-4： </p><p>　　O B A

86、 圖4-4</p><p>　　（1)確定操縱桿中間軸直徑 </p><p>　　對中間軸受力進行分解可知，中間軸受到人手操縱力的分力力矩和變速器頂蓋平衡彈簧（旋扭轉(zhuǎn)彈簧）的回位力矩中，扭轉(zhuǎn)彈簧的回位力矩為選檔搖臂的工作時所需的力矩減去其自身的彈簧回位力矩。通過對相關(guān)變速器的測量，選檔搖臂自身的彈簧回位力矩為左右

87、。因為選檔搖臂工作所需的力矩為，所以中間軸彈簧的力矩為，。</p><p>　　參考相關(guān)產(chǎn)品尺寸，我們確定 AO=，AB=BO=，則：</p><p><b>　　在B點處的等效力：</b></p><p>　　為的一個分力，其大小為：</p><p>　　由圖可知，點B處的力：</p><p>

88、　　中間軸的材料和操縱桿相同，為Q235鋼，其許用剪應力，</p><p><b>　　∵ ，</b></p><p>　　∴ , 又∵ ，</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　即，只要中間軸直徑就滿足強度條件。為了制造的方便，參考市場上銷售的相關(guān)產(chǎn)品，這里選。

89、</p><p>　　(2)中間軸剛度校核</p><p><b>　　由圖4-4可知， </b></p><p>　　中間軸的慣性矩（圓截面）：</p><p><b>　　點B處的撓度為：</b></p><p><b>　　點A處的的撓度為：</b>

90、;</p><p><b>　　則中間軸的撓度為：</b></p><p>　　∵ 軸的許用撓度 </p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　∵ < ，</b></p><p>　　∴ 中間軸滿足剛度要求。</

91、p><p>　　因為中間軸不具有壓桿特征，所以不對其進行穩(wěn)定性計算。</p><p><b>　　第5章 臺架實驗</b></p><p>　　臺架實驗用于測定總成及其主要零部件的強度、剛度、疲勞壽命、噪聲、潤滑、傳動效率等。</p><p>　　因為汽車換檔操縱機構(gòu)涉及的關(guān)鍵部件不多，考慮到其使用頻率極高，從設(shè)計和使用的角

92、度出發(fā)，主要是對其耐久性進行實驗，即操縱機構(gòu)的使用穩(wěn)定性和可靠性。</p><p>　　對換檔操縱機構(gòu)的進行臺架實驗，一般是在專用實驗臺上進行，如：換檔機構(gòu)耐久性實驗臺，由機械產(chǎn)生動力，對換檔機構(gòu)進行不實際操縱中的模擬</p><p>　　5.1 換檔操縱機構(gòu)耐久性實驗評價指標</p><p>　　在施以一個相當于人手最大操縱力（根據(jù)人機工程學確定）后，按人手習慣進

93、行前、后、左、右四個方向上的往復移動，換檔操縱機構(gòu)的軟軸工作壽命不小于次。 </p><p><b>　　5.2 實驗目的</b></p><p>　　檢驗換檔操縱機構(gòu)的耐久性。</p><p><b>　　5.3 實驗方法</b></p><p>　　實驗裝置：換檔操縱機構(gòu)耐久性實驗臺；</

94、p><p>　　實驗程序：把換檔操縱機構(gòu)安裝在實驗臺上，將操縱機構(gòu)底座固定于實驗臺，用實驗臺上設(shè)備分別將換檔桿和換檔軟軸固定住，換檔桿在實驗臺工作時可以移動。待安裝好后，啟動實驗臺設(shè)備，使換檔桿在實驗臺的操縱下，進行不間斷的往復運動即可。</p><p><b>　　第6章 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　換檔操縱機構(gòu)作為變速器的控制裝置，和

95、汽車能否正常行駛關(guān)系密切。一套設(shè)計合理、工作可靠的換檔機構(gòu)僅管不及發(fā)動機在整車中的地位，但卻是每輛汽車缺一不可的。鑒于設(shè)計思想和總體布置的原因，以及軟軸的諸多優(yōu)勢，我們在微型汽車上采用雙軟軸的換檔操縱設(shè)計。因為駕駛員在換檔過程中和換檔操縱機構(gòu)直接接觸，所以，設(shè)計換檔機構(gòu)必須考慮到人的因素，不能脫離人而盲目設(shè)計。</p><p>　　通過這次對輕型汽車換檔操縱機構(gòu)的設(shè)計，使我明白，汽車上的任何零部件，不管其是關(guān)鍵的

96、，還是次要的；不管其是大的，還是小的，它的設(shè)計都是一個復雜、系統(tǒng)的過程，必須采取合理的方法設(shè)計、計算，并進行必要的校核甚至實驗，因為設(shè)計中一個極小的紕漏或錯誤都可能造成不可估量的損失。在設(shè)計時，還應注意產(chǎn)品的系列化、零部件通用化及零件設(shè)計的標準化，即“三化”問題。另外，選用零件的時候，也應注意盡量選擇標準件。</p><p>　　除此之外，通過這次設(shè)計，還讓我對汽車的變速器、變速器操縱機構(gòu)有了進一步的認識；了解了

97、目前國內(nèi)外變速器及其操縱機構(gòu)的先進技術(shù)和發(fā)展趨勢，同時也了解了我國微型汽車的發(fā)展現(xiàn)狀。綜上所述，在換檔操縱機構(gòu)的設(shè)計計算中，對操縱桿和軟軸的計算、校核顯得尤為重要，如果在強度、剛度上達不到設(shè)計使用的要求，必然會使其在工作中出現(xiàn)操作失效的結(jié)果，輕則造成車輛不能正常行駛，重則會影響人們的生命財產(chǎn)安全。因此，盡管換檔操縱機構(gòu)在車輛的設(shè)計、制造過程中，不屬于關(guān)鍵部件，但倘若它不能有效地工作，同樣會給車輛的正常行駛帶來巨大影響，甚至給人的生命財產(chǎn)

98、造成威脅。 </p><p>　　通過對設(shè)計的計算校核，讓我對以前所學的理論知識進行了一次梳理，發(fā)現(xiàn)了自己知識結(jié)構(gòu)上的漏洞，并通過這次設(shè)計的機會，在即將走出校園之前，進行了及時地查漏補缺，為以后走上工作崗位起到了一定的積極作用。當然，在本次設(shè)計任務中也還存在不少問題。由于不少零件還沒有國家標準，所以很多時候參考的數(shù)據(jù)為制造企業(yè)的企業(yè)標準，有的數(shù)據(jù)甚至是在實驗室通過對實物的測量比較得出的，因而對最終的計算結(jié)果是否滿

99、足使用要求，還有待于通過實驗驗證。同時，在一些計算環(huán)節(jié)忽略了對個別細小零件的計算校核，如：螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧等，這些零件在具體的制造時可通過經(jīng)驗選取。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]鄒嬋.雙軟軸操縱機構(gòu)淺析.綦齒傳動,2003.2</p><p>　　[2]孫衛(wèi)平.汽車變速器軟軸操縱機構(gòu)的設(shè)計.汽車技術(shù)，20

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