GME-拉索式换挡操纵系统设计规范模板
GME-拉索式换挡操纵系统设计规范
Cable Shift System for Manual Transmissions拉索式手动换档操纵系统一般性要求1 Introduction1介绍1.1 Scope. This specification outlines the technical specifications required for the cable shift system of manual transmissions. This specification applies to the assembly, specially to the shift lever knobs, to the mechanism, to the shift and select cables and to the shift lever boot (where applicable).1.1范围本技术规范概要性的描述了拉索式手动换档操纵系统的要求。
包括操纵系统总成，尤其是换档手柄，操纵机构，换档换位拉索以及防尘罩(如果使用)Stipulation of the functional and durability require-ments placed on gearshift mechanisms is necessary in order to ensure the quality and service lifetime of the parts supplied. The requirements contained in this specification reflect those minimum values which are necessary in order to be able to carry out regular evaluation of conformity with design engineering targets. These requirements are to be looked upon as being an addition to validation tests, dimensional inspectionand，and in process quality checks.为了确保质量和寿命，规定的功能和耐久性的要求是必要的。
汽车换挡机构设计指南
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 (11)2、6 零件装配设计 (12)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按传递行程与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就是由一根或者两根细长的(空心)刚性杆件组成的。
因为就是空间运动杆系,其运动分析与自由度的确定,无论就是用作图法,或用解析法都就是比较复杂的;运动件本身的干涉,及其与相邻件干涉的校核也就是相当繁琐的;还好,现在可以借助于CAE使设计分析工作简化与可靠。
同时,这种结构还有一个很难克服的问题,就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”,给汽车的总体布置与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,能够消除动力总成与车身传至换档操纵手柄的振动,因此能得到清晰的档位与舒适的手感。
汽车设计指南(换档操纵系统布置)
c、传动效率高、成本低，目前最常用的结构。
缺点：对线芯的润滑脂要求较高，对润滑脂的加注量不好控制。
-25–换挡操纵系统 5.2.2 杆式换挡操纵装置 杆式换档操纵机构装置：是由一根或两根空心刚性的杆件组成。
图5.2 杆式换挡操纵装置 1.变速操纵机构总成 2.螺栓 3.选档臂总成 4.换挡轴及支架总成 5.螺栓 6.换挡拉杆Ⅰ总成 7.选档摇臂总成 8.衬套 9.螺栓 10.选档拉杆Ⅱ 11.开口销 12.螺母 13.摇臂总成 14.螺母 15.螺栓 16.换挡手柄及护套总成 缺点： a、其运动分析和自由度不好确定，不管是用做图法还是解析法都是比较复杂；
-15–换挡操纵系统
5.1 输入信息 1）变速箱、变速操纵机构、相关钣金数模
5.2 换挡操纵系统简介
换挡操纵系统的作用是操纵变速箱上的选换挡操纵机构实现换档。 分类： （1）：按变速操纵机构分为手动变速操纵机构（MT）和自动操纵机构（AT/AMT/CVT/DCT） （2）：按力的传递方式可分为推拉索式换挡操纵装置、杆式换挡操纵装置和电讯号直接驱动换 挡装置。
1）软轴拉线应与变速箱换挡（选档）臂行程范围中心线成90°，我们设计的规定值是变速 箱选换档臂与选换档拉线的夹角在90°±4°（在空档位置）；如图5.4所示；
换挡臂行 程中心线
选挡拉线
换挡臂
90°
换挡拉线 图5.4 拉线布置角度示意图
-45–换挡操纵系统 2）安装尺寸L，根据阻尼器摆角范围及软轴支架的安装范围确定，要求α≤4°，如图5.5所示；
图5.5 安装尺寸与阻尼器摆角 3）选拉线在前舱布置时应走向平顺，最小曲率半径为160mm，过渡圆弧越大越好，如图5.6所示；
图5.6 选换挡拉线布置曲率示意图 4）选换挡拉线与换挡操纵机构的操纵臂中心线成90°，如图6.7所示：
汽车换挡机构设计指南
目录第二章换档机构１简要说明ﻩ错误!未定义书签。
1、1变速操纵机构综述ﻩ错误!未定义书签。
1、2设计目得ﻩ错误!未定义书签。
1、３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ﻩ错误!未定义书签。
２、1 设计原则 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
2、2 设计参数ﻩ错误!未定义书签。
2、３软轴拉线得布置.......................................................................................... 错误!未定义书签。
2、４环境条件ﻩ错误!未定义书签。
2、５设计基本限制因素...................................................................................... 错误!未定义书签。
２、6 零件装配设计ﻩ错误!未定义书签。
4、1 通过什么样得标识进行识别ﻩ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，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。
变速操纵机构的设计方案
编号：变速操纵设计方案书编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：一、概述考虑变速操纵的灵活性和轻便性，初步采用软轴操纵结构。
变速操纵系统主要由变速操纵机构和拉索组成。
利用杠杆原理对该系统进行匹配计算，从而确定该系统部件的结构参数。
二、设计说明由于变速器的确定，我们主要考虑变速操纵机构和拉索的选型。
其次，根据总布置的要求设计安装支架。
变速器选用JAC/T M,其部件代号为43000-3A131。
已确定的变速器参数如下：换档摇臂转角 ±21.786° 换档摇臂长 58 mm 选档摇臂行程 ±9 mm选档摇臂杠杆比 48/34.5最大静态换档力（在摇臂上测量） 52 N针对这次设计的实际情况，在变速操纵机构和拉索的选型上，我们主要考虑两套方案，其一，在性能满足的条件下，选用参考车型的成熟产品；其二，在性能满足的条件下，选用S504 变速操纵机构。
无论选择哪一套方案，拉索都要根据总布置结果和连接方式重新设计。
方案A变速操纵机构选用参考车型的部件。
但变速操纵机构在参考样车中存在两种形式：其一，主体为金属件（见图一）；其二，主体为非金属件（见图二）。
a. 主体为金属件的变速操纵机构主要结构数据如下（见图一）：操纵杆换档极限行程 ± 80 mm （测绘）操纵杆选档极限行程 ± 41 mm （测绘） 操纵杆换档杠杆比 174.5/93.5 （测绘） 操纵杆选档杠杆比 7740345.174X（测绘）图一 变速操纵机构1．操纵杆换档行程为：58X21.786X 180πX 5.395.471=41.14 mm ＜80 mm2．操纵杆选档行程为：34.5X(arcsin 5.349)X 180πX .7740435.471X X 5.3448=26.71mm ＜41mm3．换档操纵力（计算时选取整个传动系统的效率为70％）：52X5.4715.39/70%=39.8 N <90 N （参考汽车工程设计手册） 4．换档与选档拉索：考虑两端连接问题，只能在参考车型的基础上，改变在变速器端的接口形式和尺寸，与变速器连接部分拉索的形式和尺寸选用原中华的，拉索长度要根据总布置的结果确定。
乘用车手动车型换挡操纵系统匹配设计
度 ＞３ ． ５ Ｎ ／ ｍ ｍ。约束换挡机构 的底座 安装 孔及换位销轴 ，对手
际计 算行 程的 １ ． １ ～１ ． ２倍 ，即换 挡行程为 ７ ５ ｍ ｍ，换位行程 为
５ ０ ｍ ｍｏ
球位置的换位方向施加 １ ０ ０ Ｎ的力 ，记录换挡手球位移量 ，要
求换位刚度 ＞３ ． ０ Ｎ ／ ｍ ｍ。
２ ． ４ 自由行程控 制 设计
为减小换挡手球 自由摆动幅度 ，提升换挡清晰度 ，手球的 自由行程控 要求在 １ ０ ｍ ｍ 以下 ，需要对 系统 中各部 件的 间隙
４ ． ２ 换 挡 、换位 方 向强度
约束换挡机构的底 座安装孔及换挡销轴 ，对手球位置 的换
挡方 向施加 ４ Ｏ Ｏ Ｎ的 力 ，保持 １ ５ ｓ 后 释放 ，操 纵机构 不得有
２ ０ １ ４年第 １ ３期 （ 总第 ３ ７ ７期 ）
企业科技与发展
２ ． ２ 换 挡机构 及 拉索 的布 置要点
２ ． ２ ． １ 换 挡机 构布 置设 计
换挡机构的布置位置根据整车设计的人机工程校核 ，并提
软轴拉 索 自身可控 的 自由间隙为 ０ ． ５ ｍ ｍ，拉 索两端 与换
的作用力下 ，间隙可忽略不计。
３ 有限元分析
换挡操纵系统 中，软轴拉索为行业标准要求 ，两端 的拉脱 力要求 均大于 １ ２ ９ ５ Ｎ，不需 要分 析。换挡机构 为设计 开发部 件 ，在建 立 ３ Ｄ模 型后 ，需 对模 型进行 有 限元分 析和 优化 设
换挡操控件布置规范
换挡操控件布置规范前言本规范规定了杆式换挡器和旋钮式换挡器的布置范围。
本规范由汽车工程研究院项目处管理。
本规范由汽车工程研究院乘用车开发一中心负责起草。
本规范主要起草人：编制：校核：审定：批准：本规范的版本记录和版本号变动与修订记录换档操控件布置规范1 范围本规范主要从人机工程角度分析杆式换挡器和旋钮式换挡器的布置，分别提出换档手柄操作点的操作范围、换挡初始角度范围、换挡工作角度范围，另外介绍了换挡拨片的布置方法及推荐值。
本规范适用于**汽车股份有限公司新开发的M1类汽车。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
SAE J1100-2002 机动车辆尺寸凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范；3 术语3.1杆式换挡机构：3.1.1换挡操作点：指操作换挡手柄时的抓握中心，简单定义为换挡手柄球头表面中心。
3.1.2换挡行程：指换挡杆推至最前及最后位置过程中，换挡操作点在X向的最大运动距离。
3.2 旋钮换挡3.3.2 旋钮换挡操作点：旋钮旋转轴与旋钮表面中心的交点4 要求4.1 杆式换挡机构4.1.1换挡器操作点布置：MT换档手柄处于空档位置，AT/IMT换档手柄处于D档位时，其操作点位置应符合表1的规定,如果车辆带中央扶手，换挡高度建议取推荐值的中上水平，如无扶手，取推荐值的中下水平。
表1 换档操作点位置推荐值极限值MT AT MT AT与方向盘中心距离X向40~70 40~70 40~70 20~110 Y向320~360 320~360 280~380 280~380与R点距离Z向110~170 100~160 80~200 80~2004.1.2换档杆手部操作空间及换档行程（见图2）应符合表2的规定：表2 换档手部操作空间及换档行程推荐值（mm）极限值（mm）a 115~135 Max=160b >80 Min=50c >120 Min=110图14.1.3换挡初始角度：4.1.3.1换挡布置于中控时，换挡初始角度（与水平面）一般推荐取5°~ 10°，4.1.3.2 换挡布置于IP时换挡初始角度（与水平面）上一般推荐取10。
整车拉索布置规范
拉索布置规范前言为提供拉索布置方法和合格判定标准制定本规范。
本规范由**汽车（集团）有限责任公司提出。
本规范由**汽车（集团）有限责任公司科技委管理。
本规范起草单位：**汽车工程研究院车身技术研究所本规范主要起草人：编制：校核：审定：批准：本规范的版本记录和版本号变动与修订记录拉索布置规范1范围本规范规定了拉索布置原则。
本规范适用于**M1类轿车拉索布置。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
3整车拉索组成离合器拉索、油门拉索、换挡操纵拉索、驻车制动拉索、燃油箱门锁拉索、发动机罩锁拉索、行李箱锁拉索。
4 拉索规格（常用规格）5 布置要求5.1 布置总则5.1.1 拉索走势应平滑顺畅；5.1.2 拉索走势尽量不走S形；5.1.3 拉索应尽量布置在隐藏的空间；5.1.4 拉索在某些锋利表面会边缘附近布置时，必须在拉索外加保护套，避免磨损；5.1.5 离合拉索、换挡拉索、驻车制动拉索，从导管中出来部分要保持25mm以上直线段，拉索弯曲半径≥150mm；5.1.6 离合拉索、换挡拉索，连接发动机及车身部分需留有20mm以上振动余量；5.1.7 驻车制动拉索连接制动器与车身部分需留有20mm以上振动余量；5.1.8 油门拉索最小弯曲半径≥120mm，有导管时，导管内拉索最小弯曲半径≥60mm；5.1.9 燃油箱门锁拉索、发动机罩锁拉索、行李箱锁拉索，最小弯曲半径≥30mm；5.2、与周边零件间隙要求5.2.1 离合拉索、换挡拉索、驻车制动拉索与无相对运动零件间距≥10mm，与有相对运动零件间距≥20mm，与消声器及排气歧管间距≥60mm；5.2.2 燃油箱门锁拉索、发动机罩锁拉索、行李箱锁拉索与周边间距≥3mm。
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Cable Shift System for Manual Transmissions拉索式手动换档操纵系统一般性要求1 Introduction1 介绍1.1 Scope. This specification outlines the technical specifications required for the cable shift system of manual transmissions. This specification applies to the assembly, specially to the shift lever knobs, to the mechanism, to the shift and select cables and to the shift lever boot (where applicable).1.1范围本技术规范概要性的描述了拉索式手动换档操纵系统的要求。
包括操纵系统总成，尤其是换档手柄，操纵机构，换档换位拉索以及防尘罩（如果使用）Stipulation of the functional and durability require-ments placed on gearshift mechanisms is necessary in order to ensure the quality and service lifetime of the parts supplied. The requirements contained in this specification reflect those minimum values which are necessary in order to be able to carry out regular evaluation of conformity with design engineering targets. These requirements are to be looked upon as being an addition to validation tests, dimensional inspectionand ，and in process quality checks.为了确保质量和寿命，规定的功能和耐久性的要求是必要的。
为了达到工程设计目标，以便定期检查各项产品设计的要求，设置各项最小值是必要的。
这些要求作为除了验证测试，空间尺寸检查外，还应当进行过程质量控制。
In the context of technological progress changes to the cable shift system design are both inevitable and desirable, this document is not intended to limit the supplier’s creativity.操纵系统是不断完善的过程，本规范不应限制供应商的在零部件方面的创新。
1.2 Mission / Theme. The cable shift system is the driver interface to the manual transmission and pro-vides the ability to select the desired gear position. The cable shift system is controlled by the driver mov-ing the shift lever knob to the desired gear.1.2主题换档操纵系统是驾驶员的一个重要人际界面，为驾驶员提高选择到正确到位的装置，通过驾驶员运动手柄球头来达到控制档位的目的。
2 References2参考文件2.1 Normative.标准化要求DIN 500212.2 GM.GMI L-7B01D-9 GMN7000TP GMW30592.3 Additional.VDA 2603 General Requirements3一般要求3.1 Requirements to the Supplier of the Cable Shift System. The supplier of the cable shift system shall bea full service supplier with development, design and test capabilities. The supplier shall have testing facilities capable of performing and docu-menting all tests and validation requirements defined in this specification. The supplier shall validate the cable shift system according to section 5, and provide engineering support for the development, integration and application. The supplier shall have facilities to design, perform engineering analysis and maintain a drawing database. The drawings of the cable shift system shall be documented usingthe Unigraphics format.3.1对供应商的基本要求供应商应具有开发、设计、试验一体的能力，具有能够测试本规范要求的一切要求的能力。
具有能够满足本要求第5章的要求，能够为公司开发、集成、应用提供支撑。
应具有设计、工程分析、基本的制图设备。
制图要求用CATIA软件。
3.2 Interfaces.3.2接口a Part interfaces between shifter, cables (including grommet to vehicle), cable abutments and cable end fittings shall be designed to fit together per design specification.a 换档机构、拉索（包括与车身之间的连接）、拉索之间的接口、拉索接头的接口设计都应该在满足每一个技术要求的前提下进行一体化设计。
b Part interfaces between shift lever knob, shift lever boot/cover, and gear lever itself shall be of appro-priatedesign.B 换档手柄、防尘罩（防尘盖）和换档机构本身之间的接口应该适当考虑。
c Shifter shall meet to floor pan specification shown in Appendix 1 and 2.C 换档机构应该满足地板安装的要求（按照附录1和2）d Interfaces between shift lever boot/cover, shifter and centre console shall be tailored to fit together per design specification.d 换档防尘罩（防尘盖）、换档机构与换档控制箱之间的接口配合应该严格考虑3.3 Installation Space. The installation space is de-fined in Appendix 2. The shifter shall be fully con-tained within this envelope with exception to the shift shaft which will extend upward out of the space.3.3安装空间要求安装空间按照附录2的要求。
换档机构应该进行包络检查，手柄球的运动范围很有可能会超出安装底座的范围。
3.4 Weight.3.4重量1 Shifter assembly: < 1.5 kg（1）换档机构应小于1.5Kg2 Shift and select cable (assembly): < 1.1 kg（2）换档拉索和换位拉索（总成）应小于1.1kg3.5 Legal Regulations. All currently known legal regulations shall be observed.3.5法规所有的相关的法规都应考虑3.6 Installation. The cables will be installed from the engine compartment side and the adjuster are on the shifter side. The shifter shall be fixed in adjusting po-sition according to the transmission type. The fixing device shall be deactivated from the top through the console opening. This fixing device shall remain with the shifter.3.6安装拉索将被安装从发动机舱到换档机构端，调节机构在换档机构端。
根据不同的变速器，换档机构应该被固定在初始的调节位置，固定装置应该在装配好换档控制箱后失效。
固定装置应作为换档机构的一部分。
The adjustment and assembly procedures of all ca-ble and shifter versions should be common调节机构和装配工艺对不同项目的换档换位拉索应该是一致的(DFA).The shape of grommet shall fit in minimum two differnt positions to the firewall. The grommet is mounted from engine compartment side.The marking shall be added to grommet (DFA).标记应该打在护套上The cable abutments shall have grooves with chambers for an easier assembling (DFA).为了装配的简易，拉索之间的连接应该具有沟槽Assembly requirement in engine compartment: All parts of the cable shift system shall be designed for one hand operation.发动机舱内的装配要求：拉索所有的零件设计都应设计成一只手就可以完成装配的状态。