汽车换挡机构设计指南
换挡执行机构_图文
离心平衡油室结构：可以不使用放松球，通过向离心平衡 油室输入液压油，消除了随离合器鼓转速变化而引起的附加离 心压力，保证了活塞的及时回位。
液压缸外缘部位
液压缸中间部位 离心平衡离合器 1—密封圈；2—压力油室；3—放松球；4—活塞；5—离合器鼓；6—钢片； 7—摩擦片；8—回位弹簧；9—离合器毂；10—密封板；11—离心平衡油室
离合器自由间隙：离合器处于分离状态时，离合器片之 间有一定的轴向间隙，以使钢片和摩擦片之间完全分离。
离合器的控制，就是对液压缸中液压力大小的控制。 液压阀控制工作液进入或排出液压缸。 工作液进入液压缸，离合器活塞移动使离合器接合；工 作液流出液压缸，离合器活塞在回位弹簧推动下复位。
离合器分离时，液压缸内的剩余工作液，因离心力移向液 压缸的外缘处，从而阻碍活塞的回位。离合器分离时，离合器 的活塞上的放松球在离心力的作用下离开泄油口，剩余工作液 从泄油口排出，使活塞能够及时回位。
优点：结构简单易于安装，带式制动器 轴向尺寸小可缩短变速器的长度。
缺点：使变速器壳体上产生局部的高应 力区；工作平顺性差。
带式制动器由制动带、制动鼓、液压缸、活塞杆、回 位弹簧、活塞和调整件组成。 外弹簧为活塞的回位弹簧。 内弹簧为制动鼓反作用力的缓冲弹簧，防止活塞振动
。制动器工作时，液压缸活塞并不直接驱动推杆，而是 驱动内弹簧，内弹簧再驱动推杆，推杆驱动制动带。
活塞
制动鼓
活塞杆
制动带
工作油路
调整螺钉
带式制动器
制动器工作时，液压缸活塞并不直接驱动推杆，而是驱动 内弹簧，内弹簧再驱动推杆，推杆驱动制动带，这样就可以避 免活塞出现振动。外弹簧为回位弹簧。
汽车换挡机构设计及其工艺工装设计.doc
目录1绪论 (1)2变速器操纵机构概述 (2)3变速器操纵机构总体方案设计 (2)3.1变速器操纵机构类型方案分析 (2)3.2 变速器操纵机构换档机构方案析 (7)3.3 锁定装置方案分析 (12)3.4 变速器操纵机构总体方案总述 (16)4变速器操纵机构的设计 (17)4.1初选参数 (17)4.2具体参数的计算校核及相关机构的确定 (19)4.3 产品设计 (24)4.4工艺工装设计 (26)5台架实验 (28)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)1 绪论变速器是汽车的关键部件之一，由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成，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，即实现换挡，以达到变速和变矩。
换档平顺、档位清晰、灵活轻便是变速器换档性能一直追求的目标，同时它也是评价一台变速器换档性能优劣的重要指标。
目前国内汽车行业，自动变速器操纵机构主要依赖进口，手动变速器操纵机构的关键部件仍然依赖于进口。
而汽车市场上的变速器按其结构差异，可以细分为五类：手动变速器（MT）、手动自动一体变速器（AMT）、无级变速器（CVT）、双离合器变速器（DCT）和自动变速器（AT），它们各自都有其不同的优势。
勿庸讳言，由于人们追求驾驶的舒适，原本是手动变速器的市场，正在逐步被自动变速器占领。
但是就目前而言，手动变速器仍然占有较重要的地位，如在英国，现在装配自动变速器的汽车占汽车总量的15%。
而五年前，这个数字是13.5%。
尽管通过汽车工程师们的努力，自动变速器的智能化得以不断提高，但自动变速器在换挡速度和传动效率方面，目前还只能接近手动变速器的表现，尤其是制造成本和使用油耗这两个关键指标上，自动变速器还无法与手动变速器竞争，从而使手动变速器在全世界的汽车市场上仍然占据优势。
2 变速器操纵机构概述汽车变速器操纵机构作为变速器的控制机构，较之汽车设计中的其它环节，只是一个小装置，但它却和汽车的正常行驶有着十分紧密的关系，并在变速器的设计中占有重要的地位。
变速器换挡机构的动力学特性与设计优化方法
变速器换挡机构的动力学特性与设计优化方法变速器是汽车传动系统中至关重要的组成部分，负责将发动机的动力传递给车轮，以实现不同速度和扭矩的转变。
而变速器的关键部分之一，就是换挡机构。
本文将探讨变速器换挡机构的动力学特性以及设计优化方法。
一、变速器换挡机构的动力学特性换挡机构是用于实现变速器换档操作的机械装置，负责在不同的换挡状态间切换。
换挡机构的动力学特性影响着整个变速器的性能和可靠性。
1. 换挡机构的运动特性换挡机构通常由多个齿轮、齿条、滑块等组成，其运动特性可分为平移运动和回转运动。
平移运动用于选择不同的齿轮，而回转运动则将选定的齿轮与主轴相连，实现动力的传递。
2. 换挡机构的传动特性换挡机构在换档时需要承受较大的冲击和扭矩，因此对传动零部件的设计和材料选择要求较高。
传动特性的合理设计可以提高换挡的顺畅性和可靠性，减少零部件的磨损和损坏。
3. 换挡机构的惯性特性变速器换挡时，换挡机构的惯性对换挡时间和换挡顺畅性有较大影响。
合理的惯性特性设计可以提高换挡的快速性和平稳性，减少动力传递过程中的能量损失。
二、变速器换挡机构的设计优化方法为了提高变速器的换挡性能和可靠性，需要进行设计优化。
下面介绍几种常见的优化方法：1. 材料选择和强度分析选用高强度、高耐磨的材料，并进行强度分析，以确保换挡机构在高负荷运行时不发生破坏或变形。
2. 减少摩擦和噪音在设计中考虑减少摩擦和噪音的要求，采用合适的润滑和减震装置，以提高换挡的平稳性和舒适性。
3. 提高换挡速度通过优化齿轮齿形和齿轮组的匹配方式，减少换挡机构的惯性负载，从而提高换挡的速度和顺畅性。
4. 降低换挡力通过减小换挡机构的摩擦系数，减少换档所需的力量，降低驾驶员的操作难度，提高驾驶的舒适性。
5. 增强换档的稳定性通过优化换挡机构的结构和控制系统，使换档过程更加稳定可靠，避免意外换挡或挂空挡的现象。
三、结论变速器换挡机构的动力学特性和设计优化直接关系到整个变速器系统的性能和可靠性。
汽车换挡机构说明书
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊前言21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。
为了控制汽车产品质量，提高汽车品质，势必对其总成及零部件提出更高更严格的要求。
变速器是汽车传动系中一个重要总成。
同步器是汽车变速器的重要部件，主要用于汽车行驶中平稳变速换档，操纵轻便灵活，消除冲击噪音和降低汽车油耗。
同时，防止变速箱齿轮的损坏，直接影响变速器寿命。
因此，研制先进的同步器试验系统，对提高汽车试验技术有着重要意义。
同时，汽车是一个由许多种零部件组成的复杂的机械系统。
对于产品开发所需的许多技术资料，目前尚不能通过理论计算得到，只能通过试验，因此有人说“汽车是试验出来的”。
国外汽车工业由于发展时间较长，且对试验检测工作十分重视，在资金上给予了巨大的投入，一般都有较为齐全的试验装备。
再加上严格管理和精良的加工设备，与国内形成了较大的差距。
所以，我国汽车厂必须加大对试验检测设备的投入，才能大大缩短同国外同类厂家在试验手段上的差距，有利于我国汽车产品在国内外的竞争能力。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章概论1.1 同步器1.1.1 同步器的作用现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小。
而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。
为解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。
变速器在换挡时，由于两齿轮轮齿不同步时的强制挂挡，使得因两轮齿间存在的速度差而发生冲击和噪音。
这样，不但不易挂挡，而且影响了轮齿寿命，使齿端部磨损加剧，甚至使轮齿折断。
所以在变速器换挡过程中，必须使所选档位的一对待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等（即同步），才能使之平顺地进入啮合而挂上挡位。
因此，产生了同步器。
同步器是工业车辆机械变速箱的关键部件，直接影响车辆操纵换档性能。
它是在接合套换档机构基础上发展起来的。
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。
自动变速器换档执行机构设计
楔块式单向超越离合器的构造和滚柱斜槽式单向 超越离合器相似，也有外环、内环、滚子（楔块 sprags）等，如图6-8 所示。
图6.8 滚柱斜槽式单向超速离合器
图6.9 楔块式单向超速离合器
2.单向超越离合器的结构设计
根据各个单向离合器的计算简图和相关的计算公 式可以初步地进行离合器的结构设计。
单向超越离合器有多种形式，目前最常见的是滚柱 斜槽式(one-way roller clutch)和楔块式(one-way sprag clutch)两种。
1）滚柱斜槽式单向超速离合器
滚柱斜槽式单向超越离合器由外环(drum)、内环 (hub)、滚柱(roller)、滚柱回位弹簧(springs)等组 成，如图6器 1.5.9—挡圈， 2.6—离合器反作用板，3.7—离合器摩擦片，4.8—离合器钢片，
10—弹簧座圈11.14.16.18.19—O型密封圈，12—回位弹簧， 13—OD离合器活塞，15—倒档离合器活塞，17—倒档离合器缸体
离合器通常由离合器鼓（缸体）(clutch drum)、 离合器活塞(piston)、回位弹簧(return spring)、 弹簧座(spring retainer)、钢片(steel discs)、摩擦 片(friction discs)、离合器压板(pressure plate)、 卡环(snapring)、离合器壳(clutch hub)及密封圈 (piston seal rings)组成，如图6-2 所示。
第6章 自动变速器换档执行机构设计
行星齿轮变速器的换档执行机构由离合器(driving clutches or input clutches)、制动器或锁定离合器 (holding clutches)或制动带(transmission bands) 和单向超越离合器(one-way clutch)(单向自由轮 机构)等3种不同的执行组件组成，它有3个基本作 用，即连接、固定和锁定；所谓连接是指将行星 齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个基本元件 连接，以传递动力，或将前一个行星排的某一个 基本元件与后一个行星排的某一个基本元件连接， 以约束这两个基本组件的运动；所谓固定是指将 行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体连接， 使之被固定住而不能旋转；所谓锁定是指把某个 行星排的3个基本元件中的两个连接在一起，从而 将该行星排锁定，使其3个基本元件以相同的转速 一同旋转，产生直接传动。
换档操作机构
第五节换档操作机构一、换档系统间介德龙X3000换档机构可以选用“FK2型伸缩硬杆操纵系统”。
FK2型伸缩硬杆操纵系统由操纵器、伸缩杆、换档器三个部分构成选档换档功能。
三个部分形成各自的换档组件总成，符合单独安装的技术条件：驾驶室安装操纵器，变速器安装换力器，在这两个部件安装好后，再安装伸缩杆副杆。
FK2型伸缩硬杆操纵系统见图4-20。
图4-20 FK2型伸缩硬杆操纵系统二、换档机构的安装1、驾驶室内操纵机构的安装1.1 操纵杆的安装（图4-21）操纵杆插入摆臂座φ18孔，M8*45螺栓穿越横孔进行紧缩，紧固力为30N/m。
图4-21 操纵杆安装示意图1.2 操纵器总成的安装（图4-22、4-23）操纵器安装于驾驶室预制安装孔，按下图将操纵器摆臂&操纵杆设定25°倾角，操纵杆的倾角朝向车头，向下穿过安装孔，按孔位穿入4个M8*25六角螺栓。
在操纵器安装面反面套上弹垫、螺母拧紧（拧紧力矩30N/m）。
图4-22 驾驶室内安装示意图图4-23 驾驶室底部安装示意图1.3 操纵手柄&气管&防尘罩的安装按图4-24装配手柄，4米气管由操纵器预留气管孔插入，穿至驾驶室底部后向前打弯。
图4-24 驾驶室底部安装示意图防尘罩的安装，见图4-25。
防尘罩压板圈就位后用4个M4.8*15的自攻螺丝对准操纵器四个孔位直接拧上即可。
安装方式同原来的人造革防尘罩。
图4-25 防尘罩的安装1.4 伸缩硬杆的安装按图4-26，在驾驶室下将伸缩硬杆主杆两孔对准操纵器下端摆臂孔，插入M10*80螺栓，用M10螺母紧固，拧紧力度75N/m。
图4-26 伸缩硬杆安装示意图图4-27 伸缩硬杆安装安装好后将伸缩硬杆向上临时固定于驾驶室，防止不必要的碰擦。
小油缸管接头处接3.5m油管，油管走向车头前方，经倾翻轴往后至龙门架。
待并入油管总成。
油管是用于给伸缩杆的液压锁止机构提供液压油。
其作用如下：⑴当驾驶室处于锁止状态、主要是驾驶室液压泵不工作时，也就是在驾驶室不在举升状态时，变速器换档操纵伸缩杆处于锁止状态，伸缩杆处于刚性连接状态，不能伸缩。
变速器换挡机构的原理与设计要点
变速器换挡机构的原理与设计要点一、引言在现代汽车中，变速器扮演着重要的角色，它能够在车辆行驶中改变驱动力的传递比，使得驾驶者能够根据行驶条件和需求选择合适的档位。
而变速器的换挡机构则是实现档位切换的核心部件。
本文将介绍变速器换挡机构的原理与设计要点。
二、换挡机构的原理1. 换挡原理换挡机构的核心原理是通过控制齿轮的相对位置和连接状态来实现档位的切换。
在变速器中，通常会采用齿轮对齿轮的咬合方式来传递驱动力。
当需要进行换挡时，换挡机构会采用不同的方式来切换齿轮的连接状态，从而实现不同的传递比。
2. 换挡方式根据不同的变速器结构和设计，换挡机构的方式也会有所不同。
常见的换挡方式包括手动换挡和自动换挡。
手动换挡通常通过操纵换挡杆或拨片来实现，驾驶者可以根据需求手动选择合适的档位。
而自动换挡则通过电子系统和液压控制来实现，系统会根据车速和发动机负荷等参数智能选择合适的档位。
三、换挡机构的设计要点1. 结构设计换挡机构的结构设计应考虑紧凑、坚固和易于操控。
在设计过程中需要充分了解齿轮传递的力学特性，并选择合适的轴承和连接件。
同时，在设计中应注意杠杆原理，通过合理的杠杆比例来减小操纵力。
2. 换挡力矩控制换挡时需要克服一定的换挡力矩，而过大或过小的力矩都会影响换挡的舒适性和可靠性。
因此，在设计中需要准确计算换挡力矩，并选择合适的换挡机构传递力矩的方式，如使用弹簧、摩擦片等。
3. 换挡路径设计换挡路径设计要考虑换挡的顺畅性和快速性。
合理设计换挡机构的路径和动作，可以减少换挡时间和换挡过程中的冲击和噪音。
同时，注意相邻档位之间的间隔，使得换挡过程中能够准确地进入目标档位。
4. 换挡机构的可靠性换挡机构的可靠性是设计的一个重要指标。
在设计过程中，需要使用合适的材料和加工工艺，确保换挡机构能够承受长时间和高强度的工作。
同时，需进行可靠性验证和测试，以确保换挡机构的正常工作和寿命。
四、总结变速器换挡机构是实现档位切换的重要部件，其原理和设计要点直接影响着变速器的性能和可靠性。
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
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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。
上海大众汽车自动档换挡机构设计要求
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。
换档机构的设计
换档机构的设计1.换档机构的设计换档机构的设计直接影响换档机构的可靠性和灵活性，以及换档手感。
换档机构的结构设计是多种多样的，可参考老产品或样机的结构，也可自行设计，但必须具备以下功能。
1.1档位自锁功能，换档可靠，不脱档；1.2档位互锁功能，不能同时挂入两个档位，不乱档；1.3倒档锁，选入倒档时有明显的提示手感；1.4 防止误挂倒档装置，在倒档和五档（或其他档位）共用同一拨叉轴的情况下，防止摘五档时直接挂入倒档；1.5考虑倒车信号开关的安装位置；1.6 一般换档机构在变速器总成的上方，离润滑油飞溅油沫较远，故也应考虑通气塞的安装位置。
2.档位定位锁止槽的设计。
在审查QR513换档叉轴的设计时，感到档位锁止槽的宽度和深度都小，锁止钢球（压缩弹簧）的工作行程小，可能使换档手感不甚明显。
档位定位锁止槽的宽度、深度和角度是影响换档手感的重要因素之一。
设计时可参考同类产品。
当需要验算或调整换档力和锁止力时，应计算（或调整）锁球弹簧（或档位定位座）的工作负荷和行程，再设计档位锁止槽的角度和深度。
2.1圆弧形档位锁止槽（见图1）档位锁止钢球的锁止力P R按下式计算，详见《汽车设计手册》整车底盘篇第217页。
P R =0.2sinφ+ 0.99cosφ0.99sinφ－0.2cosφ×K×[ h0－h1+(R－r)×（1－sinφ）]其中：P R——换档叉轴克服锁止钢球的锁止力，N；φ——锁止钢球与锁止槽在C点接触时极限接触角，（°）；φ= arcsin[（R-M）/R] , 其中M为换档叉轴锁止槽的深度；K——锁球弹簧刚度，N/mm；h0——锁球弹簧自由状态长度,mm；h1——锁球弹簧工作状态长度,mm；R——圆弧形锁止槽的半径,mm；r——锁球半径，mm。
图1 圆弧定位槽时2.V形档位锁止槽（见图2）档位锁止钢球的锁止力P R按下式计算，详见《汽车设计手册》整车底盘篇第219页。
汽车总布置设计指南(变速器换挡杆)
编号：SJZN-VI-001
四川汽车工业股份有限公司
总布置设计指南
（变速器换档杆布置）
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变速器换档杆布置
1．沿X-轴线方向变速器按钮的间距要求
-处于最前位置时与面板或碰撞衬垫的最小间距：120mm
-处于最后位置时与H点的最小间距：275mm
2．垂直位置
-变速杆顶部垂直位置：H点之上最多280mm
H点之上最好200mm
3．手间距
-包括超程在内的变速杆所有位置均应保持下列间距：
手间距在上端或前部无换档按钮/换档按钮换档按钮在侧面A: 平面图最小135mm 最小182mm B: 乘客侧最小50mm 最小50mm C: 前方最小50mm 最小50mm D: 上端最小55mm 最小55mm E: 侧视图最小110mm 最小110mm F: 驾驶员侧最小35mm 最小35mm 4．建议变速杆换档力
-最小：9.0N
-最大：45.0N
-首选：30.0N
5．变速器换档杆的首选位置
注：上图为P点相关坐标
-包括超程在内的变速器换档杆位置均应处于以上三维梯形之内。
6．手柄
-变速器换档手柄横向宽度：最小50mm
7．按钮尺寸和力量
-对于带有释放按钮的变速器换档杆，所建议的按钮力取决于按钮尺寸和位置按钮位置操作方式按钮直径按钮力量
边侧拇指最小19mm 23N
上端拇指最小19mm 23N
前端一个手指最小19mm 11N
前端两个手指最小38mm 23N。
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目录第二章换档机构1 简要说明 (33)1.1变速操纵机构综述 (33)1.2 设计目的 (33)1.3 适用范围 (34)1.4 装置的零部件构成图 (34)2 设计构想 (36)2.1 设计原则 (36)2.2 设计参数 (36)2.3 软轴拉线的布置 (41)2.4 环境条件 (41)2.5 设计基本限制因素 (42)2.6 零件装配设计 (43)4.1 通过什么样的标识进行识别 (121)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按传递行程和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是由一根或者两根细长的（空心）刚性杆件组成的。
因为是空间运动杆系，其运动分析和自由度的确定，无论是用作图法，或用解析法都是比较复杂的；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和可靠。
同时，这种结构还有一个很难克服的问题，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，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”，给汽车的总体布置和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，能够消除动力总成和车身传至换档操纵手柄的振动，因此能得到清晰的档位和舒适的手感。
拉索式操纵因其易于布置，传递效率高，成本低廉，目前是最常用的结构.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的换档要求;在电控机械自动变速箱(AMT)上则完全使用电讯号驱动装置完成换档.1.2 设计目的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的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，确保最适宜的行程、力及操作位置，保证拉线在前舱的走向应平顺，避开相关干涉，远离热源等；4.涉及到电子通讯部分，须保证对输入信号的准确识别、可靠的信号处理及精确输出，并具备相应的抗干扰能力；5.满足在不同工作温度下，保证足够的传递效率及操作手感；6.使用寿命的要求；7.对外观有要求的件（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、性能等因素的要求；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的原则.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 装置的零部件构成图图 1拉索式换档操纵装置1.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2杆系换档操纵装置1.换档操纵机构总成2.螺栓3. 选档臂总成4.换档轴及支架总成5.螺栓6.选档拉杆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2.自动换档操纵机构总成3.卡箍4. 软轴拉线总成5. 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.该零件的功能要求1)能够可靠地实现换档;2)保证操纵机构总成可靠的操纵力及操纵行程输出;3)涉及到电子通讯部分，须保证对输入信号的准确识别、可靠处理及精确输出，并具备相应的抗干扰能力；4)寿命要求；2.该零件的顾客要求1)操纵须轻便、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.该零件的性能要求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－40°C至90°C温度区间内，可靠的实现功能；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。
2.2 设计参数1. 决定尺寸的因素1)布置因素：总成周边的边界空间是决定总成外廓尺寸和软轴走向的直接因素；2)变速箱对输入的要求：主要涉及换档行程和换档力的输入要求；3)结合人机工程的布置及总体杠杆比调校，即可确定总成的运动尺寸；2. 决定重量的因素1)零部件外廓尺寸；2)加工工艺及材质：目前广泛采用的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，已渐有减少的趋势。
3.手动换档操纵装置的行程及杠杆比的设计1) 换档操纵手柄的行程Lc换档操纵装置手柄的行程Lc是影响换档操纵手感的主要技术性能指标之一，在选取换档操纵装置手柄的行程时要符合以下原则：a. 轿车手动变速器操纵装置手柄的换档行程Lc，一般为100～150（mm）；b. 选档行程（多数用换档操纵杆的摆角控制）要小于换档行程；c. 倒档换档行程要等于或大于前进档的换档行程。
d.选取操纵装置手柄行程时要注意以下两点：第一，手柄位置应适应整车布置的要求，接近性好，便于操纵；第二，手柄向前换档时不能碰到仪表板，选档和向后换档时不能碰到座椅垫和手制动手柄等。
i2) 换档操纵装置的杠杆比c首先根据同步器换档（或移动齿轮换档）所需的行程，设计换档拨叉轴上的档位i: 锁止槽的距离Ls，然后用下式计算出操纵装置所需的杠杆比c式中：is ——变速器换档机构的杠杆比。
——FF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D档操纵装置的位移效率。
4.换档操纵手柄的作用力Fc和杠杆比c i的校核i的另一个约束条件是作用在手柄上的换档力，推荐轿车操纵换档操纵装置杠杆比c手柄的换档力()N ～Fc 4020=[7]。
在“摘档→同步效应→挂档”的全过程中，同步效应时的作用力Fs 最大，因此用Fs 校核换档操纵装置杠杆比c i 。
校核表达式如下：式中：Fs —— 同步效应时作用力；F η—— 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的传动效率。
当操纵手柄的换档力Fc 不在推荐范围内时，可适当的调整换档操纵装置的杠杆比c i ，同时也应兼顾换档操纵手柄的行程Lc 是否理想。
换档操纵装置的杠杆比c i 最终确定以后，还要根据换档操纵装置的结构特点，把计算的总杠杆比c i 合理的分解到各个杆件，并确定各个杆件的最终设计长度。
5.换档操纵装置的杆系运动学分析换档操纵装置是三维空间运动杆系。
当换档操纵手柄的运动轨迹确定以后，需要对换档操纵装置的各个杆件和铰接点的自由度、约束、运动干涉等作机构运动学分析。
通常情况下，可用简便可靠的“作图法”进行定性的分析；当需要作定量的分析时，则可用比较麻烦的“解析法”求解。
不过，现在一般的三维软件都有机构运动学分析的功能，这为换档操纵装置的设计和分析提供了极大的方便。
6.拉线式变速操纵机构的校核计算图4 拉线式换档机构的简化模型F h = a b × 1f η×α1× F h1 (N) H =b a ×x1η× h1 (mm) F x =a c ×d e × 1f η× α1×F x1 (N)X =c a ×e d ×x1η× X 1 (mm) F h1-换档力,变速箱换档所需力 (N); F x1-选档力,变速箱选档所需力(N);h 1-换档位移量,变速箱换档所需行程 (mm); ηx — 拉线位移效率X 1-选档位移量,变速箱选档所需行程 (mm); ηf — 拉线载荷效率F h -驾驶员操纵换档机构所需换档力(N); α — 换档机构传动效率F x -驾驶员操纵换档机构所需选档力(N);h － 驾驶员操纵换档机构所需换档行程(mm);X －驾驶员操纵换档机构所需选档行程(mm);7.自动换档操纵机构的参数设计1) 自动变速箱的类型及特点汽车自动变速箱常见的有三种型式，分别是液力自动变速箱（简称AT ）、机械无级自动变速箱（简称CVT ）、电控机械自动变速箱（简称AMT ）。
目前轿车普遍使用的是AT ，AT 几乎成为自动变速箱的代名词。
与手动变速箱相比，液力自动变速箱（AT ）在结构和使用上有很大的不同。
手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而AT 是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
其中液力变扭器是AT 最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。
CVT 采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽肘，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。
CVT 是真正无级化了，它的优点是重量轻，体积小，零件少，与AT 比较具有较高的运行效率，油耗较低。
但CVT 的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，因此在自动变速器占有率约4%以下。
AMT 在机械变速器（手动变速箱）原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。
即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。
因此AMT 实际上是由一个 机器人系统来完成操作离合器和选档 的两个动作。
其优点是效率高，成本低，由于AMT 能在现生产的手动变速箱基础上进行改造，生产继承性好，投入的责用也较低，容易被生产厂接受。
其缺陷是换档过程中动力中断，有负加速。
AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。
据悉我国今后的汽车自动变速箱国产化将重点发展AMT。
近年来在欧洲流行一种双离合器自动变速器，简称DCT。
DCT将单数档和双数档的齿轮分给两组离合器控制，变速箱由双中间轴。
其优点是换档时间缩短，动力不中断。
双离合器自动变速器将是未来变速箱的一种趋势。
2) 自动换档操纵机构的参数设计对于AT和CVT的变速箱,换档机构的形式和控制策略是差不多的,而AMT的换档操纵机构则完全由电讯号驱动.自动换档操纵机构装置行程及换档力的设定方法可以参照手动换档机构;但由于自动换档操纵机构装置涉及到电讯号,因此首先要有功能定义,是否需要P档锁止机构、手动解锁机构、档位显示等功能,根据变速箱TCU以及整电器提供的输入来设计开发自动换档操纵机构的电讯号驱动装置.3 )自动换档机构的设计标准2.3 软轴拉线的布置拉线在前仓布置时走向应平顺（最小曲率半径为R160）,过渡的圆弧越大越好；避免和前仓内的运动件干涉，远离热源；为降低力在拉线上的损失 ,通过软轴支架软轴拉线(如图5)应与变速箱选档(换档)臂行程范围中心线成90°，如下图所示。