變速操縱設計指南

上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者： 吳方正版次：01 |頁次：-1-奇瑞汽車有限公司編制：吳方正肖俊華校對：審核：批準：汽車工程研究院上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者：吳方正版次：01頁次：-2-1.簡要說明1.1綜述1汽車變速操縱機構(gòu)分為手動變速操縱機構(gòu)（MT）、自動變速操縱機構(gòu)（AT&CVT&AMT））。2按傳遞行程和力的方式可分為拉索式操縱、桿系操縱及電訊號直接驅(qū)動；拉索式操縱因其易于布置，傳遞效率高，成本低廉，目前是最常用的結(jié)構(gòu)；1.2設計目的1在任何行駛條件下須保證操縱機構(gòu)總成可靠的操縱力及操縱行程輸出。2布置上，應充分考慮到人機工程因素，確保最適宜的行程、力及操作位置，保證拉線在前艙的走向應平順，避開相關干涉，遠離熱源等；3涉及到電子通訊部分，須保證對輸入信號的準確識別、可靠的信號處理及精確輸出，并具備相應的抗干擾能力；4滿足在不同工作溫度下，保證足夠的傳遞效率及操作手感；5使用壽命的要求6對外觀有要求的件（如換檔手柄、防塵罩等），應與整車內(nèi)飾相匹配，并滿足整車定位對料質(zhì)、做工等因素的品質(zhì)要求及價格限制；7結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小、工藝性好、維修方便及適合大批量生產(chǎn)，充分體現(xiàn)平臺共用最大化的原則；1.3適用范圍適用于各車型通用的軟操縱式變速操縱機構(gòu)裝置；

上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者：吳方正版次：01頁次：-3-1.變速操縱機構(gòu)總成 2.螺栓3.過渡支架總成4.1.變速操縱機構(gòu)總成 2.螺栓3.過渡支架總成4.選換檔拉線總成5.螺栓6.軟軸卡箍7.軟軸支架 8螺栓9.開口銷10.換檔手柄及護罩總成2設計構(gòu)想2.1設計原則2.1.1該零件的功能要求保證操縱機構(gòu)總成可靠的操縱力及操縱行程輸出。涉及到電子通訊部分，須保證對輸入信號的準確識別、可靠處理及精確輸出，并具備相應的抗干擾能力；壽命要求；通過性能試驗及整車可靠性試驗要求；2.1.2該零件的顧客要求操縱須輕便、準確；外觀應與內(nèi)飾搭配協(xié)調(diào)，做工較精細，手感應較好2.1.3該零件的性能要求工作性能應穩(wěn)定、可靠，使用壽命長。應保證在一40°C至90°C溫度區(qū)間內(nèi)，可靠的實現(xiàn)功能；詳細要求參見產(chǎn)品DVP&R計劃；DVP&R附錄1力求做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重量輕、制造工藝性好及拆裝維修調(diào)整方便等。2.2設計參數(shù)。2.2.1決定尺寸的因素十布置因素：總成周邊的邊界空間是決定總成外廓尺寸和軟軸走向的直接因素；十變速箱對輸入的要求：主要涉及換檔行程和換檔力的輸入要求，結(jié)合人機工程的布置及總體杠桿比調(diào)校

上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者： 吳方正版次：01頁次：-4-，即可確定總成的運動尺寸；十接口結(jié)構(gòu)：為保證零部件的通用性及可靠性，裝置內(nèi)各零部件已基本實行標準化接口；2.2.2決定重量的因素十零部件外廓尺寸：參見2.2.1十加工工藝及材質(zhì)：目前廣泛采用的是整體注塑成型工藝，一般為工業(yè)塑料；部分高檔產(chǎn)品也采用鑄鋁件;沖壓焊接件因其重量大，工藝復雜，質(zhì)量過程控制困難等因素，已漸有減少的趨勢2.2.3拉線式變速操縱機構(gòu)的設計計算FhlFx1FhlFx1x1一一一MZnfnf一拉線載荷效率a一換檔機構(gòu)傳動效率nx一拉線位移效率F=-xLX—XFha可a h1(N)a1H=X Xhlb門xc e 1 1F=—X,X——Xxa d 可 aad1X=—X-X——XX1ce門x式中： Fhi一換檔力，變速箱換檔所需力(mm)XFx1 (N)(mm)(N); Fx1一選檔力，變速箱選檔所需力(N);hl一換檔位移量,變速箱換檔所需行程(mm);X1一選檔位移量,變速箱選檔所需行程(mm)Fh一駕駛員操縱換檔機構(gòu)所需換檔力(N); Fx 一駕駛員操縱換檔機構(gòu)所需選檔力(N);h一駕駛員操縱換檔機構(gòu)所需換檔行程(mm);X一駕駛員操縱換檔機構(gòu)所需選檔行程(mm);上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者： 吳方正版次：01頁次：-5-2.2.4軟軸拉線的布置拉線在前倉布置時走向應平順（最小曲率半徑為R200），過渡的圓弧越大越好；避免和前倉內(nèi)的運動件干涉，遠離熱源；為降低力在拉線上的損失，通過軟軸支架圓心的法線（如下圖）,應通過變速箱選換檔遙臂圓心，如下圖所示。2.2.5根據(jù)對大量車型的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計及主觀評價結(jié)果，對于MT,最為理想的手柄操作行程（轎車）為±60mm，操作力為25N;對于AT，操縱力及行程的要求見..\變速操縱修正\換檔機構(gòu)評價ATLEVER.xls附錄22.3環(huán)境條件2.3.1零件的工作溫度范圍在-40°C?90°C工作溫度區(qū)間內(nèi)應保證潤滑充分，橡膠部件其特性無變異，檔位操縱順暢準確；電子器件工作特性正常，外觀件不得有不可回復的變形；在120°C溫度區(qū)間放置10分鐘，不得有零件自燃及可燃成分滴下；2.3.2其他注意事項選換檔拉線及其附件（支架、卡箍等）因布置于前倉，環(huán)境復雜惡劣，故對溫度，鹽霧，老化，臭氧均有嚴格要求；詳見企業(yè)標準SQR.04.285.doc附錄32.4設計基本限制因素2.4.1變速箱輸入主要包括：檔位布置（前進檔位數(shù)及各檔位分布情況），行程，選換檔力（或換檔沖量），空行程量，同步器沖擊力等；詳見..'變諫操縱修正'變諫箱選換檔行程、力.xls附錄42.4.2TCU對輸入信號及控制策略的要求主要針對AT或CVT變速箱；隨著自動變速箱技術的日益成熟，控制策略也越加復雜；因我公司目前尚未具備變速箱的完全開發(fā)能力，故目前自動檔車型均大量引進歐美日成熟變速箱；其控制策略多種多樣，要求操縱機構(gòu)的輸入信號也都不同；較為簡單的是采用開關觸發(fā)信號（如B11-1504010）；復雜的有采用霍爾電磁感應式傳感器（A15-1504010）等；鑒于國內(nèi)供應商的開發(fā)實力，較為常規(guī)的做法是仿制原件進行開發(fā)；對于自行研發(fā)或合作研發(fā)的自動變速箱則統(tǒng)一了通訊信號的定義，如CVT18及4HP20等，都采取了B11的通訊信號系統(tǒng)；變速箱的控制策略決定了操縱機構(gòu)的電路系統(tǒng)；前期的操縱機構(gòu)只是起著傳遞行程和力的基本用途，其研發(fā)

上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者：吳方正版次：01頁次：-6-難度與mt相當；但隨著汽車電子技術和變速箱技術飛速發(fā)展，特別是手自一體式變速箱和CVT的出現(xiàn)，對操縱機構(gòu)的電路系統(tǒng)提出更高的要求：操縱機構(gòu)需提供“+、一”檔的操縱信號，檔位信號，儀表顯示；提供P檔鎖止的輸入端子；某些特殊功能如“WINTER”模式、“SPORT”模式、“OVERDRIVE”模式的操縱觸發(fā)信號等；2.4.3布置因素包括軟軸拉線的布置：曲率應大于等于R200；走向應留有彎曲余量，以確保動力總成抖動時（按最大±15mm）的可伸縮量；遠離熱源和運動部件等；操縱手柄的布置：應符合人機工程要求；2.4.4外觀要求取決于手柄和面板（防塵罩）的A面造型及整車的內(nèi)飾定義；常見的表面處理有仿桃木、鍍鉻（鎳X包裹真皮等；2.5零件裝配設計2.5.1組成該系統(tǒng)的的零部件參見裝置圖2.5.2該部件在該零件上的定位、裝配模式/組裝若機構(gòu)為機構(gòu)為沖壓焊接件，則其安裝、定位靠主要靠焊接夾具予以保證；產(chǎn)品一致性較差；如B11-1504010、S11-1703010等（附圖）目前廣泛應用的為注塑成形；其主體部分為一次注塑成形，部件連接多采用過盈配合壓裝，輔以卡箍、鉚釘?shù)榷喾N連接方式；雖然模具的一次性投入較大，但重量輕，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，更適宜大批量生產(chǎn)；此種結(jié)構(gòu)的主要缺點是模具修整困難，不易返工；拆裝不便等；如A15-1504010等（附圖）3＞上汽集團奇瑞汽車有限公司變速操縱機構(gòu)設計開發(fā)指南編制日期：2004-04-29編者：吳方正版次：01頁次：-7-拉線與操縱機構(gòu)，拉線與車身、拉線與軟軸支架、手柄與操縱桿等的裝配，均采用自鎖式卡接結(jié)構(gòu)，且連接處多采用橡膠阻尼，以增強緩沖，改善振動與操作手感；2.5.3各部件的裝配要求裝置內(nèi)部各部件之間的連接要求定位準確，連接可靠；最好為“軟連接”，以抵消動力總成振動引起的沖擊；尤其是拉線與操縱機構(gòu)之間的連接通常要求拉線為長度可調(diào)的，以確保拉線的行程可以均勻分配；系統(tǒng)內(nèi)的部件材料說明因各種操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、制造方式不同，下面以A21變速操縱機構(gòu)裝置為例說明；見附表A21換檔系統(tǒng)材料實驗規(guī)范0222.xls；附錄5特別注意事項4.1裝置內(nèi)應設置可調(diào)節(jié)的開口環(huán)，確保最終的裝配誤差可在此處予以釋放，以保證實現(xiàn)4.1的要求；通常此調(diào)節(jié)處設置于拉線與機構(gòu)連接處（或拉線與變速箱搖臂連接處）4.2；各部件之間的接口采用通用化、標準化接口，以保證可靠性，加快開發(fā)進度；4.3行程匹配與杠桿比的選擇作為顧客要求，確保操縱裝置各檔位行程和操縱力均勻，且數(shù)值保持在適宜范圍內(nèi)，操作便利（見2.2.5）條4.4對于有特殊功能要求的變速操縱系統(tǒng)，應在結(jié)構(gòu)設計初期予以充分考慮；例如自動檔的“P”檔鎖止功能，檔位指示燈順序顯示功能等；手動檔的倒檔鎖止功能等；4.5通訊信號應確保