《汽车换挡机构设计及其工艺工装设计(DOC35页)21603.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车换挡机构设计及其工艺工装设计(DOC35页)21603.doc（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.目录1绪论12变速器器操纵机机构概述述23变速器器操纵机机构总体体方案设设计23.1变变速器操操纵机构构类型方方案分析析 23.2 变速器器操纵机机构换档档机构方方案析 73.3 锁定装装置方案案分析123.4 变速器器操纵机机构总体体方案总总述164变速器器操纵机机构的设计174.1初初选参数数 174.2具具体参数数的计算算校核及及相关机机构的确确定 194.3 产品设设计2444.4工工艺工装装设计 265台架实实验28结论32致谢 33参考文献献34
2、21 绪绪论变速器是是汽车的的关键部部件之一一，由变变速传动动机构和和变速操操纵机构构两部分分组成，操操纵机构构的主要要作用是是控制传传动机构构，实现现变速器器传动比比的变换换，即实实现换挡挡，以达达到变速速和变矩矩。换档档平顺、档档位清晰晰、灵活活轻便是是变速器器换档性性能一直直追求的的目标，同同时它也也是评价价一台变变速器换换档 性能优优劣的重重要指标标。目前前国内汽汽车行业业，自动动变速器器操纵机机构主要要依赖进进口，手手动变速速器操纵纵机构的的关键部部件仍然然依赖于于进口。 而汽车车市场上上的变速速器按其其结构差差异，可可以细分分为五类类：手动动变速器器（MT）、手手动自动动一体变变速
3、器（AMT）、无无级变速速器（CVT）、双双离合器器变速器器（DCT）和自自动变速速器（AT），它它们各自自都有其其不同的的优势。勿勿庸讳言言，由于于人们追追求驾驶驶的舒适适，原本本是手动动变速器器的市场场，正在在逐步被被自动变变速器占占领。但但是就目目前而言言，手动动变速器器仍然占占有较重重要的地地位，如如在英国国，现在在装配自自动变速速器的汽汽车占汽汽车总量量的15%。而五五年前，这这个数字字是13.5%。尽管管通过汽汽车工程程师们的的努力，自自动变速速器的智智能化得得以不断断提高，但但自动变变速器在在换挡速速度和传传动效率率方面，目目前还只只能接近近手动变变速器的的表现，尤尤其是制制造成
4、本本和使用用油耗这这两个关关键指标标上，自自动变速速器还无无法与手手动变速速器竞争争，从而而使手动动变速器器在全世世界的汽汽车市场场上仍然然占据优优势。2 变速速器操纵纵机构概概述汽车变速速器操纵纵机构作作为变速速器的控控制机构构，较之之汽车设设计中的的其它环环节，只只是一个个小装置置，但它它却和汽汽车的正正常行驶驶有着十十分紧密密的关系系，并在在变速器器的设计中中占有重重要的地地位。除除此之外外，因为为由驾驶驶者直接接操纵，所所以，变变速器操操纵机构构在设计计时还需需考虑到到人机工工程学方方面的知知识。变速器操操纵机构构是驾驶驶员操纵纵变速手手柄到使使变速箱箱换档的的一套机机构，是是用来保保
5、证驾驶驶员能根根据汽车车使用条条件，随时拨拨动变速速箱内齿齿轮进行行换档，或或使之从从工作档档退到空空档，并并要求拨拨动滑动动齿轮时时要省力力。要使变速速器操纵纵机构可可靠地工工作，应应满足下下列要求求： (l)设设有自锁锁装置，防防止变速速器自动动换档和和自动脱脱档。 (2)设设有互锁锁装置，保保证变速速器不会会同时换换入两个个档，否否则会产产生运动动干涉，甚甚至会损损坏零件件。 (3)设设有倒档档锁，防防止误换换倒档。否否则会损损坏零件件或发生生安全事事故。近年来，变速器操纵机构有向自动操纵方向发展的趋势。自动操纵式机械换档变速器又称或称自动化机械换档变速器，它是在原手动机械换档变速器（M
6、T）的基础上，对其离合器、变速器的控制系统和操纵机构进行改造而形成的。3 变速速器操纵纵机构总总体方案案设计3.1变变速器操操纵机构构类型方方案分析析机械式操操纵机构构是最常常用的，按换档操纵纵杆与变变速器的的相互位位置，机机械式变变速器操操纵机构构可分为为直接操操纵式和和远距离离操纵式式两类：直接式操操纵机构构主要由由选档换换档机构构和安全全装置两两部分组组成。选选档换档档机构由变速杆杆、拨块块、拨叉叉轴和拨拨叉等组组成，用用来完成成换档的的基本动动作；安安全装置置用来保保证变速速器在任任何情况况下都能能准确、安安全、可可靠地工工作，由由自锁装装置、互锁装装置、倒档锁锁组成，分分别用来来保证
7、换换档到位位，防止自自动脱档档；防止同同时挂入入两档和和防止误误挂倒档档。直接式操操纵机构构多集装装于变速速器上盖盖或变速速器侧面面，机构构简单，操操纵方便便，换档手手感明显显；变速速杆直接接安装在在变速器器上，并并依靠驾驾驶员手手力和通通过变速速杆直接接完成换换档功能能的手动动换档变变速器，称称为直接接操纵变变速器。这种操纵纵方案结结构最简简单，已已得到广广泛应用用。近年年来，单单轨式操操纵机构构应用较较多，其其优点是是减少了了变速叉叉轴，各各档同用用一组自自锁装置置，因而而使操纵纵机构简简化，但但它要求求各档换换档行程程相等。采采用直接接操纵方方式换档档的前提提是变速速器离司司机较近近。远
8、距离操操纵机构构由外部部操纵机机构和内内部操纵纵机构两两部分构构成。外外部操纵纵机构主主要是从从变速杆杆到选档档换档轴轴之间的的所有传传动件，用用来实现现对变速速器的远远距离操操纵；内部操操纵机构构由选档换换档轴、拨拨叉轴、拨拨叉、自自锁装置置、互锁锁装置和和倒档锁锁等。远距离式式操纵机机构通常常在操纵纵杆与拨拨块之间间增加若若干传动动件，组组成远距距离操纵纵机构。远远距离操操纵机构构应有足足够的刚刚度，各各连接件件间隙不不能过大大，否则则换档手手感不明明显，且且不能保保证换档档齿轮全全齿长啮啮合。货车的变变速操纵纵与轿车车、客车车相比, 有其自自身特点点。对于于轿车来来说, 因为变变速器箱箱
9、体小, 变速器器的静态态换档力力比较小小, 所以, 变速操操纵力不不会太大大。而对对货车而而言, 由于驾驾驶员离离变速器器距离近近, 大部分分操纵杆杆可以直直接布置置于变速速器上, 减少了了操纵机机构的路路途损失失。而对对于中重重型载重重货车其其变速器器的安装装位置距距离驾驶驶员座椅椅较远不不得不采采用远距距离操纵纵的形式式。对于于采用了了同一型型号变速速器的客客、货两两种车的的变速操操纵力相相比, 货车轻轻便、客客车偏重重是正常常的。这这种型式式具有维维修发动动机方便便、传动动系和操操纵系比比较简单单等优点点。根据毕业业设计任任务书数数据要求求（汽车车发动机机的排量量：5.66L 汽车的的自
10、重：40000kgg,载重量50000kgg），可可知M6卡车机械械式变速速器应选选择远距距离式操操纵机构构。3.1.1远距离离操纵机机构远距离操操纵机构构按变速速器选档档轴和换换档轴是是否分开开可分为为双杆式式和单杆杆式两种种类型；按变速速拉杆结结构不同同可分为为刚性和和柔性两两种类型型；按操操纵机构构拉杆布布置方式式不同可可分为左左操纵型型、右操操纵型和和左右操操纵型33种类型型。在新新车型开开发过程程中，通通常要兼兼顾变型型车扩展展。因此此，在进进行操纵纵机构设设计时，主主要设计计难点在在于机构构既要能能适应驾驾驶室翻翻转又不不影响操操纵机构构的正常常工作。操纵机构构的结构构设计要要求在
11、进进行操纵纵机构的的结构设设计时应应考虑以以下几个个问题。a保证证驾驶室室内操纵纵杆位置置符合GGBT1557055载货货汽车驾驾驶员操操作位置置尺寸中中相应条条款要求求，即变变速杆手手柄工作作位置应应位于转转向盘下下面和驾驾驶员座座椅右面面不低于于座垫表表面的特特定区域域：变速速杆手柄柄在任意意位置时时，距驾驾驶室内内其它零零件或操操纵杆的的距离不不得小于于50 mm。b变速速器操纵纵较频繁繁，为增增强驾驶驶员操纵纵手感，要要求机构构具有足足够刚性性，且连连接件之之间的间间隙应尽尽量减小小。c变速速拉杆总总成支座座应尽量量固定在在与变速速器壳体体刚性连连成一体体的机件件(如发动动机、离离合器
12、等等)上。避避免或减减小由于于车架变变形及汽汽车振动动对操纵纵机构产产生的不不良影响响。d应对对驾驶员员操纵力力和操纵纵杆手柄柄的行程程进行设设计和校校核。为为减轻驾驾驶员疲疲劳。要要求操纵纵力不大大于900 N，操操纵杆手手柄的双双向行程程之和应应不大于于2000mm。e应按按变速器器总成提提供的直直接操纵纵档位图图和操纵纵机构本本身的动动作特点点。正确确确定驾驾驶员操操纵杆手手柄上的的档位图图。f操纵纵机构应应有行程程调节功功能，以以便在操操纵不灵灵活的情情况下对对机构进进行适当当调整，以以保证操操纵机构构灵活有有效。3.1.1.11单杆刚刚性操纵纵机构单杆操纵纵机构的的操纵杆杆支座布布置
13、在驾驾驶室地地板下面面的发动动机上，为为使机构构不受驾驾驶室翻翻转影响响，操纵纵杆从驾驾驶室地地板较大大的孔洞洞进入驾驾驶室，这这时要考考虑地板板孔的防防尘、防防水、隔隔热等密密封问题题。有时时操纵杆杆支座布布置在驾驾驶室地地板上操纵机机构拉杆杆是伸缩缩式的，以以适应驾驾驶室翻翻转。对对于前者者，在发发动机机机体上应应预先铸铸有操纵纵杆支座座总成的的安装位位置；对对于后者者应考虑虑车架和和驾驶室室总成在在行车当当中的振振动对机机构的影影响。另外，单单杆机构构针对的的变速器器总成属属于选档档轴和换换档轴合合为一体体的情况况，选档档行程是是沿平行行于汽车车轴的轴轴线横向向运动，换换档行程程则绕着着
14、平行于于汽车yy轴的轴轴线前后后转动。31.1.22双杆刚刚性操纵纵机构双杆操纵纵机构的的操纵杆杆及支座座总成布布置在驾驾驶室地地板上。操操纵机构构不仅要要克服其其零部件件与其它它系统发发生干涉涉。而且且为满足足驾驶室室翻转需需要，还还要增加加连杆传传动机构构，并使使摇臂及及支座总总成的转转轴中心心尽可能能与驾驶驶室翻转转中心接接近或重重合，所所以机构构复杂、零零件数目目多。另另外，由由于摇臂臂及支座座总成与与变速器器距离远远，需利利用拉杆杆总成通通过与车车架纵梁梁相连接接的选档档摇臂、T形支架总成、摇臂及卧式支座总成来传递动力。这一段机构的布置可能会与冷却系、排气系、驾驶室后悬置总成等发生运
15、动干涉现象。所以应在结构设计时，及时与总布置、车架及相关系统的设计作好沟通与对接，以免影响设计进度。双杆操纵机构具有负载效率高，换档力小，操纵手感好，使用可靠，整个系统灵活轻便等优点。如图3-1所示的变速器双杆操纵机构。图3-11 变速器器双杆操操纵系统统1-3号号选档拉拉杆；2-3号换档档拉杆；3-选择；4-换档；5-换档支支座；6-4号选档档拉杆；7-换档平平衡弹簧簧；8-2号换档档拉杆；9-球碗；10-1号换档档拉杆；11-1号选档档拉杆；12-拉杆总总成；13-选选档回位位弹簧；14-2号选档档拉杆；15-4号换档档拉杆；16-变速器器31.1.33柔性(软轴)操纵机机构刚性机构构有时
16、存存在机构构复杂、难难于布置置等诸多多问题，特特别是对对对该种种操纵机机构难于于适应驾驾驶室翻翻转要求求的这一一难点，柔性机构可有效解决这些问题。如图3-2所示的柔性操纵机构。图3-22 变速器器软轴操操纵机构构1、2-大螺母母；3、6-卡箍；4-换档摇摇臂；5-选档摇摇臂。它利用一一种推拉拉式软轴轴代替刚刚性拉杆杆用于远远距离操操纵。这这种软轴轴一般由由芯轴和和护套组组成，其其芯轴为为多根钢钢丝组成成并增加加了斜绕绕钢带，外外护套为为多根细细钢丝斜斜绕而成成，同时时增加了了内护管管。也有有在外护护套中增增加斜绕绕钢带以以进一步步提高软软轴承载载能力，但但这会影影响软轴轴弯曲性性能。柔柔性机构
17、构的操纵纵杆及支支座总成成一般布布置在驾驾驶室地地板上。操操纵杆及及支座总总成的功功能与双双杆刚性性机构中中的操纵纵杆及支支座总成成类似，主主要区别别是增加加了软轴轴支撑的的设计。在在后部通通过软轴轴支架与与变速器器总成的的选档臂臂和换档档臂相连连，从而而实现其其操纵功功能。3.1.2变速器器操纵机机构类型型的确定定中型汽车车我国定定义为总总质量大大于6t，小于14t的汽车车。国外外在这个个吨位级级的汽车车产量较较少，而而在我国国其产量量最大、保保有量最最多。东东风牌柳柳汽M6是东东风汽车车的主导导车型，其其保有量量较多，其其结构特特征普遍遍为用户户所熟悉悉。变速速箱采用用普通机机械式，其其档
18、数通通常有五五档；并并带同步步器方便便操纵。其其操纵机机构多采采用直接接操纵杆杆式(长头车)或双杆杆操纵式式(平头车)。考虑到MM6货车车属于中中型载货货车实际际情况，因因此M66货车机机械式变变速器操操纵机构构类型确确定为柔柔性(软轴)远距离离变速器器操纵机机构。3.2变变速器操操纵机构构换档机机构方案案分析3.2.1变速器器操纵机机构换档档位置图图的确定定设计操纵纵机构首首先要确确定换档档位置图图。换档档位置图图的确定定主要从从换档方方便考虑虑为此应应注意以以下三点点：按换档档次序来来排列；将常用用档放在在中间位位置，其其它档放放在两边边；为了避避免误挂挂倒档，往往往将倒倒档安排排在最靠靠
19、边的位位置，有有时与I档组成成一排。图3-33 换档位位置图图3-33表示了了几种变变速器换换档位置置图。图图3-33a的换档档位置图图比较理理想，便便于操纵纵图3-33b的换档档顺序并并不方便便，图3-33c比较理理想，但但l档与倒倒档相距距太远，往往复倒车车时不方方便。因因此，EQ110900货车机机械式变变速器操操纵机构构的换档档位置图图选择图图3-33a。3.2.2 换档机机构的功功用及结结构(1)功功用1)用来来改变滑滑动齿轮轮的位置置，使其其与相应应的齿轮轮啮合或或脱开啮啮合，以以得到所所需排档档或空档档。2)拨动动滑动齿齿轮时省省力。(2)结结构：汽汽车上大大都采用用球支座座式换
20、档档机构，包包括变速速杆、压压紧(或支承)弹簧、滑滑杆(拨叉轴)、拨叉叉等。变变速杆用用球头铰铰链安装装在变速速杆座上上(通过弹弹簧和碗碗盖吊装装，弹簧簧力的方方向可以以是向上上的，也也可以是是向下的的)，可前前、后、左左、右摆摆动。当当用弯杆杆时，应应用止动动销防止止杆绕垂垂直轴线线自行转转动，但但不应妨妨碍摆动动。变速速杆下端端置于滑滑杆前端端凹槽内内，扳动动上端时时，下端端可拨动动滑杆，滑滑杆上用用螺钉固固定着拨拨叉，拨拨叉卡在在滑动齿齿轮的拨拨叉环槽槽中。这这样，拨拨动变速速杆就可可通过拨拨叉使滑滑动齿轮轮移动。3.2.2.11 球形手手柄因为球形形手柄大大多为橡橡塑制品品，需要要制作
21、模模具，所所以在批批量不大大时，尽尽量根据据现有模模具选型型。手柄柄上部排排档序列列的刻字字，主要要是由所所选用的的变速器器决定的的，目前前尚无统统一的标标准，通通常根据据样车的的调试结结果来确确定。在在调试时时，尽量量通过调调整变速速软轴或或转换器器的安装装方案使使排档顺顺序与现现有模具具的排档档序列一一致，以以降低开开发成本本和缩短短开发时时间。3.2.2.22 变速杆杆变速器操操纵杆简简称变速速杆，又又称排档档杆，是是变速器器的操纵纵控制机机件，用用以接合合或分离离变速器器内各档档齿轮，从从而改变变传递的的转矩和和转速及及运转方方向，使使得汽车车前进或或倒退。变速杆中中部具有有球面，支支
22、承在变变速器盖盖内，变变速杆上上部在驾驾驶室内内。扳动动变速杆杆时，变变速杆以以球面为为支点，使使变速杆杆下端作作横向运运动，伸伸入个变速速拨叉顶顶部凹槽槽中，然然后变速速杆再作作纵向运运动，通通过变速速拨叉移移动挂档档齿轮，与与所挂档档位的齿齿轮啮合合，挂入入档位。一般来说说，操纵纵杆通常常位于驾驾驶员座座位的旁旁侧。然后，根根据操纵纵杆安装装尺寸图图、球形形手柄内内孔尺寸寸和操纵纵器与变变速杆装装配孔的的尺寸来来设计、制制造操纵纵杆。设设计时必必须综合合考虑批批量、经经济性、交交货期和和制造工工艺等因因素。为为了防尘尘，应加加防尘罩罩，但还还应考虑虑在一定定程度上上隔绝车车外的噪噪声、热热
23、量，甚甚至是溅溅水，必必要时可可加装两两级防尘尘罩。 3.2.2.33变速拨拨叉和轴轴变速拨叉叉用螺钉钉固定在在拨叉轴轴上，下下端伸入入挂档齿齿轮(或接合合齿套)的环槽槽内。拨拨叉轴可可以沿轴轴向移动动。空档档时，各各拨叉顶顶部凹槽槽都对齐齐，使变变速杆下下端可作作横向移移动，伸伸入所挂挂档位的的拨叉凹凹槽内。3.2.3变速器器换档机机构形式式变速器换换档机构构有直齿齿滑动齿齿轮、啮啮合套和和同步器器换档三三种形式式。汽车行驶驶时，因因变速器器内各传传动齿轮轮有不同同的角速速度，所所以用轴轴向滑动动直齿齿齿轮方式式换档，会会在轮齿齿端面产产生冲击击，并伴伴随噪声声，这不不仅使齿齿轮端部部磨损加
24、加剧并过过早损坏坏，同时时使驾驶驶员精神神紧张。驾驾驶员需需要熟练练的操作作技术(如两脚脚离合器器)才能减减轻换档档时的齿齿轮冲击击，但换换档瞬间间驾驶员员注意力力被分散散，影响响行驶安安全。除除此之外外，采用用直齿滑滑动齿轮轮换档时时，换档档行程长长也是它它的缺点点。因此此，尽管管这种换换档方式式结构简简单，制制造、拆拆装与维维修工作作容易，并并能减小小变速器器旋转部部分的转转动惯量量，但除除一档、倒倒档外已已很少使使用。当变速器器第二轴轴上的齿齿轮与中中间轴齿齿轮处于于常啮合合状态时时，可以以采用移移动啮合合套的方方式换档档。这时时，不仅仅换档行行程短，同同时因承承受换档档冲击载载荷的接接
25、合齿齿齿数多，而而轮齿又又不参与与换档，所所以它们们都不会会过早损损坏；但但因不能能消除换换档冲击击，仍然然要求驾驾驶员有有熟练的的操作技技术。此此外，因因增设了了啮合套套和常啮啮合齿轮轮，使变变速器旋旋转部分分的总转转动惯量量增大。重重型货车车档位间间的公比比较小，换换档机构构连接件件之间的的角速度度差也小小，而且且要求换换档手感感强，因因此可采采用啮合合套换档档。与同同步器换换档比较较，啮合合套换档档具有结结构简单单，寿命命长，维维修方便便，能够够降低制制造成本本及减小小变速器器长度等等优点。使用同步步器能保保证迅速速、无冲冲击、无无噪声换换档，与与操作技技术的熟熟练程度度无关，从从而提高
26、高了汽车车的加速速性、燃燃油经济济性和行行驶安全全性。虽虽然它有有结构复复杂、制制造精度度要求高高、轴向向尺寸大大、同步步环(摩擦件)使用寿寿命短等等缺点，但但仍然得得到广泛泛应用。利用同步步器或啮啮合套换换档，其其换档行行程要比比滑动齿齿轮换档档行程短短。为了了操纵方方便，要要求换入入不同档档位的变变速杆行行程应尽尽可能一一样，如如利用同同步器或或啮合套套换档，就就很容易易实现这这一点。因此，机机械式变变速器选选用锁销销式同步步器的换档形式式。3.2.4 变速器器换档机机构设计计的人机机工程学学意义3.2.4.11 操纵机机构的设设计 操纵机机构应当当设在人人肢体活活动的最最有力的的区域内内
27、，其高高低要适适应于人人体相应应部位，其其位置要要设在操操作方便便、反应应灵活的的空间范范围之内内。操纵纵机构的的用力范范围不应应超出人人体的最最大用力力限度，其其布置必必须保证证人在工工作时的的自然姿姿态，并并能交替替变换工工作时的的姿势，以以防姿势势不适导导致操作作者的过过度疲劳劳。因此此，为减减轻疲劳劳，在布布置操纵纵机构时时应考虑虑变换姿姿势的可可能性，合合理地满满足操作作者的使使用要求求，适应应操作者者的正常常人体结结构尺寸寸和生理理要求。如如果忽略略上述因因素，就就可能造造成操作作者使用用不便，影影响工作作效率，甚甚至影响响操作者者的身心心健康。3.2.4.22 人体尺尺寸在操操纵
28、机构构设计中中的应用用GB100000088是19889年开始始实施的的我国成成人人体体尺寸国国家标准准，该标标准根据据人机工工程学要要求提供供了我国国成人人人体的基基础数据据。其中中，立姿姿人体尺尺寸数据据包括立立姿身高高、立姿姿眼高、立立姿肩高高、肘高高、挠骨骨点高、中中指指尖尖高、手手功能高高、中指指指尖举举高、双双臂功能能上举高高、肩宽宽、最大大肩宽、上上肢长、全全臂长、两两臂展开开宽、两两臂功能能展开宽宽、两臂臂肘展开开宽等尺尺寸；坐坐姿人体体尺寸数数据包括括坐姿上上肢最大大前伸长长、坐姿姿肩宽、坐坐姿肘高高、坐姿姿下肢长长、坐姿姿眼高、坐坐姿膝高高等尺寸寸数据以以及头、手手、足的的
29、相关尺尺寸数据据。这些些人体数数据为操操纵机构构的合理理设计提提供了有有力支持持，操纵纵机构的的高度设设计，作作业空间间的最大大范围、正正常范围围、最佳佳范围的的确定以以及各种种控制器器、控制制台、操操作平台台的设计计都应以以人体尺尺寸数据据为依据据，力求求操作者者操作方方便、安安全、舒舒适。3.2.4.33人的视视野范围围和视距距范围对对操纵机机构设计计的影响响人的视野野是指眼眼球不转转动的情情况下能能看见的的空间范范围。单单眼对于于黑背影影上的白白色对象象的平均均视野范范围为：从眼球球中心向向外侧99O94、向内内侧6OO62、向下下6578、向上上5560；双眼眼在水平平方向上上大约增增
30、加到1120。人的的视野范范围对于于颜色的的视野比比黑背影影下白色色对象的的视野小小，尤其其对绿色色感受的的视野范范围最小小。为此此，在操操纵机构构的布置置和色彩彩的设计计方面，应应按人的的视野范范围合理理安排，以以求达到到好的视视觉效果果。在视野边边沿上，人人只能观观察出物物体的出出现，但但不知其其形状。因因为此时时物体是是处于与与视野中中心(沿水平平线)超过5OO6O的情况况下，要要辨认清清楚只有有使物体体处于3304O的视野野范围之之内。从人的视视野特性性可知，人人的横向向视野大大于纵向向视野，最最有效的的视野区区为以水水平线向向上3OO、向向下4OO，以以鼻为中中心左右右1520的范围
31、围之内，其其中在33以内内为最佳佳视觉区区。 视距范范围是指指人的眼眼睛观察察操纵器器的正常常范围，一一般选取取5600mm 左右为为最佳视视距，最最大视距距为7660mmm，最小小视距为为3800mm 左右。另另外，眼眼睛在水水平方向向上的运运动速度度比垂直直方向上上快，且且不易疲疲劳。根根据上述述视野特特性，在在设计操操纵机构构与控制制面板时时，应充充分考虑虑操作者者的视野野范围和和视距范范围，将将常用的的指示器器置于眼眼高偏下下3O左右，并并以此为为中心左左右分别别偏离33O的的范围最最佳。 3.2.4.44人体操操纵力的的选择 在操纵纵机构设设计中，必必须考虑虑人体用用力的限限度，而而
32、操纵力力的大小小取决于于人体的的姿势、着着力部位位以及力力的作用用方向。 (1)手的操操纵力。坐坐姿时，手手操纵的的一般规规律为右右手力量量大于左左手。手手臂处于于侧面下下方时，推推、拉力力都较弱弱，但其其向上、向向下的力力较大。拉拉力略大大于推力力，向下下的力略略大于向向上的力力，向内内的力大大于向外外的力。 (2)脚的操操纵力。在在作业中中，操作作者用脚脚操作的的场合也也是很多多的。脚脚产生的的操纵力力大小与与下肢的的位置、姿姿势和方方向有关关，下肢肢伸直时时脚产生生的力大大于下肢肢弯曲时时脚产生生的力；坐背有有靠背支支持时脚脚可产生生最大的的力。立立姿时脚脚的用力力比坐姿姿大，一一般坐姿
33、姿时右脚脚最大蹬蹬力平均均可达22 5668N，左左脚可达达2 3362NN。据测测定，膝膝部伸展展角度在在13OO1500或16OO1800之间间时脚的的蹬力最最大，一一般情况况下右脚脚的操纵纵力大于于左脚的的操纵力力，男同同志的脚脚力大于于女同志志的脚力力。根据据上述人人体肢力力的特点点，在设设计操纵纵机构时时应充分分考虑操操作者工工作时的的体位，采采用适当当的增力力机构，将将操纵机机构的原原始力调调整到人人体最适适宜的用用力范围围之内，避避免因操操作困难难使操作作者过度度疲劳，影影响工作作情绪。总而言之之，应用用人机工工程学原原理进行行操纵机机构的设设计，有有利于最最大限度度地改善善人机
34、关关系，使使人与机机器达到到最佳匹匹配，对对于提高高劳动生生产效率率，改善善劳动者者的劳动动条件，减减轻操作作者的劳劳动强度度，为操操作者提提供方便便、安全全、舒适适的工作作环境是是非常有有益的，而而且也能能取得良良好的效效果。由由此可见见，也只只有根据据人机工工程学原原理设计计的汽车车产品，才才能给人人们带来来舒适的的驾乘感感觉,最终才才能被消消费者所所接受。3.3 锁定装装置方案案分析3.3.1 自锁装装置变速器器为防止止自动脱脱档，并并保证轮轮齿以全全齿长啮啮合，应应在操纵纵机构中中设有自自锁装置置。因为为变速器器在挂档档过程中中，若操操纵变速速杆推动动拨叉前前移或后后移的距距离不足足时
35、，则则滑动齿齿轮(破整合合套)与相应应的齿轮轮(或接合合齿圈)将不能能在全齿齿长上啮啮合，因因而影响响齿轮的的寿命。即即使达到到全齿长长啮合，也也可能由由于汽车车振动或或其他原原因，使使滑动齿齿轮(或接合合套)自动轴轴向移动动，田田田减少了了齿的啮啮合长度度，甚至至完全脱脱离啮合合，即自自动脱档档。l)结构构：多数数变速器器的自锁锁装置由由钢球l和弹簧2组成(图10-20)。在变变速器盖盖6前端凸凸起部位位钻有三三个深孔孔，位于于三根拨拨叉轴3的上方方。每根根拨叉轴轴对着钢钢球l的一面面有三个个凹槽(槽的深深度小于于钢球半半径)，中间间的凹槽槽为空档档定位，中中间凹槽槽至两侧侧凹槽的的距离等等
36、于滑动动齿轮(或接合合套)由空档档换入相相应档(保证全全齿长啮啮合)的距离离2)工作作：自锁锁钢球被被自锁弹弹簧压入入拨叉轴轴的相应应凹槽内内，起到到锁止档档位的作作用，防防止自动动换档和和自动脱脱档。换换档时，驾驾驶员施施加于拨拨叉轴上上的轴向向力克服服弹簧与与钢球的的自锁力力时，钢钢球便克克服弹簧簧的预压压力而升升起，拨拨叉轴移移动，当当钢球与与另一凹凹槽处对对正时，钢钢球又被被压入凹凹槽内，此此动作传传到操纵纵杆上，使使驾驶员员具有“手感”。 图3-44变速器器的自锁锁及互锁锁装置l-定位位钢球；2-定位位弹簧；3-拨叉叉轴；44-互锁锁顶销；5-互锁锁钢球(或互锁锁销)；6-变速速器盖
37、3.3.2 互锁装装置 变速器为为防止同同时挂入入两个档档位，必必须在操操纵机构构内装设设互锁装装置。因因为若变变速杆同同时推动动两个拨拨又，即即可能同同时挂入入两个档档位。由由于两个个档位的的传动比比不同，必必须使啮啮合的各各个齿轮轮相互产产生机械械干涉，变变速器将将无法工工作。情情况严重重时还将将使零件件遭受破破坏。3.3.2.11 锁球(销)式 (l)结结构：图图3-4所示属属于这种种型式。在在三根拨拨叉轴所所处的平平面且垂垂直于拨拨叉轴的的横向孔孔道内，装装有互锁锁钢球5(图3-44a)或互锁锁销5(图3-44b)。互锁锁钢球(或互锁锁销)对着每每根拨叉叉轴的侧侧面上都都制有一一个凹槽
38、槽且深度度相等。中中间拨叉叉轴的两两侧各有有一个凹凹槽。任任一拨叉叉轴处于于空档位位置时，其其侧面凹凹槽正好好对准互互锁钢球球(或互锁锁销)。两个个钢球直直径之和和(或一个个互锁销销的长度度)等于相相邻两拨拨叉轴圆圆柱表面面之间的的距离加加上一个个凹槽的的深度。中中间拨叉叉轴上两两个侧面面之间有有通孔，孔孔中有一一根横向向移动的的顶销4，顶销销的长度度等于拨拨叉轴的的直径减减去一个个凹槽的的深度。 (2)互互锁原理理：当变变速器处处于空档档位置时时，所有有拨叉轴轴的侧面面凹槽同同钢球、顶顶销都在在同一直直线上。在在移动中中间拨叉叉轴2时(图3-55a)，轴2两侧的的钢球从从其侧面面凹槽中中被挤
39、出出，两侧侧面外钢钢球4、6分别嵌嵌入拨叉叉轴l和3的侧面面凹槽中中，将轴轴l和3锁止在在空档位位置。若若要移动动拨叉轴轴3，必须须先将拨拨叉轴2退回至至空档位位置，拨拨叉轴3移动时时钢球4从凹槽槽挤出，通通过顶销销5推动另另一侧两两个钢球球移动，拨拨叉轴l、2均被锁锁止在空空档位置置上(图3-55b)。拨叉叉轴l工作情情况与上上述相同同(图3-55c)。 图3-55钢球式式互锁装装置工作作原理图图l、2、3-拨叉叉轴；44、6-互锁锁钢球；5-互锁锁顶销；7、8、9-拨叉叉(或拨块块)；10-变速杆杆下端球球上述互锁锁装置工工作情况况可知，当当一根拨拨叉轴移移动的同同时，其其它两根根拨叉轴轴
40、均被锁锁止。但但有的变变速器互互锁装置置没有顶顶销，当当某一拨拨叉轴移移动时，只只要锁止止与之相相邻的拨拨叉轴，即即可防止止同时换换入两个个档。 3.33.2.2 自锁和和互锁装装置合二二为一的的互锁装装置 有的三档档变速器器，操纵纵机构有有两根拨拨叉轴，将将自锁和和互锁装装置合二二为一(图3-66)。两根根空心锁锁销l内装有有自锁弹弹簧2，在图图示位置置(空档)时，两两锁销内内端面的的距离a等于槽槽深b，不可可能同时时拨动两两根拨叉叉轴。自自锁弹簧簧2的预压压力和锁锁销l对拨叉叉轴起到到自锁作作用。 图3-66同时起起自锁与与互锁两两重作用用的锁止止装置l-锁销销；2-自锁弹弹簧3.33.2
41、.3 转动钳钳口式 转动钳口口式互锁锁装置如如图3-7所示。变变速杆下下端球头头置于钳钳口中，钳钳形板可可绕a轴摆动动。换档档时，变变速杆先先拨动钳钳形板处处于某一一拨叉轴轴的拨叉叉凹槽中中，然后后换入需需要的档档位，其其余两个个换档拨拨叉凹槽槽被钳形形爪档住住，起到到互锁作作用。 图3-77转动钳钳口式互互锁装置置l-变速速杆；22-钳形形板总之，不不论哪类类互锁装装置，其其工作原原理是一一致的，即即每一次次只能移移动一根根拨叉轴轴，其余余拨叉轴轴均在空空档位置置不动。 3.3.3 倒档锁 变速器为为防止误误挂倒档档，必须须在操纵纵机构内内装设倒倒档锁。汽汽车行进进中，若若误挂倒倒档，变变整
42、器轮轮齿问将将发生极极大冲击击，导致致零件损损坏。汽汽车起步步时若误误挂倒档档，则容容易出安安全事故故倒档档锁的作作用是使使驾驶员员必须对对变速杆杆施加较较大的力力，才能能挂入倒倒档，起起到提醒醒作用，防防止误挂挂倒档，提提高安全全性。3.3.3.11弹簧锁锁销式倒倒档锁多数汽车车变速器器采用结结构简单单的弹簧簧锁销式式倒档锁锁(图3-88)。 由一、倒倒档从拨拨叉块2中的倒倒档锁销销4及弹簧3组成。因因此驾驶驶员要挂挂一档或或倒档时时，必须须用较大大的力使使变速柠柠1曲下端端压缩弹弹簧3，将锁锁销4推向右右方后，才才能使变变速扦下下端进入入拨块2的凹槽槽内。以以拨动一一、倒档档拨叉轴轴而挂入
43、入一档或或倒档。图3-88锁销式式倒档锁锁装置 图3-99 锁片式式倒档锁锁装置l-变速速杆；22-倒档档拨块；3-倒档档锁弹簧簧；4-倒档锁锁销 1-手柄；2-变速杆杆；3-拉杆；4-弹簧；5-倒档锁锁片；6-倒档锁锁拨块；7-三、四四档拨叉叉；8二档拨拨叉3.3.3.22锁片式式倒档锁锁如图3-9所示。在在变速杆杆2上装着着拉杆3，其下下端套装装着倒档档锁片5。锁片片被弹簧簧4压到最最下面的的位置(见图3-99a)。这时时变速杆杆的下端端可以进进入拨叉叉铀上的的三、四四档拨叉叉7和一、二二档拨叉叉8顶部的的凹槽中中，但由由于锁片片5顶住倒倒档拔块块6顶端的的凸起部部而不能能进入拨拨块6顶部
44、的的凹槽，因因而在此此情况下下不可能能挂倒档档。需要要拌倒档档时，必必须将手手柄1向上提提起(见图3-99b)，通过过拉杆3克服弹弹簧4的力，使使倒档钦钦片5升高到到倒档拨拨块6的凸起起部之上上，才能能使变速速杆酌下下端进入入例档拨拨块6的槽中中，以便便拨动例例档拨叉叉轴而挂挂入倒档档。3.4 变速器器操纵机机构总体体方案总总述M6卡车车机械式式变速器器采用柔柔性(软轴)操纵机机构，使使用锁销销式同步步器换档档。变速速器操纵纵机构中中设有自自锁装置置，选用用锁球式式互锁装装置，东东风柳汽M6变速速器的倒倒档锁是是弹簧锁锁销式如如图3-8所示。4变速器器操纵机机构的设设计4.1初初选参数数4.1
45、.1力的传传动比降低手柄柄操纵力力, 一个个最有效效的途径径就是加加大力传传动比, 但带带来的负负面影响响是手柄柄的行程程将会加加大。关关于手柄柄的行程程范围, 根据据人体工工程学的的要求,货车变变速操纵纵杆布置置在以座座椅中心心线离靠靠背1000mmm 处为为圆心, 以6000mm 为半径径所画的的圆范围围内较合合适, 并要求求变速操操纵杆手手柄在任任意位置置时, 均应位位于转向向盘下方方和驾驶驶员座椅椅右边, 在离离靠背1100 mm处处之前时时, 手柄柄高度不不低于座座垫表面面。如在在这个范范围内, 驾驶驶员就能能很好地地抓握变变速杆手手柄进行行操作, 见图4-1。力传传动比的的大小不不
46、仅影响响手柄力力的大小小, 而且且影响手手柄的行行程。如如K10000型型卡车, 采用用M6变速速器, 前进档档的行程程都是113 mmm , 采用用了变速速杆力传传动比为为7 的直直接操纵纵机构。在在不考虑虑变形下下, 手柄柄前进或或后退的的挂前进进档的运运动行程程均为991 mmm。图4-11变速速杆手柄柄中心位位置4.1.2 变速器器的静态态换档力力对于变速速器的静静态换档档力, 国家是是有标准准要求的的。对于于中型车车, 要求求其静态态换档力力5000 N。M6型变变速器而而言, 其静态态换档力力为4665 NN。不考考虑摩擦擦、防尘尘套的变变形作用用, 手柄柄操纵力力应为666 NN。不同同厂家生生产的不不同型号号的变速速器, 其静态态换档力力是有差差别的。变变速器的的换档力力是驾驶驶员必须须克服的的力, 属于有有益阻力力。4.1.3耗散散力在变速操操纵中, 驾驶驶员作用用于手柄柄的力, 并没没有全部部用于克克服变速速器的