【正文】 ......................................................... 15 換檔機構工作臺機械部分設計 .......................................................................... 16 工作臺外形尺寸及重量估算 ...................................................................... 16 滾動導軌的參數(shù)確定 .................................................................................. 16 換檔機構空間運動模型的簡化 .......................................................................... 18 驅動系統(tǒng)的工作原理 .......................................................................................... 20 步進電機的選用 .................................................................................................. 20 電機外觀 ...................................................................................................... 20 技術參數(shù) ...................................................................................................... 21 3 電氣系統(tǒng)設計 .......................................................................................................... 25 電氣系統(tǒng)的組成 .................................................................................................. 26 8255 引腳功能 ............................................................................................ 27 A/D 轉換器 ................................................................................................ 27 力傳感器 ..................................................................................................... 28 換檔機構步進電機控制系統(tǒng)設計 ..................................................................... 29 機械構成概況 ............................................................................................. 29 換檔機構運動控制程序模塊 .............................................................................. 32 A/D 轉換控制程序模塊 ....................................................................................... 33 .......................................................................................................................... 37 參考文獻 ..................................................................................................................... 38 長春工業(yè)大學學士論文 3 1 緒論 同步器 同步器的作用 現(xiàn)代汽車上廣泛采用活塞式內(nèi)燃機作為動力源，其轉矩和轉速變化范圍較小。它是在接合套換檔機構基礎上發(fā)展起來的。但它可以從結構上保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，以避免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。 國內(nèi)外的研究 狀況 變速箱同步器是汽車中的一個重要總成。 其中機械部分主要為試驗臺臺架及操作部件。但是由于變速箱同步器試驗系統(tǒng)的要求精確、運行復雜。利用這種方法試驗，減少了試驗中按實際運轉工況模擬并待全部試驗樣品都失效所需的冗長時間?，F(xiàn)有的臺架試驗只能說是一種對比試驗，如何解決這一問題？許多學者 和研究機構都在進行這方面的探索。相信隨著我國科學的不斷進步，汽車變速箱同步器試驗系統(tǒng)也將會得到更完善的發(fā)展。隨著能源的日趨緊張以及大氣環(huán)境遭到的破壞日益加重，提高車輛的燃油經(jīng)濟性，節(jié)約能源及改善車輛的排放，減少大氣污染已成為人們急需解決的問題。每個Ｖ型輪由一個固定錐盤和一個能沿軸向移動的可動錐盤組成，來自液壓系統(tǒng)的壓力分別作用到主、從錐輪的可動錐盤上，通過改變作用到主、從錐輪可動錐盤上液壓力的大小，便可使主、從動錐輪傳遞扭矩的節(jié)圓半徑連續(xù)發(fā)生變化，從而達到無級改變傳動比的目的。液力變矩器是通過液體動量 矩的變化來改變轉矩的一種傳動元件，除了起離合器的作用外 ,還具有連續(xù)無級變速和改變轉矩的能力，對外負載有良好的適應性。其燃油經(jīng)濟性大體上與手動機械式變速器相當，綜合經(jīng)濟性長春工業(yè)大學學士論文 9 能也得到了提高。這種自動變速器主要包括三個部分：自動離合器、齒輪式機械變速器和電子控制系統(tǒng)。在此領域開展研究的還有美國 Ford、意大利 Fiat、法國 Renault 和瑞典的申寶等其他大型車輛企業(yè)，使全自動 AMT 逐步進入實用階段。德國 PIV 公司從 1956 年起，開始研長春工業(yè)大學學士論文 10 究鏈傳動的 CVT，德國大眾車輛公司也曾在轎車上裝用過這種變速器。目前主要有以下的 CVT 生產(chǎn)廠商 FHI Subaru Justy、 Ford、 Fiat、 Nissan 等。 （ 2） 自動變速器控制單元的電子化、計算機化、智能化 自動變速技術的不斷發(fā)展完善，在使車輛整體綜合性能不斷提高的同時，也促進了自動變速器的自動化、智能化。換擋過渡過程受柴油機工況、車況和道 路狀況等行駛工況的影響。因此，可使柴油機壽命提高 倍，變速器壽命提高 2～ 3 倍，其它傳動系統(tǒng)零部件壽命也將提高 ～ 倍。 單參數(shù)換擋規(guī)律 單參數(shù)換擋規(guī)律的控制參數(shù)一般為車速，見圖 ，當車速達到 V2 時，換入Ⅱ擋。 （ 2）發(fā)散型：如圖 (b)所示，其換擋延遲隨油門增大而增大，主要特點是大油門升擋時柴油機轉速高，接近最大功率點，動力性好，換擋延遲大，減少了換擋次數(shù)，提高了舒適性。 三參數(shù)換擋規(guī)律 上述換擋規(guī)律是以車輛穩(wěn)定行駛為前提的，但實際上，車輛在起步、換擋過程中，均處于加速或減速的非穩(wěn)態(tài)過程。通過操作該試驗臺 ,可自動完成汽車變速器壽命及性能試驗。 250N (6）選檔力測量范圍及精度： 0～177。本系統(tǒng)是典型的機電一體化系統(tǒng)。 根據(jù) mmFfLC 3? =。 如圖 。最后，可以將換檔機構的運動軌跡簡化為圖 所示的兩種運動形式。 表 2 電機主要參數(shù) 電機 型號 相 數(shù) 步 距 角 /（176。 則 1L =2179。 長春工業(yè)大學學士論文 24 M =343N 0J = ML 202 ?????? ? =15 則 221021 )]([ ZZJJJJJJ SD ?????? =++[++15]179。 （ 1） RESET:復位信號線，高電平有效，在該輸入端加一脈沖寬度為 600ns 的高電平信號，就可使 8255 可靠復位，復位時三個輸入 /輸出口預置為輸入方式。 （ 8） PB0～ PB7:輸入 /輸出口 B 的信號線，通用 8 位輸入 /輸出口，輸入 / 輸出的方向通過對命令 /狀態(tài)寄存器的編程來選擇。轉換速度最大為 s?35 ，轉換精度 %? 。 (2).轉換速度：最大轉換時間為 s?35 。 （ 1）電阻應變片的結構 電阻應變片一般由敏感柵（金屬絲或箔）、基底、覆蓋層、粘合劑、引出線組成。 在傳感器中實際采用多個電阻絲片，一般把四個測量應變片，兩片貼在正應變片區(qū)，并將接在電橋兩個相對的臂上；另兩個貼在負應變區(qū)，接在另兩個相對臂上，如圖 所示，以使一個應變片的電阻溫度效應為另一個相鄰應變片所抵消。 輸入 輸出 ?? ?? ?? ?? 1R 2R 3R 4R2R 長春工業(yè)大學學士論文 30 圖 控制流程框圖 選用兩組 200mm 大量程的差動變壓器式位移傳感器分別測量同步器操縱桿運動時的選檔位移和換檔位移。 長春工業(yè)大學學士論文 33 曲線運動 圖 換檔機構控制流程圖 A/D 轉換控制程序模塊 A/D 轉換氣是一種能把輸入模擬量轉換成數(shù)字量的電子器件，廣泛用于單片機對被控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。例如在進行可靠性試驗中，設置從 3 檔位到4 檔位切換 5000 次后，再從 4 檔位切換到 5 檔位，運行 1000 次。 控制系統(tǒng)設計 主機發(fā)出給定信號，通過選用的 PC1232K 系列高性能價 格比 12 位 32 通道110KHz D/A 轉換板的兩個通道實現(xiàn) D/A 轉換，轉換后的模擬信號經(jīng)過放大器的適當放大后，才能驅動伺服系統(tǒng)中的電磁元件，使得兩個步進電機帶動操縱桿運動。補償電路為在測量用應變片相鄰橋臂上，接一個完全相同的應變片稱為補償片，并把它們放在相同的溫長春工業(yè)大學學士論文 29 度場內(nèi)，當溫度變化使測量片電阻變化時，補償片電阻也發(fā)生同樣變化，用補償片溫 度效應來抵消測量片溫度效應。 (8).低功耗：典型功耗為 mW390 。數(shù)字芯片則包括高性能比較器、逐次比較邏輯寄存器、時鐘電路、邏輯控制電路以及三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器等。 A/D 轉換器 選用 AD574 型號的轉換器。 （ 6） WR:寫信號線，低電平有效，當片選信號和 WR信號有效時， AD0～ AD7 上的數(shù)據(jù)將根據(jù) IO/M 極性寫入 RAM 或 I/O 口。 8031 的 P0連接到址鎖存器的輸入端和 2764 的數(shù)據(jù)線 D0D7 上， 8031 通過十六位的地址線能對外部 64K 字節(jié)程序存儲器 和 64K 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器尋址，因為程序存儲器 EPROM 用 8031 的 PSEN 信號選通，而數(shù)據(jù)存儲器 RAM 用 8031 的讀信號 RD和寫信號 WR 選通的 ，在 CPU 取指令周期， P2 口和 P0口輸出的是程序計數(shù)器 PC 的值， 8031的外部程序選通信號 PSEN，在 ALE 返回電平后發(fā)生負跳變，選通外部程序存儲器，由地址線 AB015 確定外部 EPROM 中指令字節(jié)傳送到 P0口供 CPU 讀取，讀寫信號線 WR、RO 始終為高電平，即 RAM 數(shù)據(jù)存儲器不會被 選通，而在 8031 訪問外部 RAM 數(shù)據(jù)存儲器的周期內(nèi)，認得（或 WR）發(fā)生負跳變，程序選通信號， PSEN 始終為高電平， CPU只和外部 RAM 傳送數(shù)據(jù)， EPROM 沒有被選通。 179。 對 材 料 為 鋼 的實 心 軸 ， 齒輪 ， 絲 杠 等圓 柱 零 件轉 動 慣 量 按下 式 計 算 : 34 ??? LDJ 其中： D=m179。該系統(tǒng)采用位置閉環(huán)控制，由微機給定脈沖數(shù)值，經(jīng) D/A 變換、伺服放大后，控制電機運動，同時不斷的與位移傳感器測到的電壓值相比較，若不相等則有電壓輸出，該電壓經(jīng)調(diào)制、放大解調(diào)后驅動電機。以此為計算機進行運算處理提供了依據(jù)。含有六個檔位 ,結構如圖 所示。如圖 換檔機構基本構成所示。通過手動操作可實現(xiàn)同步器的換檔過程；也可利用驅動系統(tǒng)來自動換擋，模擬人手對同步器進行的換檔