【文章內(nèi)容簡介】 檔過程中的沖擊。2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)以汽車三擋變速器為例，設(shè)想四種設(shè)計(jì)方案，換檔順序如下圖所示。圖31 三擋變速器換擋順序 3 block transmission shift order變速桿和撥叉軸之間改裝成液壓系統(tǒng)，原理圖如下圖所示。圖32 液壓原理圖 hydraulic schematics將撥叉軸與液壓桿制成一體，用液壓桿完成撥叉軸的工作。原理圖如上圖所示。將變速桿和同步器之間的操作系統(tǒng)改成液壓系統(tǒng)，用液壓缸推動(dòng)同步器換擋。圖33 液壓原理圖 hydraulic schematics原理圖如上圖所示。仿照液力機(jī)械變速器將同步器換為離合器，用液壓系統(tǒng)推動(dòng)離合器換擋。其結(jié)構(gòu)類似于液力機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)。雙桿活塞缸占用的空間大，工作時(shí)易產(chǎn)生應(yīng)力集中，且前兩種方案不能解決換擋沖擊問題。將同步器改為離合器，緩解了換擋沖擊，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也需要對變速器進(jìn)行大的結(jié)構(gòu)改變。采用液壓操縱機(jī)構(gòu)推動(dòng)同步器換擋的改裝方式結(jié)構(gòu)簡單，相對原來手動(dòng)機(jī)械換擋操縱機(jī)構(gòu)改變較少，體現(xiàn)了液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢，既減少了操縱力又緩和和換擋沖擊，所以，選擇液壓系統(tǒng)推動(dòng)同步器換擋方案。變速器的功用是①改變汽車的傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍，使車輛適應(yīng)各種變化的行駛工況，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在理想的工況下工作；②在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向不便的前提下，實(shí)現(xiàn)汽車的倒退行駛；③實(shí)現(xiàn)空擋，中斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給車輪的動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速。手動(dòng)變速器采用齒輪組傳動(dòng)，換擋時(shí)撥叉將套筒撥向齒輪使二者結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸；齒輪的傳動(dòng)能力高，成本低，傳動(dòng)效率高，噪聲小[7]。欲以三擋變速器為例，用液壓操縱齒輪換擋減小換擋操縱力和減小換擋沖擊。從同步器開始摩擦，經(jīng)過摩擦后達(dá)到同步所需時(shí)間為同步時(shí)間，同步器兩錐面之間的間隙很小，通常1～2毫米，掛擋的同步前階段時(shí)間近似等于同步時(shí)間，≈。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定：～2秒，由于增加同步時(shí)間可以減小操縱力，所以取=2秒[1]。采用LJ491QE1型發(fā)動(dòng)機(jī)，額定功率為75 。 執(zhí)行器設(shè)計(jì)壓力的選取變速器屬于動(dòng)作較簡單的機(jī)械，可以省略動(dòng)力分析（負(fù)載循環(huán)圖）和運(yùn)動(dòng)分析（運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖）。參考表31，初選液壓缸的設(shè)計(jì)壓力。表31 各類主機(jī)液壓執(zhí)行器常用的設(shè)計(jì)壓力[8] All kinds of main engine hydraulic actuator mon design pressure主機(jī)類型設(shè)計(jì)壓力/精加工機(jī)床～2半精加工機(jī)床3～5龍門刨床2～8拉床8～10農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)10～16液壓機(jī)、大中型挖掘機(jī)、中型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械20～32航空機(jī)、地質(zhì)機(jī)械、冶金機(jī)械、鐵道車輛維護(hù)機(jī)械、各類液壓機(jī)具等約25參考表3—2，液壓執(zhí)行器的背壓力。表32 液壓執(zhí)行器的背壓力 Back pressure of hydraulic actuator系統(tǒng)類型背壓力/簡單系統(tǒng)和一般輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)～回油帶背壓閥～回油路設(shè)流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)給系統(tǒng)滿載工作時(shí)設(shè)補(bǔ)油泵的閉式系統(tǒng)～高壓系統(tǒng)初算時(shí)可忽略不計(jì)先由最大負(fù)載和選取的設(shè)計(jì)壓力及估取的機(jī)械效率算出有效面積，然后再檢驗(yàn)是否滿足系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量下的最低運(yùn)行速度要求。計(jì)算和檢驗(yàn)公式見表3—3。表33 計(jì)算和檢驗(yàn)液壓執(zhí)行器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的公式 the formula of puting and test hydraulic actuator main structural parameters單活塞桿液壓缸計(jì)算公式（無桿腔為工作腔）（有桿腔為工作腔）檢驗(yàn)公式（為或）符號意義：、——液壓缸工作腔、回油腔壓力，；回油腔壓力（背壓力）按表3—2選??；——液壓缸無桿腔的有效面積，；——液壓缸有桿腔的有效面積，；、——液壓缸缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑，；、——液壓缸的最大負(fù)載力，；機(jī)械效率（～），最小速度，；——系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量，節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)取決于流量控制閥的最小穩(wěn)定流量，容積調(diào)速系統(tǒng)取決于變量泵的最小穩(wěn)定流量液壓缸的最大負(fù)載力=500；機(jī)械效率=。根據(jù)表3—4，取=。表34 根據(jù)往返速度比計(jì)算活塞桿直徑的公式 the formula of calculate of cylinder rod diameter according to round trip speed ratio往返速度比2活塞桿直徑說明一般較合適；液壓缸差動(dòng)連接并要求往返速度相同時(shí)，應(yīng)取，即無桿腔的工作腔： 取標(biāo)準(zhǔn)值=20，===6。得 =314表35 缸內(nèi)徑 Cylinder diameter810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400100123160200250320400注：⑴值上限可擴(kuò)展，可按優(yōu)先數(shù)系列選用。 ⑵ 括號內(nèi)不推薦使用。表36 活塞桿直徑 Rod diameter456810121416182022252832364045505663708090100110120140160180200220250280320360400 注：值上限可擴(kuò)展，可按優(yōu)先系列選用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了活塞行程的基本系列，與標(biāo)準(zhǔn)對照。如表37所示，其中Ⅰ系列與《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及元件——活塞行程基本系列》完全一致。表37 〈〈液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及元件——活塞行程系列〉〉 Hydraulic and pneumatic system ponents Pistons itinerary seriesⅠ系列（與相一致） 2550801001251602002503204005006308041090125016002000250032004000根據(jù)實(shí)際情況選用液壓缸行程為25。 =3145=式中 —液壓缸有效面積，（或）； —液壓缸的最大速度，；液壓系統(tǒng)原理圖，如圖33所示。液壓泵的最大工作壓力式中 ——最高工作壓力，； ——系統(tǒng)圖進(jìn)油路上的總壓力損失，若系統(tǒng)在執(zhí)行器停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才出現(xiàn)最高壓力，則=0；否則需對其進(jìn)行計(jì)算。初算時(shí)可憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估?。汉唵蜗到y(tǒng)取=～；復(fù)雜系統(tǒng)取=～. ==2多個(gè)執(zhí)行器同時(shí)動(dòng)作的系統(tǒng)，液壓泵的最大流量應(yīng)大于同時(shí)動(dòng)作的執(zhí)行器所需是總流量，并應(yīng)考慮泄露。 （） =（15704） =式中 ——系統(tǒng)的泄露系數(shù)，～（大流量取小值，小流量取大值）；——同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行器的最大流量，對于工作過程始終用流量閥節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，尚需加上溢流閥的最小溢流量，一般取2～3。因工作循環(huán)中液壓泵的壓力和流量比較恒定，液壓泵驅(qū)動(dòng)功率可由下式計(jì)算： 根據(jù)以上敘述，采用變量泵提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，所以選擇變量葉片泵。計(jì)算的泵的驅(qū)動(dòng)功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，說明液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)有效。