【正文】 為了設(shè)計(jì)和制造方便，這里取 。） 參照相應(yīng)車型變速器設(shè)計(jì)參數(shù)，本次設(shè)計(jì)選?。? 換檔搖臂：前、后運(yùn)動(dòng)最大角度為：；選檔搖臂：向前運(yùn)動(dòng)最大角度為：，向后運(yùn)動(dòng)最大角度為：。 、換檔搖臂長度及選、換檔所需力矩 通過在實(shí)驗(yàn)室實(shí)地測量，并參照EQ1090車型變速器設(shè)計(jì)參數(shù)，本次設(shè)計(jì)選?。?換檔搖臂長度：；換檔力矩：；選檔搖臂長度： ；換檔力矩：。） 據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究資料所確定的各種手控操縱器與人體尺度有關(guān)的尺寸參數(shù)，操縱桿的前后最大運(yùn)動(dòng)范圍為：，左右最大運(yùn)動(dòng)范圍為：。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是微型汽車換檔操縱機(jī)構(gòu)，通過對(duì)市場上相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)查，結(jié)合本次設(shè)計(jì)的需要，選取操縱桿長度為：350mm。對(duì)于設(shè)計(jì)人員, 設(shè)計(jì)目的之一就是盡量降低耗散力。所謂耗散力, 定義為駕駛員作用于手柄的力, 除去用于克服變速器的換檔力后所剩余的力。變速器的換檔力是駕駛員必須克服的力, 屬于有益阻力。不考慮摩擦、防塵套的變形作用, 手柄操縱力應(yīng)為66 N。對(duì)于中型車, 要求其靜態(tài)換檔力≤500 N。在不考慮變形下, 手柄前進(jìn)或后退的掛前進(jìn)檔的運(yùn)動(dòng)行程均為91 mm。力傳動(dòng)比的大小不僅影響手柄力的大小, 而且影響手柄的行程。關(guān)于手柄的行程范圍, 根據(jù)人體工程學(xué)的要求,貨車變速操縱桿布置在以座椅中心線離靠背100mm 處為圓心, 以600mm 為半徑所畫的圓范圍內(nèi)較合適, 并要求變速操縱桿手柄在任意位置時(shí), 均應(yīng)位于轉(zhuǎn)向盤下方和駕駛員座椅右邊, 在離靠背100 mm處之前時(shí), 手柄高度不低于座墊表面。變速器操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置，選用鎖球式互鎖裝置，東風(fēng)EQ1090變速器的倒檔鎖是彈簧鎖銷式如圖38所示。需要拌倒檔時(shí)，必須將手柄1向上提起(見圖39b)，通過拉桿3克服彈簧4的力，使倒檔欽片5升高到倒檔撥塊6的凸起部之上，才能使變速桿酌下端進(jìn)入例檔撥塊6的槽中，以便撥動(dòng)例檔撥叉軸而掛入倒檔。鎖片被彈簧4壓到最下面的位置(見圖39a)。圖38 鎖銷式倒檔鎖裝置 圖39 鎖片式倒檔鎖裝置l變速桿；2倒檔撥塊；3倒檔鎖彈簧；4倒檔鎖銷 1手柄；2變速桿；3拉桿；4彈簧；5倒檔鎖片；6倒檔鎖撥塊；7三、四檔撥叉；8—二檔撥叉如圖39所示。因此駕駛員要掛一檔或倒檔時(shí)，必須用較大的力使變速檸1曲下端壓縮彈簧3，將鎖銷4推向右方后，才能使變速扦下端進(jìn)入撥塊2的凹槽內(nèi)。多數(shù)汽車變速器采用結(jié)構(gòu)簡單的彈簧鎖銷式倒檔鎖(圖38)。汽車行進(jìn)中，若誤掛倒檔，變整器輪齒問將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。 圖37 轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝置 l變速桿；2鉗形板 總之，不論哪類互鎖裝置，其工作原理是一致的，即每一次只能移動(dòng)一根撥叉軸，其余撥叉軸均在空檔位置不動(dòng)。變速桿下端球頭置于鉗口中，鉗形板可繞a軸擺動(dòng)。 圖36 同時(shí)起自鎖與互鎖兩重作用的鎖止裝置 l鎖銷；2自鎖彈簧 兩根空心鎖銷l內(nèi)裝有自鎖彈簧2，在圖示位置(空檔)時(shí)，兩鎖銷內(nèi)端面的距離a等于槽深b，不可能同時(shí)撥動(dòng)兩根撥叉軸。 圖35 鋼球式互鎖裝置工作原理圖 l、3撥叉軸；6互鎖鋼球；5互鎖頂銷；9撥叉(或撥塊)；10變速桿下端球 上述互鎖裝置工作情況可知，當(dāng)一根撥叉軸移動(dòng)的同時(shí)，其它兩根撥叉軸均被鎖止。若要移動(dòng)撥叉軸3，必須先將撥叉軸2退回至空檔位置，撥叉軸3移動(dòng)時(shí)鋼球4從凹槽擠出，通過頂銷5推動(dòng)另一側(cè)兩個(gè)鋼球移動(dòng)，撥叉軸l、2均被鎖止在空檔位置上(圖35b)。 (2)互鎖原理：當(dāng)變速器處于空檔位置時(shí)，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。兩個(gè)鋼球直徑之和(或一個(gè)互鎖銷的長度)等于相鄰兩撥叉軸圓柱表面之間的距離加上一個(gè)凹槽的深度。中間撥叉軸的兩側(cè)各有一個(gè)凹槽。在三根撥叉軸所處的平面且垂直于撥叉軸的橫向孔道內(nèi)，裝有互鎖鋼球5(圖34a)或互鎖銷5(圖34b)。情況嚴(yán)重時(shí)還將使零件遭受破壞。因?yàn)槿糇兯贄U同時(shí)推動(dòng)兩個(gè)撥又，即可能同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。換檔時(shí)，駕駛員施加于撥叉軸上的軸向力克服彈簧與鋼球的自鎖力時(shí)，鋼球便克服彈簧的預(yù)壓力而升起，撥叉軸移動(dòng)，當(dāng)鋼球與另一凹槽處對(duì)正時(shí)，鋼球又被壓入凹槽內(nèi)，此動(dòng)作傳到操縱桿上，使駕駛員具有“手感”。在變速器蓋6前端凸起部位鉆有三個(gè)深孔，位于三根撥叉軸3的上方。即使達(dá)到全齒長嚙合，也可能由于汽車振動(dòng)或其他原因，使滑動(dòng)齒輪(或接合套)自動(dòng)軸向移動(dòng)，田田減少了齒的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合，即自動(dòng)脫檔。變速器為防止自動(dòng)脫檔，并保證輪齒以全齒長嚙合，應(yīng)在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。由此可見，也只有根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品，才能給人們帶來舒適的駕乘感覺,最終才能被消費(fèi)者所接受。根據(jù)上述人體肢力的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)充分考慮操作者工作時(shí)的體位，采用適當(dāng)?shù)脑隽C(jī)構(gòu)，將操縱機(jī)構(gòu)的原始力調(diào)整到人體最適宜的用力范圍之內(nèi)，避免因操作困難使操作者過度疲勞，影響工作情緒?！?80176。～150176。立姿時(shí)腳的用力比坐姿大，一般坐姿時(shí)右腳最大蹬力平均可達(dá)2 568N，左腳可達(dá)2 362N。在作業(yè)中，操作者用腳操作的場合也是很多的。拉力略大于推力，向下的力略大于向上的力， 向內(nèi)的力大于向外的力。坐姿時(shí)，手操縱的一般規(guī)律為右手力量大于左手。 在操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須考慮人體用力的限度，而操縱力的大小取決于人體的姿勢、著力部位以及力的作用方向。左右，并以此為中心左右分別偏離3O176。另外，眼睛在水平方向上的運(yùn)動(dòng)速度比垂直方向上快，且不易疲勞。以內(nèi)為最佳視覺區(qū)?！?0176。、向下4O176。的視野范圍之內(nèi)。的情況下，要辨認(rèn)清楚只有使物體處于30176。因?yàn)榇藭r(shí)物體是處于與視野中心(沿水平線)超過5O176。為此，在操縱機(jī)構(gòu)的布置和色彩的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)按人的視野范圍合理安排，以求達(dá)到好的視覺效果。；雙眼在水平方向上大約增加到120176。、向上55176。、向下65176。、向內(nèi)側(cè)6O176。單眼對(duì)于黑背影上的白色對(duì)象的平均視野范圍為：從眼球中心向外側(cè)9O176。這些人體數(shù)據(jù)為操縱機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)提供了有力支持，操縱機(jī)構(gòu)的高度設(shè)計(jì)，作業(yè)空間的最大范圍、正常范圍、最佳范圍的確定以及各種控制器、控制臺(tái)、操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)都應(yīng)以人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)，力求操作者操作方便、安全、舒適。 人體尺寸在操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 GB10000—88是1989年開始實(shí)施的我國成人人體尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求提供了我國成人人體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，為減輕疲勞，在布置操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮變換姿勢的可能性，合理地滿足操作者的使用要求，適應(yīng)操作者的正常人體結(jié)構(gòu)尺寸和生理要求。 變速器換檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)意義 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)在人肢體活動(dòng)的最有力的區(qū)域內(nèi)，其高低要適應(yīng)于人體相應(yīng)部位，其位置要設(shè)在操作方便、反應(yīng)靈活的空間范圍之內(nèi)。為了操縱方便，要求換入不同檔位的變速桿行程應(yīng)盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換檔，就很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大、同步環(huán)(摩擦件)使用壽命短等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。與同步器換檔比較，嚙合套換檔具有結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，維修方便，能夠降低制造成本及減小變速器長度等優(yōu)點(diǎn)。此外，因增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器旋轉(zhuǎn)部分的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。當(dāng)變速器第二軸上的齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)時(shí)，可以采用移動(dòng)嚙合套的方式換檔。除此之外，采用直齒滑動(dòng)齒輪換檔時(shí)，換檔行程長也是它的缺點(diǎn)。汽車行駛時(shí)，因變速器內(nèi)各傳動(dòng)齒輪有不同的角速度，所以用軸向滑動(dòng)直齒齒輪方式換檔，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨噪聲，這不僅使齒輪端部磨損加劇并過早損壞，同時(shí)使駕駛員精神緊張?？諜n時(shí)，各撥叉頂部凹槽都對(duì)齊，使變速桿下端可作橫向移動(dòng)，伸入所掛檔位的撥叉凹槽內(nèi)。 變速撥叉用螺釘固定在撥叉軸上，下端伸入掛檔齒輪(或接合齒套)的環(huán)槽內(nèi)。設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮批量、經(jīng)濟(jì)性、交貨期和制造工藝等因素。一般來說，操縱桿通常位于駕駛員座位的旁側(cè)。變速桿中部具有球面，支承在變速器蓋內(nèi)，變速桿上部在駕駛室內(nèi)。在調(diào)試時(shí)，盡量通過調(diào)整變速軟軸或轉(zhuǎn)換器的安裝方案使排檔順序與現(xiàn)有模具的排檔序列一致，以降低開發(fā)成本和縮短開發(fā)時(shí)間。 球形手柄因?yàn)榍蛐问直蠖酁橄鹚苤破罚枰谱髂＞?，所以在批量不大時(shí)，盡量根據(jù)現(xiàn)有模具選型。變速桿下端置于滑桿前端凹槽內(nèi)，扳動(dòng)上端時(shí)，下端可撥動(dòng)滑桿，滑桿上用螺釘固定著撥叉，撥叉卡在滑動(dòng)齒輪的撥叉環(huán)槽