ABAQUS汽车变速器换挡机构传动系统设计+三维建模(9)
3.5.4 设计计算
换挡行程
换档行程是指在换档过程中，换档球头移动的位移。它等于变速器端换档摇臂的位移与操纵杆换档杠杆比的乘积，应小于操纵杆换档极限行程。
对4G18发动机变速操纵系统的球头极限行程进行测绘，并根据设计数据做比例放大，得到本操纵杆换档极限行程为 101.2mm。
操纵杆换档行程(不考虑换档间隙)： （mm）＜101.2（mm）。考虑换档间隙，则换档行程为： (mm) ＜101.2（mm），符合要求。
换位行程
换位行程指在选档过程中，换位球头移动的位移。它等于变速器端换位摇臂的位移与操纵杆换位杠杆比的乘积，应小于操纵杆换位极限行程。
对4G18发动机变速操纵系统的球头极限行程进行测绘，并根据设计数据做比例放大，得到1ST 、2ND操纵杆换位极限行程为55.6mm，5TH、REV操纵杆换位极限行程为50.6mm。
不考虑换档间隙，则：
操纵杆1ST、2ND 换位行程：60×12.4× × × =29.8（mm）＜55.6（mm）
操纵杆5TH、REV换位行程：60×11.5× × × =27.6（mm）＜50.6（mm）
考虑换档间隙：
操纵杆1ST、2ND 换位行程：60×12.4× × × =37.25（mm）＜55.6（mm）
操纵杆5TH、REV换位行程：60×11.5× × × =34.5（mm）＜50.6（mm）
都符合要求。
操纵力
根据厂家发过来的变速器端的操纵力大小（58.8N），选取整个传动系统的效率为70％，经过计算，得换档手柄球头位置操纵力为：
（N）＜90N（参考《汽车工程设计手册》），符合要求。
操纵杆选换挡杠杆比
变速器操纵机构的总杠杆比直接影响变速器换挡操纵轻便性，一般地选、换挡操纵总杠杆比为选、换挡杠杆比和变速器上盖的选换挡摇臂杠杆比的乘积。根据变速器操纵机构的选、换挡摇臂尺寸和变速器上盖上的选换挡摇臂尺寸，算的选换挡总杠杆比如下：
(1)变速器操纵机构的各杠杆比为：
=2.46
=4.23
(2) 变速器上盖上的各杠杆比为：
=3.03
=2.2
(3)变速器操纵的选档总杠杆比为 =7.455
变速操纵机构的换挡总杠杆比 =9.31
为了保证选、换挡的轻便性，我们设计选择总杠杆比应大于6，上述计算操纵选换挡总杠杆比均满足设计要求。
如图所示，根据变速器图纸可得以下参数：
图6 变速器换位摇臂运动示意图 图7 变速器换档摇臂运动示意图
图8 换档换位摇臂与拉线支架示意图
换档摇臂转角 1ST、3RD、5TH为23°，2ND、 4TH、REV为反向23°
换档摇臂旋转半径 R73mm
换位摇臂转角 1ST、2ND为12.4°，5TH 、REV为反向11.5°
换位摇臂旋转半径 R60mm
变速器换档臂销轴中心空档位置距变速器上换档软轴支架固定点距离 154mm
换位臂销轴中心空档位置距变速器上换位软轴支架固定点距离 148mm
变速操纵机构的结构参数如下，见图4：
操纵杆换档杠杆比 215/114.83
操纵杆换位杠杆比
3,6 材料属性
底座 PA66+GF30
Q235（20#） 选档摇臂、选档轴 、盖板
材料 泊松比 弹性模量 屈服强度 弯曲强度 摩擦系数
B550 0.26 206GPa 550MPa 530MPa 0.15