ABAQUS汽车变速器换挡机构传动系统设计+三维建模(7)
3.3 设计输入
设计输入文件如下。
材料选择：贯彻轻量化设计原则，将减重指标作为设计输入。
强度要求：要求各零件在极限工况下其最大应力值不超过零件的许用应力。各零件许用应力值如表3-1。
表3-1 换挡操纵机构个零件许用应力
零件名称 许用应力/MPa
轴套 60
球套 60
缓冲圈上 60
缓冲圈中 60
缓冲圈下 60
下压缓冲件 60
大球 70
底座壳体 100
选挡轴 120
盖板 120
选挡摇臂 215
换挡摇臂 215
换挡杆 500
选挡轴卡片 500
下压弹簧卡片 500
轻量化要求：要求换挡操纵机构总重较对标车降低不低于30%。
3.4 变速器选换挡机构设计
3.4.1 总体设计
变速器处于空挡时，各凹槽在横向平面内对齐，叉形拨杆下端的球头即伸入这些凹槽中。选挡时，可使变速杆绕其中部球形支点横向摆动，则其下端推动叉形拨杆绕换挡轴的轴线转动，从而使叉形拨杆下端球头对准与所选档位相应的拨块凹槽，然后使变速杆纵向摆动，带动拨叉轴及拨叉向前或向后移动，即可实现挂档。拨叉轴的两端均支撑于变速器盖相应的孔中，可轴向滑动。 所有拨叉和拨块都以弹性固定于相应的拨叉轴上。
3.4.2 设计输入
换挡行程：考虑到软轴的行程效率、以及软轴支架的强度变形，变速器选换挡机构的换挡行程以及换挡软轴总成的有效行程至少应为：45/0.85+3=59mm
选档行程：考虑到软轴的行程效率、以及软轴支架的强度变形，变速器选换挡机构的换挡行程以及换挡软轴总成的有效行程至少应为：37.68/0,85+3=47.32mm
3.4.3 行程分析
变速器换挡行程计算：
I、III、IV挡的最大摆角为：a1=12.4
换挡摇臂半径为：R=104mm
此时所需的换挡行程为：S1=104x3.14x12.4/180=22.5mm
R、II、V挡最大摆角为：a2=12.4
换挡摇臂半径为:104mm
此时所需换挡最大行程为：S2=104x3.14x12.4/12.8=22.5mm
此时变速器在换挡时所需最大行程为：S=S1+S2=45mm
变速器选档行程计算：
I、R挡的最大摆角为a1=18
换位摇臂半径为：R=60mm
此时所需选档行程为：S1=3.14x a1xR/180=60x3.14x18/180=18.84mm
变速器在选档时所需最大行程为：S=S1+S2=37.68mm
3.4.4 换挡拉索设计
换档拉索在变速器端长度，根据变速器换档换位摆臂与支架的距离，得到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148mm，如图6所示。
图1 变速器端换档、换位拉索长度
中间段长度，根据变速操纵系统布置的实际情况，并确保拉线不与周围零件干涉，得换档软轴中间长度为1050.3mm，换位软轴中间长度为1013.5mm。如图7所示。
图 2 软轴中间段长度
操纵机构端长度，换档软轴与操纵杆的连接点距拉索与操纵机构本体固定点的距离为185mm，换位软轴与操纵杆的连接点距拉索与操纵机构本体固定点的距离为151mm，如图。
图 3 操纵机构端换档、换位接头
因此，换档软轴总长为1050.3+154+185＝1389.3（mm），换位软轴总长为1013.5+148+151＝1312.5（mm）。
为了与变速器换档摇臂、换位摇臂相匹配，改变拉索在变速器端的接口形式和尺寸。换档接头（变速器端）见图9，换位接头（变速器端）见图10。