六檔手動(dòng)變速器空倒檔模塊設(shè)計(jì)驗(yàn)證＊

姜 勇

（上海汽車變速器有限公司，201800）

1 前言

該六檔手動(dòng)變速器為了滿足客戶對(duì)于空倒檔開關(guān)功能模塊需求，在原有選換檔套筒上進(jìn)行改制并新增RN開關(guān)、RN開關(guān)信號(hào)塊等零件實(shí)現(xiàn)了一款空倒檔集成模塊。

2 空倒檔（RN）模塊工作原理

六檔手動(dòng)變速器空倒檔模塊采用的是機(jī)械接觸式，該模塊主要在原有選換檔套筒上進(jìn)行改制并新增RN開關(guān)、RN開關(guān)信號(hào)塊等零件實(shí)現(xiàn)了空檔、倒檔信號(hào)的輸出（如圖2－1），在整個(gè)換檔過程中信號(hào)輸出范圍主要依靠RN開關(guān)撥頭不同的壓縮行程，本項(xiàng)目通過RN開關(guān)信號(hào)塊曲面的不同設(shè)計(jì)，來區(qū)分開倒檔、換檔和空檔不同的壓縮行程，防止壓縮行程的重疊（整個(gè)換檔過程中，RN開關(guān)信號(hào)塊繞著選換檔套筒中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。

3 空倒檔（RN）裝配尺寸校核

3.1 空倒檔（RN）開關(guān)信號(hào)塊與選換檔套筒裝配尺寸校核

為了防止空倒檔（RN）開關(guān)信號(hào)塊極限時(shí)左端面凸出選換檔套筒端面，與選檔定排銷（選5/6檔時(shí)）有干涉風(fēng)險(xiǎn)，故對(duì)極限尺寸做了校核，校核結(jié)果如下表1：

為了防止RN開關(guān)信號(hào)塊右端面極限時(shí)與選換檔套筒端面干涉，避免無法裝入的風(fēng)險(xiǎn)，故對(duì)極限尺寸做了校核，校核結(jié)果如下表2：

綜上所述空倒檔（RN）信號(hào)塊尺寸設(shè)計(jì)滿足與選換檔套筒的裝配要求。

圖2－1 六檔手動(dòng)變速器空倒檔模塊示意圖Fig.2－1 The sketch map of Six Speed ManualGearbox RN module

圖3－1－1 尺寸校核圖（左端面）Fig.3－1－1 The left size verification of chart

表1 尺寸校核結(jié)果（左端面）Table1 The results of left size verification

圖3－1－2 尺寸校核圖（右端面）Fig.3－1－2 The right size verification of chart

3.2 RN開關(guān)裝配位置尺寸校核

方案A：主殼體空倒檔（RN）開關(guān)原先位置校核（見下圖3－2－1方案 A布置圖）。

為了防止空倒檔（RN）開關(guān)選1/2檔極限位置不與RN開關(guān)信號(hào)塊倒檔端面處干涉，故對(duì)方案A空倒檔（RN）開關(guān)位置做了校核，如下表3：

表2 尺寸校核結(jié)果（右端面）Table2 The results of right size verification

圖3－2－1 方案 A布置圖Fig.3－2－1 The layout of plan A

表3 空倒檔（RN）位置校核結(jié)果ATable3 The results of RN position verification A

方案B：主殼體R/N開關(guān)安裝位置右移動(dòng)0.7 mm校核（見圖3－2－2方案B布置圖）。

圖3－2－2 方案 B布置圖Fig.3－2－2 The layout of plan B

為了防止空倒檔（RN）開關(guān)選1/2檔極限位置不與RN開關(guān)信號(hào)塊倒檔端面處干涉，故對(duì)方案B空倒檔（RN）開關(guān)位置做了校核，如下表4：

表4 空倒檔（RN）位置校核結(jié)果BTable4 The results of RN position verification B

4 空倒檔（RN）信號(hào)區(qū)間校核

根據(jù)設(shè)計(jì)出的RN開關(guān)信號(hào)塊模型，通過CAD軟件模擬出空檔、換檔和倒檔壓縮行程距離（見圖4－1，圖中上線為RN開關(guān)和主殼體連接面，下線為選換檔套筒中心）。同時(shí)根據(jù)RN開關(guān)廠商提供的信號(hào)范圍（見圖4－2），我們可以整理出以下信息：

RN開關(guān)信號(hào)塊設(shè)計(jì)的信號(hào)位置：空擋狀態(tài)：23.78mm

換擋狀態(tài)：21.72mm

倒檔狀態(tài)：19.72mm

RN開關(guān)設(shè)計(jì)的信號(hào)范圍：空擋亮燈信號(hào)范圍：＞22.5（＋0.6/0）

倒檔亮燈信號(hào)范圍：＜21.5（0/－0.6）

圖4－1 空倒檔（RN）行程范圍Fig.4－1 the RN signal range

圖4－2 圖紙信號(hào)范圍Fig.4－2 the signal range

從上述數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)塊處于換擋狀態(tài)距離為21.72與RN開關(guān)倒檔亮等信號(hào)范圍上限較接近，可能會(huì)引起信號(hào)錯(cuò)亂，故項(xiàng)目組對(duì)信號(hào)塊換檔狀態(tài)調(diào)整為22mm（如圖4－3），現(xiàn)改進(jìn)后的RN開關(guān)信號(hào)塊設(shè)計(jì)的信號(hào)位置為：

空擋狀態(tài)：23.78mm

換擋狀態(tài)：22mm

倒檔狀態(tài)：19.72mm

圖4－3 改進(jìn)后空倒檔（RN）開關(guān)各位置壓縮行程Fig.4－3 The compression distance of the optimized RN switch

在設(shè)計(jì)過程中考慮到我們的RN信號(hào)塊可能隨著換擋次數(shù)的增加出現(xiàn)一定的磨損量，故以下信號(hào)校核考慮了磨損量（設(shè)定最大磨損量為0.5mm），空檔位置時(shí)，由于RN開關(guān)信號(hào)塊設(shè)計(jì)位置為23.78，而RN開關(guān)本身行程最大為23.5（見下圖），故空檔正中位置兩者不接觸，不考慮磨損量

故RN開關(guān)信號(hào)塊信號(hào)位置為（考慮了磨損量）：

空擋狀態(tài)：23.78mm

換擋狀態(tài)：22mm～22.5mm

倒檔狀態(tài)：19.72mm～20.22mm

校核需要考核RN開關(guān)空倒檔信號(hào)范圍是否符合RN開關(guān)信號(hào)塊設(shè)計(jì)要求和會(huì)不會(huì)與換檔區(qū)間有重疊而導(dǎo)致信號(hào)錯(cuò)亂，引起功能模塊失效，校核分析見下：

① 分析RN開關(guān)空檔信號(hào)的合理性

由開關(guān)供應(yīng)商給的信號(hào)范圍我們可以知道空擋亮燈范圍在22.5（＋0.6/0）以上即22.5～23.1以上，也就是說空擋信號(hào)燈至少在22.5以上就會(huì)亮起，RN 開關(guān)信號(hào) 塊空檔位置為23.78＞22.5（＋0.6/0），故空檔位置信號(hào)滿足，并從 RN開關(guān)信號(hào)塊換擋區(qū)間為22～22.5（加上磨損量）和RN開關(guān)空檔亮燈范圍22.5（＋0.6/0）兩者區(qū)間范圍來看，無干涉情況，故空檔信號(hào)校核滿足要求。

圖4－4 空倒檔開關(guān)Fig.4－4 RN switch

②分析RN開關(guān)倒檔信號(hào)的合理性

由開關(guān)供應(yīng)商提供的倒檔亮燈范圍在21.5（0/－0.6）以下即20.9～21.5以下，也就是說倒檔信號(hào)燈至少會(huì)在21.5以下就會(huì)亮起，而RN開關(guān)信號(hào)塊設(shè)計(jì)的倒檔位置為19.72，加上最大磨損量后位置為19.72＋0.5mm＝20.22mm，也就是信號(hào)范圍在19.72～20.22以下，所以供應(yīng)商設(shè)計(jì)的信號(hào)范圍20.9～21.5以下能夠保證我們信號(hào)范圍在19.72～20.22肯定亮起，倒檔信號(hào)位置滿足，并從RN開關(guān)信號(hào)塊換擋區(qū)間為22～22.5（加上磨損量）和RN開關(guān)倒檔亮燈范圍20.9～21.5兩者區(qū)間范圍來看，無干涉情況，故倒檔信號(hào)校核滿足要求。

通過對(duì)上述六檔手動(dòng)變速器 空倒檔（RN）模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)校核，改正了部分設(shè)計(jì)不合理的情況，同時(shí)在六檔手動(dòng)變速器項(xiàng)目進(jìn)展至今，每一臺(tái)變速箱均用萬用表檢驗(yàn)RN模塊信號(hào)，保證了出廠變速器的質(zhì)量，提高了顧客的滿意度。

［1］ 《變速器》高維山、張思浦 人民交通出版社，1990.8.

［2］ 《汽車工程手冊(cè).設(shè)計(jì)篇》康展權(quán)、張洪欣 人民交通出版社，2001.6.

［3］ 《汽車設(shè)計(jì)》王望予 機(jī)械工業(yè)出版社，2004：78－113.

［4］ 《Cr Si粉末冶金工藝及其物理 力學(xué)性能》譚中雄張世賢粉末冶金材料科學(xué)與工程，2007.6.

［5］ 《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》王國(guó)強(qiáng) 趙凱軍 機(jī)械工業(yè)出版社，2009.