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电控机械式自动变速器选换挡执行器设计粉碎设备

安新五金网 2022-07-14 16:06:56

电控机械式自动变速器选换挡执行器设计

电控机械式自动变速器选换挡执行器设计 2012年08月23日 电控机械式自动变速器选换挡执行器设计前言 汽车电控机械式自动变速器(AMT)是在手动变速器和干式离合器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,以电子控制单元(ECU)为核心,通过液压或气动执行机构控制离合器的分离和接合、变速器的选换档操作以及发动机油门的调节,实现起步、换档的自动操纵。AMT控制的基本思想是:根据驾驶员的意图(加速踏板、制动踏板、选择器开关等)和车辆的状态(发动机转速、变速器输入轴转速、车速和档位等),依据设定的控制规律(变速器选换档规律和离合器控制规律等),借助于相应的执行机构(选换档执行机构和离合器执行机构),对车辆的动力传动系统进行联合操纵。其基本控制思想如图1所示。因此,为完成自动换档操作,针对传统变速箱的自动化设计成为AMT系统设计的重点。本文阐述了基于CA5—75 K6 5型变速箱的选换挡执行机构设计。1选换档执行机构的基本要求 选换档执行机构是以一汽哈尔滨变速器型号为CA5—75 K65的3轴五档式手动变速器为平台,保留其绝大部分机构,只去除原操纵机构中的变速杆总成,代替以自动换档机构,直接改动而成。自动换档执行机构有电液、电气和全电3种。考虑到客车上已有气源,故木方案采用电气执行机构,以气动方式拨动换档轴,改变变速器档位。为保证变速器在任何情况下都能有序准确地实现所有档位的选换档动作,对选换档执行机构有如下要求: (1)模拟手动换档机构实现退档、选档、挂新档的动作; (2)要有足够大的力和足够快的速度。所设计的推杆产生的力要大于选档或换档阻力,这样才能保 证AMY执行机构动作能顺利完成。反应速度和完成动作的速度要快,当ECU发山动作指令,执行机构要在较短时间内完成动作。因为在换档中产生动力传动中断,换档时间长,会影响到换档品质和车辆的动力性; (3)要有保护装置,防止强行挂档。ECU向执行器发出命令,执行换档操作,并将执行结果反馈给ECU,当超载时(挂不上档)能迅速退出来并重新挂档,即要求该执行器上有到位、超载的信号反馈。2设计方案和相关参数 CA5—75 K6 5手动变速器上有两个独立的选档和换档拨叉,绕各自的支点可以摆动到三个位置,这两个拨叉合理的动作就可使变速器从当前档换入目标档。选档和换档的基本动作是一致的,因此选档和换档自动执行机构就可使用同一类设计方案。 由于执行机构是安装在原有变速器上,所以该设计要参照原变速器的一些参数和结构尺寸。选档或换档执行机构的负载就是驱动齿轮变速器的拨叉头进行换档所需要的;换档行程指的是换档时拨叉头进行换档所需要的;换档行程指的是换档时拨叉移动的距离。通过试验对原车选档力或换档力(作用在拨叉头上的力)进行测量得到数据经圆整为200N,各档换档行程为l2~15mm之间。考虑到气动元件的系列化设计,选取参数如下: 气缸选择标准系列,内径50mm,推杆直径19mm。车上气压为p=0.SMpa,计算气缸得到推力为1570N,拉力为l343.292N。支承选择TGG形式(铰轴座式),气缸可以绕中间铰轴摆动,使其直线运动转变为拨叉绕支点的圆弧运动。 弹簧选择材料直径d=5mm、中径D=35mm、总幽数n=5、刚度P’=48N/mm、最小工作载荷PI=300N、最大工作载荷Pn=700N、工作行程h=8mm。

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