1、构驱动。由于齿轮齿条传动机构的传动效率较高，运动所占的空间较少，所以选用齿轮齿条来驱动选档。其中换档的执行也可以使用减速电机来驱动，其功率可以较小即可驱动，其选用减速比也要稍大点。减速电机输出后直接驱动换档块，换档块转过个角度后推动换档拨叉移动，从而实现挂档和摘档。选用这样的方案可以提高机构的传动效率，结构简单紧凑。其结构简图如图.所示.换档减速电机.联轴器.轴承.换档块.花键轴.齿条.齿轮.选档减速电机图.选换档结构简图.选档机构的设计选档是通过选档减速电机的齿轮驱动选档指的齿条做来回的轴向移动从而达到选档的目的。下面是选档机构的简单原理图。图.选档简单原理图选档电机的选用根据查得的桑塔纳轿车有关选档参数选档力为，选档行程。对选档动作时间要求为小于.。则选档功率为机构是采用齿轮齿条驱动的，初。

2、输入轴的结构尺寸设计出螺杆的结构，如图所示图.螺杆轴的机构图螺杆轴承的计算螺杆轴承的选用由于螺杆主要受到的是双向的轴向推力，所以选用类的双向推力球轴承。螺杆装轴承处的轴径为，选用型号的轴承。螺杆轴承载荷的计算螺杆受到的轴向力为滚动轴承的当量动载荷，对于只能承受纯轴向力载荷的轴承其当量动载荷实际计算时的轴承当量动载荷为其中为载荷系数轴承的载荷性质为无冲击或轻微冲击，原动机为电动机，所以其载荷系数取算得轴承的当量动载荷预期计算轴承的寿命为则可以计算轴承应具有的基本额定动载荷其中ε为指数，对于球轴承，代入各个数值算得轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷，得出，说明该轴承符合要求。轴承寿命的验算轴承的寿命符合使用要求。螺母的结构设计螺母的结构设计是为了使拉杆的运动接近于平动，减少拉杆的运动空间，其螺母。

3、行了选择，由于螺旋传动具有传动比较大的传动比，因此可以增加电机传递的转矩，另外螺旋传动可以实现反向自锁，很容易使离合器固定在定的位置，使对电机的控制简单化，所以离合器的方案采用了螺杆旋转螺母移动的螺旋传动方式来驱动离合器动作。方案确定后对用的电动离合器所用的电机进行选择，设计出操纵离合器的主要核心部件螺杆螺母，并且对其进行了强度的校核。另外还对该机构的其他部件助力弹簧推力轴承拉杆转臂等进行设计或选用，而且对这些零件进行了强度校核和使用寿命的计算。最后计算了离合器分离所需的时间。第章选档换档机构的设计.选档换档方案的选择由于选档力不大，所以电机的转矩不大，可以选用减速电机后不需要加装其他减速机构。选档机构需要把电机的旋转运动转变成选档块的直线远动。其中可以使用曲柄连杆来驱动，也可以使用齿轮齿条等。

4、铸铁的弯曲许用应力为螺母螺纹牙的抗弯强度符合条件。螺杆的稳定性校核当作用再细长杆上的轴向力达到或超过定限度时，杆件可能突然变弯，即产生失稳现象。杆件失稳往往产生很大的变形甚至导致系统破坏。因此，对于轴向受压的杆件，除应考虑其强度与刚度问题外，还应该考虑其稳定性问题。螺旋滑动副的采用的支撑方式采用端固定，端自由的支撑方式，结构简图如图.所示其中螺杆的受力方式相当于图.。图.螺杆的支撑形式图.螺杆的轴向受力为螺杆的最大工作长度，该螺杆的最大工作长度设计为。根据的比值来计算螺杆的临界载荷，为长度系数，根据端固定，端自由的支撑方式可以的出长度系数。为螺杆危险截面的惯性半径为螺杆危险截面的惯性半径为螺杆危险截面的截面面积则可以推出，则有，所以螺杆的稳定性符合条件。螺杆的结构设计根据算得的螺杆各数值和电机。

5、定位置时，拉杆受到最大的拉力为材料使用钢，回火处理，其抗力强度极限根据抗拉强度条件有对于截面，图.有，说明截面的抗拉强度符合要求。转臂的设计转臂是根据分离杠杆轴的输入端花键的尺寸而设计的，其机构图如下图.转臂的机构图对转臂进行受力分析，其受力分析情况如图.所示图.转臂的剪力弯矩图.作出剪力图和弯矩图由图得出截面图.为危险截面，图.转臂的截面截面只受弯矩，则其弯矩强度条件是，材料选用钢，回火热处理，则其许用弯曲应力其中抗弯截面系数，则截面的弯曲强度符合条件。.计算离合器分离时间离合器的分离的时间基本上等于螺母移动的时间，其中螺母移动的速度为其中为螺杆的导程，为螺距为螺杆的转速则。已知离合器总的分离的行程为，分离杠杆比为，则螺母的行程为则分离所需的时间为。.本章小结本章首先对离合器的操控机构的方案。

6、定齿轮分度圆直径为，则可以确定减速电机的转矩。电机所需的转矩为根据选档电机的功率和电机的转矩选用.减速电机，其参数如下表.选档减速电机的参数额定电压额定电流额定转速额定功率输出转矩减速比.选档齿轮的设计选档齿轮与电机输出轴相连接，与选档齿条啮合。选档齿轮采用渐开线圆柱齿轮，电机输入功率为，转矩经减速后为.。由于机构在变速箱选档中应用，传递功率转矩不大，因此选择材料为钢，表面淬火，齿面硬度为。按齿根弯曲疲劳强度设计为模数初选为齿宽系数，由于齿轮做悬臂布置，所以选.为齿轮齿数，初选为齿条齿数，初选为重合度系数，其中为分度圆螺旋角，对于直齿轮，将各数值代入式式算得为齿形系数，查机械设计手册得到.为应力校正系数，查机械设计手册得到.为疲劳许用应力为弯曲疲劳强度寿命系数，查机械设计手册得到.为齿轮弯曲疲。

7、结构图如图.所示图.螺母结构图对螺母的受力进行分析，所图.所示图.螺母受力图当离合器保持在定位置时，螺母的受力平衡，拉力的最大拉力为，截面和截面为危险截面，对其进行强度校核。螺母只受到轴向的拉力，所以其抗拉强度条件是为杆受到的最大工作拉力为截面的面积为材料的许用应力材料选用钢，回火热处理，则其抗拉强度极限对于截面其中，截面的强度符合条件。对于截面其中，截面的强度符合条件。助力弹簧的设计电机通过螺旋机构减速后产生的推力.,不能推动离合器，所以要加装助力弹簧。当离合器结合时，电机转动对助力弹簧进行压缩，助力弹簧储能。当离合器分离时，助力弹簧所储的能量释放，助力于机构来推动离合器分离轴承来分离离合器。弹簧尺寸和性能的要求中径，当弹簧被压缩的变形量时，产生的推力，时，产生的推力。弹簧在般的载荷条件下工。

8、的换档指推动换档拨叉做轴向运动，实现汽车的换档。下面是换档机构的简单原理图图.换档原理图换档电机的选用根据查得的桑塔纳轿车有关选档参数换档力为，选档行程。对选档动作时间要求为小于.。计算换档功率。设定换档臂长换档指端面到换档轴中心轴线的距离为，对换档进行力学分析，如图.，从而确定减速电机的输出转矩。图.换档的受力分析计算换档所需转矩其中则计及机械效率及功率余量，选择的电机，选用带减速器电机。表.换档减速电机的参数额定电压额定电流额定转速额定功率输出转矩减速比换档轴的设计计算轴的最小直径轴的材料采用钢，按轴的扭转强度条件计算轴的直径为扭转切应力，为轴受到的扭矩，即减速电机输出的扭矩为轴的抗扭截面系数为许用扭转切应力，查得钢的许用切应力为则可以推出轴有个键槽，所以轴径需要增大，所以轴的最小截面直径。

9、，可以按第Ⅲ类弹簧来考虑。现选取碳素弹簧钢丝级。取弹簧钢丝直径，选取旋绕比计算曲度系数查机械设计手册得到弹簧的抗拉强度，并查取弹簧的许用切应力取，查得计算.查机械设计手册切变模量，取。计算弹簧圈数取当时，弹簧刚度为，。静应力强度验算静应力强度安全系数的强度条件为为弹簧疲劳强度的设计安全系数，当弹簧的设计计算和材料的力学性能数据精确度低时，取为弹簧材料的剪切屈服极限，取.，则计算静应力强度的值在.和.之间，所以弹簧的静应力强度符合条件。弹簧的外形尺寸的计算中径内径外径旋绕比有效工作圈数总圈数节距轴向间距螺旋角自由高度两端并紧，磨平展开长度。表.助力弹簧的外形尺寸中径内径外径旋绕比有效工作圈数总圈数节距轴向间距螺旋角.自由高度.展开长度.拉杆的设计拉杆的结构图如图.所示图.拉杆的机构图当离合器保持。

10、选档齿条的设计选档齿条与选档齿轮啮合，所以其齿型与选档齿轮相同，材料选用钢，模数为.，齿宽为，齿数，齿条的齿距与齿轮的齿距相等，则齿条的长度为。齿条与选档指做成体，从而实现换档块的横向移动，其结构图如图.所示图.选档齿条的结构对选档齿条进行受力分析，受力情况如图.所示图.齿条受力分析图齿条的材料选用钢，其许用弯曲应力齿条主要是选档指与齿条链接处所受的集中较为严重，因此对截面图.进行强度校核即可。截面所受的弯矩其中为选档减速电机的输出转矩为齿轮的分度圆半径，则根据弯扭合成强度条件其中截面只受到弯矩，所以对于截面的抗弯截面系数将数据代入得，。截面弯矩强度满足要求。.换档机构的设计换档机构是通过减速电机直接驱动换档轴，而换档块通过花键套在换档轴上。当换档轴转动个角度时，换档块也转动个角度，从而换档块。

11、初取画出换档轴的草图，初定轴的尺寸，如图.所示图.换档轴的草图对轴的弯扭合成强度进行校核对轴的进行受力分析，轴在换档时受到电机的转矩，还在水平面上受到换档块的力和轴承的支反力。水平平面的支反力，如图.图.换档轴的受力分析解得，轴受到的扭矩轴受到的弯矩扭矩图如图.所示图.轴的剪力弯矩扭矩图根据轴的结构尺寸和弯矩图确定轴的危险截面，其截面为危险截面，截面是花键轴的截面，其尺寸为。图.换档轴机构图和截面按弯矩组合强度校核轴的危险截面强度，轴的弯扭合成强度条件其中钢的许用弯曲应力扭转切应力为对称循环变应力，取将各个数值代入式得，则结果表明轴的弯曲强度符合条件。换档块的设计设计换档块的结构换档的材料采用钢，根据换档轴和选档指的结构尺寸设定换档块的结构尺寸，如图.所示图.换档块的结构图对换档块的受力进行分。

12、强度极限，查机械设计手册得到为弯曲疲劳安全系数，取.将各数值代入式算得再将各数值代入齿根弯曲疲劳强度设计公式得修正模数计算圆周速度计算载荷系数为使用系数，载荷为中等冲击，原动机为电动机，所以取.为动载荷系数，根据.，级精度，查机械设计手册得.其中则为齿间动载荷分配系数，查机械设计手册得.代入公式得计算模数选取标注模数，取.。计算齿轮的几何尺寸齿数为齿轮分度圆直径齿厚齿顶高系数齿顶圆直径顶隙系数齿根圆直径。校核齿面接触疲劳强度齿面接触疲劳强度条件为为材料的弹性影响系数，查机械设计手册得.为区域系数，标准直齿轮时为齿数比，齿轮齿条中为接触疲劳强度寿命系数，查机械设计手册得为齿轮接触疲劳强度极限，查机械设计手册得为弯曲疲劳强度计算的最少安全系数，取则将各数值代入式得。结果说明齿面接触疲劳强度满足要求。

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