姜 勇

（上海汽車變速器有限公司，201800）

1 前言

該六檔手動變速器為了滿足客戶對于空倒檔開關功能模塊需求，在原有選換檔套筒上進行改制并新增RN開關、RN開關信號塊等零件實現了一款空倒檔集成模塊。

2 空倒檔（RN）模塊工作原理

六檔手動變速器空倒檔模塊采用的是機械接觸式，該模塊主要在原有選換檔套筒上進行改制并新增RN開關、RN開關信號塊等零件實現了空檔、倒檔信號的輸出（如圖2－1），在整個換檔過程中信號輸出范圍主要依靠RN開關撥頭不同的壓縮行程，本項目通過RN開關信號塊曲面的不同設計，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（整個換檔過程中，RN開關信號塊繞著選換檔套筒中心做旋轉運動）。

3 空倒檔（RN）裝配尺寸校核

3.1 空倒檔（RN）開關信號塊與選換檔套筒裝配尺寸校核

為了防止空倒檔（RN）開關信號塊極限時左端面凸出選換檔套筒端面，與選檔定排銷（選5/6檔時）有干涉風險，故對極限尺寸做了校核，校核結果如下表1：

為了防止RN開關信號塊右端面極限時與選換檔套筒端面干涉，避免無法裝入的風險，故對極限尺寸做了校核，校核結果如下表2：

綜上所述空倒檔（RN）信號塊尺寸設計滿足與選換檔套筒的裝配要求。

圖2－1 六檔手動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開關裝配位置尺寸校核

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

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

表2 尺寸校核結果（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）位置校核結果ATable3 The results of RN position verification A

方案B：主殼體R/N開關安裝位置右移動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）開關選1/2檔極限位置不與RN開關信號塊倒檔端面處干涉，故對方案B空倒檔（RN）開關位置做了校核，如下表4：

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

4 空倒檔（RN）信號區(qū)間校核

根據設計出的RN開關信號塊模型，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開關和主殼體連接面，下線為選換檔套筒中心）。同時根據RN開關廠商提供的信號范圍（見圖4－2），我們可以整理出以下信息：

RN開關信號塊設計的信號位置：空擋狀態(tài)：23.78mm

換擋狀態(tài)：21.72mm

倒檔狀態(tài)：19.72mm

RN開關設計的信號范圍：空擋亮燈信號范圍：＞22.5（＋0.6/0）

倒檔亮燈信號范圍：＜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 圖紙信號范圍Fig.4－2 the signal range

從上述數據可以發(fā)現信號塊處于換擋狀態(tài)距離為21.72與RN開關倒檔亮等信號范圍上限較接近，可能會引起信號錯亂，故項目組對信號塊換檔狀態(tài)調整為22mm（如圖4－3），現改進后的RN開關信號塊設計的信號位置為：

空擋狀態(tài)：23.78mm

換擋狀態(tài)：22mm

倒檔狀態(tài)：19.72mm

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

在設計過程中考慮到我們的RN信號塊可能隨著換擋次數的增加出現一定的磨損量，故以下信號校核考慮了磨損量（設定最大磨損量為0.5mm），空檔位置時，由于RN開關信號塊設計位置為23.78，而RN開關本身行程最大為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開關信號塊信號位置為（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開關空倒檔信號范圍是否符合RN開關信號塊設計要求和會不會與換檔區(qū)間有重疊而導致信號錯亂，引起功能模塊失效，校核分析見下：

① 分析RN開關空檔信號的合理性

由開關供應商給的信號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，也就是說空擋信號燈至少在22.5以上就會亮起，RN 開關信號 塊空檔位置為23.78＞22.5（＋0.6/0），故空檔位置信號滿足，并從 RN開關信號塊換擋區(qū)間為22～22.5（加上磨損量）和RN開關空檔亮燈范圍22.5（＋0.6/0）兩者區(qū)間范圍來看，無干涉情況，故空檔信號校核滿足要求。

圖4－4 空倒檔開關Fig.4－4 RN switch

②分析RN開關倒檔信號的合理性

由開關供應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，也就是說倒檔信號燈至少會在21.5以下就會亮起，而RN開關信號塊設計的倒檔位置為19.72，加上最大磨損量后位置為19.72＋0.5mm＝20.22mm，也就是信號范圍在19.72～20.22以下，所以供應商設計的信號范圍20.9～21.5以下能夠保證我們信號范圍在19.72～20.22肯定亮起，倒檔信號位置滿足，并從RN開關信號塊換擋區(qū)間為22～22.5（加上磨損量）和RN開關倒檔亮燈范圍20.9～21.5兩者區(qū)間范圍來看，無干涉情況，故倒檔信號校核滿足要求。

通過對上述六檔手動變速器 空倒檔（RN）模塊系統(tǒng)設計校核，改正了部分設計不合理的情況，同時在六檔手動變速器項目進展至今，每一臺變速箱均用萬用表檢驗RN模塊信號，保證了出廠變速器的質量，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.設計篇》康展權、張洪欣 人民交通出版社，2001.6.

［3］ 《汽車設計》王望予 機械工業(yè)出版社，2004：78－113.

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

［5］ 《機械優(yōu)化設計》王國強 趙凱軍 機械工業(yè)出版社，2009.