轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具的製作方法

2023-05-08 21:03:51

轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具；所要解決的技術問題是：針對現有教具採用塑料材質，塑料透明教具重量輕，便於攜帶，但是各部件獨立，傳動系統聯繫性不強，塑料部件仿真精細化程度不高，工裝質量較差，使用過程中塑料件易損的問題。採用的技術方案是：一種轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，包括臺架、變速器總成、飛輪、變速器換擋杆、變速器換擋杆聯接機構、離合器、動力傳動裝置、第一軸承座、第二軸承座、傳動軸、法蘭、液壓離合器總泵部件和離合器踏板聯動機構；液壓離合器總泵部件包括儲油罐、離合器液壓總泵、離合器分泵和油管；離合器踏板聯動機構包括電動千斤頂、離合器踏板和離合器踏板支架。
【專利說明】轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，更具體涉及一種採用真件實物的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具。

【背景技術】
[0002]現有的轎車手動變速器機械傳動系統教具中大部分離合器、手動變速器和主減速器是各自獨立的，採用塑料材質，塑料透明教具重量輕，便於攜帶，但是各部件獨立，傳動系統聯繫性不強，塑料部件仿真精細化程度不高，工裝質量較差，使用過程中塑料件易損。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:針對現有教具採用塑料材質，塑料透明教具重量輕，便於攜帶，但是各部件獨立，傳動系統聯繫性不強，塑料部件仿真精細化程度不高，工裝質量較差，使用過程中塑料件易損的問題。
[0004]本實用新型的目的在於，提供一種採用真件實物的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0006]一種轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，包括臺架、變速器總成、飛輪、變速器換擋杆、變速器換擋杆聯接機構、離合器、動力傳動裝置、第一軸承座、第二軸承座、法蘭、液壓離合器總泵部件、離合器踏板聯動機構和傳動軸；
[0007]變速器總成、離合器、液壓離合器總泵部件和離合器踏板聯動機構均設置在臺架上；離合器連接變速器總成內的輸入軸；液壓離合器總泵部件通過油管連接變速器總成；
[0008]變速器換擋杆通過變速器換擋杆聯接機構與變速器總成相連，並且變速器換擋杆固定在臺架上；
[0009]變速器總成內的殼體上開設有1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗、撥叉軸觀察窗、倒檔機構觀察窗、5檔同步器觀察窗和選檔機構觀察窗；
[0010]第一軸承座和第二軸承座均固定在臺架上；
[0011]傳動軸上設有一臺階，法蘭固定在傳動軸的一端部；傳動軸通過第一軸承座和第二軸承座設置在臺架上，傳動軸上的臺階接觸第二軸承座；
[0012]法蘭連接飛輪，飛輪連接離合器；
[0013]液壓離合器總泵部件包括儲油罐、離合器液壓總泵、離合器分泵和油管；儲油罐固定在臺架上，離合器液壓總泵設置在臺架上，離合器分泵設置在變速器總成內的殼體上；儲油罐通過油管道與離合器液壓總泵相連，離合器液壓總泵通過油管與離合器分泵相連；
[0014]離合器踏板聯動機構包括電動千斤頂、離合器踏板和離合器踏板支架；離合器踏板通過離合器踏板支架固定在臺架上，電動千斤頂的一端固定在臺架上，另一端通過一鐵板壓在離合器液壓總泵的推桿上。
[0015]本實用新型所述的變速器總成和離合器均為現有技術中車輛上應用的部件，其具體的結構本實用新型不做詳細的說明。
[0016]本實用新型為了讓離合器、變速器機械傳動部件的工作過程全部可視，需要在變速器殼體上進行「開窗」解剖，因此，本實用新型中的變速器總成內的殼體上開設有1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗、撥叉軸觀察窗、倒檔機構觀察窗、5檔同步器觀察窗和選檔機構觀察窗；開設1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗、5檔同步器觀察窗、倒檔機構觀察窗可以看清楚檔位傳遞過程和同步器工作工程原理，同時可以配合離合器分離過程看清楚輸入軸停止轉動。開設撥叉軸觀察窗可以對變速器換擋機構的工作過程進行演
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[0017]進一步改進，所述變速器總成還包括剎車片和槓桿，所述槓桿固定在變速器總成內的殼體)上；剎車片設置在槓桿上，並且剎車片對著變速器總成的輸出半軸。本實用新型設置剎車片和槓桿的目的是為了可以驗證差速器原理。利用槓桿力將剎車皮與變速器總成輸出半軸接觸，起到制動作用，半軸被制動，而另一個半軸的速度為原先的兩倍，可以驗證差速器原理。
[0018]進一步改進,所述動力傳動裝置包括減速電動機、主動皮帶輪、皮帶和從動皮帶輪；減速電動機設置在臺架上，主動皮帶輪設置在減速電動機輸出軸上，從動皮帶輪設置在傳動軸另一端部，皮帶繞過主動皮帶輪和從動皮帶輪。本實用新型所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具中的轎車手動變速器機械傳動系統動力傳動裝置屬於無負載工作狀態，電動機在啟動驅動的時主要是需要克服飛輪的慣性。同時解剖後的變速器需要能夠看清楚機械傳動裝置的工作過程，所以驅動電動機的轉速不能過快。最後經過各種類型電機性能上的比較，選擇了 6IK250RGUK型號220V減速電動機(含調速模塊)為動力源。該型號的電動機結構與性能特點如下:1、電機和減速箱外殼採用高強度合金壓鑄成型，減速箱外殼與軸承室壓鑄成一體式，並採用高精度自動數控工具機整體加工而成，取代了傳動的夾板支柱式，更適應承受大力矩和衝擊負載。2、減速箱內的齒輪由合金結構鋼並經鍛壓加工，齒面經過硬化處理後在高精度滾剃齒機上採用特種合金刀具微量滾剃加工而成，採用高精度螺旋斜齒齧齒傳動，提高了齒輪抗衝擊能力和耐磨性能。3、電機有減速機構，電機轉速1350轉/分；速比為2:1，配有調速模塊，低速啟動性能好。
[0019]進一步改進,所述皮帶為V型皮帶。
[0020]進一步改進，所述離合器踏板聯動機構還包括設置在電動千斤頂的工作行程兩端的限位開關。本實用新型在電動千斤頂的工作行程兩端設置限位開關，其目的是到位後自動切斷電路，保證不會頂壞臺架。
[0021]本實用新型與現有技術相比，其有益效果是:
[0022]1、此次設計製作的轎車手動變速器機械傳動系統教具採用真件實物，電機驅動實現工作過程的仿真，教學效果好。
[0023]2、該教具可以進行離合器構造原理、變速器構造原理、變速器同步器工作原理、差速器工作原理等汽車底盤構造原理教學，還可以進行變速器油的更換、離合器液壓油的更換及排氣，離合器三件套的更換、變速器拆卸和裝配等多個實踐動手教學項目。
[0024]3、整套教具選擇的是國產轎車傳動系統部件，市場上很容易獲得且價格低廉，整套設計製作的費用6000元。
[0025]4、整套教具教學效果好，可以進行的實驗實訓項目多，價格適中，應用和推廣價值較聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的主視圖。
[0027]圖2為圖1的俯視圖。
[0028]其中，I為變速器換擋杆，2為變速器換擋杆聯接機構，3為變速器總成，4為第一軸承座，5為傳動軸，6為第二軸承座，7為從動皮帶輪，8為皮帶，9為臺架，10為主動皮帶輪，11為減速電機，12為油管，13為儲油罐,14為離合器液壓總泵，15為離合器踏板支架，16為離合器踏板，17為電動千斤頂，18為飛輪,19為離合器,22為3-4檔同步器觀察窗,23為撥叉軸觀察窗，24為倒檔機構觀察窗，25為5檔同步器觀察窗，26為離合器分泵，27為選檔機構觀察窗，28為法蘭。

【具體實施方式】
[0029]下面對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護範圍不局限於所述實施例。
[0030]為使本實用新型的內容更加明顯易懂，以下結合附圖1-圖2和【具體實施方式】做進一步的描述。
[0031]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0032]實施例:
[0033]本實施例中的變速器總成3和離合器19均選用國產桑塔納轎車上所用的變速器總成3和離合器19。
[0034]本實施例所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具包括，臺架9、變速器總成3、飛輪18、變速器換擋杆1、變速器換擋杆聯接機構2、離合器19、動力傳動裝置、第一軸承座4、第二軸承座6、法蘭28、液壓離合器總泵部件、離合器踏板聯動機構、傳動軸5、剎車片、槓桿和設置在電動千斤頂17的工作行程兩端的限位開關。
[0035]動力傳動裝置包括減速電動機11、主動皮帶輪10、V型皮帶8和從動皮帶輪7。
[0036]液壓離合器總泵部件包括儲油罐13、離合器液壓總泵14、離合器分泵26和油管12。
[0037]變速器總成3、離合器19、液壓離合器總泵部件和離合器踏板聯動機構均設置在臺架9上；離合器19連接變速器總成3內的輸入軸；液壓離合器總泵部件通過油管12連接變速器總成3。
[0038]本實施例中的臺架9採用40X40X3的方鋼進行焊接，焊接工藝為直流逆變焊接能滿足強度的要求。由於焊接工藝中方鋼在焊接過程中易受熱變形，為了保證臺架9形位誤差的要求，在焊接過程中必須進行時時校正。
[0039]變速器換擋杆I通過變速器換擋杆聯接機構2與變速器總成3相連，並且變速器換擋杆I固定在臺架9上。
[0040]變速器總成3內的殼體29上開設有1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗22、撥叉軸觀察窗23、倒檔機構觀察窗24、5檔同步器觀察窗25和選檔機構觀察窗27。開設1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗22、5檔同步器觀察窗25、倒檔機構觀察窗24可以看清楚檔位傳遞過程和同步器工作工程原理，同時可以配合離合器分離過程看清楚輸入軸停止轉動。開設撥叉軸觀察窗23可以對變速器換擋機構的工作過程進行演示。
[0041]第一軸承座4和第二軸承座6均固定在臺架9上。傳動軸5上設有一臺階,法蘭28固定在傳動軸5的一端部；傳動軸5通過第一軸承座4和第二軸承座6設置在臺架9上，傳動軸5上的臺階接觸第二軸承座6 ;法蘭28連接飛輪18，飛輪18連接離合器19。傳動軸5設計成階梯軸，通過臺階靠在第二軸承座6上，第二軸承座6固定在支架上。當離合器分離式產生對飛輪的橫向推力，通過臺階頂在第二軸承座6上進行定位。法蘭28發動機飛輪空位實測後，繪製圖紙；法蘭中間孔，與傳動軸5配合。傳動軸5與法蘭28焊接，法蘭28和傳動軸5之間的同軸度誤差控制在0.05_。由法蘭28與飛輪18螺栓連接進而驅動系統，飛輪18將動力專遞給離合器，離合器驅動變速器輸入軸。
[0042]動力傳動裝置內的減速電動機11設置在臺架9上，主動皮帶輪10設置在減速電動機輸出軸上，從動皮帶輪7設置在傳動軸5另一端部，皮帶8繞過主動皮帶輪10和從動皮帶輪7。液壓離合器總泵部件內的儲油罐13固定在臺架9上，離合器液壓總泵14設置在臺架9上，離合器分泵26設置在變速器總成3內的殼體29上；儲油罐13通過油管道與離合器液壓總泵14相連，離合器液壓總泵14通過油管12與離合器分泵26相連。離合器踏板聯動機構包括電動千斤頂17、離合器踏板16和離合器踏板支架14 ;離合器踏板16通過離合器踏板支架14固定在臺架9上，電動千斤頂17的一端固定在臺架9上，另一端通過一鐵板壓在離合器液壓總泵14的推桿上。設置在電動千斤頂17的工作行程兩端的限位開關是到位後自動切斷電路，保證不會頂壞臺架。槓桿固定在變速器總成3內的殼體29上；剎車片設置在槓桿上，並且剎車片對著變速器總成3的輸出半軸。本實用新型設置剎車片和槓桿的目的是為了可以驗證差速器原理。利用槓桿力將剎車皮與變速器總成輸出半軸接觸，起到制動作用，半軸被制動，而另一個半軸的速度為原先的兩倍，可以驗證差速器原理。
[0043]本實施例的安裝步驟為:
[0044]步驟一:將法蘭28通過螺栓與飛輪18(離合器壓板和摩擦片已經裝配好)連接好，在傳動軸5上先穿上第一軸承座4和第二軸承座6 (含軸承)，通過在製作上墊一些填充物，調節高度方向上的尺寸，將第一軸承座4和第二軸承座6固定在臺架9的支撐面上。
[0045]步驟二:將離合器和變速器安裝在相應位置。轉動傳動軸5，檢查變速器轉動情況，應不偏心不卡澀，需要調整時可以通過左右和上下移動變速器和增加減少軸承座的墊片來調節。完成後再確定尾部支撐，打孔後用螺栓固定。
[0046]步驟三:安裝變速器換擋杆I。
[0047]步驟四:安裝液壓離合器總泵部件和離合器踏板聯動機構內的離合器踏板，在臺架的設計中就將離合器液壓總泵的安裝位置設定好了，且進行了結構上的加強，確保受力後不會出新變形。安裝的時候需要調節離合器踏板工作行程，確保工作正常。離合器分泵安裝在變速器殼體上，使用I米油管道，將離合器液壓總泵和離合器分泵的油路連接起來。由於桑塔納轎車離合器總泵油壺和剎車油壺是共用的，最後選擇了助力轉向泵的油壺代替，也可以正常使用。
[0048]步驟五:給離合器液壓機構排氣。離合器可以正常工作，通過變速器殼體上的解剖口可以清楚的看見離合器結合和分離的過程。
[0049]步驟六:安裝動力傳動裝置。將減速電動機11安裝在臺架9的固定點上，將主動皮帶輪安裝在減速電動機11的輸出軸上，將從動皮帶輪安裝在傳動軸5上，安裝好V型皮帶，再將帶張緊，固定好減速電動機11。
[0050]步驟七:安裝離合器踏板聯動機構內的電動千斤頂17。在設計中考慮到離合器總泵運動中推力很大，在使用踏板踩下的時候，就已經很費力了，在抬起找半聯動的過程中不好控制。所以設計了一個聯動裝置，通過電驅動，頂開離合器總泵，在某一點上可以清楚的看見離合器半聯動的過程，且可以長期保持這個狀態。在這個機構的設計上，採用了螺杆頂升的原理(汽車隨車用的電動千斤頂)，電動千斤頂一端固定在支架上，另一端通過一個鐵板壓在離合器液壓總泵推桿上，電動千斤頂一工作，帶動螺杆頂升，推開離合器液壓總泵，實現並聯控制。電動千斤頂恢復到初始狀態下，不會影響到離合器踏板的正常工作。在千斤頂的工作行程兩端安裝有限位開關，到位後自動切斷電路，保證不會頂壞臺架9。
[0051]步驟八:利用變速器的一個定位孔，安裝剎車皮和槓桿。利用槓桿力將剎車皮與變速器輸出半軸接觸，起到制動作用，半軸被制動，而另一個半軸的速度為原先的兩倍，可以驗證差速器原理。
[0052]步驟九:測試。將開關電源和220v電壓線路按照要求排布。通電調試。轎車機械傳動系統運轉情況；離合器結合分離情況；離合器踏板並聯機構的工作情況；變速器換擋情況。
[0053]本實用新型所述的教具可以進行離合器構造原理、變速器構造原理、變速器同步器工作原理、差速器工作原理等汽車底盤構造原理教學，還可以進行變速器油的更換、離合器液壓油的更換及排氣，離合器三件套的更換、變速器拆卸和裝配等多個實踐動手教學項目。
[0054]如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
【權利要求】
1.一種轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，其特徵在於，包括臺架(9)、變速器總成(3)、飛輪(18)、變速器換擋杆(I)、變速器換擋杆聯接機構(2)、離合器(19)、動力傳動裝置、第一軸承座(4)、第二軸承座(6)、法蘭(28)、液壓離合器總泵部件、離合器踏板聯動機構和傳動軸(5)； 所述變速器總成(3)、離合器(19)、液壓離合器總泵部件和離合器踏板聯動機構均設置在臺架(9)上；離合器(19)連接變速器總成(3)內的輸入軸；液壓離合器總泵部件通過油管(12)連接變速器總成(3); 變速器換擋杆(I)通過變速器換擋杆聯接機構(2 )與變速器總成(3 )相連，並且變速器換擋杆(I)固定在臺架(9)上； 所述變速器總成(3)內的殼體(29)上開設有1-2檔同步器觀察窗、3-4檔同步器觀察窗(22)、撥叉軸觀察窗(23)、倒檔機構觀察窗(24)、5檔同步器觀察窗(25)和選檔機構觀察窗(27)； 所述第一軸承座(4)和第二軸承座(6)均固定在臺架(9)上； 所述傳動軸(5 )上設有一臺階，法蘭(28 )固定在傳動軸(5 )的一端部；傳動軸(5 )通過第一軸承座(4 )和第二軸承座(6 )設置在臺架(9 )上，傳動軸(5 )上的臺階接觸第二軸承座(6)； 所述法蘭(28)連接飛輪(18)，飛輪(18)連接離合器(19); 所述液壓離合器總泵部件包括儲油罐(13)、離合器液壓總泵(14)、離合器分泵(26)和油管(12);儲油罐(13)固定在臺架(9)上，離合器液壓總泵(14)設置在臺架(9)上，離合器分泵(26)設置在變速器總成(3)內的殼體(29)上；儲油罐(13)通過油管道與離合器液壓總泵(14)相連，離合器液壓總泵(14)通過油管(12)與離合器分泵(26)相連； 所述離合器踏板聯動機構包括電動千斤頂(17)、離合器踏板(16)和離合器踏板支架(14);離合器踏板(16)通過離合器踏板支架(14)固定在臺架(9)上，電動千斤頂(17)的一端固定在臺架(9)上，另一端通過一鐵板壓在離合器液壓總泵(14)的推桿上。
2.如權利要求1所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，其特徵在於，所述變速器總成(3)還包括剎車片和槓桿，所述槓桿固定在變速器總成(3)內的殼體(29)上；剎車片設置在槓桿上，並且剎車片對著變速器總成(3)的輸出半軸。
3.如權利要求2所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，其特徵在於，所述動力傳動裝置包括減速電動機(11)、主動皮帶輪(10)、皮帶(8)和從動皮帶輪(7);減速電動機(11)設置在臺架(9)上，主動皮帶輪(10)設置在減速電動機輸出軸上，從動皮帶輪(7 )設置在傳動軸(5 )另一端部，皮帶(8 )繞過主動皮帶輪(10 )和從動皮帶輪(7 )。
4.如權利要求3所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，其特徵在於，所述皮帶(8)為V型皮帶。
5.如權利要求2所述的轎車手動變速器機械傳動系統實物解剖教具，其特徵在於，所述離合器踏板聯動機構還包括設置在電動千斤頂(17)的工作行程兩端的限位開關。
【文檔編號】G05B17/02GK204155143SQ201420582662
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】向志淵, 杜海洋, 王春, 徐留明 申請人:向志淵