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1、换挡操纵机构及拉索理论常识,重庆御捷2007年9月,一、换挡操纵机构1、功能简介。换挡器由支座体组件、换档杆组件、选择臂组件、球形衬套组件及弹簧等部分组成。不包含选档换档拉索（select cable and shift cable）、手柄球（knob）及防尘罩等安装于其上的零部件。产品的安装方式通常有卧式和立式两种。图1和图2为两种方式的参考图。,2、 基本要求2.1 技术文件产品应按规定程序批准的产品的图纸及技术文件制造并符合该产品的图纸、工程规范及本标准要求。2.2 外观换档器外观应光滑平整、不应有划伤、裂纹、飞皮、毛刺；塑料零件表面不应有缺料、汽孔、缩孔、变形等。2.3 润滑换档器的球
2、头忖套等转动部分应均匀的涂上润滑脂，该油脂经高、低温试验后不应发生硬化和熔流。2.4 尺寸及安装关系2.4.1 换档器支座体的结构、安装尺寸和公差等应符合根据整车安装需要而设计的产品图的要求。2.4.2 拉索销的外形结构、尺寸公差和精度应符合产品图的要求。设计时应结合与之相配拉索的特点，优先考虑换档选档拉索的安装；应使装入力小于拔出力，使拉索耳环接头易装入拉索销且用力小，而拔出难且用力大。2.4.3 拉索套管帽安装位的结构、尺寸及公差等应符合产品图的要求。设计时应结合与之相配拉索的特点，优先考虑换档选档拉索的安装；应使装入力小于拔出力，使拉索导管帽易装入安装槽中且用力小，而拔出难且用力大。并应
3、在拉索安装到位后换档杆置于空挡位时使换档及选档拉索的导管和钢绳均保持相互平行，移动换档杆时手感无钢绳擦挂。2.4.4 换档杆上端手柄球安装位的结构、尺寸或螺纹公差等应符合产品图的要求。设计时应结合与之相配手柄球的特点，优先考虑手柄球的安装，使手柄球能准确、牢固的安装到正确的位置，且不允许有松动和转动。2.4.5 按手柄球或档位指示面板上所指示的档位，操作换档器时拉索销的摆动角度或拉索的空行程应符合产品图纸的要求。,3 性能 3.1 松动性3.1.1 在拉索销固定的状态下，沿换挡方向施加负荷3N，位移量小于0.5mm；3.1.2 在拉索销固定的状态下，在选挡方向加负荷1N。位移量小于2mm。3.
4、2 刚性 3.2.1 在拉索销固定的状态下，沿换挡方向施加负荷100N，位移量小于5mm；3.2.2 在拉索销固定的状态下，沿选挡方向施加负荷100N，位移量小于10mm。3.3 静态强度 在拉索与变速器连接端固定的模拟装车状态下（或换档器的拉索销和套管帽安装位均处于受力状态下），沿选档和换档方向分别施加600N作用力后，换档器各部份不允许有裂纹和破损，选档和换档方向永久变形量在5 mm以下。3.4 耐振动性3.4.1 抗共振性在三个方向对产品进行扫频振动试验，在经历共振点时产品无异常噪声产生。3.4.2 加振耐久性 产品应能经受X、Y、Z三个正交方向的扫频振动试验。试验完成后检查外观无异常变
5、化，无松动、断裂及裂纹；各档位手感无明显变化。3.5 耐高低温性 3.5.1 耐热性经80高温4小时后产品无明显变化。3.5.2 耐寒性经零下30低温4小时后产品无明显变化。3.5.3 耐冷热交变性按QC/T15-1992经两个周期的冷热交变试验后产品无明显变化。3.6 耐腐蚀性按GB/T 10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验 产品经48小时中性盐雾试验后，金属零件表面应无锈蚀。,4 性能试验方法4.1 松动性试验4.1.1 换档器的安装、固定和力作用点将换档器通过其支座体的安装螺栓孔牢固的固定在试验台上；试验时可将手柄球安装于其上，换档杆置于空档位时将拉索销固定（可借助拉索的耳环接头
6、等件）；力作用于换档杆顶端（或距手柄球顶端20处）垂直于换档杆的方向，此点（10范围内）即为力的作用点定为P点。 4.1.2 测试步骤a)在P点沿换档方向加负荷3N；测量其位移量。其值即为换档方向的松动性。b)在P点沿选档方向加负荷1N；测量其位移量。其值即为选档方向的松动性。4.2 刚性试验4.2.1 换档器的安装、固定和力作用点同7.1.1条。 4.2.2 在P点沿换档方向加初力10N, 此时记为位移的零点，逐步加力至1005 N,测定其位移量。此值即为换档方向的刚性值。4.2.3 在P点沿选档方向加初力10N, 此时记为位移的零点，逐步加力至1005 N,测定其位移量。此值即为选档方向的
7、刚性值。,4.3 静态强度试验4.3.1 将换档器用螺栓固定在实验台或实车车体上，试验时可用与之相配的拉索或其它具有相当功能的专用试验装置上；将换档杆置于空档位的同时将拉索耳环接头和套管帽分别安装于拉索销和套管帽安装位上。拉索另一端的套管帽和耳环接头安装于汽车变速器的相关部位或固定在专用试验夹具上，使此端的套管帽和耳环接头在受力时不产生任何的运动。4.3.2 在P点沿换档方向加3N的初力,此时记为位移检查的零点位，沿换档方向加600N的负荷,观察有无破裂和裂纹等损坏，力撤出后测定其对原零点位的相对位移量。4.3.3 在P点沿选档方向加3N的初力,此时记为位移检查的零点位，沿选档方向加600N的
8、负荷,观察有无破裂和裂纹等损坏，力撤出后测定其对原零点位的相对位移量。,4.4 振动试验4.4.1 共振试验将换档器固定在振动试验台上，试验条件符合JIS D1601第2-B类，对产品按三个方向各作一个周期的扫频振动试验：频率：5100Hz全振幅(最大)：0.4 振动加速度： 45m/s2（4.5）周期：10min加振方向：上下/前后/左右试验温度：室温观察并记录经历共振点时有无异常噪声。4.4.2 加振耐久试验 按7.4.1的相同试验方法，经上下3小时、前后和左右各1.5小时的三个正交方向的扫频振动试验后检查，产品符合6.4.2条的规定。 高低温试验4.5.1 耐热性和耐寒性试验：按QC/T
9、15-1992 汽车塑料制品通用试验方法的5.1.3的表3的第7种（经80高温和零下30度低温）按5.1.4.1 a.方法A,（4小时后）取出检查。4.5.2 冷热交变试验：按QC/T15-1992的5.1.4.4表7的a类冷热交变试验（即80高温1小时室温0.5小时零下30低温1小时室温0.5小时）经两个循环后取出检查。,5 实车试验5.1 模拟实车往复耐久试验产品经性能试验合格后，可按需方的要求或该产品的工程规范等，与手柄球、防尘罩、拉索和变速器（或按设定的变速器模拟负荷装置）等组合后，模拟实车安装状态作往复耐久试验，试验的次数、频率、温度等均应符合有关的规定。5.2 道路试验产品经性能试
10、验合格后，可按需方的要求提交需方按正常装车状况安装于车上，随车进行道路试验，试验的条件及公里数等应按需方的要求或按GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则进行。5.3 操作性检查 换档器用螺栓安装固定于车上后不应有任何的松动，各个方向上应操作灵活、不允许有卡滞、异响，手柄球装配到位后不允许有相对于换档杆的转动，左右摆动换档杆（或手柄球）放手后应能迅速回到中间位置（空挡位）。档位设置应符合QC/T 470-1999 汽车自动变速器操纵装置的要求。整车装配完成后，在行车过程中换档器不应有任何异常噪音，拉索、手柄球等相关零部件不应有脱落和松动。,6、开发流程（按APQP进行） 6.1 立
11、项准备 6.2 产品开发 6.3 过程开发 6.4 过程确认 6.5 反馈整改7、开发周期 改制：1个月 全新开发：35个月,二、全车拉索,（一）、产品分类及其用途：汽车操纵拉索按其使用功能一般分为制动拉索、离合器拉索、加速器（油门）拉索、等三大类，另外还有的机盖拉索、车门锁开关拉索等。制动拉索：是用来连接手制动操纵杆或踏板和驻车制动器（或行车制动器），用以控制车辆减速或停车的拉索线。制动拉索基本结构如下图：,离合器拉索：是用来连接离合器踏板和离合器，用以控制发动机与传动系动力结合或脱开的拉索线。离合器拉索基本结构如下图：,加速器拉索油门拉索：是用来连接加速踏板和油门，用以控制节气门开度喷油泵
12、柱塞的有效行程，改变发动机的转速和输出功率的拉索线。加速器拉索基本结构如下图：,（二）、技术要求： 1、拉索应按规定的产品图和技术工艺文件制造。 2、拉索应能在-4075环境下正常工作。 3、外观质量：拉索表面应光滑平整，不应有划伤、裂纹、锈蚀、飞边和毛刺等不良缺陷。金属件不允许有碰伤、裂纹、锈蚀、飞边和毛刺等影响使用性能的不良缺陷；电镀层色泽应均匀，锌层厚度不低于8um。非金属件色泽应均匀、平整，不允许有气泡、缺料等不良缺陷。,4、套管帽与套管的连接方式为多边形挤压（六方铆接），套管帽与套管连接应可靠，连接后的连接（铆接）尺寸、脱离强度（拉脱力）应符合以下规定（有特殊要求的另作规定）：套管帽
13、与套管的连接（铆接）形式与尺寸：,套管帽与套管的连接脱离强度（拉脱力）要求附表：,4、接头与钢丝绳的连接方式为多边形挤压（四方铆接）、压铸，接头与钢丝绳连接应可靠，连接后的连接（铆接）尺寸、脱离强度（拉脱力）应符合以下规定（有特殊要求的另作规定）：接头与钢丝绳的连接形式与尺寸：,5、拉索的操作效率（）有负荷效率（w）和行程效率（S）组成。一般情况下负荷效率应不低于65，行程效率应不低于70。采用特殊结构或有特殊要求时，可由供需双方共同协商确定。6、当试验负荷为钢丝绳接头最小拉脱力的25时，拉索经下表规定的往复耐久试验后，不应有明显的损坏，往复次数完成后的操作效率值应不低于5中规定的95。,7、
14、拉索的最小工作曲率半径：钢丝绳与套管组装后，钢丝绳在套管内应能滑动自如，不允许有阻塞、卡滞现象，滑动阻力应不大于10N。拉索成品总成在下表规定的最小曲率半径下弯曲360，钢丝绳在套管内仍能拉动自如：,（三）、检、试验方法：1、一般检验： 外观、螺纹副旋合性及护套与套管的结合检验采用目测、手感。 尺寸检验采用通用检具检查，做长度检查时应将所有有影响的零件置于规定位置或紧靠在一起，螺纹零件应旋合到规定或最小值。2、脱离强度（拉脱力）试验： 方法一：取长度不小于250mm的试样，在合适的拉力试验机或测力装置上，以不大于50mm/min的速度沿轴向拉伸，直至试样在被测试部位脱离，计取此时的拉脱力。试样
15、两端可采取任何形式的固定方式，但不允许固定力径向作用于被测试部位。 方法二（用于接头拉脱力试验）：同时固定拉索两端的接头，其余同方法一。当超过技术要求第5条规定的拉脱力而未发生接头脱落和滑移松动时，判定接头拉脱力合格。3、滑动阻力试验：去掉拉索上与本试验无关且防碍本试验的零件，如防尘套等，将拉索中部按最小工作曲率半径弯曲盘成一周，缓慢推拉端部，取其中手感最差的一件用测力计检查，读取三次试验中最低一次的最大瞬时值。,4、操作效率试验：将拉索总成上与本试验无关且防碍本试验的零件（如防尘罩、销轴、调整螺母等）取掉作为产品试验件，或长1000mm的套管、1500mm钢丝绳（芯线）的标准试样按下图安装。
16、钢丝绳接头或A端固定在带有刚度为K的弹簧测力计上，B端测力计缓慢加载拉伸。当钢丝绳拉直瞬间（即测力计仍显示为零值）时，在A、B端钢丝绳上任一点作出标记。然后将载荷增加至钢丝绳接头最小拉脱力的25即W时，分别测得A端位移量1、B端的载荷F和位移量2。然后缓慢恢复，待测力计刚回到零值，测量残余伸长量0。按下列公式计算操作效率值：负荷效率：行程效率：,弹簧刚度K值参数附表：,操作效率试验装置示意图：,5、耐高低温试验：将拉索弯曲盘成最小工作曲率半径的圆圈，均匀捆扎不少于3处，在“高低温试验箱”中经下图顺序连续三个循环之后，在常温下检查表面不应有裂纹、变色、弯曲、老化和其他异常现象。,6、耐久性能试验：耐久性能试验按操作效率试验装置进行，往复速率302次/分钟，试验行程不小于工作行程，其结果是功能不能丧失。,（四）、开发流程（按APQP进行） 6.1 立项准备 6.2 产品开发 6.3 过程开发 6.4 过程确认 6.5 反馈整改（五）、开发周期 改制：1个月 全新开发：35个月,
