CN204155143U - 轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具；所要解决的技术问题是：针对现有教具采用塑料材质，塑料透明教具重量轻，便于携带，但是各部件独立，传动系统联系性不强，塑料部件仿真精细化程度不高，工装质量较差，使用过程中塑料件易损的问题。采用的技术方案是：一种轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，包括台架、变速器总成、飞轮、变速器换挡杆、变速器换挡杆联接机构、离合器、动力传动装置、第一轴承座、第二轴承座、传动轴、法兰、液压离合器总泵部件和离合器踏板联动机构；液压离合器总泵部件包括储油罐、离合器液压总泵、离合器分泵和油管；离合器踏板联动机构包括电动千斤顶、离合器踏板和离合器踏板支架。

Description

轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具

技术领域

本实用新型涉及一种轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，更具体涉及一种采用真件实物的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具。

背景技术

现有的轿车手动变速器机械传动系统教具中大部分离合器、手动变速器和主减速器是各自独立的，采用塑料材质，塑料透明教具重量轻，便于携带，但是各部件独立，传动系统联系性不强，塑料部件仿真精细化程度不高，工装质量较差，使用过程中塑料件易损。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有教具采用塑料材质，塑料透明教具重量轻，便于携带，但是各部件独立，传动系统联系性不强，塑料部件仿真精细化程度不高，工装质量较差，使用过程中塑料件易损的问题。

本实用新型的目的在于，提供一种采用真件实物的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，包括台架、变速器总成、飞轮、变速器换挡杆、变速器换挡杆联接机构、离合器、动力传动装置、第一轴承座、第二轴承座、法兰、液压离合器总泵部件、离合器踏板联动机构和传动轴；

变速器总成、离合器、液压离合器总泵部件和离合器踏板联动机构均设置在台架上；离合器连接变速器总成内的输入轴；液压离合器总泵部件通过油管连接变速器总成；

变速器换挡杆通过变速器换挡杆联接机构与变速器总成相连，并且变速器换挡杆固定在台架上；

变速器总成内的壳体上开设有1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗、拨叉轴观察窗、倒档机构观察窗、5档同步器观察窗和选档机构观察窗；

第一轴承座和第二轴承座均固定在台架上；

传动轴上设有一台阶，法兰固定在传动轴的一端部；传动轴通过第一轴承座和第二轴承座设置在台架上，传动轴上的台阶接触第二轴承座；

法兰连接飞轮，飞轮连接离合器；

液压离合器总泵部件包括储油罐、离合器液压总泵、离合器分泵和油管；储油罐固定在台架上，离合器液压总泵设置在台架上，离合器分泵设置在变速器总成内的壳体上；储油罐通过油管道与离合器液压总泵相连，离合器液压总泵通过油管与离合器分泵相连；

离合器踏板联动机构包括电动千斤顶、离合器踏板和离合器踏板支架；离合器踏板通过离合器踏板支架固定在台架上，电动千斤顶的一端固定在台架上，另一端通过一铁板压在离合器液压总泵的推杆上。

本实用新型所述的变速器总成和离合器均为现有技术中车辆上应用的部件，其具体的结构本实用新型不做详细的说明。

本实用新型为了让离合器、变速器机械传动部件的工作过程全部可视，需要在变速器壳体上进行“开窗”解剖，因此，本实用新型中的变速器总成内的壳体上开设有1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗、拨叉轴观察窗、倒档机构观察窗、5档同步器观察窗和选档机构观察窗；开设1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗、5档同步器观察窗、倒档机构观察窗可以看清楚档位传递过程和同步器工作工程原理，同时可以配合离合器分离过程看清楚输入轴停止转动。开设拨叉轴观察窗可以对变速器换挡机构的工作过程进行演示。

进一步改进，所述变速器总成还包括刹车片和杠杆，所述杠杆固定在变速器总成内的壳体）上；刹车片设置在杠杆上，并且刹车片对着变速器总成的输出半轴。本实用新型设置刹车片和杠杆的目的是为了可以验证差速器原理。利用杠杆力将刹车皮与变速器总成输出半轴接触，起到制动作用，半轴被制动，而另一个半轴的速度为原先的两倍，可以验证差速器原理。

进一步改进，所述动力传动装置包括减速电动机、主动皮带轮、皮带和从动皮带轮；减速电动机设置在台架上，主动皮带轮设置在减速电动机输出轴上，从动皮带轮设置在传动轴另一端部，皮带绕过主动皮带轮和从动皮带轮。本实用新型所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具中的轿车手动变速器机械传动系统动力传动装置属于无负载工作状态，电动机在启动驱动的时主要是需要克服飞轮的惯性。同时解剖后的变速器需要能够看清楚机械传动装置的工作过程，所以驱动电动机的转速不能过快。最后经过各种类型电机性能上的比较，选择了6IK250RGUK型号220V减速电动机（含调速模块）为动力源。该型号的电动机结构与性能特点如下：1、电机和减速箱外壳采用高强度合金压铸成型，减速箱外壳与轴承室压铸成一体式，并采用高精度自动数控机床整体加工而成，取代了传动的夹板支柱式，更适应承受大力矩和冲击负载。2、减速箱内的齿轮由合金结构钢并经锻压加工，齿面经过硬化处理后在高精度滚剃齿机上采用特种合金刀具微量滚剃加工而成，采用高精度螺旋斜齿啮齿传动，提高了齿轮抗冲击能力和耐磨性能。3、电机有减速机构，电机转速1350转/分；速比为2：1，配有调速模块，低速启动性能好。

进一步改进，所述皮带为V型皮带。

进一步改进，所述离合器踏板联动机构还包括设置在电动千斤顶的工作行程两端的限位开关。本实用新型在电动千斤顶的工作行程两端设置限位开关，其目的是到位后自动切断电路，保证不会顶坏台架。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、此次设计制作的轿车手动变速器机械传动系统教具采用真件实物，电机驱动实现工作过程的仿真，教学效果好。

2、该教具可以进行离合器构造原理、变速器构造原理、变速器同步器工作原理、差速器工作原理等汽车底盘构造原理教学，还可以进行变速器油的更换、离合器液压油的更换及排气，离合器三件套的更换、变速器拆卸和装配等多个实践动手教学项目。

3、整套教具选择的是国产轿车传动系统部件，市场上很容易获得且价格低廉，整套设计制作的费用6000元。

4、整套教具教学效果好，可以进行的实验实训项目多，价格适中，应用和推广价值较高。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的俯视图。

其中，1为变速器换挡杆，2为变速器换挡杆联接机构，3为变速器总成，4为第一轴承座，5为传动轴，6为第二轴承座，7为从动皮带轮，8为皮带，9为台架，10为主动皮带轮，11为减速电机，12为油管，13为储油罐，14为离合器液压总泵，15为离合器踏板支架，16为离合器踏板，17为电动千斤顶，18为飞轮，19为离合器，22为3-4档同步器观察窗，23为拨叉轴观察窗，24为倒档机构观察窗，25为5档同步器观察窗，26为离合器分泵，27为选档机构观察窗，28为法兰。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图2和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

本实施例中的变速器总成3和离合器19均选用国产桑塔纳轿车上所用的变速器总成3和离合器19。

本实施例所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具包括，台架9、变速器总成3、飞轮18、变速器换挡杆1、变速器换挡杆联接机构2、离合器19、动力传动装置、第一轴承座4、第二轴承座6、法兰28、液压离合器总泵部件、离合器踏板联动机构、传动轴5、刹车片、杠杆和设置在电动千斤顶17的工作行程两端的限位开关。

动力传动装置包括减速电动机11、主动皮带轮10、V型皮带8和从动皮带轮7。

液压离合器总泵部件包括储油罐13、离合器液压总泵14、离合器分泵26和油管12。

变速器总成3、离合器19、液压离合器总泵部件和离合器踏板联动机构均设置在台架9上；离合器19连接变速器总成3内的输入轴；液压离合器总泵部件通过油管12连接变速器总成3。

本实施例中的台架9采用40×40×3的方钢进行焊接，焊接工艺为直流逆变焊接能满足强度的要求。由于焊接工艺中方钢在焊接过程中易受热变形，为了保证台架9形位误差的要求，在焊接过程中必须进行时时校正。

变速器换挡杆1通过变速器换挡杆联接机构2与变速器总成3相连，并且变速器换挡杆1固定在台架9上。

变速器总成3内的壳体29上开设有1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗22、拨叉轴观察窗23、倒档机构观察窗24、5档同步器观察窗25和选档机构观察窗27。开设1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗22、5档同步器观察窗25、倒档机构观察窗24可以看清楚档位传递过程和同步器工作工程原理，同时可以配合离合器分离过程看清楚输入轴停止转动。开设拨叉轴观察窗23可以对变速器换挡机构的工作过程进行演示。

第一轴承座4和第二轴承座6均固定在台架9上。传动轴5上设有一台阶，法兰28固定在传动轴5的一端部；传动轴5通过第一轴承座4和第二轴承座6设置在台架9上，传动轴5上的台阶接触第二轴承座6；法兰28连接飞轮18，飞轮18连接离合器19。传动轴5设计成阶梯轴，通过台阶靠在第二轴承座6上，第二轴承座6固定在支架上。当离合器分离式产生对飞轮的横向推力，通过台阶顶在第二轴承座6上进行定位。法兰28发动机飞轮空位实测后，绘制图纸；法兰中间孔，与传动轴5配合。传动轴5与法兰28焊接，法兰28和传动轴5之间的同轴度误差控制在0.05mm。由法兰28与飞轮18螺栓连接进而驱动系统，飞轮18将动力专递给离合器，离合器驱动变速器输入轴。

动力传动装置内的减速电动机11设置在台架9上，主动皮带轮10设置在减速电动机输出轴上，从动皮带轮7设置在传动轴5另一端部，皮带8绕过主动皮带轮10和从动皮带轮7。液压离合器总泵部件内的储油罐13固定在台架9上，离合器液压总泵14设置在台架9上，离合器分泵26设置在变速器总成3内的壳体29上；储油罐13通过油管道与离合器液压总泵14相连，离合器液压总泵14通过油管12与离合器分泵26相连。离合器踏板联动机构包括电动千斤顶17、离合器踏板16和离合器踏板支架14；离合器踏板16通过离合器踏板支架14固定在台架9上，电动千斤顶17的一端固定在台架9上，另一端通过一铁板压在离合器液压总泵14的推杆上。设置在电动千斤顶17的工作行程两端的限位开关是到位后自动切断电路，保证不会顶坏台架。杠杆固定在变速器总成3内的壳体29上；刹车片设置在杠杆上，并且刹车片对着变速器总成3的输出半轴。本实用新型设置刹车片和杠杆的目的是为了可以验证差速器原理。利用杠杆力将刹车皮与变速器总成输出半轴接触，起到制动作用，半轴被制动，而另一个半轴的速度为原先的两倍，可以验证差速器原理。

本实施例的安装步骤为：

步骤一：将法兰28通过螺栓与飞轮18（离合器压板和摩擦片已经装配好）连接好，在传动轴5上先穿上第一轴承座4和第二轴承座6（含轴承），通过在制作上垫一些填充物，调节高度方向上的尺寸，将第一轴承座4和第二轴承座6固定在台架9的支撑面上。

步骤二：将离合器和变速器安装在相应位置。转动传动轴5，检查变速器转动情况，应不偏心不卡涩，需要调整时可以通过左右和上下移动变速器和增加减少轴承座的垫片来调节。完成后再确定尾部支撑，打孔后用螺栓固定。

步骤三：安装变速器换挡杆1。

步骤四：安装液压离合器总泵部件和离合器踏板联动机构内的离合器踏板，在台架的设计中就将离合器液压总泵的安装位置设定好了，且进行了结构上的加强，确保受力后不会出新变形。安装的时候需要调节离合器踏板工作行程，确保工作正常。离合器分泵安装在变速器壳体上，使用1米油管道，将离合器液压总泵和离合器分泵的油路连接起来。由于桑塔纳轿车离合器总泵油壶和刹车油壶是共用的，最后选择了助力转向泵的油壶代替，也可以正常使用。

步骤五：给离合器液压机构排气。离合器可以正常工作，通过变速器壳体上的解剖口可以清楚的看见离合器结合和分离的过程。

步骤六：安装动力传动装置。将减速电动机11安装在台架9的固定点上，将主动皮带轮安装在减速电动机11的输出轴上，将从动皮带轮安装在传动轴5上，安装好V型皮带，再将带张紧，固定好减速电动机11。

步骤七：安装离合器踏板联动机构内的电动千斤顶17。在设计中考虑到离合器总泵运动中推力很大，在使用踏板踩下的时候，就已经很费力了，在抬起找半联动的过程中不好控制。所以设计了一个联动装置，通过电驱动，顶开离合器总泵，在某一点上可以清楚的看见离合器半联动的过程，且可以长期保持这个状态。在这个机构的设计上，采用了螺杆顶升的原理（汽车随车用的电动千斤顶），电动千斤顶一端固定在支架上，另一端通过一个铁板压在离合器液压总泵推杆上，电动千斤顶一工作，带动螺杆顶升，推开离合器液压总泵，实现并联控制。电动千斤顶恢复到初始状态下，不会影响到离合器踏板的正常工作。在千斤顶的工作行程两端安装有限位开关，到位后自动切断电路，保证不会顶坏台架9。

步骤八：利用变速器的一个定位孔，安装刹车皮和杠杆。利用杠杆力将刹车皮与变速器输出半轴接触，起到制动作用，半轴被制动，而另一个半轴的速度为原先的两倍，可以验证差速器原理。

步骤九：测试。将开关电源和220v电压线路按照要求排布。通电调试。轿车机械传动系统运转情况；离合器结合分离情况；离合器踏板并联机构的工作情况；变速器换挡情况。

本实用新型所述的教具可以进行离合器构造原理、变速器构造原理、变速器同步器工作原理、差速器工作原理等汽车底盘构造原理教学，还可以进行变速器油的更换、离合器液压油的更换及排气，离合器三件套的更换、变速器拆卸和装配等多个实践动手教学项目。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，其特征在于，包括台架（9）、变速器总成（3）、飞轮（18）、变速器换挡杆（1）、变速器换挡杆联接机构（2）、离合器（19）、动力传动装置、第一轴承座（4）、第二轴承座（6）、法兰（28）、液压离合器总泵部件、离合器踏板联动机构和传动轴（5）；

所述变速器总成（3）、离合器（19）、液压离合器总泵部件和离合器踏板联动机构均设置在台架（9）上；离合器（19）连接变速器总成（3）内的输入轴；液压离合器总泵部件通过油管（12）连接变速器总成（3）；

变速器换挡杆（1）通过变速器换挡杆联接机构（2）与变速器总成（3）相连，并且变速器换挡杆（1）固定在台架（9）上；

所述变速器总成（3）内的壳体（29）上开设有1-2档同步器观察窗、3-4档同步器观察窗（22）、拨叉轴观察窗（23）、倒档机构观察窗（24）、5档同步器观察窗（25）和选档机构观察窗（27）；

所述第一轴承座（4）和第二轴承座（6）均固定在台架（9）上；

所述传动轴（5）上设有一台阶，法兰（28）固定在传动轴（5）的一端部；传动轴（5）通过第一轴承座（4）和第二轴承座（6）设置在台架（9）上，传动轴（5）上的台阶接触第二轴承座（6）；

所述法兰（28）连接飞轮（18），飞轮（18）连接离合器（19）；

所述液压离合器总泵部件包括储油罐（13）、离合器液压总泵（14）、离合器分泵（26）和油管（12）；储油罐（13）固定在台架（9）上，离合器液压总泵（14）设置在台架（9）上，离合器分泵（26）设置在变速器总成（3）内的壳体（29）上；储油罐（13）通过油管道与离合器液压总泵（14）相连，离合器液压总泵（14）通过油管（12）与离合器分泵（26）相连；

所述离合器踏板联动机构包括电动千斤顶（17）、离合器踏板（16）和离合器踏板支架（14）；离合器踏板（16）通过离合器踏板支架（14）固定在台架（9）上，电动千斤顶（17）的一端固定在台架（9）上，另一端通过一铁板压在离合器液压总泵（14）的推杆上。

2.如权利要求1所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，其特征在于，所述变速器总成（3）还包括刹车片和杠杆，所述杠杆固定在变速器总成（3）内的壳体（29）上；刹车片设置在杠杆上，并且刹车片对着变速器总成（3）的输出半轴。

3.如权利要求2所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，其特征在于，所述动力传动装置包括减速电动机（11）、主动皮带轮（10）、皮带（8）和从动皮带轮（7）；减速电动机（11）设置在台架（9）上，主动皮带轮（10）设置在减速电动机输出轴上，从动皮带轮（7）设置在传动轴（5）另一端部，皮带（8）绕过主动皮带轮（10）和从动皮带轮（7）。

4.如权利要求3所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，其特征在于，所述皮带（8）为V型皮带。

5.如权利要求2所述的轿车手动变速器机械传动系统实物解剖教具，其特征在于，所述离合器踏板联动机构还包括设置在电动千斤顶（17）的工作行程两端的限位开关。