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防脱档设计

　　根据前面的脱档失效起因分析，可以将防脱档设计分为两类，一类是：易磨损件的可靠性设计；另一类是：防脱档的结构安全设计。

　　1.易磨损件的可靠性设计

　　自锁弹簧的弹簧力设计要合适，不能过小，过小会导致容易脱档；弹簧力可以根据换档力测试试验确定合适的弹簧刚度。

　　自锁钢球直径大小应该与拨叉轴凹槽相匹配，这个可以根据弹簧的压缩量来计算，并且材料必须采用耐磨性能好的轴承钢。

　　拨叉轴设计要提高其刚度和凹槽处的耐磨性，拨叉轴刚度通过适当布置拨叉轴支撑座来实现，通常采用高频淬火的方法提高凹槽表面硬度和耐磨性。

　　拨叉设计需要提高拨叉的刚度和增强叉脚处的耐磨性，通常采用设计加强筋和尽量使得两叉脚对称布置的方法提高刚度，通过叉脚处高频淬火或者喷钼提高拨叉叉脚的耐磨性能。

　　2.防脱档结构安全设计

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　　自锁装置是有效的防脱档措施。根据实路，现总结了几个行之有效的防脱档结构方案。

　　·倒锥齿设计。不论是同步器还是啮合套换档方式，将结合齿的工作面设计并加工成斜面，形成倒锥角(一般单边为2°~3°)使结合齿面产生阻止自动脱档的轴向力，如图2所示。

　　·结合齿啮合位置错开设计。如图3所示，错开结合齿的啮合位置，使结合齿端部超过被结合齿约1~3mm，变速器工作时由于两齿面接触挤压会产生磨损，并在结合齿端部形成凸肩，可以阻止结合齿自动脱档。

拨叉轴定位槽设计。钢球式自锁装置都是通过弹簧作用在钢球上锁住钢球与凹槽的相对位置。目前常见的如图4所示的弧形凹槽，这种形式加工简单，挂档手感好，但是容易脱档。针对这一问题，本人提出另外一种斜坡式定位槽，如图5所示。设计合理的挂档行程和限位距离，使得钢球挂档后停靠在拨叉轴斜坡上，弹簧力使得钢球对于拨叉轴斜面有一个法向压力，这个压力可以分解为垂直和水平方向的分力，水平方向的分力正好能阻止拨叉轴向空档方向移动。