外文翻译--气动PLC控制汽车齿轮换挡机构.doc

附录A 气动，PLC控制，汽车齿轮换挡机构 摘要：在本研究中，由于该换挡机构的设计和使用，使驾驶员更快的并减小损毁的换挡。新设备必须是可靠的，有体积小、结构简单和低成本的优点。本文的目的在于用以下零部件改善换挡：一个手动四速齿轮箱，四个气压双作用气缸，四个气动二位五通方向控制阀，可编程逻辑控制器（PLC），一台电机，一个电离合器，皮带，两个滑轮，限位开关，按钮，指示灯，支承架和电力供应。根据齿轮换挡法的建议，驾驶员可以不从方向盘上移动其手来换挡，而直接按住换挡按钮来选择传动比，以改变速度。运用这种方法留给驾驶员充裕的时间来选择换挡时刻。 关键词:方向控制阀，变速箱，齿轮换挡机构，气缸，可编程逻辑控制器（PLC），电磁阀 引言 本文用通俗易懂的语言详细的介绍了如何将传统的手动变速结构转换成通过可编程逻辑控制器的半自动换挡机构。 如今汽车工业主要的挑战在于提高性能、质量、成本方面的要求，在任何情况下，各组件及配件的运动都必须立即自动记录、检查以达到最大效率。 汽车技术在很多地方都已经升级，比如ABS系统，主动转向系统和其它安全保护系统，它们分别提升了乘客的安全性和舒适性。该技术的提升也包括使变速箱柔和的换挡、产生的噪音低。换挡机构必须易于使用且工作可靠。这些要求是非常重要的，特别是那些有特殊需要的人驾驶的小型汽车。 材料与方案 步骤，元件及分析： 这项工作是阿-拜勒加大学应用工程技术学院工程力学系在2009年取得的。 对于一些驾驶员，在特别的关键境况下齿轮换挡可能会导致驾驶员作出混乱的动作。在拥挤的山坡道路上或者突然绕道行驶驾驶员会产生紧张的情绪。这样的情况下在合适的时间选择合理的压缩比和发动机动力是一个困难。（布奈哈等，1993；冈田等，2002；田口等，2003，易，1998）。 这种设计有助于提高驾驶员在行驶路上的注意力。同时减少发动机按需要减小功率的时间，提高了车辆的反应速度。 该设计可以作为齿轮换挡的一种教学模式。因此，我们提出以下观点内容： ·主要部件的支承要有适宜的尺寸。将其它部分零件的强化和提升空间考虑在里面。 ·用于梅赛德斯-奔驰汽车四轮驱动，手动、四个前进挡和一个倒挡的齿轮箱对于该设计是一个极佳的选择，因为它很容易被改装。 ·电机用来代替内燃机提供机械的动力，因为内燃机布置在这里比较困难。它的使用可以使这些结合过程更容易。 ·一个电离合器将取代手动离合器。这里使用的电力来自汽车蓄电池。如图1所示。 图1电离合器 图2 变速箱转向臂 ·一对滑轮和一传输皮带用于将动力从电机传递到齿轮箱。两个滑轮的直径相同，传输皮带是V型的（其型号为17600）。 ·为避免输入轴的连接产生径向力，使用一个轴承将其固定在支承架上。 ·使用四个不同直径的双作用气缸，其中两个用于前面的纵向移动，另外两个气缸用于后面的横向移动。 ·四个（二位五通）方向控制阀用来改变压缩空气的方向。每一个方向控制阀有一个12V的电磁换向阀，用于将电能转换成磁能，以吸引阀中的阀芯；通过这一动作改变压缩空气的方向。 模型组件： ·手动4-速变速箱 ·双作用气缸 ·PLC单元 ·四个二位五通气压方向控制阀 ·一个电动马达（以模拟内燃机旋转输出动力） ·一个电离合器（图1所示） ·二个滑轮 ·一条V型皮带 ·线管 ·电线 ·五个限位开关 ·六个按钮 ·五个指示灯 ·一个支承架 ·一12V直流电源 组件描述 支承架：支承架是用铁做的。由两组组成，一组是固定的另一组是可移动的。固定组比较矮。它用来布置电池（电源）、齿轮箱、限位开关、滑动气缸和电力马达。可移动的那组在上面较高，它用于布置PLC控制单元、按钮和指示灯板、方向控制阀和前后移动气缸。 支承架尺寸：长 0.9米，宽 0.5米，高 0.9米 齿轮箱：手动变速箱是一个同步器换挡、斜齿轮变速器。它有一个输入轴和一个输出轴。它有三个转向臂，其中第一个臂提供一挡、二挡的换挡，第二个臂提供三挡、四挡的换挡，最后一个转向臂提供倒挡换挡，如图2所示。 每个转向臂对应连接一个连杆。每个连杆连接着一个共同的转向臂杠杆。图3表示了上述的上盘和下盘。 转向杠杆长80mm，可作滑动和轴向移动。其轴向运动可向前35mm、向后35mm（35mm↑35mm）。滑动运动可向左15mm、向右15mm（15mm←15mm→）。该臂的顶部连接着前面和后面的活塞轴。 在变速箱输入轴的端部有轴承连接。输出轴的外端部由轴承连接固定，而内侧端部与变速箱输入轴连接。如图4所示。 图3 变速箱转向杠杆 图4 轴承 气缸：这里我们所面临的一个问题是如何将换挡杠杆停止在中点处。空气压缩的能力很难使活塞停止某一确定的点上。为解决这个问题，我们使用两个气缸使中点得以实现。为实现向前和向后运动，气