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1综述由于驻车机构在自动变速器中的重要性，其设计、分析、计算等具有重要的意义。文中以某无级变速器的驻车机构为例，通过对驻车关键零部件（驻车棘爪、驻车棘轮、推杆弹簧等）的受力分析，阐述了驻车机构的设计参数与驻车性能的量化关系，为驻车机构的参数设计提供理论依据。2驻车机构的设计输入及功能要求2.1驻车机构的构成无级变速器的驻车机构主要包括扇形板、推杆总成（驻车导杆、推杆弹簧、压力块、驻车凸轮等）、回位弹簧、导向块、驻车棘爪、驻车棘轮等。根据布置空间及对接件的匹配要求，具体结构如图1所示。图1驻车机构结构示意图2.2设计输入(1）整车满载质量(Kg)。(2）最大驻车坡度(30%)。(3）最大结合速度(5Km/h)。(4）最大脱P档力(Nm)。(5）主减速器速比。(6）轮胎半径(m)。(7）溜车距离(0.15m)。(8）质心到前轴距离（m）。(9）路面附着系数。(10）轴距（m）。2.3功能要求（1）车速不高于5km/h行驶时，驻车机构能实现安全驻车。（2）汽车处于非驻车工况时，驻车机构不能自动驻车。（3）汽车实现驻车后，驻车机构不能自动脱档。（4）汽车需要行驶时，驻车机构能顺利摘出P档，脱离驻车。3驻车机构子零件设计计算过程3.1驻车机构棘轮设计3.1.1驻车棘轮最大负载计算式中m--整车满载质量（m）；g--重力加速度；α--坡道与水平面之间的夹角（°）；如图2所示r-轮胎半径（m）；id--差速器与棘轮所在输出轴的传动比；rg--驻车棘轮接触半径（m）。图2坡道驻车3.1.2驻车滥用工况棘轮负载计算：Fmax=2Fg3.1.3棘轮齿面接触应力的计算（如图3）式中，σH--棘轮齿面接触应力；Fn--棘爪给棘轮的正压力(N）；Fn=Fgcosβ；b--棘轮与棘爪接触线的长度（m）；ρ--接触圆角曲率半径（m）。图3棘爪对棘轮的力驻车机构在滥用工况下的齿面接触应力通常不大于MPa，在正常驻车工况下的齿面接触应力通常不大于MPa。3.1.4坡道回滚量的计算：坡道回滚量Sr要小于规定溜车距离0.15m。3.1.5内花键强度计算花键强度校核主要包括弯曲强度校核和接触强度校核。（1）弯曲强度式中Tmax--花键承受的最大转矩，Tmax=s11T，s11为安全系数，推荐值为2，T为花键实际承受的转矩，T=Mg；Db—分度圆直径(m)；e—分度圆齿厚（m）；L—接触长度（m）；Ze—实际作用齿数；S1—啮合负载系数，一般情况下取0.25。(2)接触强度S—接触面积（m2），其值等于接触长度L和接触高度的乘积；S2—面积负载系数，表示实际接触面积，推荐值为1。关于棘轮反转工况下的计算，过程同上。3.2驻车机构棘爪设计3.2.1最大坡度驻车棘爪负载计算；式中，Fn1—棘轮给棘爪的正压力（N）；Fn—棘爪给棘轮的正压力（N），Fn=Fgcosα。3.2.2驻车滥用工况棘爪负载计算3.2.3棘爪齿面接触应力计算式中Fn1—棘轮给棘爪的正压力（N）；b—棘轮与棘爪接触线长度(m)；σ—接触圆弧曲率半径（m）。驻车机构在滥用工况下的齿面接触应力通常不大于MPa，在正常驻车工况下的齿面接触应力通常不大于MPa。棘轮反转工况下的计算过程同上。3.3驻车凸轮保持自锁的计算：3.3.1以棘爪为对象：如图4所示，根据棘爪受力平衡，推杆总成提供的转矩等于回位扭转弹簧转矩、棘轮对棘爪的作用转矩和凸轮对棘爪的作用转矩之和，则：FN3--凸轮对棘爪的正压力（N）；R3--的力臂（m）；图4棘爪受力分析3.3.2以驻车凸轮为对象：β--驻车凸轮与驻车棘爪的接触面与水平面之间的夹角（°）；当Fh≥0时，驻车凸轮可以满足自锁功能。棘轮反转工况下，计算过程同上。3.4驻车机构棘爪回位弹簧的设计在没有挂入P档的情况下，棘爪不应驻入棘轮，应满足以下算式：式中—棘爪的质量（kg）；a—棘爪的震动加速度（m/s2）；b—棘爪重心到棘爪回转轴重心的距离（m）；k—安全系数；Mr—棘爪回位弹簧的转矩（N.m）。4结束语通过结合整车信息及在最恶劣工况--30%坡道上驻车时，对无级变速器驻车机构中的主要零部件--驻车棘轮、驻车棘爪、驻车凸轮和回位弹簧等进行受力分析，计算结果：1、没有挂入P档的情况下，棘爪不会驻入棘轮；2、驻车凸轮满足自锁功能；3、棘爪齿面接触应力满足要求；4、最大溜车行程小于整车的要求0.15m。5、棘轮齿面接触应力满足要求；文中虽然是以CTF25无级变速器为例进行研究，但研究方法可以普及到大部分自动变速器驻车机构的设计计算中。来源：刘立娟EDC电驱未来

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