同步器知识培训课件

同步器知识培训
把动力传递到每一处… 把动力传递到每一处
一、同步器的基础介绍
2、同步器分类 a、齿环式同步器：应用最广泛 、齿环式同步器： 同步器 根据摩擦锥面数的多少可分为单锥同步器和多锥同步器
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把动力传递到每一处… 把动力传递到每一处
一、同步器的基础介绍
2、同步器分类 b、锁销式同步器 、锁销式同步器 多用于中性和重型汽车上
一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（4）预同步：a、齿套带动滑块移动接触齿环 ）预同步： 齿环上的螺纹刺破同步锥面上的油膜， b、齿环上的螺纹刺破同步锥面上的油膜，使同步锥面相 接触， 接触，产生的摩擦力矩 c、齿套接合齿贴近齿环接合齿
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一、同步器的基础介绍
档位 1st 2nd 3rd 4th 5th
传动比 12/41 20/39
请计算： 请计算： 1、输入轴上的当量转动惯量 2、各同步器上的等效转动惯量
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
3、转速差 、
转速差=将要换入档位的齿轮的转速转速差=将要换入档位的齿轮的转速-同步器的转速 其中 •将要换入档位的齿轮的转速为 将要换入档位的齿轮的转速为 •同步器不在输入轴上时 同步器不在输入轴上时
=
发动机转速 换档后的传动比
•同步器在输入轴上时 同步器在输入轴上时
换档后的传动比 = 发动机转速 × 换档前的传动比
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
3、转速差 、
•同步器的转速为 同步器的转速为 •同步器不在输入轴上时 同步器不在输入轴上时
二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
2、变速器换档用转动惯量计算 、
转动惯量计算举例
五档同步器 三四档同步器
一二档同步器
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
2、变速器换档用转动惯量计算 、
转动惯量计算举例
零件序 号 1 2 3 4 5 6 零件名称 离合器从动盘 输入轴 一档齿轮 二档齿轮 三四档同步器齿毂 五档同步器齿毂 转动惯量（㎏·㎡） 0.009 0.000552 0.003413 0.001581 0.001631 0.000726
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
6、同步容量与换档冲量的关系 、
IR∆ωds C= Phεdh
其中 C IR ∆ω ds dh ε Ph
同步容量（Nm/N） 同步容量（Nm/N） 换入档位的同步器输入端的当量转动惯量（ ㎡ 换入档位的同步器输入端的当量转动惯量（㎏·㎡） 换入档位的同步器输入端与输出端的转速差（rad/s） 换入档位的同步器输入端与输出端的转速差（rad/s） 同步器齿套行程 （m） 换档手柄的行程（ 换档手柄的行程（m） 换档机构的效率 手柄的换档冲量F Ns） 手柄的换档冲量F·t（Ns）
一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（2）空档：滑块进入齿套滑块槽 ）空档：
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一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（3）空档制动：齿套向需换入的档位方向移动，给滑块一轴向力 ）空档制动：齿套向需换入的档位方向移动，
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
5、同步容量计算 、
单锥： 单锥：
C=
µdRc sin α
双锥
C=
2 µdRc sin α
三锥 其中 C µd φc α
3µdRc C= sin α
同步容量（ ），单位力在摩擦锥面上产生的摩擦力矩 同步容量（m），单位力在摩擦锥面上产生的摩擦力矩 同步锥的动摩擦系数 同步锥的平均直径 （m） 摩擦锥锥角（ 摩擦锥锥角（°）
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
7、换档性能评价与换档冲量的关系 、
FtG Rup = 10 − 10
其中: 其中:
1.2 FtG Rdown = 10 − 10
换档性能评价值， 10分值 分值， 分及6 Rup、Rdown 换档性能评价值，为10分值， 6分及6分 up、 以下为差， 分为中， 分及8 以下为差，6～8分为中，8分及8分以上为好 换档手柄上的换档力（ F 换档手柄上的换档力（N） 同步时间（ t 同步时间（s） G 目标档位 手柄上的换档冲量（Ns） Ft =Ph 手柄上的换档冲量（Ns）
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单位：中国长安汽车集团股份有限公司 单位： 重庆青山变速器分公司 时间：2011-7-28 时间：2011
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目录： 目录：
一、同步器的基础介绍 二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系 变速器换档性能与同步器尺寸的关系 换档性能 三、变速器常见换档故障及产生的主要原因
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
2、变速器换档用转动惯量计算 、
举例说明：对于一个简单的带有三轴的齿轮传动系，齿数用z表示， 举例说明：对于一个简单的带有三轴的齿轮传动系，齿数用z表示， 转动惯量用I表示，换算到各轴上的当量转动惯量计算如下： 转动惯量用I表示，换算到各轴上的当量转动惯量计算如下： 换算到轴1 换算到轴1上的转动惯量
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一、同步器的基础介绍
1、基本作用 、
同步器的基本作用是保证换档时齿轮啮合不受冲击，消除换档噪音， 同步器的基本作用是保证换档时齿轮啮合不受冲击，消除换档噪音， 延长齿轮寿命，使换档动作方便迅速， 延长齿轮寿命，使换档动作方便迅速，有利于提高汽车的动力性和燃料 经济性
一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（8）齿套与齿圈的接合齿接触：此时由于齿套的接合齿和齿圈的接合 ）齿套与齿圈的接合齿接触： 齿的位置是随机的，齿套要穿过齿圈必须旋转一定的角度， 齿的位置是随机的，齿套要穿过齿圈必须旋转一定的角度，因此在这个 阶段会产生二次冲击
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
4、同步锥的摩擦力矩计算 、
Fµ d Rc Tc = Sinα
其中 Tc µd Rc α
摩擦力矩（Nm） 摩擦力矩（Nm） 同步锥的动摩擦系数 同步锥的平均半径 （m） 摩擦锥锥角（ 摩擦锥锥角（°）
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
2、变速器换档用转动惯量计算 、
换档用当量转动惯量：变速器上换挡用的当量转动惯量通常定义为 换档用当量转动惯量：变速器上换挡用的当量转动惯量通常定义为 空档时各零部件的转动惯量换算到同步器输入端上的转动惯量 对于齿轮传动系， 对于齿轮传动系，当所有单个零件的转动惯量和传动比都知道的 情况下， 情况下，可以计算任一位置的当量转动惯量
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一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
齿环： （7）释放齿环： ）释放齿环 同步器输入、输出端同步，同步力矩变为0 a、同步器输入、输出端同步，同步力矩变为0，此时齿套拨正齿环 b、齿套穿过齿环
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
7、换档性能评价与换档冲量的关系 、
对于新设计同步器， 对于新设计同步器，可根据用户要求的换档性能评价值算出换档所 需的换档冲量
10 Ph = (10 − Rup ) G 10 Ph = (10 − Rdown) 1.2G
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
8、同步器的拨环力矩计算 、
Ts=Ft*ds/2 Ft’=FN·cos(β/2); Ft”=FR·sin(β/2) cos(β/2); sin(β/2) FR= μs·FN F Ft =Ft’- Ft” = FN[cos(β/2)- μs·sin(β/2)] [cos(β/2)sin(β/2)] Fa’= FN·sin(β/2); Fa”= sin(β/2); FR·cos(β/2) cos(β/2) F a = F a ’+ F a ” = FN[sin(β/2)+ μs·cos(β/2)] cos(β/2)]
4、换档过程图解 、
（5）同步： ）同步： a、齿套的轴向力通过锁止角施加在齿环上产生足够的摩擦力矩 同步器输入、 b、同步器输入、输出端的转速差迅速降低
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一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（6）同步完成： ）同步完成： 同步器输入、输出端转速差降为0 达到同步，同步力矩降为0 同步器输入、输出端转速差降为0，达到同步，同步力矩降为0，此 时齿套将拨正齿环
IR1 = I1 + I2 • (
换算到轴3 换算到轴3上的转动惯量
Z1 2 Z2a
) + I3 • (
Z1 Z 2a
• •
Z 2b 2 Z3
)
IR3 = I 3 + I2 • (
Z3 2 Z2b
) + I1 • (
Z3 Z 2b
Z 2a 2 Z1
)
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一、同步器的基础介绍
2、同步器分类 c、预挂档位弹啮式同步器 、
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一、同步器的基础介绍
3、换档过程 、
驾驶员通过换档机构将力传递到同步器齿套
齿套移动， 齿套移动，通过滑块将力传递给齿环
齿环移动压紧锥面产生摩擦力矩
发动机转速 = 换档前的传动比
•同步器在输入轴上时 同步器在输入轴上时
= 发动机转速
& Tc = I 1ω1 =
I 1 (ω t − ω1 ) t
备注： 备注： 通常在计算中，升档时，发动机转速取4000rpm 通常在计算中，升档时，发动机转速取4000rpm 降档时，发动机转速取3000rpm 降档时，发动机转速取3000rpm 升档： 升档：1→2，2→3，3→4，4→5，2→4，3→5，等等 降档： 降档：5→4，4→3，3→2，2→1，5→3，4→2，等等
一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（9）齿套与齿圈的接合齿完全接合： ）齿套与齿圈的接合齿完全接合：
同步器同步过程
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
同步的基本概念： 1、同步的基本概念：
I1 (ωt − ω1 ) t I (ω − ω2 ) & T = I 2ω2 = 2 t t & T = I1ω1 =
2、变速器换档用转动惯量计算 、 转动惯量计算
一质量为m质点相对其距离为r的一位置的转动惯量计算： 一质量为m质点相对其距离为r的一位置的转动惯量计算： I=m·r2 I=m r
一质量为M 半径为r 一质量为M、半径为r的简单圆柱体对轴心的转动惯量计算 I=M·r2/2 r
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表示系统1 系统2 I1、I2表示系统1、系统2的当量惯量 表示系统1 系统2 ω1、ω2表示系统1、系统2的角速度 ωf表示同步时的角速度 T表示同步所需的扭矩 t表示同步所需的时间 ㎏·㎡ ㎡ Rad/ s
Rad/ s
N·m m s
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二、变速器换档性能与同步器尺寸的关系
锥面摩擦力使同步器输入端和输出端同步
齿套拨正齿环后穿过齿环， 齿套ห้องสมุดไป่ตู้正齿环后穿过齿环，与齿圈接合
换档完成
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一、同步器的基础介绍
4、换档过程图解 、
（1）退档：接合齿的倒锥致使退档需要一定退档力 ）退档：
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