锁环式同步器_图文.ppt
3.3课题 同步器构造原理
3.3课题 同步器构造原理 1. 掌握锁环式惯性同步器结构和原理2. 掌握锁环式惯性同步器的装配要点3. 了解锁销式同步器的结构和原理应知：锁环式惯性同步器结构和原理 应会：锁环式惯性同步器的装配要点 建议：采用现场教学并结合多媒体、录像等方式，并注重启发学生能够举一反三，最后教师要总结目前汽车中手动普通齿轮变速器换档的方式有两种，一是采用直齿滑动齿轮，如东风EQ1092的一、倒档的换档方式；二是采用同步器换档，这种方式应用最广泛，几乎所有的变速器都是采用同步器进行换档。
一、同步器的功用1．功用同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间；且防止在同步前啮合而产生换档冲击。
想一想：如果没有同步器，变速器的换档的过程是怎样的呢？下面带着这样的问题，我们进入下面的学习。
2．无同步器的换档过程以无同步器五档变速器的四、五档互换为例进行介绍，如图3－32所示为其结构简图，是采用接合套进行换档。
图3－32 无同步器五档变速器的四、五档简图1－一轴 2－一轴常啮合齿轮 3－接合套 4－二轴四档齿轮 5－二轴 6－中间轴四档齿轮 7－中间轴 8－中间轴常啮合齿轮 9－花键毅1) 低档换高档(四档换五档)变速器在四档工作时，接合套3与二轴四档齿轮4上的接合齿圈啮合，两者接合齿圆周速度V 3=V 4。
欲换入五档时，驾驶员先踩下离合器踏板，离合器分离，再通过变速操纵机构将接合套3左移，处于空档位置。
此时仍是V 3=V 4，因二轴四档齿轮4的转速低于一轴常 啮合齿轮2的转速，圆周速度V 4<V 2。
所以在换入空档的瞬间，V 3<V 2，为避免齿轮冲击，不应立即换入五档，应先在空档停留片刻。
在空档位置时，变速器输入轴各零件已与发动机中断了动力传递且转动惯量较小，再加上中间轴齿轮有搅油阻力，所以V 2下降较快，如图 3－33a)所示；而整个汽车的转动惯性大，导致接合套3(与第二轴转速相同)的圆周速度V 3下降慢，因图3－33a)中两直线V 3、V 2的倾斜度不同而相交，交点即为同步状态(V 3=V 2)。
锁环式惯性同步器结构与工作过程
锁环式惯性同步器结构与工作过程锁环式惯性同步器是依靠摩擦作用实现同步。
它可以从结构上保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，以避免齿间冲击和发生噪声。
轿车和轻、中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器，其结构和工作原理可以解放CAl091型汽车六档变速器中的五、六档同步器(图14—13a)为例说明。
将花键毂15套装到第二轴上后，即用卡环18轴向固定。
在花键毂两端与齿圈3和9之间，各有一个青铜制成的同步锁环(也称同步环)4和8。
锁环上有断续的短花键齿圈(图14—13b)，花键齿的断面轮廓尺寸与齿圈3、9及花键毂15上的外花键齿均相同。
两个同步锁环上的花键齿，在对着接合套的一端，都有倒角(称锁止角)，且与接合套齿端的倒角相同。
同步锁环具有与齿圈3和9上的锥形摩擦面锥度相同的内锥面，锥面上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。
三个滑块5分别嵌合在花键毂的三个轴向槽b内，并可沿槽轴向滑动。
三个定位销6分别插入三个滑块的通孔中。
在弹簧16的作用下，定位销压向接合套，使定位销端部的球面正好嵌在接合套中部的凹槽a 中，起到空档定位作用。
滑块5的两端伸入锁环4和8的三个缺口c中。
锁环的三个凸起部d分别伸入到花键毂的三个通槽e中，只有当凸起部d位于缺口e的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。
以变速器由五档换入六档(直接档)为例，锁环式惯性同步器的工作过程如图14—14所示。
当接合套7刚从五档退到空档时(图14—14a)，齿圈3和接合套7(连同锁环4)都在其本身及其所联系的一系列运动件的惯性作用下，继续沿原方向(如图中箭头所示)旋转。
设它们的转速分别为n 3、n 7和n 4，此时，n 4＝n 7，n 3＞n 7，即n 3＞n 4。
锁环4在轴向是自由的，故其内锥面与齿圈3的外锥面并不接触。
若要挂入六档，可用拨叉拨动接合套7，并通过定位销6带动滑块5一起向左移动。
当滑块左端面与锁环4的缺口c (图14—13)的端面接触时，便推动锁环移向齿圈3，使具有转速差(n 3＞n 4)的两锥面一经接触便产生摩擦作用(图14—14b)。
同步器讲座教学课件PPT
齿座产品制造要点
• 内外花键跨棒距； • 推块槽对称度； • 弹簧孔深及弹簧孔轴向 尺寸； • 内花键厚度尺寸
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
齿套产品制造要点
• 内花键跨棒距 • 拨叉槽对称度、粗糙度； • 锁止角、倒锥角；
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
锥毂产品制造要点
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
同步器 2007.08
同步器总成产品制造、装配要点
拨叉槽
• 同步器总成接口相关 尺寸：结合齿内花键、 齿座内花键、拨叉槽 • 总成装配需要注意并 紧尺寸、滑套滑动顺 畅 • 同步环锥面涂油等
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
同步器换挡过程
过程2”同步过程”
滑套继续朝前运动，使得滑套8的 内齿和同步环3的外齿开始接触。 换档力通过锁止块7和滑套8被导 入同步环上。在滑套内齿上产生 了由锁止装置打开的锁止转矩TZ， 小于摩擦转矩TR。
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
同步器换挡过程
过程3”解锁过程 ”
当达到同样转速时摩擦转矩接近零， 第三过程。解锁过程开始，锁止转矩 大于摩擦转矩，滑套的内齿使同步环 产生一个逆转过程，换档力急速下降， 锥毂与同步环锥面上产生强大的摩擦 力而发生同步运动。达到同步后，结 合套开始向齿轮方向移动。
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
过程5” 滑套锁定锥毂”
结合套的齿把离合器锥毂相对 于同步环扭转。换档通路打开， 结合套建立起在档位齿轮组和 驱动轴之间的形状锁定的功率 流向.
十堰同创传动技术有限公司研发中心 2007.08
说课锁环式同步器(PPT文档)
目标 导学法
演示 促学法
明确学习目标，促使学生积极讨论探 究，寻找正确答案。
由教师亲身演示，强化操作规范；并 通过点评与总结，巩固和深化知识。
环节四
说教学过程
为了达到预期的教学目标，我将本节课的教学 过程分成以下几个阶段：
创设情境 导入新课
查阅资料 完成工单
出现疑问 分组讨论
设置任务 实际操作
教师演示 解答疑问
课堂总结 突破难点
最终 目标
联系所学 排除故障
锁环式同步器
如何解决
创
设
换挡困难
情
境
导
无法换挡
入
新 课
推动换挡杆
导入新课
要求学生用5分钟的时间阅读课本“锁环 式同步器”相应章节，完成下面的学习任务 书。
查 阅 资 料
完
成
工 单
体现重点
在完成任务书之后，我把学生分成四个小组，分组将 同步器的各个零件组装起来。
3、齿对齐时结合套可以继续向左移动，将齿轮与输出轴连接起来 同步旋转，完成顺利换挡。
突破难点
通过分步骤、化繁为简的方法突破难点
引导学生联系本节课的教学内容，分析变速器换档 困难的故障原因并写出排除故障的方案。根据方案维修 导入课题阶段换挡困难的变速器。
突破难点
联
故障原因
系
所
学
同步器锁环、齿
环倒锥齿磨损
教师演示 加深印象
结合本节课的内容与教法，所使用到的教具如下：
桑塔纳2000变速器 （故障：换挡困难）
桑塔纳2000 五档锁环式同步器
学习任务书
底盘拆装实训资料
环节三
说学法
结合前面提到的教法，本节课我引导学生采用 以下三种学法，实现教学目标。
《同步器工作原理》幻灯片
典型变速箱构造
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
各部件名称
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
主箱双锥面同步器3D图
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
主箱双锥面同步器3D图
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
空挡状态与挂Leabharlann 状态挂挡过程 HOW？空挡状态
挂挡状态 摘挡状态
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
不带同步器 带同步器的
MT
MT
AT
AMT
驾驶技能要求
☺☺
驾驶劳动强度
☺☺
油耗
☺
☺
☺
价格
☺
☺
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
常见同步器构造种类与材料
一、按锁止机构分类 1.锁销式 2.锁环式
二、按摩擦锥面个数分类 1.单锥面 2.双锥面 3.三锥面
三、其他不太常见同步器
一些补充概念：单向同步器、增力 式同步器等。
关于挂挡力与挂挡时间
好的变速箱设计，同步时间短、换挡轻便。 难以提供准确的量化指标。 挂挡时间——小于1秒 手球上挂挡力——小于10公斤力，极限情况不能超过 20公斤力。
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
副箱同步器
工作根本原理与主箱同步器一样 锁止 同步 完成挂挡
锁止机构不同 锁销中部锥形区域与滑套孔倒角为锁止面
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
同步器实验
变速箱整箱实验 1〕换挡寿命实验 2〕换挡性能实验 同步器单体实验 1〕单体寿命实验 2〕单体性能实验 实验数据与报告 1〕详尽的实验数据——例如实验条件、实验前后
磨损量的测量与记录、摩擦系数曲线、同步时间曲线等 2〕国家级实验中心的试验报告
同步器
MQ200—02T
(2）第一阶段（同步开始）要挂入四档时，操纵换档杆推动接合套，由于接 合套与滑块通过滑块中心的凸起部分相啮合，将接合套的运动传给滑块，当 滑块右端面与锁环的缺口的端面接触后，便同时推动锁环压在接合齿圈锥面 上，以起动同步器运作。由于齿圈4与锁环2转速不相等，即n4>n2，所以两 者一经接触便在其锥面之间产生摩擦力矩M1。齿圈4便通过摩擦力矩M1的作用 带动锁环2相对于接合套1超前转过一个角度，直到滑块与锁环缺口的另一侧 压紧。
学习情境3 手动变速器 第4章 手动变速器
3.3 同步器 3.3.3 同步器的构造及工作原理
1．锁环式惯性同步器
1）结构 同步器主要由花键毂、接合套、两个锁环（也称同步 环）、三个滑块和滑块弹簧等组成。
学习情境3
手动变速器
பைடு நூலகம்
以上零件分别是什么？
学习情境3 手动变速器 第4章 手动变速器
结构特点：
1、花键毂有内花键和外花键。花键毂上有3个均布的轴向槽， 每个槽内有一个滑快，滑快总是由弹簧压到接合套上。 2、锁环有内锥面，内锥面上有螺纹槽；结合齿圈有外锥面。 锁环上也有3个缺口。 3、齿轮接合齿圈、锁环、接合套的花键齿，在相对着的一 端有倒角。
(4）第三阶段（完成同步）随着驾驶员继续推换档杆,对接合套施加推力，摩 擦锥面之间的摩擦力矩就会使齿圈4的转速迅速降低，直至与锁环同步，赖以 产生阻止作用的惯性力矩也就消失。此时驾驶员还在继续向前拨动接合套， 故拨环力矩M2仍存在，M2使锁环及接合齿圈相对接合套向后退转一个角度，两 锁止角不再接触，接合套得以继续右移与待啮合的四档接合齿圈进入啮合。 但是，如果此时接合套的花键齿恰好与齿圈的花键齿发生抵触，则作用于接 合套上的轴向力在齿圈的倒角面上也将会产生一个切向分力，靠此切向分力 便可拨动齿圈及与其相联系的零件相对于接合套转过一个角度，从而使接合 套与齿圈进入啮合，即最终完成换入四档的过程。
锁环同步器换挡原理
锁环同步器换挡原理
锁环同步器（Synchronizer）是用于实现手动变速器换挡的一种机械装置。
其工作原理是在换挡过程中通过锁环的嵌合和分离来使动力流从一个齿轮传递到另一个齿轮。
具体的工作过程如下：
1. 锁环同步器由两个部分组成，一个是内圆锁环，一个是外圆锁环。
内圆锁环与输入轴齿轮相连，外圆锁环与输出轴齿轮相连。
2. 在换挡过程中，变速器的换挡杆通过操纵杆和选择杆把锁环的位置调整到适当的位置。
3. 当要进行换挡时，内圆锁环和外圆锁环之间的嵌合形成一个沟槽，沟槽中的嵌合齿轮会阻止内圆锁环和外圆锁环之间的相对旋转。
4. 当换挡杆移动到换挡位置时，内圆锁环和外圆锁环之间的嵌合齿轮会离开沟槽，使内圆锁环能够自由旋转。
5. 当内圆锁环自由旋转时，通过齿轮的传动作用，将动力从当前齿轮传递到下一个齿轮，实现换挡的目的。
6. 在换挡过程中，还需要进行离合器的操作，以保证齿轮切换平稳。
总的来说，锁环同步器通过调整内圆锁环和外圆锁环之间的嵌合和分离来实现换挡。
同步器Microsoft_PowerPoint_演示文稿
139/5
同步器是改善汽车机械式变速器换挡性能的主要零 部件，对减轻驾驶员的劳动强度，致使操纵轻便，提高 齿轮及传动系统的平均使用寿命，提高汽车形式安全性 和舒适性，并对改善汽车起步时的加速性和经济性起着 极其重要的作用。
第6页
一、同步器的分类
同步器
常压式
惯性式
自行增力式
锁环式惯性同步器
锁销式惯性同步器
１.锁环式同步器
工作可靠、耐用，摩擦锥面 半径受限，转矩容量不大； 适于轻型以下汽车，广泛用 于轿车及轻型客、货汽车。
摩擦元件
2.锁销式惯性同步器
与锁环式类似,但锁止元件是三个 锁销及相配的锁销孔倒角,另有三 个以弹簧及钢球定位的定位销。摩 擦元件是铆在锁销两端的同步锥环。 摩擦锥面径向尺寸大,转矩容量大, 广泛用于中、重型汽车上。
同步器结构原理
•同步器及其工作原理
1.同步器作用 •使啮合件与待啮合件同步啮合。
五 档 花 键 毂
啮合件 待啮合件
•同步器及其工作原理
2.同步器组成 •结合套,花键毂，滑块，弹簧圈，同 步环。
139/3
•同步器及其工作原理
3.同步器结构Leabharlann .同步器结构实物结构
139/4
•同步器及其工作原理
4.同步原理
4）随着换档力P的不断增大，同步锥面上的摩 擦力矩Mf亦不断增加。当摩擦力矩Mf增加到等 于输入端的惯性矩时，被连接的两啮合件的角 速度相等，摩擦力矩Mf为零，从而实现同步。
5）在力P的继续作用下，所产生的拨环力矩将使同步环转动 一角度，从而使两锁止斜面脱开，此时同步器齿套即可自由 地通过同步环而与齿轮上的结合齿啮合。
3）在力P的作用下，在同步锥 面上可形成一正压力。由于两 锥面存在有转速差，所以可在 这正压力作用下锥面上产生摩 擦力矩。力T则形成一拨环力 矩，力图使同步环反转而脱离 齿套齿端锁止斜面，但同步环 錐面上的摩擦力矩却阻止同步 环反转。只要在结构设计上保 证摩擦力矩大于拨环力矩，使 两个锁止斜面始终靠紧，从而 可阻止齿套移动。这一作用称 之为“锁止作用”
同步器的结构与工作原理
汽车底盘构造与维修
所示，花键毂用 内花键套装在轴的外花键上，用垫圈、卡环轴向定位。 三个滑块分别装在花键毂上三个均布的轴向槽内，沿槽 可以轴向移动。花键毂两端与齿轮之间各有一个青铜制 成的锁环（同步环）。锁环有内锥面，与接合齿圈外锥 面相配合，组成锥面摩擦副。通过这对锥面摩擦副的摩 擦，可使转速不等的两齿轮在接合之前迅速达到同步。
汽车底盘构造与维修
同步器的结构与工作原理
同步器的功用是使接合套与待啮合 的齿圈迅速同步，缩短换挡时间且防止 在同步前啮合而产生换挡冲击。
目前所采用的同步器几乎都是摩擦 式惯性同步器，按锁止装置不同可分为 锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器， 下面以锁环式惯性同步器为例介绍其结 构及工作原理。
同步器的结构与工作原理
同步器的结构与工作原理
图3-7 锁环式惯性同步器的结构
同步器的结构与工作原理
二、 同步器的工作原理
下面以二挡换三挡为例说明锁环 式惯性同步器的工作原理，如图3-8 所示。
同步器的结构与工作原理
图3-8 锁环式惯性同步器的工作原理
同步器的结构与工作原理
（1）空挡位置。 （2）挂挡。 （3）锁止。 （4）同步啮合。 锁环式惯性同步器尺寸小、结构紧凑，摩擦力矩较小。
再谈汽车锁环式惯性同步器
１ ． 结 构 交 代 的 不 详 细
图 １ 锁环式惯性同步器结构图
拨 叉
随 着社 会 的发 展 、 汽 车的普及 ， 与
汽 车 相 关 的教 材 、 读 物也越来越 多 了，
可 以 用 眼花 缭 乱来 形 容 ，但 繁荣 背 后
难 免 还 有 些 不尽 如 人 意 的 地 方 。根 据
了 ，尤 其 对 初 学 者 来说 ，更 是 云 里 雾 里。 本文 中 ， 我 以 贯『 生锁 环 式 同步 器 的
如 图 １所 示 为 锁 环 式 惯 性 同 步 器 结构 图 。 图形 交 代 得 不 清 楚 ， 打“ ？”
再 谈汽 车 锁 环式 惯性同步器
知 识点为例 ， 进行一 下阐述。
目前 职 业 院 校 所 使 用 的 汽 车 教
材 ，主要 以交通 版和 劳 动版 为 主 ， 根
据 本人 的教 学经 历和 查 阅资料 ， 我 感 觉 这一 系列 教材 有缺 憾 ， 尤 其 是 汽 车 底 盘 部 分 锁 环 式 惯 性 同 步 器 知 识 点
的介绍 ， 较 为典型 。
本 人 从 教 数 十 年 的 经 验 ，查 阅大 量 资
变速
齿 端锥 面
料和 走 访 调 研 ，我 发现 汽 车 类 教 材 里
有 些 知 识 交 代 得 不 够 清 楚 ，且 雷 同 较 多， 这本教材里是这样 ， 那 本 读 物 里 也
ａ ） 同步开始
ｂ ） 同步过程
ｃ ） 挂入挡位
程 。 另外 ， 教 材 里介 绍 的是 桑塔 纳 ２ 轴 变速 器里 的 同步 器 ， 而 教 材 里 给 出 的图形 ， 却 不 是 桑 塔 纳 变 速 器 里 的 同