同步器工作原理

常见同步器摩擦材料 1.铜：铜合金、烧结铜 2.钼 3.纸：纸基复合材料 4.碳：碳基复合材料、碳纤维
常见同步器锥环基体材料 1.铜 2.粉末冶金 3.钢：锻造钢环、冲压钢环
常用同步器结构
主箱双（单）锥面锁环式同步器
副箱锁销式同步器
典型变速箱结构
各部件名称
主箱双锥面同步器3D图
主箱双锥面同步器3D图
b)滑套连齿
关于锁止
预同步（进入锁止位置）同步（保持锁止）完成挂挡 不锁止即打齿 摩擦力矩>拨环力矩 锁止可靠性与摩擦材料参数有关 锁止可靠性与同步环、滑套、滑块、柱塞等结构设计有关
a）非锁止状态
b）锁止状态
变速箱中与同步器相关的零件尺寸控制
升挡与降挡比较
升挡轻、降挡重；升挡快、降挡慢。为什么？
反向旋转一定角度，锁止销与滑套上的锁止孔呈锁止状态； 2）同步阶段：同步器锥环锥面与齿轮锥面贴合，产生摩擦力矩； 3）同步结束，摩擦力矩降为零，锥环总成在拨环力矩作用下，回转一定角度，滑套越过锁止销
台阶； 4）滑套与齿轮结合齿相结合，挂挡结束。
副箱同步器3D图
副箱同步器3D图
副箱同步器锁止状态示意图
以12JS160T一二挡为例：
1档升2档
2档降1档
折算到被同步齿轮的转动惯量（kg*m^2）
1.46
2.41
滑套上挂挡力（N）
400
400
被同步齿轮转速变化（rpm）
147
114
同步时间（s）
0.33
0.63
上述计算没有考虑搅油阻力。 如果考虑搅油阻力，1挡升2挡需要将2挡齿轮转速降下来，搅油阻力起正面作用，会缩短同 步时间；2挡降1挡需要将1挡齿轮的转速升高，搅油阻力起反面作用，会延长同步时间。
锁止状态
非锁止状态
转动惯量与同步时间等的计算
可以计算同步力或者同步时间、 锁止安全系数等。 需要相关零件的转动惯量，即需 要零件的3D模型。 部分计算用参数需要实验获得。
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
主箱双锥面同步器工作视频
主箱同步器常用参数选择范围
锥面角：7°～9° 滑套外径：……目前最大Φ218 摩擦锥面半径：滑套外径 - X 锁止角：100 °～120 ° 总成轴向尺寸：46～55
关于限位
为什么要限位？ ——结合齿处倒锥齿 ——滑套与拨叉磨损、噪音 常用限位结构：
a)结合齿尖状突起
空挡状态与挂挡状态
挂挡过程
HOW？
空挡状态
摘挡状态
挂挡状态
锁环式同步器工作过程
1.滑套离开空档位置，通过柱塞带动滑块轴向移动； 2.预同步阶段：同步环旋转四分之一周节，进入锁止位置； 3.同步阶段：滑套上的齿与锥环的齿锁止面相接触，锥面间产生摩擦力矩； 4.同步结束，摩擦力矩降为零，同步环在拨环力矩作用下，回转四分之一周节，滑套穿过同步环； 5.滑套与结合齿圈的齿相结合，挂档结束。
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同步器工作原理
为什么要用同步器
不带同步器MT
带同步器的MT
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常见同步器结构种类与材料
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。 难以提供精确的量化指标。 ➢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。
副箱同步器
工作基本原理与主箱同步器相同 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
工作过程： 1）摘挡至空挡阶段：滑套从一侧挡位摘至空挡，在弹簧的作用下，两侧锥环总成（带锁止销）