变速箱同步器失效问题分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同步器在新车使用初期，会发生烧蚀现象，锥 环与锥盘锥面间的间隙太小或没有间隙。新车或大 修车在变速器装复后， 一般发生在锥环与锥盘接触 的斜面上。烧蚀的原因主要是使用不当，如下坡滑 行时，变速器输出轴被底盘推动旋转，而中间轴不 旋转，润滑油不能产生润滑效果，再加上同步器锥 环和锥盘的轴向间隙有限，加工中的毛刺、飞边清 理不干净，可能在接触面上造成局部接触和干摩擦， 引起烧蚀。
另外变速器内部清洁度要求高，清洁不干净不 但影响油泵的正常工作，还会影响轴承和同步器的 润滑，造成抱轴等严重后果。为此要求清洗机的自动 化程度、密封性、维修的方便性都较高。 ２．４ 档位转换不当
汽车驾驶员在驾驶过程中，过于频繁地进行高 低档的转换，会增加同步器的工作频率，导致磨损增 大，进而提升同步器失效的可能性。所以在驾驶时要 进行正确的操作，以此延长同步器的寿命。在汽车行 驶过程中，尽可能减少不必须要的高低档转换。驾驶
收稿日期：２０１８－１０－１２ 作者简介：杨孟燕（１９８８—），女，本科，毕业于山西农业大学， 助理工程师，从事奥迪特评审工作。
挡的同步器改变成为双锥型的同步器，不仅可以缩 短同步的时间，还能减少其换挡力。要想提高操作性 能，首先应拥有一个较小的换挡杆推理，这样就可以 利用较短的时间来让同步的时间变长，当同步器中 转动的惯量增大时，也会引起同步的时间变长。其 次，还可以增加同环和锥环摩擦的系数。最后，增加 摩擦锥面的半径，尽量在有限的空间内增大椎体的 半径。
同步器的应用一般是按照同步运行、锁销式运 行和齿圈运动三个顺序进行的。当汽车在行驶过程 中，档位之间的互换与同步器中两个齿轮角的运行 速度相同，这样避免了因齿轮撞击所引起的噪音，进 而节省操纵的时间。变速器的结构原理，在设计时， 一般是按照 １ 档和 ２ 挡为锁销式的同步器，当整车 在运行时，可能会因为同步器同步的时间较长，而出 现换挡卡顿的问题，影响了换挡的便捷性。针对此类 问题，还是需要对同步器的结构进行重新设置，将 ２
·２９８·
机械管理开发 ｊｘｇｌｋｆｂｊｂ＠１２６．ｃｏｍ
第 ３４ 卷
２．２ 离合器制动不当 若是踩离合器的踏板没有踩到底，则会导致离
合器制动阀无法发挥作用，这时就需要强行挂挡起 步。在正常运行过程中，分离离合器也把踏板踩到 底，但这样会导致同步器磨损增加与损坏，进而导致 同步器的失效。因此，在行驶过程中需要在起步时将 离合器踏板踩到底，让离合器制动生效，让挂挡更加 快速与平稳。在汽车行驶过程中，驾驶员要掌握好离 合器踏板的自由行程，当自由行程符合相关标准时， 踩离合器只需要遇到一个有力的硬点即可。总而言 之，科学合理的操作可以降低部件的损坏和磨损，进 而降低同步器失效的可能性。 ２．３ 变速箱清洁度差
摘 要：为保障整车的使用寿命，从变速箱同步器的基本概念入手，从同步器性能材料的选择、离合器制动操
作、变速箱清洁度、挡位转换操作等方面归纳总结变速箱同步器失效的原因和预防措施。
关键词：变速箱 同步器 失效
中图分类号：ＴＨ１３２．４６
文献标识码：Ａ
文章编号：1003-773X（2019）02-0297-02
同步器常见的失效模式有：同步器锥环的加工 尺寸错误、同步器装配错误、同步器锁销断裂、同步 器齿座损坏变形、同步器锥环磨损、同步器锥环及齿 套损坏变形［１］。其失效原因大致有以下四类： ２．１ 同步器性能材料的选择不当
传统的同步器齿环用合金铜材料制造，虽然这 种材料的各项性能大体能满足同步器的工作要求， 但是造价太高。近年来同步器齿环制造技术在国内 外有了迅猛的发展。主要表现在两个方面：其一是采 用新型材料，例如新型铜合金材料、铜基双金属材 料、钢质及双金属材料与复合材料。其二是采取新工 艺设备，例如精锻、粉末冶金制造、液态模锻等。根据 不同的路段需要，不同变速箱使用性能对同步器要 求也不一样。因此选择合适的材料和工艺，来满足同 步器齿环工作时的耐磨性，良好的韧性及抗击和抗 震动性能也至关重要。
同步器因磨损而失效不仅会导致汽车在挂挡时 出现打齿或挂不上挡等现象， 直接影响驾驶者的换 挡感受，而且还会加剧变速箱传动齿轮的磨损，从而 导致变速箱传动效率和使用寿命的降低， 这对于整 车的使用甚至外界环境均不利。 1 变速箱同步器工作原理
同步器的基本原理是靠同步环的锥面在两个齿 轮之间进行摩擦，使快的减慢，慢的加快。达到同步 后，才能使齿圈接合。常见的同步器有常压式、惯性 式与自动增力式。
因为变速器输入轴和输出轴都以各自的速度进 行旋转，在变换档位时会存在同步问题。两个旋转速 度不一样，齿轮若是强行啮合会导致冲击与碰撞，进 而将齿轮损坏。所以，旧式变速器换挡需要使用两脚 离合的方式，升档在空档位置滞留，建档则需要在空 档位置加油门，以此来缩短齿轮转速差。不过这个操 作比较复杂，驾驶员在驾驶时无法精准掌控。在这种 情况下，同步器就因此而出现，经过对同步器的使 用，可以把要啮合的齿轮实现一致的转速，让啮合更 加顺利。 2 变速箱同步器失效问题原因
总第 １９０ 期 ２０１９ 年第２ 期
经验交流
机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｔｏｔａｌ １９０ Ｎｏ．２，２０１９
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．１２６
变速箱同步器失效问题分析
杨孟燕
（中国重汽集团大同齿轮有限公司， 山西 大同 ０３７００５）
引言 随着汽车工业的发展，汽车行业对其技术有了Байду номын сангаас
一定的要求，对零部件的高精度要求也有了一定的 提高。设计时变速器的设计寿命与整车的设计寿命 相当，但是由于在较恶劣的环境下（转速高、扭矩大、 温度高） 工作，或者在换挡时有较大的摩擦和冲击 力，使变速器的零部件也容易出现故障和失效。
在变速箱中同步器是最关键的一个零部件。同 步器的作用在于变速箱换挡时，经过同步环与椎体 一个摩擦接触的过程，使转速不等的齿轮在实现同 步之后再进行相互啮合，以免换挡时在齿轮之间形 成冲击，保障换挡工作的平稳进行。在实际运行过程 中，同步器会因为多方面的原因出现故障。
另外变速器内部清洁度要求高，清洁不干净不 但影响油泵的正常工作，还会影响轴承和同步器的 润滑，造成抱轴等严重后果。为此要求清洗机的自动 化程度、密封性、维修的方便性都较高。 ２．４ 档位转换不当
汽车驾驶员在驾驶过程中，过于频繁地进行高 低档的转换，会增加同步器的工作频率，导致磨损增 大，进而提升同步器失效的可能性。所以在驾驶时要 进行正确的操作，以此延长同步器的寿命。在汽车行 驶过程中，尽可能减少不必须要的高低档转换。驾驶
收稿日期：２０１８－１０－１２ 作者简介：杨孟燕（１９８８—），女，本科，毕业于山西农业大学， 助理工程师，从事奥迪特评审工作。
挡的同步器改变成为双锥型的同步器，不仅可以缩 短同步的时间，还能减少其换挡力。要想提高操作性 能，首先应拥有一个较小的换挡杆推理，这样就可以 利用较短的时间来让同步的时间变长，当同步器中 转动的惯量增大时，也会引起同步的时间变长。其 次，还可以增加同环和锥环摩擦的系数。最后，增加 摩擦锥面的半径，尽量在有限的空间内增大椎体的 半径。
同步器的应用一般是按照同步运行、锁销式运 行和齿圈运动三个顺序进行的。当汽车在行驶过程 中，档位之间的互换与同步器中两个齿轮角的运行 速度相同，这样避免了因齿轮撞击所引起的噪音，进 而节省操纵的时间。变速器的结构原理，在设计时， 一般是按照 １ 档和 ２ 挡为锁销式的同步器，当整车 在运行时，可能会因为同步器同步的时间较长，而出 现换挡卡顿的问题，影响了换挡的便捷性。针对此类 问题，还是需要对同步器的结构进行重新设置，将 ２
·２９８·
机械管理开发 ｊｘｇｌｋｆｂｊｂ＠１２６．ｃｏｍ
第 ３４ 卷
２．２ 离合器制动不当 若是踩离合器的踏板没有踩到底，则会导致离
合器制动阀无法发挥作用，这时就需要强行挂挡起 步。在正常运行过程中，分离离合器也把踏板踩到 底，但这样会导致同步器磨损增加与损坏，进而导致 同步器的失效。因此，在行驶过程中需要在起步时将 离合器踏板踩到底，让离合器制动生效，让挂挡更加 快速与平稳。在汽车行驶过程中，驾驶员要掌握好离 合器踏板的自由行程，当自由行程符合相关标准时， 踩离合器只需要遇到一个有力的硬点即可。总而言 之，科学合理的操作可以降低部件的损坏和磨损，进 而降低同步器失效的可能性。 ２．３ 变速箱清洁度差
摘 要：为保障整车的使用寿命，从变速箱同步器的基本概念入手，从同步器性能材料的选择、离合器制动操
作、变速箱清洁度、挡位转换操作等方面归纳总结变速箱同步器失效的原因和预防措施。
关键词：变速箱 同步器 失效
中图分类号：ＴＨ１３２．４６
文献标识码：Ａ
文章编号：1003-773X（2019）02-0297-02
同步器常见的失效模式有：同步器锥环的加工 尺寸错误、同步器装配错误、同步器锁销断裂、同步 器齿座损坏变形、同步器锥环磨损、同步器锥环及齿 套损坏变形［１］。其失效原因大致有以下四类： ２．１ 同步器性能材料的选择不当
传统的同步器齿环用合金铜材料制造，虽然这 种材料的各项性能大体能满足同步器的工作要求， 但是造价太高。近年来同步器齿环制造技术在国内 外有了迅猛的发展。主要表现在两个方面：其一是采 用新型材料，例如新型铜合金材料、铜基双金属材 料、钢质及双金属材料与复合材料。其二是采取新工 艺设备，例如精锻、粉末冶金制造、液态模锻等。根据 不同的路段需要，不同变速箱使用性能对同步器要 求也不一样。因此选择合适的材料和工艺，来满足同 步器齿环工作时的耐磨性，良好的韧性及抗击和抗 震动性能也至关重要。
同步器因磨损而失效不仅会导致汽车在挂挡时 出现打齿或挂不上挡等现象， 直接影响驾驶者的换 挡感受，而且还会加剧变速箱传动齿轮的磨损，从而 导致变速箱传动效率和使用寿命的降低， 这对于整 车的使用甚至外界环境均不利。 1 变速箱同步器工作原理
同步器的基本原理是靠同步环的锥面在两个齿 轮之间进行摩擦，使快的减慢，慢的加快。达到同步 后，才能使齿圈接合。常见的同步器有常压式、惯性 式与自动增力式。
因为变速器输入轴和输出轴都以各自的速度进 行旋转，在变换档位时会存在同步问题。两个旋转速 度不一样，齿轮若是强行啮合会导致冲击与碰撞，进 而将齿轮损坏。所以，旧式变速器换挡需要使用两脚 离合的方式，升档在空档位置滞留，建档则需要在空 档位置加油门，以此来缩短齿轮转速差。不过这个操 作比较复杂，驾驶员在驾驶时无法精准掌控。在这种 情况下，同步器就因此而出现，经过对同步器的使 用，可以把要啮合的齿轮实现一致的转速，让啮合更 加顺利。 2 变速箱同步器失效问题原因
总第 １９０ 期 ２０１９ 年第２ 期
经验交流
机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｔｏｔａｌ １９０ Ｎｏ．２，２０１９
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．１２６
变速箱同步器失效问题分析
杨孟燕
（中国重汽集团大同齿轮有限公司， 山西 大同 ０３７００５）
引言 随着汽车工业的发展，汽车行业对其技术有了Байду номын сангаас
一定的要求，对零部件的高精度要求也有了一定的 提高。设计时变速器的设计寿命与整车的设计寿命 相当，但是由于在较恶劣的环境下（转速高、扭矩大、 温度高） 工作，或者在换挡时有较大的摩擦和冲击 力，使变速器的零部件也容易出现故障和失效。
在变速箱中同步器是最关键的一个零部件。同 步器的作用在于变速箱换挡时，经过同步环与椎体 一个摩擦接触的过程，使转速不等的齿轮在实现同 步之后再进行相互啮合，以免换挡时在齿轮之间形 成冲击，保障换挡工作的平稳进行。在实际运行过程 中，同步器会因为多方面的原因出现故障。