同步环摩擦材料介绍
汽车同步器齿环摩擦材料用改性酚醛树脂表征
峰 , 而 交联 生 成 的亚 甲 基 醚桥 对 应 的 谱带 在 1 050 cm 处未 出 现 , 说明 该 样 品 是 未 固 化的 酚 醛 树 脂 。 -1 -1 三聚氰胺甲醛 树脂在 1 560 cm 有特征 峰 ;720 cm
-1
峰对应于 长链 长碳链存在
[ 7 ～ 11]
CH 2
Abstract : W ith modern in strum en ts includ ing X ray diffraction, IR , H NM R ,
1 13
1
1
2
3
1
CNM R , au to m ob ile syn ch ron izing ring
friction m aterials, wh ich co m posed of pheno lic resin mod ified by cashew nu t oil and m elam ine were analyzed.W ith DSC TG technology, its so lid ifying, ox idation and d ecomposition p rocess were ob served. X ray d iffraction shows m od ified pheno lic resin is m ain ly a m orphous stru ctu re . IR ind icates that there is cashew nu t oi l and m ela m in e in the structure . 1H NM R and CNM R show pheno lic, cashew nu t oil and m ela m ine for m copolym er . F rom DSCTG ana lyzing, around 70. 5 ℃ and 98.3 ℃ t w o volatile endother ma l peaks appeare . There is an exother m ic peak by oxidation and decomposition. A fter 156.1 ℃,
摩擦材料综述
文献综述1.0摩擦材料简介摩擦材料是一类应用在各种交通工具（如汽车，火车，摩托车，飞机，轮船，自行车等）及各类动力机械（如石油钻机，拖拉机，电梯，挖掘机，坦克等）上，依靠摩擦作用来完成制动和传动功能的部件材料，它主要包括用于制动的制动器衬片(俗称刹车片)和用于传动的离合器面片(俗称离合器片)。
它是所有车辆和大部分动力机械组成的不可或缺部件，发挥着不可替代的作用。
在使用上要求其要有一定的摩擦系数，足够的机械强度、稳定性，低的制动噪音，以及较低的磨损率以并很好的耐高温性能。
一般的单一材料往往不能达到性能要求，故决定它是必须是一类由增强纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂和填料等原材料混合压制成型的三元复合材料。
这不仅克服了单一的原料缺陷，而且可以通过不同原料之间的性能偶合来发挥单一组分本身没有的性能。
它的主体复合成分为粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类以及其他的钢背等附件，摩擦材料的制备方法分为干式和湿式两种。
干式制备的摩擦材料主要采用无石棉的有机材料和烧结摩擦材料；湿式制备的摩擦材料主要有纸基摩擦材料、石墨基摩擦材料和烧结摩擦材料。
1．1摩擦材料组成1.1.1增强纤维增强纤维是一类常见的增强体材料，增强纤维的使用主要使制动材料具有一定的强度和韧性，耐得住冲击、剪切、拉伸等机械作用而不会出现了裂纹、断裂、崩溃等损伤。
因此应有足够的强韧性，良好的摩擦磨损性能，与树脂的分散黏附能力好，耐热性好。
摩擦材料按增强纤维出现次序可分为先期使用的石棉材料增强纤维和后期兴起的无石棉摩擦材料。
石棉材料因具有良好的分散性和结合性，有较高的比模量，耐磨并且在高温环境下力学性能不衰退等优良特性并且由于其分布广，成本低廉、价格便宜，性价比高起初被公认为最理想的增强材料被广泛应用于摩擦材料及其他行业，但石棉纤维会被无限分割成非常细小的人肉眼观察不到的纤维很容易被人通过呼吸系统吸收沉积在肺部，引发肺部疾病乃至癌变。
因此石棉已被国际癌症研究中心确定为致癌物。
同步器设计手册教学教材
对于中间轴，是齿轮A、B随第一轴即离合器而转动。由于这一段的转动惯量小，离合器分离后，会在很短时间t′x 内停止转动，Vp3和VP2很快随第一轴的停止而趋于零。
当中间轴与第二轴以不同的速度降低的过程中，齿轮P3和S3圆周线速度相等，驾驶员就要巧妙地抓住这段时间，把齿轮P3和齿轮S3接合上。所以在低档换高档的过程中，全靠驾驶员的熟练操作和丰富经验，同时注意力也要特别集中。
图7
6.同步器齿环。同步器齿环是同步器中的一个重要零件。内孔是锥面，与接合齿的外锥面配合。整个内锥面上是螺距等于0.6左右的螺纹，用来破坏外锥面上的油膜，提高它们之间的摩擦系数。内锥面沿轴向开有一些槽，便于流出被两锥面之间挤出的油。轮齿靠近齿套端有倒角。倒角有两个作用，一是在没有同步前起锁止作用，二是同步后便于齿套进入。倒角角度的大小与齿套相同。齿环的外圆处，有三个均布的方槽（或三个凸台），是滑块推动同步环的位置，方槽（或凸台）中心应与所在齿槽中心重合，方槽（或凸台）宽度与滑块（或齿毂上的槽）宽度的差等于二分之一齿距。
早期开发的同步器为常压式同步器，有锥形和片式两种。由于它不能保证被啮合齿轮在同步状态（即角速度相等）下实现换档，不能从根本上解决换档时啮合冲击问题，所以这种同步器目前已被淘汰。
伊顿进口变速箱文档(46页)
Synchro -9 Twin Countershaft Fully Synchronized Transmission
? 2002 Eaton Corporation. A l l rights reserved.
S9 transmission training manaul
特点 Characteristics
S-9(synchro-9)系列9档双中间轴全同步器变速器是美国伊顿公司最新投放市场的高科技产品， 整体采用了美国 EATON 公司先进的设计理念，主副箱组合设计，主箱为手操纵，副箱为 气操纵，具有 9个前进档， 1个倒档。
1. 主、副箱全同步器设计，配置有当今世界最先进的自动增力式同步器
倒档 Power Flow Reverse Gear
CONFIDENTIAL
动力传递路线图 Power Flow
低速档 Power Flow LO Gear
CONFIDENTIAL
动力传递路线图 Power Flow
1档
Power Flow 1 stGear
CONFIDENTIAL
动力传递路线图 Power
主变速器为手操纵，低 1－2 －3－4 及倒档在低档区， 5 －6－7 －8档在高 档区。有两个空档位置，一个在低档区 3－4 档，另一个在高档区 5 －6档。副变速器为气 操纵换档气压为 0. 75Mpa 。
RTS 型双H 换档机构操纵手球位置图 双H 换档机构气动线路示意图
装在双H 操纵装置中横向换档杆上的拨头直接控制双 H 气阀，使其 接通高档区的气路或低档区的气路，来实现高档区档位与低档区档 位的自由转换。双 H 气阀上的孔口 1为进气口，孔口 2和4为出气口 ，孔口 3和5 为排气口。
某型变速器三四挡换挡打齿原因分析及解决措施
某型变速器三四挡换挡打齿原因分析及解决措施高东海【摘要】针对变速器三四挡打齿故障,排查了装配间隙、清洁度、接合齿圈外锥面、同步环内锥面质量等因素,从设计源头核对各挡位的同步关系,三四挡同步器工作条件较为苛刻.为改善其同步性能,采用摩擦性能更优越的\"钢基体+EFR 5010碳复合材料\"同步环替代原先的铜环,切换之后未再有打齿故障出现.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P85-89)【关键词】变速器;打齿;同步环;碳复合材料【作者】高东海【作者单位】南京依维柯汽车有限公司,南京 211800【正文语种】中文【中图分类】U463.2120 引言某商用车用变速器小批量上市后，时有三四挡换挡打齿故障的售后反馈。
换挡打齿产生了嘎嘎的噪声，换挡过程冲击大，手感差，影响了整车换挡功能的实现，引起了顾客极大抱怨，甚至影响了产品口碑。
为了消除顾客抱怨，减少索赔损失，亟待找出故障发生原因并采取相关措施予以有效解决，保证产品品质，提升产品市场竞争力。
1 变速器概况与打齿情况该变速器为三轴纵置式变速器，最大输入转矩400 N·m，具有6个前进挡位和1个倒挡。
其一二挡、五六挡、倒挡同步器布置在输出轴上，三四挡同步器布置在中间轴上。
其传动结构和同步器布置见图1，其中一二挡采用直径为φ103 mm双锥面同步环，三四、五六挡采用相同规格直径φ84 mm的单锥面同步环。
图1 变速器的传动布局对市场上售后反馈的三四挡打齿故障进行统计，故障率在5‰ ～10‰。
首次打齿一般出现在数千公里行驶里程阶段。
根据质量管理系统进行追溯，同台变速器在装配线下线台架试车阶段和随新车上路行驶初期三四挡换挡功能正常，并未有打齿现象。
调查和统计故障车驾驶员反馈的信息，三四挡出现打齿的同台变速器其一二挡、五六挡换挡力和换挡时间适宜，换挡功能正常。
所谓打齿，即换挡时同步器齿套与挡位齿轮转速未能达到同步状态就在拨叉推动下与挡位齿轮的接合齿圈强制进行了啮合，由于二者转速不同，同步器齿套与挡位齿轮的接合齿圈发生撞击，发出嘎嘎的刺耳噪声，换挡手柄上产生剧烈冲击。
热喷涂材料
封严涂层粉末封严涂层粉末牌号名称化学成分%粒度范围典型应用LF105铝硅氮化硼粉APSAl8Si20BN 包覆80/325目优质可磨涂层，用于喷气发压气机，工作温度可达48LF106铝硅石墨粉CFS Al8Si23C 包覆115目/5μm 压气机可磨涂层，工作温度480℃LF107铝硅石墨粉APS Al7Si26C 包覆80目/8μm 工作温度315-425℃，压气涂层LF108铝硅石墨粉APS Al5Si45C 包覆100目/8μm 工作温度315-425℃，压气涂层LF109铝硅聚酯粉APS Al12Si40 聚酯包覆115目/10μm工作温度325℃，压气机可LF110铝硅聚酰亚胺粉CFSAl12Si48 聚酰亚胺复合170/16μm工作温度350℃，压气机可LF132铝青铜粉CFSAPSCu10Al 包覆150/325目活塞导轨，拔叉，压气机气LF134铝青铜粉CFSAPSCu11.5Al1.5Fe 包覆125/25μm拔叉，压力配合面、支撑面LF137铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe10 聚酯混合125/10μm可磨涂层，工作温度650℃LF138铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe14 聚酯包覆125/15μm可磨涂层，工作温度650℃LF139铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe5 聚酯混合125/15μm可磨涂层，工作温度650℃LF140铜铝二硫化钼粉APSCu9.5Al7.5（MoS2）包覆115/325目自粘结，自润滑，轴承及铜金修复LF141铜包石墨粉APS Cu30C150/325目电触头材料及低摩擦材料LF226镍包石墨粉CFS Ni15C 包覆170目/30μm工作温度480℃，压气机级LF227镍包石墨粉CFS Ni20C 包覆150/325目压气机级间可磨涂层LF228镍包石墨粉CFS Ni25C 包覆170目/30μm压气机级间涂层170目/20μmLF229镍铬铝包膨润土粉CFSNi4Cr4Al21 膨润土包覆100/325目可磨涂层，工作温度＜815LF230镍铬铝包膨润土粉CFSNi4Cr4Al21 膨润土100/200目可磨涂层，工作温度＜815LF231镍铬铁铝氮化硼粉CFSNi14Cr8Fe5BN3.5 Al115/325目压气机，工作温度＜480℃LF235镍包二硫化钼粉APSNi20-25（Mo S2 ）200/400目动密封件，低摩擦材料纯金属粉末纯金属粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF101铝粉CFS Al99依要求修复铝、镁基工件，屏蔽，抗蚀LF131铜粉CFS Cu99依要求修复铜基工件，屏蔽，导电LF145钼粉CFS Mo99.5170/400目活塞环，同步环，阀件，配合件LF152铬粉APS Cr99.5依要求靶材，抗蚀涂层LF225镍粉APS CFS Ni99.5200/325目修复镍基工件LF341钨粉APS W99200/325目-火箭发动机喷管、尾椎、耐火坩埚，抗金属熔涂层-也可用于靶材铁基粉铁基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF156铁铝钼粉APS Fe3Al3Mo3CB115/325目铁基体的修复，曲轴颈LF159铁铬钼粉HVOF Fe17Cr11Mo3Ni3Si3Cu4B45/6μm<650℃的条件下抗腐蚀涂层LF160铁钼碳粉CFS APS Fe18Mo3C170目/10μm硬面支撑涂层，低摩擦系数LF161铁钼碳粉HVOF Fe30Mo2C45/6μm 镀硬铬的低价代替品，耐磨损、硬支撑面微震LF162铁镍铝粉APS Fe37Ni6Al150/325目喷涂时放热反应，形成强冶金结合，涂加工，抗高温氧化LF163铁镍钼粉CFS Fe35NiMoAl115/325目柴油机点火板及气缸头LF165铁钨镍粉APS Fe14WNiCr115/325目剪切强度高，用于坦克与推土机的摩擦车同步器钼基粉钼基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF143钼碳粉APS Mo3C170/325目韧性好，硬度高，耐滑动磨损好LF144钼镍合金粉APS Mo25NiSF170/325目自熔性，耐磨性好，摩擦系数高低，抗擦伤，用塞环LF147钼镍合金粉APS Mo30NiSF170/325目自熔性，抗硬表面磨损，硬度高，抗擦伤镍基粉镍基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF201铝包镍粉CFS APS Ni5Al170/325目自粘打底粉，抗高温氧化，加工性能好，件LF203镍包铝粉APS Ni18Al115/325目抗氧化抗磨损，抗氧化涂层的打底层LF204镍包铝粉APS Ni20Al115/325目抗氧化涂层的打底层LF207镍铬粉APS Ni20Cr150/325目抗氧化抗腐蚀，陶瓷涂层打底粉LF210镍铬铁粉APS Ni16Cr8Fe150/325目修复抗蚀钢、镍基合金工件LF211镍铬铝钼粉CFS APS Ni9Cr5Al5Mo115/325目涂层自粘，加工性好，抗氧化抗腐蚀LF212镍铬铝粉APS(Ni20Cr)6Al115/325目抗氧化抗腐蚀，陶瓷涂层打底层LF213镍钴铬铝钇粉APS Ni17Cr5Al3CoY2O3115目/20μm自粘，抗氧化抗腐蚀，热障涂层打底层LF214镍铬铝钼粉CFS APS Ni18Cr7Al5Mo115/325目良好的抗氧化抗腐蚀性，自粘涂层LF223镍钼铝粉CFS APS Ni5Mo5.5Al170/325目自粘，韧性强，抗冲刷，抗冲击，保护机件承密封和阀件LF232镍硼碳粉HVOF Ni31B9C50/15μm 耐磨涂层，比Al2O3 Cr3C2及TiC所组成金属耐磨LF233镍包铜粉APS Ni30Cu150/325目耐腐蚀，耐高温，导热性好，用于机床导轨LF234镍包氧化铝粉APS Ni20-75Al2O3150/325目耐腐蚀，耐高温，抗氧化，抗热震LF235镍包二硫化钼粉APS Ni25MoS2200/400目减磨涂层，润滑性好，化学及热稳定性好，于动密封，低摩擦材料LF236镍包金刚石粉APS Ni（20-25）金刚石200/400目高硬度、耐磨、耐冲刷，作磨损及切割材料LF237镍包铬粉APS Ni50Cr150/325目抗高温氧化，抗硫钒腐蚀，应用于燃油燃煤防蚀，抗蚀性比LX45更佳碳化铬基粉碳化铬基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF301F碳化铬粉HVOF APS Cr3C2325目/10μm涂层光滑致密，抗高温耐磨，但韧性LF302碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 7(Ni20Cr)325目/5μm抗高温，抗微震，抗磨损LF303碳化铬-镍铬粉HVOF Cr3C2 10(Ni20Cr)325目/10μm抗高温耐磨涂层，用于飞机涡轮机LF304镍包碳化铬粉HVOF APS Cr3C2 17Ni325目/10μm 耐严重磨损和微震磨损，良好的抗气抗冲蚀和抗滑动磨损LF305碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 20(Ni20Cr)325目/5μm 包覆型结构，抗高温，抗磨损性能优积效率高LF306碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 20(Ni20Cr)325目/10μm 团聚烧结型，抗高温抗磨损，抗气蚀气腐蚀LF307碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 25(Ni20Cr)325目/10μm 团聚烧结型，良好的耐滑动磨损和冲损，耐腐蚀LF308碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 25(Ni20Cr)150目/10μm 混合型，耐冲蚀、气蚀及微震磨损，于燃杆芯轴、热成型盘、泵件、机件LF309碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 35(Ni20Cr)325目/10μm 团聚型，涂层致密，硬度较低，耐磨损冲蚀性好LF310碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 50(Ni20Cr)250目/10μm混合型，抗高温腐蚀及侵蚀涂层LF311碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 50(Ni20Cr)170目/5μm 包覆型，韧性更好、抗硬面磨损及磨损LF312碳化铬-镍合金粉HVOFAPSCr3C2 25(NiCrAlY)325目/15μm烧结型，抗氧化性更好，用于炉内输涡轮机部件等LF313碳化铬-镍铬粉HVOFAPSCr39Ni7C170目/10μm雾化混合型，抗高温，耐磨耐蚀，用阀、液压杆、炉管、排气管、透平机LF314碳化铬-铁合金粉APS Cr3C215(FeCrAlY)150目/10μm结合强度高，蒸汽透平转子和静子碳化钨基粉碳化钨基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF321碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co250目/10μm 烧结型，镀硬铬的替代涂层，涂层光滑坚硬、耐磨、用于轧钢辊、锉棒LF322碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co270目/10μm 45/10μm 包覆型，镀硬铬的替代涂层，耐磨粒冲蚀磨损、滑动磨损，用于泵套、风件LF323碳化钨钴镍合金粉HVOF APS（WC12Co）35NiSF250目/15μm 170目/15μm混合型，涂层已部分自熔，致密、耐于玻璃模具、装甲部件、油田高压泵模具LF326碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co45/10μm 团聚烧结型，细晶WC，用于油田、拉用扇和压气机、泵件和机架，适用于LF328碳化钨-钴粉HVOF APS WC10Co45/10μm 镀硬铬的替代品，用于油田设备、拉丝风扇及压力机LF329碳化钨-钴粉HVOF APS WC17Co45/10μm 团聚型，高韧性，压应力涂层，抗微侵蚀，用于飞机起落架、泵密封、挤拔叉、排放阀,抗氧化及抗蚀性较差LF331碳化钨-钴粉CFS APS WC20Co53/10μm 烧结型，涂层致密，适用于牵引涂层辊LF332碳化钨-镍粉HVOF APS WC17Ni45/10μm包覆型，耐磨涂层，抗蚀性好于WC-LF334（碳化钨-钴）镍基合金粉APS（WC12Co）25NiSF75/45μm混合型，抗磨损抗冲蚀、排风机叶片LF335碳化钨-碳化铬粉HVOFAPSWC20Cr3C27Ni45/10μm团聚型，抗氧化性和耐蚀性高于WC-度高，微观结构好，用于闸门及阀件LF337碳化钨-碳化铬-镍铬粉HVOF APS（WC12Co）35（Cr3C220NiCr ）45/6μm镀硬铬的替代品，抗蚀性耐磨、抗冲微震LF338碳化钨-钴-铬粉HVOFAPSWC10Co4Cr53/10μm团聚型，镀硬铬的替代品，涂层应压好的抗蚀性、耐磨性及耐冲蚀性，表度高，应用于湿的腐蚀环境、飞机起造纸工业、液压缸LF339碳化钨-钴-铬粉HVOFAPSWC10Co4Cr53/10μm烧结型，镀硬铬的替代品，抗腐蚀、耐抗湿环境腐蚀、适用于造纸工业等LF340碳化钨-钴-镍合粉APS（WC17Co）50NiSF63/33μm 混合型，耐侵蚀，耐磨损，用于玻璃杆、泵件、活塞、套筒、挤出螺杆、辊LF342碳化钨-铬-镍粉HVOFAPSWC20Cr7Ni45/10μm团聚型，涂层致密，高硬度，强韧性机酸及碱液有良好的抗蚀性，抗磨损油田设备、化工、压气机轴、液压机纸辊、气体输送设备LX343镍包铸造碳化钨WC/W2C12Ni200/325目与镍基自熔合金粉混合喷焊，焊层中分布均匀，耐磨性明显提高氧化铝基粉氧化铝基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF401SF氧化铝粉APS99.5Al2O333/5μm介电性强，耐酸碱、抗热、耐磨、抗高温侵蚀，磨损LF401氧化铝粉APS98Al2O345/15μmLF403F氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO222/5μm抗磨粒磨损、微震磨损、抗高温氧化，用于纺织人造纤维工业、酸碱介质中及造纸辊类LF403氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO245/15μmLF403C氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO275/33μmLF406氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 13TiO245/15μm类似于403，但介电性能及抗蚀性较差，用于纺织造纤维工业中引线辊、造纸辊类LF406C氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 13TiO275/30μmLF407氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 40TiO245/15μm 耐磨性及抗蚀性略低于LF406，抛光性好，抗纤维家用平底锅LF408氧化铝-氧化锆粉APS Al2O3 40ZrO245/15μm涂层韧性好，耐磨耐侵蚀，用于造纸工业氧化铬基粉氧化铬基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF417氧化铬-氧化钛粉APS Cr2O32TiO275/15μm 涂层致密，耐磨粒磨损、硬面磨损、颗粒冲蚀和损，不溶于酸类、碱类和醇类溶液，用于泵密封耐磨环、印刷花纹辊LF418氧化铬-氧化硅-氧化钛粉APSCr2O35SiO23TiO290/10μm韧性好，低摩擦特性及更高的耐机械冲击，高耐蚀性LF419氧化铬-氧化钛粉APS Cr2O3 25TiO245/15μm硬度较低、韧性好，用于对韧性高的磨损工件氧化钛基粉氧化钛基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF425氧化钛粉APS99TiO290/10μm 中等耐磨性，硬度较低，对酸碱之外的溶液保持稳不堆积静电LF426氧化钛-氧化铬粉APS TiO2 45Cr2O3115目/10μm耐磨性好，抗热抗腐蚀，用于电池、转鼓刮浆刀氧化锆基粉氧化锆基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF435氧化钙稳定型氧化锆粉APSZrO25CaO90/30μm热障涂层，熔融金属液中抗腐蚀抗润于柴油机柱塞、阀门缸套头、铸模涂LF436氧化镁稳定型氧化锆粉APSZrO224Mgo90/10μm 70/10μm性能与LF435相近LF438氧化锆氧化钇氧化铈粉APSZrO225CeO2 2.5Y2O390/10μm热障性能更好，在钠、硫和氯的环境性更佳，抗高温性更好LF439氧化锆氧化钛氧化钇粉APSZrO218TiO210Y2O380/10μm抗擦伤性好、红硬性好、抗热冲性强，钠及氯的抗腐蚀性好LF440氧化钇稳定型氧化锆粉APSZrO28Y2O3125目/16μm只有在喷涂后，ZrO2才被Y2O3稳定热障涂层LF441氧化钇稳定型氧化锆粉APSZrO28Y2O3200目/45μm 200目/15μm球形，流动性好，化学均质行好，纯纳米结构，空芯形态，具有良好的热缘特性，用于透平燃烧室及机翼组件涂层LF442氧化钇稳定型氧化锆APSZrO220Y2O3150目/15μm适用于更高的温度，推荐用于845℃抗冲蚀，适用于火箭及喷气发动机的层LF443氧化锆氧化钇粉APS ZrO212Y2O3200目/15μm隔热性良好，热障涂层氧化钇基粉氧化钇基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF456氧化钇粉APS99.9 Y2O3250目/10μm耐高温、抗氧化，用于电子工业及硬质合金石墨其它金属陶瓷粉其它金属陶瓷粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF461镍包碳化硼粉APS Ni75（B4C）170/325目涂层硬度高，比Al2O3、TiC、Cr2O3更耐磨，用磨损工件（泥砂泵柱塞）。
同步器工作原理分解
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。 陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
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。
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）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。
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
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
主箱双锥面同步器工作视频
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
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
浅谈国内商用车同步器的发展趋势
大于 ０ ． １ ， 且摩擦 因数恒定性很好 ， 但缺点是耐磨性不 强， 抗 热 过载 能力 差 。 国内使用 工 况 复杂 ， 出现 了早 期 同步环烧蚀的故障 ， 目前在重型车的使用中很少。 ３ ） 钢基 喷钼材料 的使用 。钼基层 由于耐磨性极 好， 且钼层的极限载荷和抗超载能力很大 ， 这种钢基喷 钼 的 同步 环 在 重 型变 速 箱 的使 用 中得 到 了 广 泛 的应 用 。但摩 擦 因数 略小 ， 低于０ ． １ 。 ４ ）碳 纤 维 摩 擦 材 料 。 同 步 环 是 采 用 一 种 盖 伦 （ Ｇ ｙ ｌ ｏ ｎ ） 的摩擦材料 ， 盖伦材料强度很高 ， 摩擦系数大 ， 富有弹性 ， 环档无声 ， 使 用寿命长 。另一种是 Ｅ Ａ Ｔ Ｏ Ｎ 公 司研 制 的碳 纤 维耐 磨 材料 Ｅ Ｆ Ｍ— Ｉ 或Ｅ Ｆ Ｍ— Ｉ Ｉ ， 这种 材 料摩 擦 系数 高 ， 磨损小 ， 压 缩 性小 。国 内市场上 碳纤 维 材料必然是今后 同步器材料 的发展趋势。 ３ 结 束 语 从 国 内市 场 分 析 ， 同步 器结 构 的发 展 目前 已研 制 生 产 出用 于载 重 车变 速 器 双锥 面 锁 环 式 同步 器 ， 三 锥 面 同步 器和 杠杆 式 同步器 会是 今后 变 速箱 开发 中的一 个 选择 。对 于 同步器 的材 料来 说 ， 钢基 喷 钼 是 目前 市 场上的主流， 随着 国内汽车对 同步环的使用要求逐步 提高 ， 碳 纤 维材料 必 然是 今后 同步器 材料 的发 展趋 势 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｉ ｚ ｅ ｒ ｆ ｉ ｒ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ
同步器工作原理
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
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。
谢谢！
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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）
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
AT
AMT
驾
☺
☺
油耗
☺
☺
☺
价格
☺
☺
常见同步器结构种类与材料
同步环摩擦材料介绍
HB
>120
g/cm3 6.8 -7.2
C35 / AISI1035
620 500 12 200000 >180 (>350 HV
氮化) 7.8
黄铜
600 380 13 105000
max. 200
8.4
田 / 2/29/2020 / 21
在直径73mm情况下，不同材料同步环基体的对比
粉末冶金
冲压钢
Niederwürschnitz 德 金奈 印度
国
文索基特 美国
上海 中国
制造工厂 Lomm 荷兰 德布勒森 匈牙利 Marple 英国
Sales 2007: 753.1 Million CHF; Headcount: 2054 田 / 2/29/2020 / 4
苏尔寿优若凡
马德里 西班牙
Padstow AUS
米兰 意大利
Tokyo J
布莱达 荷兰
Shanghai PRC
Bron 法国
Wohlen 瑞士 Salzgitter 德国 Stalybridge 英国 Weissenborn 德国 Barboursville WV,
设计验证和确认能力
▪ 设计和基本计算 性能 几何尺寸 材料负荷 配合公差分析
▪ 3D 建模 可视化 空间需求研究 drawings
▪ FE 分析 材料应力 接触压力分布 温度分布
▪ 试验
▪ 质量认证：
DIN ENISO9001:2000,
VDA 6.1 ， ISO/TS 16949
S. Augustin 同步环设计
欧洲
H. Lehr 样品
U. Göhner 试验设备
同步器齿环介绍
同步器齿环主要结构尺寸和对性能的影响
9.外环爪 作用：与内环联接进行同样的运动。 爪宽正（＋）：不能与内环进行装配。 爪宽负（－）：与内环槽间隙变大，易振动、损坏。
10.锥角 作用：同步工作时，向齿环传递换挡力，且在同步完成时容易与相关 件脱开的角度。 正（＋）：不能保持换挡力，动作中与相关件脱开，引起齿轮鸣叫。 负（－）：易接受换挡力、易同步，但脱开困难，同样造成换挡困难。
换挡性能换挡性能零件性能零件性能性能参数性能参数同步环同步环数数换挡力换挡力锥摩擦特锥摩擦特动动uu齿环容量齿环容量牙尖宽牙尖宽进入不良进入不良静静uu喷砂喷砂初期磨合初期磨合平滑性平滑性锁止特性锁止特性材质材质分度角分度角耐磨性耐磨性极限磨损极限磨损量量可靠性可靠性强度强度疲劳强度疲劳强度刚性刚性后备量后备量
换挡性能分析
换挡性能 项 目 换挡力 零件性能 项 目 锥摩擦特 性 性能参数 动u 齿环容量 牙尖宽 同步环 参 数
进入不良
平滑性 锁止特性 耐磨性 可靠性 强度
静u
初期磨合 锁止角 分度角 极限磨损 量 疲劳强量 齿环壁厚
谢 谢
同步器齿环介绍
同步器齿环的种类
铜合金齿环： 单锥环、多锥环、杠杆齿环、锁销式齿环、 铜基＋喷钼齿环、铜基＋其他摩擦材料齿 环等。 钢基齿环： 钢基树脂齿环、钢基＋碳素齿环、钢基＋ 喷钼齿环、粉末冶金齿环、精密冲压齿环 等。
同步器齿环产品
同步器齿环的加工
铜合金齿环： 铜合金冶炼－铸造－机加工（环坯）－精 密锻造－粗车－（研磨）－精加工－（研 磨）－｛配磨（多锥环）或喷砂（单锥 环）｝－检测－包装。 ●钢基树脂齿环： 制坯－精密锻造－机加工－热处理－注塑 －机加工－检测－包装。
7.油槽 作用：排出齿环动作时锥体面与齿环螺纹面之间油的槽。 槽宽正（＋）：螺纹接触面减小，易磨耗。 槽宽负（－）：排油困难，会产生油膜，无摩擦，产生齿轮鸣叫。 槽深负（－）：排油困难，会产生油膜，无摩擦，产生齿轮鸣叫。 8.内径槽（多锥外环） 作用：使锥面油槽贯通的槽。 槽径正（＋）：齿环的壁厚变薄，强度下降。 槽径负（－）：未贯通，排油困难，会产生油膜，产生齿轮鸣叫。 槽位置正（＋）：爪变薄，强度下降。 槽位置负（－）：未贯通，排油困难。
汽车同步器总成间隙的研究与探讨
汽车同步器总成间隙的研究与探讨作者：贾玉灵等来源：《价值工程》2012年第30期摘要：本文对同步器总成中同步环、结合齿、齿套、齿毂、滑块之间形成的各种径向、轴向间隙结合实际中同步器的多种失效后果：打齿、无法摘档、三锥同步器中内环三爪脱出、寿命短失效、怠速噪音、挂档卡滞等分析研究，得出同步器设计中的技巧及方法。
Abstract： As a critical component in automotive mechanical transmission， synchronizer is highly related to the driving performance and shift quality. In addition to the elements such as friction material， multi-cone， friction coefficient etc. that people habitually pay attention to during synchronizer design， clearance between synchronizer hub， sleeve， key and ring is particularly a critical factor in present synchronizer failure.关键词：手动变速器；同步器；间隙；失效Key words： Manual Transmission；Synchronizer；Clearance；Failure中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）30-0023-030 引言随着变速器的发展，各大变速器公司对换档的操纵平稳性、舒适性，换档力大小，换档可靠性、耐久性要求越来越高，这对同步器系统技术提出了更为苛刻的要求与标准。
通过对变速器设计、制造、以及售后市场反馈的大量研究分析，发现同步器间隙是关系换档品质一个非常关键因素。
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石油、天然气 (incl. HPI, CPI, etc.)
纸浆和造纸
涡轮机和发电机
汽车
Sales 2007: 3 537 Million CHF; Headcount: 11 599
田 / 2/29/2020 / 2
苏尔寿 美科 – 专业的表面处理技术和服务
产品和服务
用于热喷涂和薄膜的设备和材料 热喷涂和薄膜涂层服务 等离子热处理服务 工业和航空用发动机零部件 为客户提供强有力的支持服务
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苏尔寿优若凡
设计验证和确认能力
▪ 设计和基本计算 性能 几何尺寸 材料负荷 配合公差分析
▪ 3D 建模 可视化 空间需求研究 drawings
▪ FE 分析 材料应力 接触压力分布 温度分布
▪ 试验
▪ 质量认证：
DIN ENISO9001:2000,
VDA 6.1 ， ISO/TS 16949
Wet Friction Materials
EF®
纸基
非金属
复合材料
湿式摩擦材料 金属
碳纤维 烧结青铜
热喷涂
传统纸基 碳加强纸基 碳基复合材料
编制状 非编织状
CVD 树脂
黄铜 钼
EF® 5023 EF® 5010 EF® 5072 EF® 5050 EF® 7000
EF® 4840 EF® 3000
HB
>120
g/cm3 6.8 -7.2
C35 / AISI1035
620 500 12 200000 >180 (>350 HV
氮化) 7.8
黄铜
600 380 13 105000
max. 200
8.4
田 / 2/29/2020 / 21
在直径73mm情况下，不同材料同步环基体的对比
粉末冶金
冲压钢
马德里 西班牙
Padstow AUS
米兰 意大利
Tokyo J
布莱达 荷兰
Shanghai PRC
Bron 法国
Wohlen 瑞士 Salzgitter 德国 Stalybridge 英国 Weissenborn 德国 Barboursville WV,
摩擦系数的恒定性
在寿命期间内逐渐减小 1.2
黄铜
纸
在寿命期间内逐渐增加 钼
烧结青铜 1.0
理想的摩擦性能
碳复合 EF™5010
逐渐减小
0.8 0.8
0.9
1.0
1.1
换档10万次内摩擦系数恒定性
1.2
田 / 2/29/2020 / 16
换挡舒适性
换档舒适性提高
碳复合材料 EF®5010
烧结青铜
钼
纸
卓越的油品兼容 性（兼容目前所 有的齿轮油）， 并且不会产生有
害的微粒
由于出众的摩擦 性能和高的摩擦
系数恒定性， 会有很高的舒适性
田 / 2/29/2020 / 26
应用开发部门的组织结构
不莱梅
M. Spreckels 应用开发部门总监
代顿
U. Christoffer 同步环设计 欧洲/日本 市场
换挡结束时摩擦系数
μCc>μMe
平均摩擦系数
ΔμCc<ΔμMe
摩擦系数波动
金属摩擦涂层 EF 5010™
1
2
3
4
5
6
m/s
8
滑动速度
田 / 2/29/2020 / 13
使用具有高摩擦系数的碳摩擦衬套以减少摩擦表面的数量并同时保证 足够的扭矩
替换系统的锥角[°]
12
11
双锥面系统 (µ=0.110.12) 代替 三锥面系统 (µ=0.080.10)
田 / 2/29/2020 / 9
对同步器零件的测试能力, SSP180 测试台记录的数据
3000 100 2000
rpm Nm
N
2400 80 1600
2100 70 1400
1800 60 1200
1500 50 1000
1200 40
800
900
30
600
600
20
400
300
10
200
0
0
0.20 0.18 0.16 0.14
18 0.12
15 0.10
12 0.08
9 0.06
6 0.04
3 0.02
0 0.00
0.4
0.5
0.6
__ 摩擦系数
-3 -0.02
s
0.8
time
田 / 2/29/2020 / 10
碳复合材料EF®5010的摩擦性能
田 / 2/29/2020 / 11
Troy MI, 美国
Westbury NY, 美国
Fort Saskatchewan
AB, 加拿大
Sales & Marketing
Hattersheim 德国 Przezmierowo PL
Farnborough 美国 Downey USA
斯德哥尔摩 瑞典 Singapore SIN
公司描述 苏尔寿摩擦系统
07.05.13
Hale Waihona Puke 苏尔寿概观 – 核心部门和主要市场
我们是一家在工程和工业领域方面处于 领导地位的跨国公司
核心技术是材料技术和流体动力技术
苏尔寿 泵
各种泵的实施和解决方案
苏尔寿 美科 专业的表面处理技术
苏尔寿 化工
苏尔寿 涡轮 服务
化工机械的解决方案及服务 涡轮机械的解决方案及服务
0
-300 -10 0
-200 0 0.0
__ 轴向力 [N] __ 摩擦力矩 [Nm]
0.1
0.2
0.3
__ 速度差 [1/min] __ 换档行程 [mm]
换档次数.: 润滑油温: 接触压力: 滑动速度: 被同步的惯性矩
2500
30
80 °C
mm
8 N/mm2
8 m/s
24
0.06 kgm2
21
美国 Nagoya 日本
Coating Serv. IGT Wohlen 瑞士 Salzgitter 德国
Bergisch-G’bach 德 不莱梅 德国
国
那不勒斯 意大利
扎耳茨吉特 德国 俄亥俄, 美国
Hohenlockstedt 德 圣保罗 巴西
国
上海 中国
冲压钢基体 • 1,8…2,5 mm • 不需要额外的加工
摩擦涂层 用碳复合材料 EF®5010粘结
热处理 • IONIT® • 低废品率 • 高经济性
详情 靠特殊的结构保证 定心
田 / 2/29/2020 / 24
设计多锥环
同样可用于像三锥环那样的情况 在内环粘结EF®5010
内环 • 冲压钢 1,8…2,5 mm • 无需额外加工
EF™5010 碳摩擦材料的特性
能量密度
整个工作寿命中
4 J/mm²
(短循环 / 粗暴操作: 5.2 J/mm²)
功率密度
整个工作寿命中
5 W/mm²
(短循环 / 粗暴操作: 7.3 W/mm²)
摩擦系数 µ (因润滑油而异) 0.11 – 0.12
摩擦系数dyn/stat 1.1
0.12 mm
轴向磨损 / 副
工厂 工厂 / 研发中心
不莱梅 德国
代顿,俄亥俄 美国
圣保罗 巴西
上海 中国
那不勒斯 意大利
金奈 印度
田 / 2/29/2020 / 6
湿式摩擦材料的应用
液力变矩器用 离合器
用于手动、自动、手自一体变 速器的换挡零部件
用于四驱系统的分 动器的零部件
限滑差速器用零部 件
田 / 2/29/2020 / 7
☺
齿轮油兼容性
烧结 青铜
碳复合 材料
EF®5010
☺ ☺
☺ ☺
田 / 2/29/2020 / 18
耐油污性能
已证明与多种 MTFs, TAFs and ATFs相容
▪ Castrol BOT 95, 130, 207, 338, 341, 360 ▪ Castrol MTF 63 ▪ Castrol TAF 21 ▪ ESSO Gear Oil 317 ▪ Shell Spirax MA 80 W ▪ Petro Oil Canada Trak II Fluid ▪ Mobil I Synthetic 75W90 ▪ Mobil I Synthetic ATF ▪ Texaco 1874 MTX ▪ Havoline Dex III ▪ Fuchs DEA Titan ▪ Mercon III ▪ Pentosin PWA03016
田 / 2/29/2020 / 19
碳材料是未来湿式摩擦技术的选择
苏尔寿
摩擦技术的生命周期
热喷涂 纸
烧结青铜 黄铜
碳
50 年
田 / 2/29/2020 / 20
同步环基体材料参数对比
抗张强度 屈服强度 断裂伸长率 杨氏模量