同步器培训材料资料

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4、锁销
5、滑动齿套 6、同步环 7、锥环
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同步器工作原理
1、空档状态下， 同步环锥面与锥环锥面不直 接接触（中间为润滑油）， 同步环处于浮动状态
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同步器工作原理
2、在换档力的作用下，
齿套带动锁销、推
块轴向运动，推块
端面压紧同步环 使 锥面间产生摩檫,齿 端倒角与同步环齿 端倒角尚未接触
μ1w
F
β F1
r
锁止面平均半径
β 锁止面锁止角 μ 1 倒棱面的摩擦系数 F1为摩擦力矩产生的力转化到半径r上 只要F1>拨环力矩F2,同步器就不能接合换档 忽略倒棱面间的摩擦时,同步器锁止公式 tgβ <μ R /(sinα r)
r R
α
w
F2
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锥面平均半径
工作长度 后备行程
锥面工作长度与摩擦材料、表面压力、表面开形状有关 b=Mm/(2π μ pR2) P 摩擦锥面上许用压力 p=1-1.5MPa b 锥面工作长度 缩短锥面工作长度的措施 将锥面平均半径取得大些,有助于缩短锥面工作长度 减小后备行程有助于缩短锥面工作长度 随着锥面耐磨性的提高,后备行程有逐步减小的趋势 中重型变速器后备行程一般在1.2-2mm 有时将全部同步器设计成一样尺寸,此时要求，高档同步器不能承 载太小,允许低档同步器应力取高些
F
Fμ /sinα α R Mm
Δω
J2 t F μ R
同步器同步前后的角速度差 变速箱传动系各部分转动惯量等价至二轴齿轮处的等价转动惯量 同步时间 换档力 锥面摩擦系数 锥面平均半径
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必须满足连接件间角速度完全相等以前，不能换档 确定满足同步条件的摩檫锥面、锁止面角度
同步器锁止条件
同步器锁止 F1=Mm/r=Fμ R/(sinα r) F2=Ftgβ(不计倒棱面间摩擦力)
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摩擦系数 增大摩擦系数，则换档省力或缩短同步时间 保持较大摩擦系数的措施： 在同步环锥面上,开有破坏油膜的细牙螺纹槽 螺纹槽的齿顶宽对摩擦系数的影响很大，随着齿顶的摩损，摩擦系 数降低，换档费力 0.6-0.75
锁止角
已有结构的锁止角在26°-60° 通过锁止条件方程式计算锁止角
同步时间
货车
低档换高档的同步时间 0.3-0.8
高档换低档的同步时间 0.3-1.5
同样两个档位间切换 高档换低档时间较低档换高档的时间要长
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锥面半锥角 设计时λ 要避免锥面自锁，避免自锁的条件tgα ≥μ μ =0.1 α =6°-8° α =6°时 摩擦力矩较大,但在锥面粗糙度控制不好时易粘着、咬住 α =7°时 很少出现咬隹现象
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同步器工作原理
3、继续加大换档力，在摩檫力作用下同步环转动一个
角度,同步环凸台靠紧齿座凹槽，同步环与齿套同步旋转, 此时齿端倒角与同步环齿端倒角接触 ，阻止滑动齿套向 换档方向运动，同步环齿端倒角上的正压力分解为轴向 力和切 向力两个分力，轴向 力使两锥面间存在正压力， 而产生摩擦力矩，切向力 产生拨环力矩,拨环力矩使同步环反转,而同步环上 的摩擦力矩又阻止同步环反转，只要设计上保证摩擦力 矩大于拨环力矩，不管换档力有多大，啮合套与同步环 齿端倒角总是相抵触而不能接合，起到了锁止作用
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4、由于换档力的继续作用和增大，摩擦 力矩增大,使齿轮的速度降低或升高，当 摩擦力矩等于惯性力矩时，齿轮、同步环 和啮合套三者达到了同步运转 这样，齿轮和同步环间无相对运动， 惯性力矩消失，拨环力矩将使同步环相对 啮合套反向转过一个角度，花键齿不再相 抵触，使啮合套越过同步环与齿轮上的齿 环啮合，而完成换档
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动力总成所变速箱室 2013.10.15
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变速箱结构 DF6S650变速箱结构是三轴式、单中间轴、定轴传动。有六 个前进档和一个倒档，所有前进档都采用滑块式同步器
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变速箱动力传递路线
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变速箱自锁机构
为了保证变速箱在工作中不会自 动脱档，全部档位均设有防脱档 机构，啮合套和齿轮花键啮合齿 均加工为倒锥齿，当被啮合齿轮 上作用有扭矩时，相啮合花键倒 锥齿间存在正压力N，正压力分解 为轴向力F和切向力P，切向力传 动扭矩，轴向力P始终将啮合套拉 向被啮合齿轮端如图八所示，使 啮合套和齿轮啮合齿不能脱开， 从而有效地防止脱档。
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完成换档后，同步 环锥面与锥环锥面 脱离接触，同步环 处于浮动状态
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同步时间与同步力的关系
摩檫力矩 Mm=Fμ R/sinα 同步时力矩公式为 Mm=J2Δ ω /t J2Δ ω /t=Fμ R/sinα 同步时间与换档力的关系 t=J2Δ ω /(Fμ R/sinα)
提高同步容量措施(Mm=Fμ R/sinα )
α 愈小,摩擦力矩愈大,同步容量愈大 R愈大,摩擦力矩愈大,同步容量愈大,采用多锥同步器可增大锥面平 均半径R μ 愈大，摩擦力矩愈大,同步容量愈大，但μ提高困难
同步环材质
同步环有锻造和铸造两种形式 锻造 用于轿车和轻型车 铸造 多用于中重型货车（因强度关系要求大的断面） 同步环材质有铜质 铅黄铜、锰铜、铝铜 钢质 20Cr
同步器分类及特点
1、常压式同步器: 2、惯性增力(波舍)式
3、惯性式同步器: 锁销式同步器
不能保证被啮合件在角速度相等条件下换档,应用较少 能保证同步状态下换档，结构简单、工作可靠、轴向尺寸短 目前在国内变速器上很少采用 广泛采用 磨擦锥面平均半径大,转矩容量大，多用于中重型变速器低档区 及变速器后副箱；同步器轴向尺寸大,故大量应用受到结构限 制,有被双锥同步器取代的趋势
工作可靠、零件耐用，应用较广 转矩容量不大，主要用于轿车、轻型变速器及中重型变速器 主 箱中、高档区 转矩容量较大、轴向尺寸较短，可降低换档力、缩短同步时 间， 主要用于中重型变速器主箱低档区 及变速器后副箱
锁环式同步器 单锥同步器 双锥同步器
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同步器构成 （以单锥同步器为例）
1、齿座 2、推块 3、弹簧
齿套受到正压力的分 力将阻止齿套脱出
正压力分力,切向力 传递扭矩
齿套脱出方向
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变速箱互锁机构
变速箱挂上某一档位后， 使其中两只刚球分别进入 另外两根拨叉轴槽内，将 这两根拨叉轴锁住见图
挂上档
钢球抵住 拨叉轴, 阻止换档 保证只有 一个档位 可以挂档
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变速箱同步机构
同步器功能
实现迅速、轻便、无噪声换档 避免啮合套、锥环端部强烈冲击受到损坏。