同步器工作原理

谢谢！
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挂挡过程 HOW？
空挡状态
挂挡状态 摘挡状态
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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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主箱双锥面同步器工作视频
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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。
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副箱பைடு நூலகம்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
同步器课件
常见类型、工作原理与一些基本概念
郭增钢 11年05月
为什么要用同步器
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
☺
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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
滑套上挂挡力（N）
400
400
被同步齿轮转速变化（rpm） 同步时间（s）
147
114
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。
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副箱同步器3D图
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副箱同步器3D图
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副箱同步器锁止状态示意图
锁止状态
非锁止状态 陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
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。
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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
b)滑套连齿 陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
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
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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
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a）非锁止状态
b）锁止状态 陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
变速箱中与同步器相关的零件尺寸控制
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升挡与降挡比较
升挡轻、降挡重；升挡快、降挡慢。为什么？
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
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。
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
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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
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典型变速箱结构
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各部件名称
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主箱双锥面同步器3D图
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主箱双锥面同步器3D图
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空挡状态与挂挡状态
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。