1、同步器结构原理,五档 花键毂,同步器及其工作原理,1.同步器作用,啮合件,待啮合件,使啮合件与待啮合件同步啮合。,同步器及其工作原理,139/3,2.同步器组成,结合套,花键毂，滑块，弹簧圈，同 步环。,同步器及其工作原理,实物结构,139/4,.同步器结构,3.同步器结构,同步器及其工作原理,139/5,4.同步原理,同步器是改善汽车机械式变速器换挡性能的主要零部件，对减轻驾驶员的劳动强度，致使操纵轻便，提高齿轮及传动系统的平均使用寿命，提高汽车形式安全性和舒适性，并对改善汽车起步时的加速性和经济性起着极其重要的作用。,第6页,一、同步器的分类,1）常压式同步器：是一种早期开发的同步器。特点
2、是结构简单，但其不能保证被啮合件在同步状态（即角速度相等）下实现换档。也就是常压式同步器不能从根本上解决换档时的啮合冲击问题，所以这种同步器目前已被淘汰。2）惯性式同步器：惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。由于惯性式同步器能够确保同步啮合换档，目前得到广泛应用。3）惯性增力式同步器：又称“波尔舍”（Porsehe）同步器。由于这种同步器对材料、热处理及制造精度均要求较高，目前在国内采用较少。,二、惯性同步器的特点和应用,惯性同步器中又可分为锁环式、锁销式、多锥式等多种形式，他们虽然结构有所差别，但
3、工作原理是一样的，都有摩擦元件、锁止元件和弹性元件。挂档时，在轴向力作用下摩擦元件相靠，在惯性力矩作用下产生摩擦力矩，使被结合的两部分逐渐同步；锁止元件用于阻止同步前强行挂档；弹性元件使啮合套等在空当是保持中间位置，又不妨碍整个结合和分离过程。,.锁环式同步器工作可靠、耐用，摩擦锥面半径受限，转矩容量不大；适于轻型以下汽车，广泛用于轿车及轻型客、货汽车。,2.锁销式惯性同步器 与锁环式类似,但锁止元件是三个锁销及相配的锁销孔倒角,另有三个以弹簧及钢球定位的定位销。摩擦元件是铆在锁销两端的同步锥环。摩擦锥面径向尺寸大,转矩容量大,广泛用于中、重型汽车上。,3.锁环式多锥惯性同步器： 在锁环式两个
4、锥面间插入两个辅助同步锥, 锥表面的有效摩擦面积成倍增加,同步转矩相应增加,减小换档力或缩短同步时间。多用于低速档和重型货车的主、副变速器以及分动器中。,三、惯性式同步器的工作原理 现以锁环式同步器为例来讲解同步器的工作原理。 1. 锁环式惯性同步器的构造,2）接合套： 用来连 动花键毂、同步环、啮合齿圈，并与齿圈、锁环具有相同花键齿,1）花键毂：花键毂轴向固定；并与齿圈、锁环具有相同花键齿,3）同步环（锁环）： 锁环的倒角与接合套倒角相同，锁环具有内锥面，其上有螺旋槽，以便两锥面接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。4）滑块：装于花键毂三轴向槽内 带定位销以便空挡定位 两端伸入两锁环的三缺口,
5、5）卡环：在卡坏的作用下，滑块压向接合套，使其凸起的端部球面正好嵌在接合套中部的凹槽中，起到空档定位作用。,第17页,接合套带动滑块推动两锥面相靠,锥面产生摩擦力矩同步环转动一个角度,锁止面起作用阻止同步器齿套前移,实现同步,同步环等回转一个角度,进入接合齿，完成换档,工作原理,2.,3.具体的工作过程,1）换档杆通过拨叉拨动同步器齿套，同步器齿套通过滑块槽带动由弹簧压紧的滑块一起推动同步环压向齿轮的同步锥面。,Jc 输入端一轴和离合器从动片等零件的转动惯量 M c 离合器阻力矩 c 输入端角速度 M f 同步环摩擦力矩 Mv 汽车行驶阻力矩 v 输出端角速度 Jv 输出端转动惯量,2）由于换
6、档力P的作用和转速差的存在，两同步锥面一经接触即会产生摩擦力矩Mf，并使同步环相对同步器齿套转动一个角度。,3）在力P的作用下，在同步锥面上可形成一正压力。由于两锥面存在有转速差，所以可在这正压力作用下锥面上产生摩擦力矩。力T则形成一拨环力矩，力图使同步环反转而脱离齿套齿端锁止斜面，但同步环錐面上的摩擦力矩却阻止同步环反转。只要在结构设计上保证摩擦力矩大于拨环力矩，使两个锁止斜面始终靠紧，从而可阻止齿套移动。这一作用称之为“锁止作用”,4）随着换档力P的不断增大，同步锥面上的摩擦力矩Mf亦不断增加。当摩擦力矩Mf增加到等于输入端的惯性矩时，被连接的两啮合件的角速度相等，摩擦力矩Mf为零，从而实
7、现同步。,5）在力P的继续作用下，所产生的拨环力矩将使同步环转动一角度，从而使两锁止斜面脱开，此时同步器齿套即可自由地通过同步环而与齿轮上的结合齿啮合。,6）进入接合齿，完成换档,四、双锥同步器的结构和特点,通常双锥面同步器为三个环组成：内环，中环和同步环。中环是插在齿轮上的，它与两个锥面都可以结合，所以中环所受的力有可能是内环方向过来的力，也可能是同步环方向过来的力，双锥同步器的中环作用就在于此，所以双锥同步器和单锥同步器相比，能适当增大换挡时同步器摩擦力，使换挡变得轻快。,作用：使啮合件与待啮合件同步啮合。 组成：结合套,花键毂，滑块，弹簧圈，同 步环。 结构：同步器位于花键毂的两侧、其内锥面与档位轮的外锥面接触、滑块嵌入到花键毂上同时也嵌入到同步环凹槽内、啮合套套在花键毂上。 原理：利用同步环的内锥面与档位轮的外锥面接触产生摩擦力、从而达到同步。,总结,同步器失效后变速器会导致什么现象?,作业,
