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同步器

同步器

目 錄

1、 簡介

2、 分類

3、 作用

4、 結(jié)構(gòu)

5、 工作原理

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返回目錄↑1、簡介

同步器,是使在換擋中相互接合的齒輪實現(xiàn)同步的裝置。 在換擋過程中,應當使準備嚙合的那一對齒輪的接合齒圈的圓周速度達到相等 同步器:[PIXEL]TR-332 佳能閃光燈無線E-TTL II 同步器(即同步),才能平順地掛上擋。否則,兩齒輪齒圈間會發(fā)出沖擊和噪音,影響齒輪的壽命。為了便于換擋,汽車變速器在常用的各擋間都裝有同步器,使相嚙合的一對齒輪先同步,而后嚙合。汽車同步器齒環(huán)采用特種金屬材料,特種鑄造方法,特種精鍛工藝加工而成,并對關(guān)鍵工序及特殊工序進行監(jiān)控,使產(chǎn)品具有高強度(HRB85-100),高耐磨(臺架試驗22萬次不失效),高韌性(搞拉強度600MPa,屈服強度210MPa)等特點。

同步器的基本原理,是靠同步環(huán)的錐面在兩個齒輪之間進行摩擦,使快的減慢,慢的加快。達到同步后,才能使齒圈接合。同步器有常壓式、慣性式、自動增力式等種類。廣泛采用的是各種形式的慣性同步器。

返回目錄↑2、分類

同步器同步器有常壓式和慣性式。全部同步式變速器上采用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成, 同步器慣性同步器它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角),同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計時已作了適當選擇,錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步,同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用,防止齒輪在同步前進行嚙合。當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后,在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等,兩者同步旋轉(zhuǎn),齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零,因而慣性力矩也同時消失,這時在作用力的推動下,接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合,并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

返回目錄↑3、作用

相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時,應該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動齒輪換檔的情況,只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動角速度要求一致,而后者的待接合齒輪嚙合點的線速度要求一致,但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。 變速器的換檔操作,尤其是從高檔向低檔的換檔操作比較復雜,而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了簡化操作,并避免齒間沖擊,可以在換檔裝置中設(shè)置同步器。慣性式同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的,在其上面設(shè)有專設(shè)機構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸,從而避免了齒間沖擊。

返回目錄↑4、結(jié)構(gòu)

同步器有常壓式,慣性式和自行增力式等種類。

同步器鎖環(huán)式慣性同步器

慣性式同步器結(jié)構(gòu)

同步器花鍵轂7與第二軸用花鍵連接,并用墊片和卡環(huán)作軸向定位。在花鍵轂兩端與齒輪1和4之間,各有一個青銅制成的鎖環(huán)(也稱同步環(huán))9和5。鎖環(huán)上有短花鍵齒圈,花鍵齒的斷面輪廓尺寸與齒輪 1,4及花鍵轂 7上的外花鍵齒均相同。在兩個鎖環(huán)上,花鍵齒對著接合套8的一端都有倒角(稱鎖止角),且與接合套齒端的倒角相同。鎖環(huán)具有與齒輪1和4上的摩擦面錐度相同的內(nèi)錐面,內(nèi)錐面上制出細牙的螺旋槽,以便兩錐面接觸后破壞油膜,增加錐面間的摩擦。三個滑塊2分別嵌合在花鍵轂的三個軸向槽11內(nèi),并可沿槽軸向滑動。在兩個彈簧圈6的作用下,滑塊壓向接合套,使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中,起到空檔定位作用;瑝K2的兩端伸入鎖環(huán)9和5的三個缺口12中。只有當滑塊位于缺口12的中央時,接合套與鎖環(huán)的齒方可能接合。

在掛三檔時,用撥叉3撥動接合套8并帶動滑塊2一起向左移動。當滑塊左端面與鎖環(huán)9的缺口12的端面接觸時,便推動鎖環(huán)9壓向齒輪1,使鎖環(huán)9的內(nèi)錐面壓向齒輪1的外錐面。由于兩錐面具有轉(zhuǎn)速差(n1>n9),所以一接觸便產(chǎn)生摩擦作用。齒輪1即通過摩擦作用帶動鎖環(huán)相對于接合套超前轉(zhuǎn)過一個角度,直到鎖環(huán)9的缺口12與滑塊的另一側(cè)面,接觸時,鎖環(huán)便與接合套同步轉(zhuǎn)動。此時,接合套的齒與鎖環(huán)的齒錯開了約半個齒厚,從而使接合套的齒端倒角面與鎖環(huán)相應的齒端倒角面正好互相抵觸而不能進入嚙合。

當變速器由二檔換入三檔(直接檔)時,接合套8從二檔退到空檔,齒輪1和接合套 8連同鎖環(huán)9都在其本身及其所聯(lián)系的一系列運動件的慣性作用下,繼續(xù)沿原方向旋轉(zhuǎn)。駕駛員的換檔操縱力通過接合套作用于鎖環(huán)的鎖止角斜面上,在此斜面上產(chǎn)生的法向壓力為N。法向壓力N可分解為軸向力F1和切向力F2。切向力F2所形成的力矩M2有使鎖環(huán)相對于接合套向后(用箭頭指示M2)轉(zhuǎn)動的趨勢,稱為撥環(huán)力矩。軸向力 Fl則使齒輪1 通過摩擦錐面對鎖環(huán)9作用一與轉(zhuǎn)動方向同向摩擦力矩M1(用箭頭指示M1)。這一摩擦力矩M1阻止鎖環(huán)相對接合套向后退轉(zhuǎn)。如果撥環(huán)力矩M2大于摩擦力矩M1,則鎖環(huán)9即可相對于接合套向后退轉(zhuǎn)一個角度,以便二者進入接合;若M2<M1(此時還有滑塊對鎖環(huán)缺口一側(cè)的阻擋作用),則二者相對位置不變,不可能進入接合。在設(shè)計同步器時,適當?shù)剡x擇鎖止角和摩擦錐面的錐角,便能保證在達到同步(n1=n9)之前,齒輪1施加在鎖環(huán)9上的摩擦力矩M1總是大于切向力F2形成的撥環(huán)力矩M2,不論駕駛員通過操縱機構(gòu)加在接合套上的軸向推力有多大,接合套齒端與鎖環(huán)齒端總是互相抵觸而不能接合。

鎖環(huán)9對接合套的鎖止作用是由于上述摩擦力矩M1造成的。因為此摩擦力矩的作用與鎖環(huán)9(及與之連接的接合套8、花鍵轂7、變速器輸出軸及整個汽車等)和齒輪1(及與之連接的離合器從動部分和變速器內(nèi)部分齒輪)兩部分的轉(zhuǎn)動慣性有關(guān),故稱此種同步器為"慣性式"同步器。

返回目錄↑5、工作原理

全同步式變速器上采用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成,它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角),同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計時已作了適當選擇,錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步,同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用,防止齒輪在同步前進行嚙合。當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后,在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等,兩者同步旋轉(zhuǎn),齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零,因而慣性力矩也同時消失,這時在作用力的推動下,接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合

同步器鎖環(huán)式同步器

,并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

輸出軸三擋齒輪6與輸入軸三檔齒輪2的齒數(shù)之比(z6/z2)大于輸出軸四擋齒輪5與輸入軸四擋齒輪4 的齒數(shù)之比(z5/z4)。由相互嚙合傳動齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)關(guān)系(n2/n6=z6/z2,n4/n5=z5/z4),可以得出齒輪2與齒輪6轉(zhuǎn)速之比(n2/n6)大于輸入軸四擋齒輪4與輸出軸四擋齒輪5  轉(zhuǎn)速之比(n4/n5)的結(jié)論。而輸出軸三擋齒輪6與齒輪5的轉(zhuǎn)速又是一樣的(n6=n5),所以在傳動過程中,齒輪2轉(zhuǎn)速永遠比齒輪4轉(zhuǎn)速高,即n2>n4。當變速器從低速檔(三檔)換人高速檔(四檔)時,首先要踩離合器踏板,使離合器分離,接著通過變速桿等將接合套3右移,進入空檔位置。在接合套3與齒輪2剛分離這一時刻,兩者轉(zhuǎn)速還是相等的,即n3=n2。而n2>n4,由此可以得出n3>n4,即接合套3的轉(zhuǎn)速大于齒輪4轉(zhuǎn)速的結(jié)論。這時如果立即把接合套3推向齒輪4上接合齒圈,就會發(fā)生打齒現(xiàn)象。

此時,由于變速器處于空檔,接合套和齒輪之間沒有聯(lián)系,離合器從動盤又與發(fā)動機脫離,所以接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速都在分別逐漸降低。 因為齒輪與齒輪、輸出軸、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋、行駛系以及整個汽車聯(lián)系在一起,慣性很大,所以n4下降較慢;而接合套只與輸入軸和離合器從動盤相聯(lián)系,慣性很小,故n3下降較快。因為n3原先大于n4,n3下降得又比n4快,所以過一會兒后,必然會有n3=n4(同步)的情況出現(xiàn)。最好能在n3=n4的時刻使接合套右移而掛入四檔。 與接合套聯(lián)系的一系列零件的慣性越小,則n3下降得越快,達到同步所需時間越少,并且在同樣速度差的情況下,齒間的沖擊力也小,因此離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量應盡可能小一些。

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