同步器工作原理.docVIP

. . 同步器工作原理 一、无同步器时变速器的换档过程 采用移动齿轮或接合套换档时，待啮合的一对齿轮(或接合套与接合齿圈上相应的内、外花键齿)的圆周速度必须相等(同步)，方能平顺地进入啮合而挂上档。若在二齿不同步时即强制挂档，将使二齿间发生冲击和噪声．影响齿的工作寿命，甚至折断。 为使换档平顺，驾驶员应采取合理的换档操作步骤，现以图10—2—1所示无同步器的五档变速器中Ⅳ、Ⅴ档(Ⅴ档为直接档)互换的过程说明其原理。 从低速档(Ⅳ档)换人高速档(Ⅴ档)。在Ⅳ档时，接合套3与齿轮4上的接合齿圈啮合，两者接合齿圆周速度相等，即。欲从Ⅳ档换入Ⅴ档，驾驶员应先踩下离合器踏板，使离合器分离，随即通过变速杆等将接合套3左移，挂入空档，此时仍。而，所以Ⅳ档齿轮的圆周速度低于齿轮2的圆周速度，即。所以在空档瞬间，，为避免齿轮冲击，不应立即桂人Ⅴ档，应先在空档停留片刻。在空档位置时，接合套3与齿轮2的圆周速度均在下降。但由于齿轮2与副轴及其齿轮、第一轴和离合器从动盘相连惯性很小，故下降较快，而接合套3与整个汽车相连惯性很大，故下降较慢。这样，虽然原先大于，但由于下降得比快，故在变速器推入空档的某个时刻，必然会有 (同步)的情况出现。最好能在的时刻使接合套左移挂入Ⅴ档。若与齿轮2相联系的一系列零件的惯性越小，则下降得越快，达到同步所需的时间越少，并且在同样速度差的情况下．齿间的冲击力也越小，所以离合器从动部分转动惯量应尽可能小一些。 从高速档(Ⅴ档)换入低速档(Ⅳ档)。变速器在Ⅴ档工作以及刚从Ⅴ档推到空档时，接合套3与齿轮2的花键齿圆周速度相同，即，同时 (理由同前)，故。但退入空档后，由于下降得比快，根本不可能出现的情况；相反，停留在空档的时间愈久，两者差值将愈大。所以驾驶员应在分离离合器并使接合套3右移至空档之后，随即重新接合离合器，同时踩一下加速踏板(加空油)，使发动机连同离合器从动盘和第一轴一同加速到第一轴及齿轮2的圆周速度高于接合套圆周速度，即，然后再分离离合器等到即可持入Ⅳ档。 上述相邻挡位相互转换时所应采取的不同操作步骤，同样适用于移动齿轮换档的情况，因为所依据的速度分析原理是一样的。 以上变速器的换档操作，尤其是从高档向低档的操作较复杂．而且很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了简化操作，避免齿间冲击，一般在变速器换档装置中设置了同步器。 同步器有惯性式、常压式和自行增力式等多种，目前广泛采用惯性式同步器。 惯性式同步器的构造和工作原理 惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的。除有接合套、花键毂、对应齿轮上的接合齿圈外，还增设了使接合套与对应接合齿圈的圆周速度迅速达到同步的机构，以及阻止两者在达到同步之前接合以防止冲击的结构。 图10—2—2所示为解放CAl09l型汽车的Ⅴ、Ⅳ档(直接档)锁环式惯性同步器。花键毂15套装到第二轴上后，用卡环18轴向定位。在花键毂两端与齿圈3和9之间，各有一个青铜制成的锁环(同步环)4和8。锁环上有断续的短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿圈3、9及花键毂15上的外花键齿均相同。两个锁环上的花键齿，在对着接合套的一端，都有倒角(锁止角)，且与接合套齿端的倒角相同。锁环具有与齿圈3和9上的锥形摩擦面锥度相同的内锥面，锥面上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。三个滑块5分别嵌合在花键毂的三个轴向槽b内，并可沿槽轴向滑动。三个定位销6分别插入三个滑块的通孔中。在弹簧16作用下，定位销压向接合套，使定位销端部的球面正好嵌在接合套中部的凹槽a中，起到空档定位作用。滑块5的两端伸入锁环4和8的三个缺口c中。锁环的三个凸起部d分别伸人到花键毂的三个通槽e中，只有当凸起部d位于缺口e的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。 变速器由Ⅴ档换入Ⅳ档(直接档)，锁环式惯性同步器的工作过程如图10—2—3所示。当接合套刚从Ⅴ档退到空档时(图10—2—3a)，齿圈3和接合套7(连同锁环4)都在其所联系的一系列运动件的惯性作用下，继续沿原方向(图中箭头所示)旋转。设它们的转速分别为、和，则此时，，即。锁坏4在轴向是自由的，故其内锥面与齿圈3的外锥面并不压紧。 欲挂入Ⅳ档，可用拨叉拨动接合套7，并通过定位销6带动滑块5一起向左移动。当滑块左锥面与锁环4的缺口c(图10—2—2)的端面接触时，便推动锁环移向齿圈3，使具有转速差()的两锥面接触压紧产生摩擦作用(图10—2—3b)。齿圈3即通过摩擦作用带动锁环相对于接合套超前转过一个角度，直到锁环的凸起部d与花键毂15通槽e的另一侧面接触时，锁环便与接合套同步转动。此时，接合套的齿与锁环的齿错开了约半个齿厚(花键毂通槽宽度为锁环凸起部d的宽度加上接合套的一个齿厚A)，从而使接合套的齿端倒角与