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同步器的工作原理及分类

1、无同步器时变速器的换档过程:

一般采用移动齿轮或接合套换档,为使换档平顺,应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等(同步)。 ·下面以无同步器的五档变速器中四、五档的互换过程为例加以说明:

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1—第一轴 ;2—第一轴常啮齿轮;3—接合套 ;4—第二轴五档齿轮
5——第二轴 ;6——中间轴五档齿轮

1)从低速变高速—四档变五档
1)四档时,V3= V2;欲挂五档,离合器分离接合套3右移,先进入空挡。

2)3与2脱离瞬间, V3= V2而V4 > V2, V4 > V3,会产生冲击,应停留。
3)因汽车传动系惯性质量大V3下降较慢,而V4下降较快,必有 V3= V2时,此时挂档应平顺


2) 从高速变低速—五档变四档
1)五档时,V3= V4;欲挂五档,离合器分离,接合套3左移,先进入空挡。

2)3与2脱离瞬间, V3= V4而V4 > V2, V3 > V2,会产生冲击,应停留。
3)因 V2 比V 3下降 快,必无 V3= V2时,此时应使离合器接合,并踩一下加速踏板使V2 ; V3,而后再分离离合器待V3= V2时平顺挂档


2、同步器的功用及类型

(1)同步器的作用:

是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间;防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击

(2)类型:

分为常压式、惯性式和自增力式;目前广泛采用摩擦惯性同步装置(锁环、锁销式)

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。

1)锁环式:

结构紧凑、便于合理布置,多用于汽车和轻型货车上

2)锁销式:

结构形式合理,力矩较大,多适用于中型和大型货车上

3)同步器的一般结构:

由同步装置(包括推动件、摩擦件)、锁止装置和接合装置三部分组成

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3、锁环式惯性同步器的构造及工作原理

汽车和轻、中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器,其细部结构多种多样, 但工作原理是一样的

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(1)锁环式惯性同步器的构造
1)花键毂:花键毂轴向固定;并与齿圈、锁环具有相同花键齿

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

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)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。

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(2)锁环式惯性同步器的工作原理(以五档换六档为例)

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1)空挡位置:

·n(锁环)=n(接合套);n(齿圈)>n(接合套);n(齿圈)>n(锁环)

锁环轴向自由,其内锥面与六档齿圈的外锥面并不接触。

2)挂六档

·接合套左移,因 n(齿圈) > n(锁环),摩擦使锁环超前接合套一角度,而锁环凸起与花键毂通槽接触,锁环与接合套同步,锁止角锁止。

·轴向力加大,摩擦作用n(齿圈) 接近 n(锁环) ,惯性力矩使锁环与接合套相抵不接合。

3)挂上六档

·随着驾驶员加大接合套的推力,齿圈与锁环同步

·惯性力矩消失,锁环与齿圈退后一角度,接合套与锁环啮合

·接合套齿圈完全啮合完成挂上六档的全过程

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4、锁销式惯性同步器
(1)在中型及大型载货汽车变速器的各档中,目前较普遍地采用锁销式惯性同步器进行换档。如EQ1090E型汽车五档变速器即采用锁销式惯性同步器。

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(2)当变速器的第二轴上的常啮齿轮及其接合齿圈直径较大时,装用锁销式同步器不仅使齿轮的结构型式合理,而且还可在摩擦锥面间产生较大的摩擦力矩,缩短了同步时间。

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(3)锁销式同步器的工作原理与上述锁环式惯性同步器基本相同。

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1)具有转速差的摩擦锥环与摩擦锥盘产生摩擦。

2)同步前,有摩擦力矩,接合套被锁止

3)同步后,惯性力矩消失,锁销与接合套相应对中,接合套沿锁销轴向移动,与花键齿圈啮合,顺利地换挡。

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