变速箱同步器资料
汽车同步器和变速器及差速器图解
汽车同步器和差速器及变速器
第二节
同步器
变速器在换挡过程中，必须使所选挡位的一对待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等，才能使之平顺的进 入啮合而挂上挡。如两齿轮轮齿不同步时即强制挂挡，势必因两轮齿间存在速度差而发生冲击和噪声。 影响轮齿寿命，使齿端部磨损加剧，甚至使轮齿折断。
同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。 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。 惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。 其工作原理型汽车三档变速器中的二、三档同步 器（见图2-3-5）为例说明。花键毂7与第二轴用花键
变速器
变速器
变速器
变速器
同步器
同步器
差速器
差速器
变速器和同步器图解
两轴五当变速器传动简图此变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环5-输出轴 6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮三轴五挡变速器传动简图两轴五当变速器传动与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。
1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿轮 7-差速器壳8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主动齿轮 13-花键毂两轴五当变速器传动简图关于换挡动作的控制形式上图为推杆连接的换挡方式的4速手动挡变速箱模型一般的手动变速箱，都是通过推杆连接或者是拉线来控制换挡的。
推杆连接的换挡控制方式，更为直接但是传递的振动会很大；而拉线式的虽然没有振动，但是挡位显得不是很清晰，可谓是各有优劣。
除了这两种纯机械式的换挡控制，此外，还有使用电控装置换挡的手动变速箱，它可以很好的结合推杆和拉线换挡之间的优点。
这种变速箱在换挡的时候，挡拨动变速杆到相应的挡位，在变速器里就会有电机驱动相应的拨叉控制套筒与齿轮咬合，因此不存在挡位不清晰的问题，而且换挡的行程也可以控制在很理想的围。
同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。
这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。
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。
惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。
其工作原理可以BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。
花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向定位。
在花键毂两端与齿轮1和4之间，各有一个青铜制成的锁环（也称同步环）9和5。
锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮 1，4及花键毂 7上的外花键齿均相同。
同步器图文详解
三轴五当变速器传动简图1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环 5-输出轴 6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮此变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
两轴五当变速器传动简图1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿轮 7-差速器壳 8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主动齿轮 13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。
同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。
这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。
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。
惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。
其工作原理可以北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。
花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向定位。
在花键毂两端与齿轮1和4之间，各有一个青铜制成的锁环（也称同步环）9和5。
锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮 1，4及花键毂 7上的外花键齿均相同。
在两个锁环上，花键齿对着接合套8的一端都有倒角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。
锁环具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面，内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2分别嵌合在花键毂的三个轴向槽11内，并可沿槽轴向滑动。
在两个弹簧圈6的作用下，滑块压向接合套，使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中，起到空档定位作用。
滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中。
只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。
前置发动机后轮驱动汽车变速器的外操纵机构1-变速器壳体 2-变速连动杆 3-变速杆。
汽车同步器
汽车同步器汽车同步器是一种重要的机械装置，它在车辆变速装置的工作中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍汽车同步器的原理、功能和作用，帮助读者更好地理解并认识这一关键部件。
1. 同步器的定义汽车同步器是一种用于车辆变速器系统的机械装置，它的主要功能是在换挡过程中实现轴的同步，以确保换挡顺畅和减少传动零件的磨损。
2. 同步器的原理汽车同步器的工作原理基于同步锁定原理。
正常情况下，当驾驶员准备换挡时，会踩下离合器踏板，此时发动机和变速器之间断开联系。
同时，同步器开始工作，它通过一系列的摩擦片和同步锁元件来提供必要的摩擦力，以使得两个轴之间的转速达到同步。
一旦同步完成，驾驶员即可轻松换挡。
3. 同步器的组成汽车同步器通常由同步锁、同步器壳体、同步齿带、同步滑块、同步摩擦垫等部件组成。
这些部件通过严密的配合和摩擦，实现了换挡时的轴同步和减少磨损。
4. 同步器的功能汽车同步器具有以下几个重要功能：- 轴的同步：同步器通过合理的设计和工作原理，确保驱动轴和被驱动轴之间的转速同步，以实现平稳的换挡操作。
- 减少振动和噪音：同步器在换挡过程中起到缓冲和减震的作用，使得整个传动系统更加平稳，并减少噪音的产生。
- 减少磨损：同步器在换挡时，通过提供摩擦力和正确的同步锁定，降低了传动零件的磨损程度，延长了整个变速器系统的使用寿命。
- 提高驾驶体验：同步器的存在使得驾驶员在换挡时可以更加轻松和顺畅，提高了整体驾驶体验和操作性能。
5. 同步器的作用同步器作为车辆变速器的重要组成部分，对于车辆的正常运行至关重要。
它的作用主要体现在以下几个方面：- 保护变速器：同步器通过控制换挡的平稳性和减少传动零件的磨损，起到了保护变速器的作用，延长了整个传动系统的使用寿命。
- 提高驾驶舒适性：同步器的存在使得驾驶员在换挡时更加顺畅和舒适，减少了驾驶的疲劳程度，提高了乘车体验。
- 提高动力传递效率：同步器通过实现轴的同步，保证了动力的高效传递，提高车辆的整体性能和燃油经济性。
变速器同步器工作原理
变速器一、变速器概述变速器功用：（1）改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。
（2）实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。
（3）中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。
变速器分类：（1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。
(a)有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。
又可分为：齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变速器两种。
(b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。
(c)综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。
（2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。
(a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
(b)自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。
驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。
(c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。
二、普通齿轮变速器普通齿轮变速器主要分为三轴变速器和两轴变速器两种。
它们的特点将在下面的变速器传动机构中介绍。
变速器传动机构：(1)三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。
(2)两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。
三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入轴。
同步器
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：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，多用于轿车和轻型货车上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3、锁环式惯性同步器的构造及工作原理轿车和轻、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（1）锁环式惯性同步器的构造（2）锁环式惯性同步器的工作原理（视频）（以五档换六档为例）总结：摩擦工作面接触产生摩擦力矩----锁环转动一角度----锁止，防止接合套前移---摩擦力矩增长至同步----惯性力矩消失----锁止消失—接合套进入啮合完成换档。
4、锁销式惯性同步器资料1：锁环式同步器的工作原理(l)锁环式同步器的同步过程如图3-7所示。
设变速器由Ⅲ档换入Ⅳ档,当接合套3刚从Ⅲ档退到空档时(如图3-7a所示),待啮合齿轮1和接合套3(连同同步环2)都在其自身及所联接的一系列运动件的惯性作用下,继续延原方向(如图中箭头所示)旋转。
设它们的转速分别为N1、N3和n2,则此时N2=N3，N1>n3,即nl>N2。
同步环2在轴向是自由的,故其内锥面与待啮合轮的外锥面不接触。
图3-7同步器工作原理筒图l-待啮合齿轮;2-同步环;3-接合套;4-滑块(2)同步环移向待啮合齿轮1,使其有转速差(Nl>N2)的两锥面一经接触便产生摩擦作用(如图3-7b所示)。
同步器培训材料资料
1
23Leabharlann 4567
4、锁销
5、滑动齿套 6、同步环 7、锥环
同步器培训
同步器工作原理
1、空档状态下， 同步环锥面与锥环锥面不直 接接触（中间为润滑油）， 同步环处于浮动状态
同步器培训
同步器工作原理
2、在换档力的作用下，
齿套带动锁销、推
块轴向运动，推块
端面压紧同步环 使 锥面间产生摩檫,齿 端倒角与同步环齿 端倒角尚未接触
μ1w
F
β F1
r
锁止面平均半径
β 锁止面锁止角 μ 1 倒棱面的摩擦系数 F1为摩擦力矩产生的力转化到半径r上 只要F1>拨环力矩F2,同步器就不能接合换档 忽略倒棱面间的摩擦时,同步器锁止公式 tgβ <μ R /(sinα r)
r R
α
w
F2
同步器培训
锥面平均半径
工作长度 后备行程
锥面工作长度与摩擦材料、表面压力、表面开形状有关 b=Mm/(2π μ pR2) P 摩擦锥面上许用压力 p=1-1.5MPa b 锥面工作长度 缩短锥面工作长度的措施 将锥面平均半径取得大些,有助于缩短锥面工作长度 减小后备行程有助于缩短锥面工作长度 随着锥面耐磨性的提高,后备行程有逐步减小的趋势 中重型变速器后备行程一般在1.2-2mm 有时将全部同步器设计成一样尺寸,此时要求，高档同步器不能承 载太小,允许低档同步器应力取高些
F
Fμ /sinα α R Mm
Δω
J2 t F μ R
同步器同步前后的角速度差 变速箱传动系各部分转动惯量等价至二轴齿轮处的等价转动惯量 同步时间 换档力 锥面摩擦系数 锥面平均半径
同步器培训
必须满足连接件间角速度完全相等以前，不能换档 确定满足同步条件的摩檫锥面、锁止面角度
汽车变速箱滑块式同步器的设计及应用
) 霄是
双锥同步器结构
与单锥 相 2 . 2 双 锥 同步器 双 锥 同步 器结 构如 图 2 所 示 比, 齿 环细 分 为 内 齿轮 的一部 分存 在 中 外环 , 中环 是 作为
此 结构 紧凑 , 同步效 率
高, 因而有效改善 了变速器的同步性能
2 . 3 三锥 同步器 三 锥 同步 器结 构如 图 3 所 示 此 结构 同
五档 档
7 7 7∋
7
注 : xR一 中一 4
二档为三锥同步器
总成中进行 同步器耐久试验 ( 目标: 上 下 换 档各 1 万次 后不 能 出现不 同步 异 响 ), 以 0 验证同步器部件的耐久性能, 下图 8 是本人 多年来对 同步器耐久试验 的总结 , 反映了齿 轮锥面粗糙度与同步器耐久次数 的关系 , 同 步器齿环 的耐久次数呈中高两低 的规律 对
锥面设计是同步器设计过程中的重要一 步 , 要完成的工作有: 锥面角度, 锥面粗糙
洲
G
度 , 锥面螺纹及倒角等参数的决定, 锥面螺
纹参数非常关键, 直接影响到换档时的同步 时间 陇, 设 计 时要 加 以重视 下 面对 锥 面 角 度和齿轮锥面粗糙度的设计详细说明 4 . 1锥面角度 的设计 为保证接触面积 , 相对齿环 内锥与齿轮 外锥 的锥面角度要设计相等, 但公差选定时 要保证 在 极 限状 态下 满足条 件 :
和试验工作, 设计出的同步器才会更科学,
好的指导意义 , 对其它类型同步器的设计也 有参考价值 下面将对流程图中的两个重要 步骤 : 锥 面 设计 和 空间校 核进 行 阐述 , 希 望
与 同行进行 分享
的概念, 可知摩擦角 p 与摩擦系数 f 的关系
如下 :
f =tg P R p
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1) 低档（四档）换高档（五档） 2) 高档（五档）换低档（四档）
6.3
同步器
二、 同步器的构造与工作原理 分类：锁环式和锁销式同步器。 1. 锁环式惯性同步器 先观看录像。
6.3
同步器
2) 工作原理 a. 空档时 b. 挂档 c. 锁止 d. 同步挂档
6.3
同步器
3) 装配要点
6.3
同步器
第三节
2.锁销式惯性同步器
1）构造 以东风EQ1090E型汽车变速器四、五锁销式惯性 同步器为例，有三个定位销和三个锁销，间隔穿 过接合套。 特点：摩擦锥盘磨损后，可更换，成本低。 2）原理：挂档时，接合套带动定位销及摩擦锥 环，顶压在摩擦锥盘上，由于不同步产生摩擦力 矩，此时锁销与接合套倒角相对，无论驾驶员施 加多大的力都无法挂上档。同步后，摩擦力矩度，顺利挂档。
第12讲 同步器
6.3
同步器
普通齿轮变速器的换档方式有三种： 直齿滑动齿轮 接合套 同步器
6.3
同步器
一、同步器的功用 1. 功用 使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间；且 防止在同步前啮合而产生换档冲击。 2. 无同步器的换档过程 以高、低档互换介绍如何换档。
6.3
同步器
第三节
c)齿轮1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9的缺口12与滑块的 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， 从而使接合套的齿端倒角面与锁环相应的齿端倒 角面正好互相抵触而不能进入啮合(此时，无论驾 驶员施加多大的力，都挂不上档。由于拨环力矩 总是小于摩擦力矩，设计上予以保证，即α 与β 具有一定关系式。图46 b)同步后，摩擦力矩消失，再拨环力矩作用下， 锁环被拨动一个角度，滑块此时位于缺口中央， 实现顺利挂档。 d)最后，完成挂档。
锁环式同步器的结构如图所示，花键毂用内花键套
装在二轴外花键上，用垫圈、卡环轴向定位。三个 滑块分别装在花键毂上三个均布的轴向槽内，沿槽 可以轴向移动。花键毂两端与齿轮之间各有一个青 铜制成的锁环（即同步环）。锁环有内锥面，与接 合齿圈外锥面相配合，组成锥面摩擦副。通过这对 锥面摩擦副的摩擦，可使转速不等的两齿轮在接合 之前迅速达到同步。
第三节
1.锁环式惯性同步器 1）构造 北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器 （图45）为例说明。只有当滑块位于缺口12的中央时， 接合套与锁环的齿方可能接合。
视频4
第三节
2）工作原理
a)在挂三档时，用拨叉3拨动接合套8并带动滑块2一起向 左移动。当滑块左端面与锁环9的缺口12的端面接触时， 便推动锁环9压向齿轮1，使锁环9的内锥面压向齿轮1的 外锥面。由于两锥面具有转速差（n1＞n9），所以一接 触便产生摩擦作用。图46
锁环式惯性同步器
2. 锁销式同步器
第三节 同步器
一、无同步器的换档过程 1.低档换高档 高档速度V2 接合套速度V3 低档速度V4 踩离合器，脱空档， V3=V4（瞬时） 因为V2>V4,则V2>V3 （不同 步） ， 由于V3下降慢（转动惯量 大），V2下降快（转动惯 量小），等待一会时间，当 V3=V2时， 再踩离合器，挂档。
第三节
2.高档换低档 踩离合器，脱空档，V3=V2 （瞬时） 因为V2>V4,则V3>V4（不同步） V3下降慢（转动惯量大）, V4下降快（转动惯量小）， 若不采取措施， V3与V4 不同步差距会更大，此时， 应抬起离合器，加油门， 迅速提高V4，当V3=V4时， 再踩离合器，挂档。
第三节
归纳： 同步器的作用： 1）挂档操作简便，减轻驾驶员的疲劳。 2）避免挂档时，由于驾驶员挂档时机掌握 不好造成挂档响声。 3）挂档迅速，提高燃料经济性。
第三节
2.同步器
2.3 同步器
同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，
缩短换挡时间；防止在同步前啮合而产生换挡冲击。 目前所采用的同步器几乎都是摩擦式惯性同步器， 按锁止装置不同，可分为锁环式惯性同步器和锁销 式惯性同步器。
第三节
归纳
无同步器换档 低档换高档—两脚离合器，中间不加油门。 高档换低档---两脚离合器，中间加油门。
第三节
二、同步器的构造及其工作原理
同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。 这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。 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。 惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种