双锥面锁环式同步器设计与应用
8JS125系列讲义
双杆双H操纵变速器总成外形图
8JS125T变速器壳体部件
一轴轴承盖 副箱范围档气缸壳体 副箱范围档 气缸盖 副箱壳体 副箱后轴承盖 上盖壳体 双H操纵壳体
8JS125T与基型变速器副箱的差别
气缸体向 下装入副 箱壳体内 到位
前
注意副箱换档 拨叉安装方向
注意范围档气缸低档进 气口与变速器副箱壳体 低档气孔对齐。
操纵机构示意图
低速档区
排气
高速档区
调后气 压
高档气 压
低档气 压
法士特操纵机构，结构简单，维修成本低．国内同扭矩的产品有的需要两套操纵控制 系统，结构复杂，增加了故障点，而且不利于维修及保养．
12、主箱操纵机构
R 1 2 3
5
0
7
8
0 L
4
R、L档 拨叉
6
3(7)、 4(8) 档拨 叉
1(5)、 2(6)档 拨叉
235Kg（含离合器壳体及其操纵装置）
该变速器主箱4个档,副箱2个档,速比级差1.39～1.43较为合 理。操纵为单“H”操纵，气路系统同16JS160T变速器。主箱 同步器为双锥面锁环式同步器，副箱同步器为锁销式同步器 【与RT-11509C不通用】。
8JS125T变速器主截面图
型号 8JS105T 8JS125T 8JS160T
二轴装配
取二轴二档轮，结合齿朝下 套入二轴并与同步器啮合。
取二轴三档轮，结合齿朝上 套入二轴。
二轴装配
取花键垫套入二轴并与二轴 三档齿轮啮合。
取卡环装入卡环槽内，固定二 轴二档、三档齿轮在二轴上的横向 位置。注：二轴较细一端无六角键。
二轴装配
取三四档同步器一侧组件， 装入二轴并保证与三档齿轮啮 合。
法士特主要变速箱产品介绍
4
20档系列
法士特产品—20档系列
◆ 20档变速器（155）
主要技术参数
变速器型号 输入扭矩Nm 最高输入转速rpm 安装长度mm 20JS240T 2400 2600 1023.6
各档速比
变速器型号 1 20JS240T 2 3 4
9.24
5
7.96
6
6.75
7
5.81
8
4.93
9
4.24
10
R2 R1 7 1 9 3 空 8 2 10 4 12 6 11 5
12JS160TA 12JS180TA 12JS200TA 12JS240TA
各档速比
变速器型号 12JS160T/12JS180T 12JS200T/12JS240T 1 2 3 9.39 4 7.33 5 5.73 6 4.46 7 3.48 8 2.71 9 2.10 10 1.64
10
16档系列
主要结构特点
▼主、副变速器均采用双中间轴结构。 ▼齿轮采用“细高齿” （重叠系数ε＞2）。 ▼主变速器有全同步器和无同步器两种：对于全同步器变速器，主箱采用锁 环式双锥面同步器，同步容量大，挂档灵活轻便；副变速器采用增强型 锁销式同步器，可靠性更高。 ▼前副箱、主箱、后副箱组合设计，采用分速齿轮及后副箱传动。 ▼速比范围大（1-17.04），能够适应各种工况，爬坡能力强。 ▼速比级差小（1.21），燃油经济性好。 ▼取力形式多样，能够满足整车各种改装的需求。 ▼可实现单H 、双H单杆操纵，双杆操纵，远距离操纵和直接操纵。 ■该系列变速器适用于各种公路运输车、改装车、汽车起重机、铁路轨道车等。
双中间轴
副箱三中间轴 副箱中心距加大
2
法士特产品谱型图
同步器技术讲座
同步器技术讲座一、概述：1、汽车变速器一般介绍：1）汽车变速器功用：在不同的使用条件下，改变由发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使汽车得到不同的牵引力和车速，以适应不同的使用条件。
同时也可使发动机可以在最有利的工况范围内工作。
为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出以下基本要求：a.应正确选择合适的变速器档位数和传动比，保证汽车具有良好的动力性和经济性指标。
b.具有较高的传动效率。
c.应设有倒档和空档。
d.换档操纵迅速轻便、工作可靠、噪声小。
2）汽车变速器分类：目前汽车变速器大致可分以下两类：a.手动机械式变速器（MT）Manual Transmissionb.自动变速器：Ⅰ）液力自动变速器（AT、EAT）Electron AutomaticⅡ）无级变速器（CVT）Continuously variabieⅢ）自动机械式变速器（AMT）Automatic Mechanical 2．手动机械式变速器：目前常见为定轴齿轮式传动。
分类：1）三轴式：多用于前置后驱传动结构图1。
三轴式五档全同步变速器2)二轴式：多用于前置前驱传动结构图2。
二轴式四档全同步变速器（前置纵向）3) 多轴式：变速器具有2 ~ 3根中间轴，多用于重型汽车变速器。
二、同步器的应用：在手动机械式变速器（MT）中，为实现换档操作迅速轻便无冲击，有利于提高汽车的动力性和燃料经济性。
在各档位中多采用同步器来实现换档操作。
1．同步器的结构型式：1）常压式同步器：是一种早期开发的同步器。
特点是结构简单，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：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。
汽车三轴五档减速器设计及三维建模
摘要摘要汽车发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。
为了发挥发动机的最佳性能，就要求必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
本设计是为桑塔纳2007 1.8MT设计变速器。
该变速器为5+1档变速器，包括五个前进档和一个倒退档。
采用整体式中间轴结构，三叉轴远距离操纵换档机构，使用锁环式同步器换档。
该变速箱结传动效率高，构紧凑，体积小。
速比范围大，具有良好的动力性和经济性动力性。
在设计中对对轿车变速器的结构进行了介绍，阐述了轿车主要的参数，以及功率的大小对变速器中各个零件强度的影响进行介绍。
在机构方面选择了机械式变速器，确定变速器设计的主要参数，在变速器的寿命方面以及与变速器相关的各种操纵机构也进行了介绍。
关键词：扭矩；变速器；同步器；强度；操作机构AbstractThe engine output rotational speed is extremely high, the maximum work rate and the maximum torque appears in certain rotational speed area. In order to display the engine the optimum performance, it must has a set of variable speed gear, coordinates the engine the rotational speed and the wheel actual moving velocity.This paper is mainly about the gearbox design for SANTANA 2007 1.8MT. The gearbox includes 5forward gears of speed, and one reverse gear. It uses integral tunnel of the overall structure, proposes three-pronged axle remote control shifting gears agencies, and its shift organization uses inertial type of synchronizer . The transmission is cohesive, small size, has high transmission efficiency and has a good fuel economy and power.This design has carried on the introduction to the passenger vehicle transmission gearbox structure, elaborated the passenger vehicle main parameter determination, the engine conditions determination as well as affects directly to the amount of power to the transmission gearbox in each components intensity carries on the introduction. In the organization aspect choice mechanical type transmission gearbox, the main parameter which the definite transmission gearbox designed, and as well as has also carried on the introduction in the transmission gearbox life aspect with the transmission gearbox correlation each kind of control mechanism.Key words：torque；transmission；synchronizer；intensity；control mechanism目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1、本次设计的目的及意义 (1)2、变速器的发展现状 (1)3、变速器设计面临的主要问题 (1)1 变速器的总体方案设计 (3)1.1变速器的功用及设计要求 (3)1.2变速器传动机构的型式选择与结构分析 (4)1.2.1两轴式变速器与三轴式变速器 (4)1.2.2变速器主传动方案的比较 (5)1.2.3倒档的布置方案 (6)1.3变速器主要零件的结构方案分析 (7)1.3.1换档结构型式 (7)1.3.2齿轮型式 (7)1.3.3轴承型式 (8)1.4传动方案的最终设计 (8)2变速器主要参数的选择与齿轮设计 (10)2.1变速器主要参数的选择 (10)2.1.1档位数和传动比 (10)2.1.2中心距 (11)2.1.3轴向尺寸 (11)2.1.4齿轮模数 (12)2.1.5齿形、压力角α、螺旋角β (12)2.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (12)2.2.1确定一档齿轮的齿数 (12)2.2.2确定各常啮合齿轮的齿数 (13)2.2.3确定其他档位的齿数 (13)2.3齿轮主要参数表 (15)3 变速器齿轮的强度计算与材料选择 (16)3.1齿轮的损坏原因 (16)3.2齿轮的强度计算及材料接触应力 (16)3.2.1计算各轴的转矩 (16)3.2.2齿轮弯曲强度计算 (17)3.2.3齿轮接触应力计算 (18)4变速器轴的设计与校核 (21)4.1变速器轴的结构和尺寸 (21)4.1.1轴的结构 (21)4.1.2轴的尺寸 (22)4.2轴的校核 (22)4.2.1第二轴的刚度与强度校核 (22)4.2.2中间轴的刚度与强度校核 (23)5 变速器同步器与操纵机构的设计 (25)5.1同步器设计 (25)5.2同步器主要参数确定 (26)5.2.1摩擦锥面半径角а和摩擦系数f (26)5.2.2摩擦锥面平均半径R和锥面工作长度b (27)5.2.3锁止面锁止角β (27)5.2.4同步时间t (27)5.3变速器操纵机构的设计 (28)5.3.1变速器操纵机构的功用 (28)5.3.2变速器操纵机构应满足的要求 (28)5.3.3档位设置 (29)6 轴承与键的选择 (30)6.1轴承的选择 (30)6.2键的选择 (30)6.2.1平键的选择 (30)6.2.2花键的选择 (30)7 箱体 (31)总结 (32)致谢........................................................................................................... 错误！未定义书签。
同步器齿毂铣槽夹具的改进及应用
齿毂类零件典型结构 图
一
便于旋紧 。由于活塞与拉杆之 间的螺纹连 接为普通 螺纹 ， 非 自锁 螺纹 ， 该键槽还可 以起 到放松 的作 用。拉杆表 面键槽 的作 用是 驱
动 压 盖 随 数 控 分 度 机 构 同 步 回转 。
３ ． 夹具 的 通 用 性
、
常见 铣槽 夹具 的结 构 特 点
该型夹具 中主要存 在以下 不足 之处 ： １ ． 由于齿毂 类零 件 的内 孔均为花键孔 ， 单锥 式涨套 在一 次涨 紧两个 工件 时 ， 定心 能力不 足； ２ ． 该型夹具为悬臂结构 ， 对 外侧工件 无轴 向压 紧力。实际经验 表明， 外 侧工件的槽 位置 度较 内侧工 件差 ， 并且 在进 行铣 削加工
为 了防 止 在 加 工 或 调 试 过 程 中 ， 推 杆 在 度 机 构 未 回初 始 位 置
【 关键词】 双锥式涨套 ； 液压尾座 ； 通用性 同步器为汽车变速器 中 的关 键零部 件， 我公 司使用 量最 大 的 为锁环式 同步器。齿毂 类零 件是 同 步器分 总 成 中的重要 零 件之
用性 。
尾座推杆在液压作用下只可以在 Ｙ向往复运 动 ， 无 法做 回转 及分度动作。为了保证压 盖与夹具整体分度 、 旋转 的一致性 ， 在 压
盖 的 内端 面 加 工 一个 键 槽 ， 拉 杆 一 端设 计 方形 键 。铣 槽 加 工 时 ， 压
盖压 紧外侧 工件 ， 此时拉杆最左端 的方形键会嵌入 压盖 内壁 的键 槽 中。在分度机构的驱动下 通过定 位销 Ｉ 传递 扭矩 ， 锥度 心轴 带 动拉杆旋转 ， 进而驱动压盖运动 。
一
的情况下退 回， 再次压 紧工件时 ， 夹具与刀 具干涉 ， 发生撞 刀或 者
同步器设计手册教学教材
对于中间轴，是齿轮A、B随第一轴即离合器而转动。由于这一段的转动惯量小，离合器分离后，会在很短时间t′x 内停止转动，Vp3和VP2很快随第一轴的停止而趋于零。
当中间轴与第二轴以不同的速度降低的过程中，齿轮P3和S3圆周线速度相等，驾驶员就要巧妙地抓住这段时间，把齿轮P3和齿轮S3接合上。所以在低档换高档的过程中，全靠驾驶员的熟练操作和丰富经验，同时注意力也要特别集中。
图7
6.同步器齿环。同步器齿环是同步器中的一个重要零件。内孔是锥面，与接合齿的外锥面配合。整个内锥面上是螺距等于0.6左右的螺纹，用来破坏外锥面上的油膜，提高它们之间的摩擦系数。内锥面沿轴向开有一些槽，便于流出被两锥面之间挤出的油。轮齿靠近齿套端有倒角。倒角有两个作用，一是在没有同步前起锁止作用，二是同步后便于齿套进入。倒角角度的大小与齿套相同。齿环的外圆处，有三个均布的方槽（或三个凸台），是滑块推动同步环的位置，方槽（或凸台）中心应与所在齿槽中心重合，方槽（或凸台）宽度与滑块（或齿毂上的槽）宽度的差等于二分之一齿距。
早期开发的同步器为常压式同步器，有锥形和片式两种。由于它不能保证被啮合齿轮在同步状态（即角速度相等）下实现换档，不能从根本上解决换档时啮合冲击问题，所以这种同步器目前已被淘汰。
锁环式同步器的组成
锁环式同步器的组成
锁环式同步器是一种用于控制动力传动系统的重要装置，它可以有效地调整传动系统的转速，以保持系统的运转稳定。
锁环式同步器的组成比较复杂，一般包括主机、驱动器、传动机构、电控装置等部分。
下面将对锁环式同步器的组成做一个全面的介绍。
首先是锁环式同步器的主机。
主机是锁环式同步器的重要组成部分，它的功能是控制传动系统的转速，以使传动系统保持稳定运行。
主机一般由电机、轴、减速器、刹车等部件组成，电机的转速控制减速器的转速，从而达到控制传动系统的转速的目的。
其次是驱动器部分。
驱动器的功能是将主机的动力转换成传动机构的动力。
一般由电机、减速器、轴承以及附件等组成，它的目的是将电动机的动力转换为传动机构的动力。
接着是传动机构部分。
传动机构的主要功能是将驱动器输出的动力转换为传送带的动力，从而使传送带上的物体运动。
传动机构一般由齿轮箱、齿轮、链条、皮带等组成，它的目的是将驱动器输出的动力转换为传送带的动力。
最后是电控装置部分。
电控装置的主要功能是根据系统的运行情况，对主机、驱动器和传动机构的运行进行控制和调整，保证系统的稳定运行。
电控装置一般由电源、电路板、控制器、传感器等组成，它的目的是根据系统的运行情况，控制和调整主机、驱动器和传动机构的运行，以保证系统的稳定运行。
以上就是锁环式同步器的组成情况。
锁环式同步器是一种重要的传动系统控制装置，它可以有效地控制传动系统的转速，以保持系统的运转稳定。
它的组成由主机、驱动器、传动机构以及电控装置组成，可以有效地解决传动系统的控制问题。
电驱动2AMT换挡机构ADAMS仿真及优化
电驱动2AMT换挡机构ADAMS仿真及优化王汐文;宋田堂;林连华;徐海港;张建武【摘要】针对某款纯电动汽车用两挡机械式自动变速器,设计了由无刷直流电机驱动,蜗轮蜗杆及凸轮转毂改变动力传递的方向,并通过拨叉带动同步器运动的换挡执行机构,建立了同步器及换挡执行机构ADAMS多体动力学模型,以模拟同步器同步的各个阶段,以及换挡机构的升挡及降挡过程.通过仿真,评价换挡电机功率,蜗轮蜗杆传动比、接合套与待接合齿圈转速差、以及待接合部分转动惯量等参数对换挡过程的影响,从而对换挡执行机构参数进行优化.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】6页(P43-48)【关键词】纯电动汽车;两挡机械式自动变速器;换挡执行机构;动力学分析【作者】王汐文;宋田堂;林连华;徐海港;张建武【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;山东时风(集团)有限责任公司,山东聊城252800;山东时风(集团)有限责任公司,山东聊城252800;上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】U463.212当前，纯电动汽车通过匹配两挡机械式自动变速器(2AMT)来提升电动车性能。
AMT具有传动效率高、传递扭矩大、结构紧凑、工作可靠等优点[1]，能够很好地满足电驱动系统的需求。
为了更好地满足换挡平顺与快速的要求，需要对AMT的换挡执行机构进行分析和优化。
同步器作为换挡过程中的重要部件，利用摩擦原理，确保接合套与待接合齿圈转速达到一致后再接合挂挡，减少了换挡时的冲击，提高了车辆行驶的安全性与舒适性[2-3]。
除此之外，换挡执行机构中的换挡电机、动力传递装置等的设计也对整个换挡过程有着至关重要的影响，如何针对纯电动汽车传动系统给的集成化目标，结合换挡过程的性能要求，设计出结构紧凑、易于实现的纯电动汽车自动变速器的换挡执行机构，并研究行之有效的控制方法[4]，是AMT研究的关键所在。
同步器工作原理分解
上述计算没有考虑搅油阻力。 如果考虑搅油阻力，1挡升2挡需要将2挡齿轮转速降下来，搅油阻力 起正面作用，会缩短同步时间；2挡降1挡需要将1挡齿轮的转速升高，搅 油阻力起反面作用，会延长同步时间。 陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
关于挂挡力与挂挡时间
好的变速箱设计，同步时间短、换挡轻便。 难以提供精确的量化指标。
挂挡时间——小于1秒
手球上挂挡力——小于10公斤力，极限情况不能超过 20公斤力。
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
副箱同步器
工作基本原理与主箱同步器相同 锁止同步完成挂挡 锁止机构不同 锁销中部锥形区域与滑套孔倒角为锁止面 工作过程： 1）摘挡至空挡阶段：滑套从一侧挡位摘至空挡，在弹簧的作用下，两侧 锥环总成（带锁止销）反向旋转一定角度，锁止销与滑套上的锁止孔呈锁止 状态； 2）同步阶段：同步器锥环锥面与齿轮锥面贴合，产生摩擦力矩； 3）同步结束，摩擦力矩降为零，锥环总成在拨环力矩作用下，回转一定 角度，滑套越过锁止销台阶； 4）滑套与齿轮结合齿相结合，挂挡结束。
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
同步器实验
变速箱整箱实验 1）换挡寿命实验 2）换挡性能实验 同步器单体实验 1）单体寿命实验 2）单体性能实验 实验数据与报告 1）详尽的实验数据——例如实验条件、实验前后磨损 量的测量与记录、摩擦系数曲线、同步时间曲线等 2）国家级实验中心的试验报告
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
主箱双锥面同步器工作视频
陕西法士特齿轮有限公司 齿轮传动研究所
主箱同步器常用参数选择范围
锥面角：7°～9° 滑套外径：……目前最大 Φ218 摩擦锥面半径：滑套外径 - X 锁止角：100 °～120 ° 总成轴向尺寸：46～55
变速器锁销式同步器的设计计算
变速 器 锁 销 式 同步 器 的设 计 计 算
刘 选
（ 西大 同齿 轮集 团 ， 山 西 山
大 同 ０７０） ３ ００
摘 要 ： 过 对 变 速 器 锁 销 式 同步 器 的 工 作 原 理 和 工 作 过 程 以及 保 证 实 现 同步 的充 分 必 要 条件 的分 析 ， 立 了锁 通 确 销 式 同 步器 零 件 主要 参 数 的计 算 式 ， 以及 各 零 件 之 间在 设 计 计 算 中 的关 系式 ， 而 确 定 了锁 销 式 同步 器 的设 计 从 计算原 则。
５ —— 定 位 钢 球 ；６ —— 定 位 钢 球 弹簧 ；７ —— 同步 器 定 位 销
同步 环 ２ 、同步器 锁销 ３ 、齿套 ４ 、定 位钢球 ５ 、定位 钢球 弹簧 ６ 同步 器定 位销 ７组 成 。 、 ２ ２ 锁销 式 同步器的 工作过 程 ． 变速 时 ，齿套 带动 同步器 定位 销一 起移 动 ，推动 同步 环压 向被 同步 齿轮 锥盘 的 内锥 面 ，使两 锥盘 相接
输 入端
输 出端
图 １ 同 步 器 工 作 原 理
２ 锁 销式 同步器 的 结构及 工作 过程 ２ １ 锁销 式 同步 器的结 构 ． 锁 销式 同步 器 的结构 见 图 ２ 。它 由被 同步齿 轮 １ 、
１ —— 被 同 步 齿 轮 ； ２ —— 同 步环 ；３ —— 同步 器 锁 销 ；４ —— 齿 套 ；
收 稿 日期 ： ２０ — ４３ ０ ６０ —０ 作 者 简 介 ：刘选 （ ９ ７）男 ， １ ６一 ， 山西 山 阴人 ， 程 师 ， 科 。 工 本
图 ２ 锁 销 式 同 步 器 的 结 构 图
３ 锁 销式 同步器 同步 环 的设计 计算