同步器工作原理及其正确使用
・
使用
・
修
维・
同
步器 作 工 原 及 其 理 正使确 用武汉
车汽业工学
大 AIb s t5
刘哲
an义
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.
〔摘 要〕介 绍 了变 器速接 合套档换机 构 及换其档 过 程 以这 及种 档换方的式 点
缺,
。
简 介要 了绍
适应 。 代现 汽 车发 展要 的 求同步器
,
。并以 东
。
风
EQ
10
9 E
O 型汽 车 档五 变速 器 使 用的 锁 式销性 惯 同步
为器例详 说细明了 它 结的构 与 工 原 作
理最后 介 了正 确 绍 用使和 护维同 步 器方 的法
主
题 词同 步 器
o TPeiw
ro:
:
工
作 原
理n
用使
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维护
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Ba
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“
、
言
、
前 即) 传 动链A和 ’统系,
,。
传
动链 称 A 简
,
链和
B 链 在 图4
、1
4
示 所的C A 1,
、
1型
汽 车 变 器
速同 器步 档换不 具 有换 仅 轻档 避便免 冲
5:档 结 构 示意 中 图A链 括 包合离 从器
动、
击消 除 噪 声 延齿 轮长 命 等寿优 点而 且
能还 使 换 档迅 速高提了 汽 的动 力车 性经 性 和 济 全安性
,
。
、
,
盘
1
第
轴
一
中 2轴间n
,,
、
固
连 在 中 间 上
9轴
,
、
的所
有齿轮 10 齿轮的:
、2等 以 及与 间 中 齿 轴 轮 1作
因此
代现 汽 特别 车是轿 车 换
的,。
,
常
啮合 所 有 的 轮齿例 如 空 套 在 第 轴
二
8上
档机构 几 乎 全 部采 用 了这 种 装 然 而 由置 对 于同 步器的 作 工原理 不明 作操 又 不 致 当使
、
, 等和 倒档 齿轮(图 中 未 示 出 ) 6
5
。
B
链
包括 第 二 轴及 固连其 上的 花 键
毅
和与
花
“同
步器 过早 磨 损 失 而 效影 响 汽使车 的用 况
键 情套毅合 接的套
A合
“
等
。
时有 发生 为 此 有 必要 对 同步 器的 工 作 原
理,
链
的前 端借 助于 合 器 的 离离或
”及
其 确使 用 正加以 分 析
以 充便 分 挥发 同
步
,
”合,
持 保发与 机 动动力 的 中断 或 连
接 BB
。
A
器
作 用的
。链
后的端 则 利 其 用上的 键 花 圈齿
链与
前
接2合 套 档换接
合套 换 档属 同于轴 滑间移 换 档
“,
端 。花 的键合套接实 现与
分或 (离空 档 )
、
B。
链
的连接 ( 挂档)
,
的 后链端 即 第 二 依 次轴通 过 万 向
、
传。
,
只
有待 合 接的一 对 花 键接 合 齿的 周 速圆
)时 才 实能 现无 冲 击’ 度 达 到 相 等 ( 即 同步 ,。
动 置装 驱 桥动行驶 系 与 个 汽整 的车 动运
保
固持定 传 动 关系
A
的
想理换档
上综所 述 可 知 换档 其 就是实 中断把的
,
,
,
在
变速 器 变的 速 传 动 机构 中 观 客 存地 在两 个着 既 有区别 又 有 联 系传的 链动 ( 或
称19 9
链6
和,
B
链
在 新 的 部 位 ( 档位 ) 再 次连接
起。
来
以满 足 车使 汽 要 用求
年
第
8
期
一7
4一
‘
泣
万弄
互
图一1
.
一
一 一一 一
CA14 1
3
型汽 变速车
器
.4
、
5
档结 示 意构 花图 键齿圈
5 .
1
7.
离
合 器从动
盘花 键 齿圈
8
.2
第
轴
一
.
9第
一 轴 轮
齿0
.
4
.1
接合
套
.6
键花毅
.齿
轮二第轴 4
齿轮
n
.
中
间
2轴1
.
齿
轮2
.
1
低 档
高换
档以
4
,
档
换5
档为 在变速器例以
7
,,
档工
),日 趁 V ’侧
见图 1() 与花键齿 圈 作时接合套
5合
5接
t
0t o
。
l
故
两 速者 相 度 即
等,
V
同
步 器 换档时 间 —一 一 接合套换 档 时
S间
一V
7
。
欲 换如
人档
,
先 应离使 合器 分 离 随 将即 接合套 左 移至 空 档如 时 仍图有
8、
1,
所示 位 当置接合 套刚 刚置于 空 档
S
。
,
V一V
7
。
从
结 构 上 可以看 出齿轮
12
、
,
\副
1
。的 降速
比 小 于 齿 轮 副
21
。3
的 速 比升5
,
_ _
即
Z
, 。
艺
,式
故有
V s 一 (叭 合接套
4
的速
度小 ,
于 花键齿 圈
的 速度 )
5
。
为
了 避免 换档 冲
。
0击
o
t此 不应立 即置 时
入
档 外 注另意 到接 合套
。
,
时
(间4
s
)
和 键花 齿 圈分属 于B链 和 A链 如 所前 述 B,
图
2
换档
5
档时 接合
待
链,运 动 整与 个汽 车的 运 保 持 动正比关 系 惯,
花
键副 圆 速周度 变 化
2图 2
.
性大
。
很因
此 在 短 暂 的换 滑 档 过行程 可中,
,
高
档换 低档
以
5以 设假 V
,
S
保 不变持故 在 图2 中的 V
,
:
可。用换
5,
档
4换
档为例
,。
5
档
换
4
档是
4
档
一
条 水 平 线 表
2示
相
比 下
,
之,
A
;
链 的惯
性很
档 的 逆 过 程 因此应 用 上 速 度分述析
,原
小加之 搅 油 阻 力 矩 的作 用故 图在
,
V
衰得减很 快
理可 知。 轮齿副 大 于齿轮 副 Z
, ,
_
3
、
2的 降 比 ( 速原 为升速 比 1),
二中可
用 一 斜 线条 表 示
综,上 所述 可
10
二_
、
8
、
的升 速比( 原 为 降速 )比即
,‘
知接 套移 至 空合 位 档置 稍 候到 某一 时 刻 图
2(
中
的t )
:
,v
;
与
V
4
S
两线 必 相 关定 于 一 K点
s
。
艺夕 蓄
有
SV
Z
,
。
_
,
二 致
便接 合 套 刚 石刚移 脱 离 档 (5 即
,
,.
_
.
_
_
_
、
.
、
同步 ( 点)此 刻 V
一v
只在 有 K 点之
,时
, 空。 位档 )置时 就 有v v
一
4,
同
时 V
V
S
v4
>
v
7
,
故
立 即接 合将套 从 空档 再 向 左移使 其与 花键 齿 圈4
>V
7
成
,立
。由于
V
7
比
衰减快
得多一
7V
合 才 接能 平 顺 换地 入
,一
5档
。
(理由 前同 )
因
此 不可 能有汽
S
的
步
术
同
一
48
车
技
情
出况 如现
,图
,
3
示
所
,。
反
接之 合 在 空套
,档
同步 器是 在 合接套 换 档 机构 的 基 上础 进 而 改 的 成它 除 了 保留 合接套 换档 机 构 具所
,
位 停 留 置 时的越 长
间,
V
S
与
V
,
之
差 越值
,
,
大。
因
此驾 员驶 将接合 套入退空 档位置后 应 随
有的 接 合 装 置 外 还 以增 设 了 接使 合套 与
对应之 的 花齿键 圈 周圆 速 度迅速 达 并到 持 保一 致 的步同装 以 置 及阻 止二 者尚未 达到 同 步 接时 合以 防冲 击 的 锁止 置
,装
,,。
,
重即新 接合 离合 并器稍 稍踩 下 速 加 踏板使 发 动 连 同 A机链 一 齐 增 速
到
,V
7
>
V
。
的程
度4
,
,
,见 图 3() 接着 再次 分 离 合离器 然 后按照 低
档
换 高 的档 操作程 即可序 平顺 地 换 入
\) 日暇 侧
档的
。
目
前 步器同 的 型 式 要 有 主 常压 式惯性
、
式 和
自动 增 力 式 种三其 中 惯 以 式 性 步 器同
的
应用 为最 广泛
。
以 东风现
E ,Ql o 9 0E
汽型
五 档车变速 器 用使的 具 锁有销 置装的惯 性
) 式为 例说 它明的 一 般结 构 与 同 步器 (见图
4/
‘\
了\
5
作工 原理图
。4
为
5
4一
档
同步器 6
,
。
两个 具
有 内锥
面
的摩 锥擦盘
21
,
分
别 装固在 带 有外 花 键接 合
上和与 其 相配合 的 个 具两3
5
,
齿 圈的 齿轮个 定 位销
4
有
外锥 的面摩 擦锥 环 与接 合
套通过
,
3个
锁
销
。8
和
3
连
接 锁 和 定 销销位
彼 此 相间均 布 在地 同 圆一周 上
图3
23
.
换档
4
档 待 接合
时,
.
3
2
,a
锁销 的
用
.
作
花键副圆 速周度变 化 图
连接 作
用
锁
销穿 过 合 接套 的锁
上
;
合接 套 档存换在 的问
a题.
销
孔 将 对 称跨 置 接 于 合 套两
侧 的摩 擦锥环
、
接 合 套换
档 利是用 A
B
两链在换
接铆成 整 体框 架结构
b.
档
行 过 程 中滑 表所 出现 来 的速 度差异 (待接
周向 驱动 作
用
当 汽车行 驶 时 接
,
合
花 键 齿圈的 圆 周 速 度 必 须大 于接 合套 圆的
速 周度 )和惯 性 差 异 (A
,,。
合
套 过通锁 销 性 刚 地带动 摩 擦 锥 一 环同 旋转
; c
.
惯 性 链小降 速 快
,
;
B
链惯 性大 速降慢 )把握 时机 实 现 同 步换 的档 为 低 档换此 档 高与高 档 低档 换必须 采取
不 同的操 作 骤 并步要 求 在 很 短 时的 间 内
完
,
,
锁作 用止
销锁与 销孔 锁为 动滑
, 配
,
合,但 锁 销 的 中部直 径 较 因 小 此 结构在上 ,
有 在 只 锁销与锁 销 孔 对 中 时 接 合 套 才 能
相
成这样 很容 易 成造 驾 员驶 疲
劳
.
b
,
。
对于 锁 销 包( 摩擦括 锥环 ) 轴 向移作 动否
则。
,
按
步 方 式同 类 接分合 套式 换档 属
,
锁。 销轴与 锁 销 孔倒的角 相互 触 抵如图 4 b 所
于, 被 动式
它 的档 时 间长 换同 步间时短
理,
,
,
示.
。论
上 为 短 暂 的 一点K 即
图 对 应刻的点
, ,。,
2
、
图
3的中t,
,
t,
时
3
3
定位销 的 作 用
定 位作 用,
,
因此
提 前或 迟后 于
,
刻 换时
,图如 4 及aA A 剖 图
面
一档
会都 致导 换 档困难 甚 至换不 上档 故换 档质 量差 要求 档 技 术换高 所 以 接说合
套
,
所 利示 用 弹 簧n的 弹 将 钢力球 10 入定压
; 位 中 部销的 环槽 以 确定 步 同 器 的 档位 空置
换
档 方 很 不式适 应 现代 汽车 发的展 要求 由
此同 步 应 运器 而 生。
,
b.
轴 向
驱 作 用
动接合套通过 定
位,。
销
驱 动摩 擦 锥 环 向 左 向或 右动 移 位定 销与
3
. 3
1
同 步
器 同 器的步 结构 型
式9 961
接合
套 上 的 定位销孔 亦为 动滑 配合
为, 不
与 锁 了 销作 用 发的 生 干 涉在 结构 上 定 位销 的两
面端与摩 擦锥 环的 内端 既 面 保留 了很 的
第
小
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(
a)
4
第 图 一 齿轮 轴二 轴第4
2
.
摩 擦锥
盘7。
.
3
.
摩擦锥 环
8.
4
.
定位销
10
5.
.接
合
套n
.
.齿档
轮第
轴
二锁
销9
.
花 键毅
钢
弹簧球
轴 向
间 隙又有 一 定周的 向 隙
3间4
.
:
环 上的 轴 向 换档拨 叉 力F 便转 移 成而为 Z作 在 用锁止 面 上 轴的向 分 力 F(见 图 4 ) b该 力
。
同
器 的步工 作 理原 在 使用 具 有锁 装 销 置的 性 式 同 惯 步
经 锁器 销 作 用在摩 擦 锥 环 上使之 与 摩 擦 锥盘 紧
,
。
压,
)在 向换轴档 拨 叉 凡 力 接时合套 5( 见 4图
,
在 摩
力 矩 M 擦 作的 用下摩 擦锥 环
,与。
的 用作 通过下钢球 1 0 和 定 位销
4,
带
动擦
摩4
摩 擦
锥盘 迅速 达 同步到在
锁 销 上的切 向分
F
只力 在有 达 到步同
,之
锥
3
环
4档 换 左向 (,
55 档换
档)或向 右 (
2时
起 锁止 作用 的 A 链 性惯力 矩 失消 用作
,
档
) 向轴移 动使 之与相 应 的 擦 摩 锥
盘接
才
能通过 锁 使摩销
,
触
。
当
有具转速 差 的摩 擦 环和锥 摩 擦锥盘
一
。,
擦
锥环 摩 擦 锥 和
,
盘、
A
链一 同相 对 于 接 套
经 合接触 产便 生了 擦 摩 力矩
,
M一
方 面 在
该
4
,
转回“ 个角度 使 销锁重 新 与锁 孔销对 中 于
摩
力擦矩 的M作 用下 摩 擦锥 盘A 链() 经 过4 档
减速 (
换 25
是 合接套便 能 易 地 轻服克钢 球 的 阻力而 沿
锁销移 动直 至 与 花 键 齿 接 合 圈 现实 挂档,
,
。 档5换 档) 加速或 (,
档 ),过 渡
到
与 摩擦 锥 环 ( B )链 同 其 过步 程分别 图 和见图3
;的中虚线 所 示 另 方一 在面 性 惯力
,4
同 步 的器正 确 使 用 维 护与
a,
.
, 矩M的 用作 摩下擦 锥 连环同 锁 销 同 相一
由于换 入 低档 时
的
,
A,
转动链惯
量,
4
档 对换于接 合 套 超前( 4
,5
5
换档档 )或 滞后 (
大较 若换 档 拨叉 力 大 小 不 变则换 低入档 的
时间 较 长 若想缩 短 换入 低档的 时间 则应 加增 换 档拨 叉力,
。档)转 过 一个角 度 使 得 锁 销
。中部小
径 外
圆
靠紧 接合 在锁套 销 的孔 内圆 面 并 上继续一同 旋 这 转样 锁 销中 部锁 止 倒 的角 面 与锥 锁
销,
因此
在高档换 低档 时 尤其,
,、、
是 。抢 低 档 时 换应柔 合 均 衡持续 施 力地 于
,孔相对 的 锁止 角 锥 面倒 抵 相 触 阻 止 合接套 移前挂档 ,
、
。
变速 , 直 至 换杆 档 程 结过束 切 勿 同将 步过程 误
认 为 入 过换 程以免 损 坏传 动 元件,
。
此由 见 可擦力摩 矩M 一 经
,产
、、
生
原 经 合接 钢套 球 位定 销作用 在 摩擦 锥
b.
应
坚持 采 用两 离合 脚器 换 档
法 汽 车技
。
该
一
0
一5
术
汽车 级二 维护 检 中 测 诊断 技 术 应的 用 究研
通 交公部路 科 学 研 所究
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“
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【 3 号
令中定 期 检测 强制 维护 视情 理修新 的 汽 车 维修 制度 的实施 在要摘 】结合 交 部通 1
、”
,
汽 车二 级 维 中进 行 护了 汽检车 测 诊 断 技术的研 究确 定 了维 护 前 的 检 诊 断 项测 目 周 提 期 了 出
,车
、
,
辆
级二 护维 前 术 技状况 的评 定方 法和 二级 维护 中附加 作业 项确定 原目 则以 及 竣 工 质量 定 评基 的检 本 项测
。
目题主 词汽
车T
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维
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。 号3 令汽《 车 输 业 车 辆运 通交部 布 颁 的1
”
或小 修 目 结 项二合 级 维 护 并 一 进行,
如
何
术技 理 规定管》 立确 了 新维 的修制度 把汽
车检 测诊断 技 的 术 用应 列 入了 管 理 条 同款 时 原对汽 车 修 制度维的 指 导 则 原 行进 重了大
改
,实 施
这 一 新的 维 修 制度 是当 前汽车 运输业
巫 探讨 待与 解决的 问
题
,
。
汽车 检 诊断测 技 术是提 高 汽车 运输 理
管革
即 把定 期 养保 计划 修 理 改 定 为期
检
“
,、
”
“
水平 的一项 重 要措 施是 评 定 和 证保车 辆技
状术况 的 重要 手 段汽车 运 输 或( 修维) 企 业,
测
强 制 护 视 维情修理
、,
、
” ,
取 消
了 大拆 大卸 的
三 级保养 并 明确 规定二 级维 护 应 进行检前
测诊 断和 技术 评定 根 据结 果 确 定 附加 作
,
业“
应 用 辆 车 测检诊 断技 术 就 是 采 用必要 仪的,
器
和 设备在 车 辆 不解 (体或 只拆卸 量 零少部 ,
的原法 是 理在 档低换 高档 可时利用 发 动机 的 怠速 减 少 同器步摩 副 的转 擦 差
速
在 档高换 档低 则 时利 用发动机 加 速的来 减少 同步 器 摩 副擦 转 的 差速 样 这 可以 达 到缩 短 同 步
时间减少 损磨 延长 使 寿 用 命之目 的、
、 。
:
,
以
确 保 同 器 润步 良好
滑。
;
5
结语
束综 上 述 所 可知 性 式惯同 步 是器 用 摩利
,
,,
擦 原理进 工行 作 的因此它 要需有 效 的 摩擦 能力
的
,
。
,
,
然
而 它又主 要 是 因 摩为 (擦 磨 损)而 丧失工
作
, 切 勿在空 档 火 滑 行 熄终 了时 不踩
因此深 入 分 析 步同 器的 工作 理原
,
,、
合 离器踏 板 就 强 行 挂 档 起 动发 动
机 ,
,
。若 需
要
进
而 明 了 摩 作用 对 同 步 擦工 器 作 生 产利的
弊 影响这 对 于科 合学 理地 用使 同 器 步以便 ,
新重加速 时 必 须 首 先 动 起发 动 然后机 踩离
合
器 板 踏换入 当适 档
位
d
.,
。
做
到 既 充 分发 同 步挥 器在 换 档 时 的作 又用
,,
避应 免 越 级减加 换 档以 减 少 摩 擦,
。
使 摩擦
用 作对同 步 器 带 来 的损害 少减到最低
程度 延对 长其 使 寿 命 用方 面等 具有 重 要的 ,
副 零件
的 度 磨损 过延长使用 寿
e命
在. 对变 速器 进行维 护 时应 意注
,检
,
现
实 义意
。
责任(编辑
史
3
)为5
查 润 滑
油 品的 质 与数量 否 是符 技合术要 求
9 916
原 稿
到收日 期为
1
996
年月
日
年
第
8
期一
51
一