目前汽车中手动、普通齿轮变速器换档的方式有两种,一是采用直齿滑动齿轮,如东风EQ1092的一、倒档的换档方式;二是采用同步器换档,这种方式应用最广泛,几乎所有的变速器都是采用同步器进行换档。
一、同步器的功用
1.功用
同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间;且防止在同步前啮合而产生换档冲击。
想一想:如果没有同步器,变速器的换档的过程是怎样的呢?带着这样的问题,我们进入下面的学习。
由此可见,欲使无同步器变速器换档时不产生换档冲击,需采取较复杂的操作,不仅易使驾驶员产生疲劳,且降低齿轮的使用寿命。
同步器是在接合套的基础上进一步发展起来的,下面通过介绍同步器结构和原理使我们进一步了解同步器的功用。
二、同步器的构造及工作原理
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。
1.锁环式惯性同步器
1) 构造
他主要由同步器齿毂、结合套、滑块、弹簧、锁环等组成。
2) 工作原理
以二档换三档为例,说明同步器的工作原理,如图 1 所示。
1-待啮合齿轮的接合齿圈 2-滑块 8-接合套 9-锁环(同步环)
①空档位置
接合套8刚从二档退入空档时,如图1所示,三档齿轮1、接合套8、锁环9以及与其有关联的运动件,因惯性作用而沿原方向继续旋转(图示箭头方向)。由于齿轮1是高档齿轮(相对于二档齿轮来说),所以接合套8、锁环9的转速低于齿轮1的转速。
②挂档
欲换入三档时,驾驶员通过变速杆使拨叉3推动接合套8连同滑块2一起向左移动,如图1b)所示,滑块又推动锁环移向齿轮1a),使锥面接触。驾驶员作用在接合套上的轴向推力,使两锥面有正压力N,又因两者有转速差,所以产生摩擦力矩。通过摩擦作用,齿轮1带动锁环相对于接合套向前转动一个角度,使锁环缺口靠在滑块的另一侧(上侧)为止,此时接合套的内齿与锁环上错开了约半个齿宽,接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面互相抵住。
③锁止
驾驶员的轴向推力使接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面之间产生正压力形成一个企图拨动锁环相对于接合套反转的力矩,称为拨环力矩。这样在锁环上同时作用着方向相反的摩擦力矩和拨环力矩,同步器的结构参数可以保证在同步前(存在摩擦力矩)拨环力矩始终小于摩擦力矩,所以在同步之前无论驾驶员施加多大的操纵力,都不会挂上档,即产生锁止作用,如图1c)所示。
④同步啮合
随着驾驶员施加于接合套上的推力加大,摩擦力矩不断增加,使齿轮l的转速迅速降低。当齿轮1、接合套8和锁环9达到同步时,作用在锁环上的摩擦力矩消失。此时在拨环力矩的作用下,锁环9、齿轮1以及与之相连的各零件都对于接合套反转一角度,滑块2处于锁环缺口的中央如图1c)所示,键齿不再抵触,锁环的锁止作用消除。接合套压下弹簧圈继续左移(滑块脱离接合套的内环槽而不能左移),与锁环的花键齿圈进入啮合。进而再与齿轮1进入啮合,如图1d),换入三档。
锁环式同步器尺寸小、结构紧凑、摩擦力矩也小,多用于轿车和轻型车辆。
2.锁销式惯性同步器
大、中型货车普遍采用锁销式惯性同步器,下面以东风EQ1092汽车五档变速器的四、五档同步器为例进行简介。
四、五档锁销式惯性同步器。
两个带有内锥面的摩擦锥盘2,以其内花键分别固装在带有接合齿圈的斜齿轮1和6上,随齿轮一起转动。两个有外锥面的摩擦锥环3,其上有圆周均布的三个锁销8、三个定位销4与接合套5装在一起。定位销与接合套的相应孔是滑动配合,定位销中部切有一小段环槽,接合套钻有斜孔,内装弹簧11,把钢球10顶向定位销中部的环槽,使接合套处于空档位置,定位销随接合套能轴向移动。定位销两端伸入两锥环3内侧面的弧线形浅坑中,定位销与浅坑有周向间隙,锥环相对接合套在一定范围内作周向摆动。锁销中部环槽的两端和接合套相应孔两端切有相同的倒角;锁销与孔对中时,接合套才能沿锁销轴向移动;锁销两端铆接在锥环相应的孔中。两个锥环、三个锁销、三个定位销和接合套构成一个部件,套在花键毂9的齿圈上。
锁销式惯性同步器的工作原理与锁环式惯性同步器类似。
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- 2018/10/24 14:39:19
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