3.3 同步器(课件）-高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

3.3 同步器 3.3.1无同步器的换挡过程 图3-48所示为五挡变速器的四、五挡示意图（并假设在换挡机构中只有接合套而无锁环）。下面以此为例说明其换挡过程。 1.低挡换高挡（四挡换五挡） 如图3-49（a）所示，变速器在四挡工作时，接合套3与齿轮4上的接合齿圈接合中，两者接合齿圆周速度相等，即v3=v4。欲换入五挡时，驾驶员先踩下离合器踏板，使离合器分离，再通过变速器操纵机构将接合套左移，使接合套3与齿轮4齿圈脱离接合，变速器处于空挡位置。因四挡齿轮4的转速低于齿轮2的转速，圆周速度v4<v2。所以在换入空挡瞬间，v3<v2，为避免齿轮产生冲击，不应立即换入五挡，应先在空挡停留片刻。在空挡位置时，变速器输入端各零件已与发动机中断了动力传递，且转动惯性量小，再加上中间轴齿轮有搅油阻力，所以v2下降较快。 下一页 返回 3.3 同步器 而整个汽车的转动惯性量大，导致接合套3（与第二轴转速相同）的圆周速度v3下降慢，因图3-49（a）中两直线v3、v2的斜率不同而相交于同步点（v3＝v2）。此时将接合套左移与齿轮2上的齿圈相啮合，即挂入五挡，不会产生冲击。但自然减速出现同步的时刻来得太慢，应在摘下四挡后立即抬起离合器踏板，利用发动机怠速工况迫使第一轴更快地减速，使v2下降较快（如图中虚线所示），同步点出现快，又缩短了换挡时间。 　　2.高挡换低挡（五挡换四挡） 如图3-49（b）所示，变速器在五挡工作时及由五挡换入空挡的瞬间，接合套3与齿轮2接合齿圈的圆周速度相同，即v3=v2。因v2>v4，v3>v4。但在空挡时v4下降比v3快，即v4和v3不会出现相交点，不可能达到同步状态。所以驾驶员应在变速器退回空挡后，立即抬起离合器踏板，踩下加速踏板，使发动机同离合器从动盘和第一轴都从B点开始升速，让v4>v3， 上一页 下一页 返回 3.3 同步器 如图3-49（b）中虚线所示，再踩下离合器踏板稍等片刻，待v3=v4，即达到同步点A即可换入四挡。 图3-49（b）中还有一次同步时刻A′，可利用此点来缩短换挡时间。但由于此点是踩油门踏板过程中出现的，因此，驾驶员需要有熟练的操作技能才能把握好时机。 　　上述相邻挡位相互转换时，应该采取不同操作步骤的道理同样适用于移动齿轮换挡的情况，只是前者的待接合齿圈与接合套的转动角速度要求一致，而后者的待接合齿轮啮合点的线速度要求一致，但所依据的速度分析原理是一样的。 　　以上变速器的换挡操作，尤其是从高挡向低挡的换挡操作比较复杂，不仅很容易产生轮齿或花键齿间的冲击，降低了齿轮的使用寿命，而且易使驾驶员产生疲劳。为了简化操作，保证换挡迅速、平顺，目前汽车手动变速器在换挡装置中基本上都设置有同步器。 上一页 下一页 返回 3.3 同步器 3.3.2同步器的构造与工作原理 同步器的功用是使接合套与待接合的齿圈两者之间迅速达到同步，并阻止两者在同步前进入啮合，消除换挡时的冲击，缩短换挡时间，简化换挡过程，使换挡操作简便。 同步器有多种结构形式，但都由同步器装置（包括推动件和摩擦件）、锁止装置和接合装置三部分组成。目前，所用的同步器几乎都采用依靠摩擦作用实现同步的惯性式同步装置。根据锁止装置的不同，可分为锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器两种。 　　1.锁环式惯性同步器。 　　(1）构造。 锁环式惯性同步器的结构如图3-50所示。花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫圈和卡环作轴向定位。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。 上一页 下一页 返回 3.3 同步器 锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1和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,并可沿槽向滑动。在两个弹簧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，起到空挡定位作用。滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中，但滑块的宽度较缺口的宽度小，两者之差等于锁环的花键齿宽。只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿才可能接合。 (2）工作原理。 以二挡换入三挡为例，如图3-51所示 上一页 下一页 返回 3.3 同步器 ① 空挡位置。 当接合套8刚从二挡退到空挡时，如图3-51（a）所示，待啮合齿轮1和接合套8、锁环9都在其自身及所连接的一系列运动件惯性作用下，继续沿原方向（如图中