汽車(chē)變速器同步器的設(shè)計(jì)選用案例綜述1.1鎖環(huán)式同步器本次設(shè)計(jì)采用的是鎖環(huán)式同步器。1、4-鎖環(huán)（同步錐環(huán)）；2-滑塊3-彈簧圈；5、8-齒輪；6-嚙合套座；7-嚙合套圖1.1鎖環(huán)式同步器在其鋸齒嚙合型內(nèi)套外套和花鍵上的三個(gè)圓形軸向槽中分別安裝有一個(gè)分別可以沿槽軸的方向自由移動(dòng)的彈簧滑塊,它們由兩個(gè)軸向彈簧式滑圈直接壓向鋸齒嚙合型外套并以其中心內(nèi)部的一個(gè)凹凸點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)并固定在嚙齒復(fù)合型外套中間的一個(gè)內(nèi)環(huán)槽中?；瑝K的兩端橫向延伸形成為一個(gè)鎖環(huán)的中心缺口,這個(gè)鎖環(huán)缺口較大的滑塊多顯露出一個(gè)牙齒接合后的牙寬。換擋時(shí),嚙動(dòng)接合膠刷套與被帶動(dòng)的接合滑塊受力推動(dòng)齒輪鎖環(huán)與被帶動(dòng)接合滑塊齒輪的齒端錐面相互方向靠近,轉(zhuǎn)速的偏差增大產(chǎn)生的齒輪摩擦力矩增大促使帶動(dòng)鎖環(huán)齒輪相對(duì)于帶動(dòng)嚙合膠帶套及動(dòng)的滑塊齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)一定的旋轉(zhuǎn)角度并由嚙合套帶動(dòng)滑塊來(lái)準(zhǔn)確定位,恰當(dāng)?shù)厥沟脦?dòng)嚙合膠帶套的滑塊齒端和齒輪鎖環(huán)的齒端斜面以齒輪鎖止面的坡面為軸相抵,如儀表圖7.2a所示,此時(shí)的齒輪換擋摩擦力經(jīng)過(guò)齒輪鎖止面的坡面壓迫使得齒輪鎖環(huán)進(jìn)一步受到擠壓,錐面間產(chǎn)生摩擦力矩為第步的體積壓力增大,產(chǎn)生齒輪打滑。選擇合理的壓力參數(shù),使在自動(dòng)換擋場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的作用下經(jīng)由鎖定截止面上齒輪發(fā)出的壓力迫使通過(guò)鎖止面循環(huán)自動(dòng)返回的轉(zhuǎn)向摩擦力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)不要小于兩個(gè)圓錐體齒輪表面間的轉(zhuǎn)向摩擦力矩,可有效地徹底阻止轉(zhuǎn)向同步前的車(chē)輛掛擋。當(dāng)其在錐面間脫擋摩擦力矩完全克服了被滑塊鎖環(huán)嚙齒接合部分的強(qiáng)大慣性驅(qū)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)矩后,轉(zhuǎn)速差及脫擋摩擦力矩就可能會(huì)逐漸自動(dòng)消失,脫擋的慣性力矩強(qiáng)烈地驅(qū)動(dòng)迫使滑塊鎖環(huán)自動(dòng)返回,如下表圖1.2b所示,鎖止閥在斜面間被脫開(kāi),嚙齒接合的滑套并未克服了傳動(dòng)滑塊的強(qiáng)大彈簧驅(qū)動(dòng)力而是直接越過(guò)滑塊鎖環(huán)與傳動(dòng)齒輪的間隙接合進(jìn)入螺母軸并同步進(jìn)行嚙合,保證完成了無(wú)較大沖擊力的掛擋。(a)同步器鎖止位置(b)同步器換擋位置1-鎖環(huán)；2-嚙合套；3-嚙合套上接合齒；4-滑塊圖1.2鎖環(huán)式同步器工作原理1.2鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定1.接近尺寸b一般為0.2~0.3mm。2.分度尺寸a分度尺寸應(yīng)等于1、4結(jié)合齒齒距。3.滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c滑塊在鎖環(huán)缺口內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)距離影響分度尺寸。滑塊寬度d、滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與缺口寬度尺寸E之間的關(guān)系如下：E=d+2c（5-1）滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與結(jié)合齒距t的關(guān)系如下：C=（5-2）其中為滑塊軸向移動(dòng)后的外半徑，為結(jié)合齒分度圓半徑。4.滑塊端隙，通常=0.5mm。鎖環(huán)端面與齒輪結(jié)合齒端面應(yīng)留有間隙，并可稱之為后備行程。在空擋位置，鎖環(huán)錐面的軸向間隙應(yīng)保持在。1.3同步器的主要參數(shù)的確定1.3.1摩擦力和摩擦力矩同步器必需的摩擦力矩為（5-3）式中，F(xiàn)——作用在同步器摩擦錐面上的軸向力，F(xiàn)=Fs；Fs——作用在變速器手柄上的法向力（貨車(chē)Fs=100N）；——變速桿手柄到嚙合套的傳動(dòng)比取3.23；——換檔機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比效率0.95；F——工作錐面間的摩擦因數(shù)；R摩擦錐面平均半徑115mm；——摩擦錐面半錐角；＝1.3.2錐面平均半徑和錐面工作長(zhǎng)度1.摩擦錐面平均半徑RR越大，摩擦力矩越大，故在滿足結(jié)構(gòu)和尺寸的前提下，盡可能將R取大些。2.錐面工作長(zhǎng)度b（5-4）一般地：式中，p——摩擦面許用應(yīng)力；p取1.5；——摩擦力矩；F——摩擦因數(shù)；R——摩擦錐面平均半徑；3.同步器徑向厚度在滿足結(jié)構(gòu)上的要求后還應(yīng)滿足有足夠強(qiáng)度，盡可能厚些，通常在同步環(huán)上噴鍍一層鉬。在空擋位置時(shí)鎖銷錐面的軸向間隙應(yīng)保證在。

1.4軸上花鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算驗(yàn)算擠壓應(yīng)力。(6-1)式中：——齒側(cè)面所受的擠壓應(yīng)力，MPa；——傳遞轉(zhuǎn)矩（按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算），N.mm；——鍵的工作長(zhǎng)度，mm；——齒的工作高度mm；——轉(zhuǎn)矩在花鍵上分配不均勻系數(shù)，一般取0.7～0.8；——花鍵齒數(shù)；——平均直徑，mm。矩形花鍵：，=，c為倒角尺寸；漸開(kāi)線花鍵：,,模數(shù)許用擠壓應(yīng)力按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦，當(dāng)<[]時(shí)，認(rèn)為擠壓強(qiáng)度符合要求。第一軸上與離合器從動(dòng)盤(pán)轂相配之花鍵，采用矩形花鍵。