汽车设计与制造同步器讲座

12．手动机械式变速器：目前常见为定轴齿轮式传动。1图（Porsehe3。CA—520二/4。HC5T76一/5。T6-120一/JcMc—离合器阻力矩ωc—输入端角速度Mf—同步环摩擦力矩Mv—汽车行驶阻力矩ωv—输出端角速度Jv—输出端转动惯量据这一假定，从系统简图中：ωv不变，同步摩擦力矩Mf需克服输入端零件的惯性力矩Jc×dωc/dt,从而改变Jc×dωc/dt–Mf= 即：Mf=Jc×dωc/dt 设输入端与输出端的角速度差为Δω，同步时间为t，则此时的平均角加（减）速度为Δω/t,(2)式可写成：Mf=Jc×Δω/t 同步摩擦力矩Mf计算：Mf=P×μ×R锥 （图 R锥—锥面平均半径P×μ×R锥/Sinα=Jc×Δω/ 在同步时间tΔω越大，则所需同步摩擦力矩Mf就越大。MfP、摩擦系数μ、同Rα成齿轮的同步锥面。由于换档力P的作用和转速差ΔωMf，并使同步环相对同步器齿套转动一个角度。在力P的（在力P的作用下，同步环齿端锁止角斜面承受一正压力N，其可分解为一轴向分力S=N×cosβ =P）T=N×sinβS在同步锥面上上的摩擦力矩却同步环反转。只要在结构设计上保Mf≥N×sinβ×r锁 式中：β—齿端斜面的斜角。r锁4）PMf亦不断增加。当摩擦力矩Mf增加到等于输入摩擦力矩Mf为零。在力P的继续作用下，所产生上述的同步换档过程基本上适用于各种型式的同步锥面产生摩擦力矩—同步环转动一个角度—锁止面起作用同步器齿套前移—同步（c园柱体盘式零件的转动惯量计算为J=Q×（D2-g—重力加速度（980厘米/秒2）γ—材料（钢：7.85克/厘米3）转动惯量的转换：基本换=ΣJ=J+J需要才能同步。只有假定换档前输入端的转nN，才能得到Δωmax=ω入-ω2×π×nN/60×（1/i1/inN，才能得ω发=ω出×i（2×π×nN/60）×iiω入=ω发/i低=（2×π×nN/60）×i/i22×π×nN/60×（1/iii2低（P×μ×R锥/SinαJc×ΔωJcΔωt一般在同步t0.5（S（Mf值。（MfP×μ×R锥SinαPP应有所控制。按汽车行业标准QC/T29063—1992中的有 500（620（可取μ=同步锥角αMfα角减小（4：可得R锥=Mf×sinα/P×μ 同步环结构参数及尺寸的确定（图10） 由图9可推算出：φ=2R锥+B×tgα D=φ/0.8～0.85 锥面面积。设计时推荐按下述经验确定同步锥面宽B：B=（0.25～0.40R锥 在初步确定分度圆直径D后，即可按表1选m、齿数Z表一-在两锥面达到同步以后，这时换档力P还在作P=式中：μs—两锥面间的静摩擦系数当完成同步换档且换档力P=0时，同步环内的方向就反过来了。它有同步环脱开，或是的现象。即N×sinα＞μs×N×cosα 由于摩擦系数μs在设计计算时推荐采用故锥面角α一般可取6°～7°30′.对多锥面同步器，88°30′a.摩擦锥面的平均半径R锥和同步锥环的径向厚度W：R锥和W可范围内，R锥和W都应该越大越好。R锥越大MfWWc.同步锥环的工作面宽度B：B向尺寸加大，但B设计时，R锥越大则B也要相应选择大一些。有些资料推荐的一个经验可做参考：B≈（0.25～0.40）R锥损也大。一般推荐螺纹顶宽为0.025～0.10。另0.6～0.7560°，螺纹深可取0.25～0.40。一般油槽槽宽可取为3mm，槽深要稍大于螺纹R6～9⑷同步锥环锁止角β锁：在锁环式同步器中设Mf1212。同步过程受力分析由图12可知：T=N= ∴T=Mo=T×r锁=P×r锁/tgβ 式中：P—换档力r（分度圆同步摩擦力矩Mf＞Mo（P×μ×R/sinα＞P×rtgβtgβ≥r锁/R锥×sinα/μ β=52°—12：切向力T∑=N×cosβ-N×μB×sinβ轴向力PN×sinβ+将T∑、P∑代入Mf及Mo计算式并整理后tgβ≥（r锁sinα-μμBR）/（μRμBr锁sinα）式中：μB—锁止斜面间的摩擦系数1～2（13）后⑸锁止面的平均半径RR同步锥环齿的锁止面和同步器齿套齿的锁锁止面接触位置不良（图14b、c）在锁止位（图14a）如果锁止面之间贴靠的位置档。同步锥环产生的转角大小是和同步锥环一端的滑块缺口宽度H和滑块本身的宽度h一般推荐：H-h≥0.51间隙大于滑块端面间隙，即δ2＞δ1（见图15）同步锥环相对齿套转动一角度并形成锁止位置δ1=0.5—1.0 δ2-δ1=0.2