【《汽车手动变速器同步器的设计计算案例》2200字】

第1章绪论汽车手动变速器同步器的设计计算案例1.1同步器的结构上文已说过，同步器的型号是锁环式同步器，下图就是其结构图：1、9-2-3、8-4、7-如图（6-1），这个类型的同步器工作原理与其它不同，但都有相似之处，万变不离其宗。当进行挡位更换的时候，同步器中的啮合套就会先开始运作。换挡会给同步器一个轴向力，就是这个力会带着花键毂里的定位销和同步环一块运作。直到这两个部件与行进中的齿轮达到一定的转速的时候便会捏合到一起，便算工作完成。随后，挡位齿轮的锥面上会产生一个作用力，是一个法向力。在此法向力的效果下，角速度差便会产生。摩擦力矩也便油然而生。再然后锁环就开始工作，锁环也就是我们所说的同步环。他会让啮合套以及滑块进行运转，因为他俩是不在一个轴线上的，所以运转时会产生一个角度，用于给滑块进行定位。然后啮合套会与锁环的锁上不动的那个面相结合，这样就会锁定啮合套，不会让它进行位移。同步器就停止了工作，这样就算完成了换挡的第一个阶段。接下来的操作便是，产生的作用力一定会将同步环压在挡位齿轮的外锥面的，两者便产生了接触，有接触就会产生摩擦力矩，随着一点点的工作，就会慢慢的变大。当挡位齿轮的外锥面与同步环的旋转速度慢慢的接近，直到相等时，同步器的整个工作过程算是完结，挡位就切换好了。这便是其工作原理。1.2同步环主要参数的确定同步环锥面上的螺纹槽假设将螺纹槽螺线的上部制造的小一些，则应该去掉其与摩擦锥面间地油膜，这样会比较好一些。但如果顶部做的过小，则就会产生较大的接触面压强，磨损便会更快一些。螺纹之间地沟槽如果间隙过大，螺纹的间隙里就可以储存这些刮下来的油，但这样做会将螺距变得很大，从而提高磨损速率。下图a中的距离大小可配置到轻中型车辆；而b图可适配于重车辆。轴上装有的泄油槽的个数一般都是6到12个，宽度为3至4毫米。锥面半锥角随着半椎角的减小，接触面积增大，其产生的摩嚓力矩也就越大。事物都有两面性，过小不仅力矩增大，并且也会发生自锁，避免自锁的条件是tan。的取值范围往往是6°～8°。不同的角度带来的影响也不一样，当取值6°时，所产生的力矩会稍微要大一些，但当其表面粗糙度不是很好的时候，就会产生一些副作用，影响部件性能；当取中间值时是不怎么会产生副效果的，往往取值也是取这个。本次锥角取值都时7度，。摩擦锥面平均半径R摩擦锥面的平均半径R越大，所产生的摩擦力矩相对来说就越高。平均半径经常收到构件的结构格局的影响，影响因素其中就有轴的大小、中心距等相关构造。较大的锥面平均半径也是因素之一，因此它不能大于。理论上说，在允许的条件下，它的平均半径一定是要大一些的。在此次设计中取值范围是50～60毫米。锥面工作长度b变速器的的体积跟重量都需要控制，往往是要降低锥面的面积，来增加单位面积的压力，减少磨损。可通过下式计算：（6-1）设计中考虑到降低成本取相同的b取5mm。同步环径向厚度同步环在同步器中的作用是相当大的，也特别容易受磨损坏。同步换的径向厚度决定着同步器的尺寸，同时也可以增强使用寿命。也影响着同步器的中心距和有关共建的约束性。乘用车同步环磨损程度是远小于重载型运输车的，所以同步环的径向厚度往往也比货车的要小。加工工艺应使用锻造，有利于增强材料的强度，在工作中更加稳定。压铸机加工大型货运车的断面施工时，在材料的选取上也要进行斟酌，最好采用锰黄铜。存在一部分变速器采用性能较好的摩擦副，即强度高等。也就是在钢或球墨铸铁同步带的锥体上电镀一层约0.3至0.5毫米厚的锡青铜，可以让摩擦因数在二者之间，提高强度，减少磨损，延长寿命。将锡青铜电镀在铜环基材的锥形中空表面，制成同步环。在此我对同步器的核心部件同步环进行了优化。市面上大部分同步环所用的材料都是铜合金。而我做出的优化是在同步环同步带的椎体上加上一层钼元素，用电镀的方式。首先，铜在自然界的存在量是非常多的，而且同在干燥的空气里很稳定，机械性能特别好，并且加工起来省时省力。相同的是钼元素的存在量也很多，目前位居世界第二。此元素主要用于钢铁工业，尤其是在一些工业比较发达的国家。有大约80%的钼元素都加在了钢铁工业上，只有一小部分用在轻工及一些高科技领域中。表6-1铜钼价格对比表20度铜精矿13160元/吨续表6-120度钼精矿1480-1510元/吨通过大同大学材料工程研究所的研究表明，球墨铸铁是一种很好的材料。已经取代了传统的铁。其现在已经被很多厂商用来作为汽车工业方面的材料了。而同步器用的也是这个材料。钼元素有着固溶强化的效果，强度和硬度都得到了提升，延展性和耐腐蚀性都得到了明显的提升；而铜元素硬度和强度提升的较高，但是在延展性方面却下降，耐腐蚀性方面略微提升。所以，综上所述我的优化是合理的。本设计中同步器径向宽度取10.5mm。锁止角适当地设定锁止角的话，可以在两部分产生移动错位的时候就可以换挡。决定切削角度选择的因素主要有:摩擦方面的因素，平均使用的半径，保持用的榫墩，以及其他冰的角度。现有的结构以26°和46°。设计是角闭合的。所以这次设计我选用的角度是30°同步时间t同步器的工作时间是越短越好。同步器的工作时间短，就意味着其在工作时所受的伤害就减少。影响同步器工作时间的因素有很多，同步器的构造、制造工艺、摩擦阻力等等都会或多或少的影响其同步时间。推动同步器工作的力，是换档时产生的推力，这是一种轴向力。当换档时驾驶者使用的力越大，换挡时间就越快，即