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1、富康轿车锁环式同步器的工作原理
(l)锁环式同步器的同步过程如图3-7所示。设变速器由Ⅲ档换入Ⅳ档,当接合套3刚从Ⅲ档退到空档时(如图3-7a所示),待啮合齿轮1和接合套3(连同同步环2)都在其自身及所联接的一系列运动件的惯性作用下,继续延原方向(如图中箭头所示)旋转。设它们的转速分别为N1、N3和n2,则此时N2=N3，N1>n3,即nl>N2。同步环2在轴向是自由的,故其内锥面与待啮合轮的外锥面不接触。
图3-7同步器工作原理筒图 l-待啮合齿轮;2-同步环;3-接合套;4-滑块
(2)同步环移向待啮合齿轮1,使其有转速差(Nl>N2)的两锥面一经接触便产生摩擦作用(如图3-
2、7b所示)。待接合套3超前转过一个角度,直至滑块与同步环缺口侧壁接触时,同步环便和接合套同步转动。此时接合套的齿与同步环的齿错开了约半个齿厚,从而使接合套3的齿端倒角与同步环2相应的齿端倒角正好互相抵触而不能进人啮合。显然,若要使接合套的齿圈与同步环的齿圈接合,必须使同步环相对于接合套后退一个角度。 (3)图3-7b所示左上角的局部放大表示由驾驶员始终给接合套施加一个轴向力使接合套齿端倒角压紧同步环齿端倒角,于是在同步环的锁止角斜面上作用有法向力N。力N可分解为轴向力Fl和切向力F2。F2所形成的力矩力图使同步环相对于接合套向后退转,此力矩称为拨环力矩。轴向力Fl则使同步环2与待啮合齿轮l
3、二者的锥面产生摩擦力矩,使二者转速N2和n1迅速接近,并且实际上认为N2不变,只是Nl趋近于N2。这是因为同步环2与整车相联系,转动惯量大,转速变化缓慢。而待啮合齿轮仅与离合器从动部分相联系,转动惯量小,即产生一惯性力矩,其方向与旋转方向相同。 (4)惯性力矩通过摩擦锥面作用到同步环上,阻止同步环相对于接合套向后退转。亦即在同步环上作用着两个方向相反的力矩:其一为切向力F2形成的力图使同步环相对于接合套向后退转的拨环力矩M2;另一为摩擦锥面上阻止同步环向后退转的惯性力矩Ml.若Nl尚末等于N2之前,两个锥面间摩擦力矩的数值与待啮合齿轮1的惯性力矩相等。如果M2>M1,则同步环2可相对于接合
4、套向后退转一个角度,以便二者进入啮合;若M2〈Ml,则二者不可能进入啮合。摩擦力矩Ml与轴向力F1在摩擦锥面上的垂直分力成正比,而M2则与切向力F2成正比。F1和F2都是法向力N的分力,二者的比值取决于花键齿锁止角的大小。该同步器花锭齿锁止角可保证在达到同步(nl=N2)之前,不论驾驶员通过操纵机构加在接合套上的轴向力有多大,接合套齿端与同步环齿端总是相互抵触而不能啮合。 (5)只要驾驶员继续施力于接合套上,摩擦作用就迅速使待啮合齿轮1转速降到与同步环2的转速相同,而后二者保恃同步旋转,于是惯性力矩消失。但由于轴向力F1的作用,两个摩擦锥面还是紧密接合着。因而切向力F2产生的拨环力矩M2便使同步环连同待啮合齿轮1及与之相连的所有零件一起相对于接合套向后退转一个角度,使同步环缺口又移到滑块位于缺口中央处,两个花键齿圈不再抵触。此时接合套压下滑块4继续左移,与同步环的花键齿圈进入啮合(如图3-7c所示),同步环的锁止作用即行消失。则作用在待啮合齿轮1花键齿端斜面上的切向分力使待啮合齿轮l及与之相连的零件相对于同步环及接合套转过一个角度,使接合套与待啮合齿轮进入啮合(如图3-7d所示),变速器完成换入Ⅳ档的全过程。
富康轿车锁环式同步器的工作原理
