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1、富康轎車鎖環(huán)式同步器的工作原理
(l)鎖環(huán)式同步器的同步過程如圖3-7所示。設(shè)變速器由Ⅲ檔換入Ⅳ檔,當(dāng)接合套3剛從Ⅲ檔退到空檔時(如圖3-7a所示),待嚙合齒輪1和接合套3(連同同步環(huán)2)都在其自身及所聯(lián)接的一系列運動件的慣性作用下,繼續(xù)延原方向(如圖中箭頭所示)旋轉(zhuǎn)。設(shè)它們的轉(zhuǎn)速分別為N1、N3和n2,則此時N2=N3，N1>n3,即nl>N2。同步環(huán)2在軸向是自由的,故其內(nèi)錐面與待嚙合輪的外錐面不接觸。
圖3-7同步器工作原理筒圖 l-待嚙合齒輪;2-同步環(huán);3-接合套;4-滑塊
??(2)同步環(huán)移向待嚙合齒輪1,使其有轉(zhuǎn)速差(Nl>N2)的兩錐面一經(jīng)接觸便產(chǎn)生摩擦作用(如圖3-
2、7b所示)。待接合套3超前轉(zhuǎn)過一個角度,直至滑塊與同步環(huán)缺口側(cè)壁接觸時,同步環(huán)便和接合套同步轉(zhuǎn)動。此時接合套的齒與同步環(huán)的齒錯開了約半個齒厚,從而使接合套3的齒端倒角與同步環(huán)2相應(yīng)的齒端倒角正好互相抵觸而不能進人嚙合。顯然,若要使接合套的齒圈與同步環(huán)的齒圈接合,必須使同步環(huán)相對于接合套后退一個角度。 ??(3)圖3-7b所示左上角的局部放大表示由駕駛員始終給接合套施加一個軸向力使接合套齒端倒角壓緊同步環(huán)齒端倒角,于是在同步環(huán)的鎖止角斜面上作用有法向力N。力N可分解為軸向力Fl和切向力F2。F2所形成的力矩力圖使同步環(huán)相對于接合套向后退轉(zhuǎn),此力矩稱為撥環(huán)力矩。軸向力Fl則使同步環(huán)2與待嚙合齒輪l
3、二者的錐面產(chǎn)生摩擦力矩,使二者轉(zhuǎn)速N2和n1迅速接近,并且實際上認為N2不變,只是Nl趨近于N2。這是因為同步環(huán)2與整車相聯(lián)系,轉(zhuǎn)動慣量大,轉(zhuǎn)速變化緩慢。而待嚙合齒輪僅與離合器從動部分相聯(lián)系,轉(zhuǎn)動慣量小,即產(chǎn)生一慣性力矩,其方向與旋轉(zhuǎn)方向相同。 ??(4)慣性力矩通過摩擦錐面作用到同步環(huán)上,阻止同步環(huán)相對于接合套向后退轉(zhuǎn)。亦即在同步環(huán)上作用著兩個方向相反的力矩:其一為切向力F2形成的力圖使同步環(huán)相對于接合套向后退轉(zhuǎn)的撥環(huán)力矩M2;另一為摩擦錐面上阻止同步環(huán)向后退轉(zhuǎn)的慣性力矩Ml.若Nl尚末等于N2之前,兩個錐面間摩擦力矩的數(shù)值與待嚙合齒輪1的慣性力矩相等。如果M2>M1,則同步環(huán)2可相對于接合
4、套向后退轉(zhuǎn)一個角度,以便二者進入嚙合;若M2〈Ml,則二者不可能進入嚙合。摩擦力矩Ml與軸向力F1在摩擦錐面上的垂直分力成正比,而M2則與切向力F2成正比。F1和F2都是法向力N的分力,二者的比值取決于花鍵齒鎖止角的大小。該同步器花錠齒鎖止角可保證在達到同步(nl=N2)之前,不論駕駛員通過操縱機構(gòu)加在接合套上的軸向力有多大,接合套齒端與同步環(huán)齒端總是相互抵觸而不能嚙合。 ??(5)只要駕駛員繼續(xù)施力于接合套上,摩擦作用就迅速使待嚙合齒輪1轉(zhuǎn)速降到與同步環(huán)2的轉(zhuǎn)速相同,而后二者保恃同步旋轉(zhuǎn),于是慣性力矩消失。但由于軸向力F1的作用,兩個摩擦錐面還是緊密接合著。因而切向力F2產(chǎn)生的撥環(huán)力矩M2便使同步環(huán)連同待嚙合齒輪1及與之相連的所有零件一起相對于接合套向后退轉(zhuǎn)一個角度,使同步環(huán)缺口又移到滑塊位于缺口中央處,兩個花鍵齒圈不再抵觸。此時接合套壓下滑塊4繼續(xù)左移,與同步環(huán)的花鍵齒圈進入嚙合(如圖3-7c所示),同步環(huán)的鎖止作用即行消失。則作用在待嚙合齒輪1花鍵齒端斜面上的切向分力使待嚙合齒輪l及與之相連的零件相對于同步環(huán)及接合套轉(zhuǎn)過一個角度,使接合套與待嚙合齒輪進入嚙合(如圖3-7d所示),變速器完成換入Ⅳ檔的全過程。
富康轎車鎖環(huán)式同步器的工作原理
