发布时间 : 星期一 文章机械式四挡变速箱设计更新完毕开始阅读b14ee62db4daa58da0114a6a
毕业设计（论文）说明书
2.2.1惯性式同步器
按结构分，惯性式同步器有锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多锥式几种。虽然它们结构不同，但是它们都有摩擦元件和锁止元件。
摩擦元件是同步缓和齿轮上的凸出部分 ，分别在他们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面，锁至元件是在换动齿套的圆盘部分的中间做出与同步环刚性连接专用弹簧下面的钢球和销使滑动齿套和头脑干部环弹性连接。图表二所示摩擦元件是用滑动齿套上的锥面来实现的。作为锁止元件是锁环的内齿和做在齿轮上的接合齿端部。齿轮和锁环之间是弹性连接。
在惯性式同步器中，弹性元件的重要性仅次于摩擦元件和锁止元件。 它用来使用有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止，解除锁止和换档。
锁档式同步器优点是零件数量少，并且摩擦锥面平均半径教大，使其转距容量得到提高，故多用于中，重型货车变速器，它工作可靠，零件耐用，但因结构布置上的限制，转距容量不大，而且由于锁止面在同步锥环的结合齿上，会因齿端磨损而失效，因而主要用语轿车和轻型货车变速器中。
锁环式同步器的锁止面在同步锥环和啮合套的倒锥面上，省去了同步锥环的结合齿，且轴向尺寸较小，多用于中，重型货车变速器中。
多锥式同步器的锁止面仍在同步环的接合齿上，只是在原有的两个锥面之间再插入两个辅助同步锥。由于锥表面的有效摩擦面积成倍的增加，同步转距也相应的增加，因而具有较大的转距容量和低的热负荷。这不但改善了同步的效能，增加了可靠性，而且可使换档力大为减小。若保持换档力不变，则可缩短同步时间，多锥式同步器多用与重型货车得主、副变速器以及分动器中。
惯性增力式同步器又称为波舍式同步器。它能可靠的保证旨在同步状态下实现换档。只要啮合套和换档齿轮之间存在转速差，弹簧片的支承力就阻止同步缩小，从而也就阻止了啮合套移动。只有在转速差为零时，弹簧片卸除载荷，于是对同步环直径的缩小失去阻力，这样才能实现换档。该同步器的特点是，由于同步环内部的弹簧片作用，同步环产生的摩控力矩得到成倍增长，增长的程度随两啮合件的转差而变化，转差愈大，增力作用愈强，因此，用不大的换档力冰可以在很短的时间内完成换档。在完成换档后，同步环处于啮合套的屋顶状凹槽里，被可靠的固定住，帮在挂 档位置无需采用自锁装置，此外，波舍同步器还有结构简单、工作可靠、轴向尺寸短（与一般啮合套换档部件的轴向尺寸相近）等明显的优点，因此适用于货车变速器，且采用愈来愈多。
2.2.2同步器工作原理
同步器换档过程由三个阶段组成，第一阶段，同步器离开中间位置，做轴向移动并靠近在摩擦面上。摩擦面相互接触瞬间，由于齿轮3的角速度和滑动齿套的角速度不同，在摩 擦力矩作用下锁销4相对滑动齿套1转动一
18
毕业设计（论文）说明书
个不大的角度，并占据图上所示的位置。此时锁止面接触，结果阻止滑动套向换档方向移动。
第二阶段，来自手柄传至档并作用在滑动齿套上的力F，经过锁止元件又作用到摩擦面上。由于 1和3的转速逐渐接近，其角速度差减小了。在角速度差等于0的瞬间同步过程结束。
第三阶段，角速度等于0，摩擦力矩消失，而轴向力仍作用在锁止元件上，使之解除锁止状态，届时滑动齿套和锁销上的斜面相对移动。从而使滑动齿套占据了换档位置。
2.2.3齿轮材料
制造齿轮的材料主要是锻钢，其次是铸铁，球墨铸铁、灰铸铁和非金属材料。 1锻钢
制造齿轮的锻钢按照热处理方式和齿面硬度的不同他为两类： 1）正火或调质钢
这种齿轮用经火或调质处理后的锻钢切齿而成。其齿面硬度不超过350HBS，这种齿轮称为软齿面齿轮，常用的材料为45号钢、50号钢等作正火处理或45钢、40Cr、35SiMn\\38SiMnMo等作为笛质处理，由于啮合过程中，小齿轮的啮合的寿命接近相等，推荐小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30—50HBS。软齿面齿轮常用与对齿轮尺寸和精度要求不高的转动中。
2）表面硬化钢和氮化钢
齿轮一般用锻钢切齿后经表面硬化处理，淬火后，因热处理变形大，一般都要求经过磨齿等加工，以保证齿轮所需的精度。氮化齿轮变形小，在精度低于7级时，一般不需磨齿。氮化齿轮因硬化层深度很小，不宜用于有冲击或有磨料磨损的场合。硬齿面齿轮常用的材料为20Cr 20CrMnTi38CrMoAlA等。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于一般软齿面齿轮，软齿面齿轮将有可能被硬齿面齿轮所取代。 3）铸钢
铸钢的耐磨性及强度均较好，其承载能力稍低于锻钢，常有于尺寸较大不宜锻造的场合。 4）铸铁
铸铁的抗弯及冲击性能较差，主要用于低速、工作平稳、传递功率不大和尺寸与重量无严格要求的开式齿轮，常用的材料有灰铸铁HT300HT350，球墨铸铁QT500-7等。 2.非金属材料
非金属材料（如夹布胶木、尼龙等）的弹性模量小，在承受同样的载荷作用下，其接触应力小，但它的硬度、接触强度和抗弯曲强度低。
19
毕业设计（论文）说明书
因此，它常用于高速、小功率、精度不高或要求噪声低的齿轮传动中。 常用的齿轮材料及其机械性能见表3—3： 热 限强度极 屈服极限 硬度 处材料牌号 理 方HBS HRC（齿?b?MPa ?B?MPa 式 面） 45 正火 调质 表面淬火 588 647 294 373 169~217 229~286 40~50
2.2.4齿轮材料、热处理方法
选择齿轮材料时，应使轮芯具有足够的强度和韧性，以抵抗轮齿折断；齿面具有较高的硬度和耐磨性，以抵抗齿面的点蚀、胶合、磨损和塑性变形。另外，还应考虑齿轮加工和热处理的工艺及经济性等要求，通常，对于重载、高速或体积、重量受到限制的重要场合，应选用较好的材料和热处理方式反之，可选用性能较次但经济的材料和热处理方式。
2.2.5齿轮精度等级
齿轮精度等级，应根据齿轮传动的用途、工作备件、传动功率和圆周速度的大小及其技术要求等来选择。一般，在伟递功率大、圆周速度高、要求传动平稳、噪声小等场合应选用较高的精度等级，反之，为了降低制造的成本，精度等级可选得低些。
20
毕业设计（论文）说明书
齿 的 种 类 齿 直 圆锥齿轮 表3—5 齿轮传动精度等级适用的速度范围 传动 齿面度齿 轮 精 度 等 级 HBS 种类 3.4.5 圆柱齿轮 ?350 6 ?18 ?15 ?10 ??7 12 10 7 8 ???9 ????12 ?10 ?7 6 5 4 4 4 3 ?350 ?350 ?3 故障诊断与检修
3.1变速器常见故障与诊断
汽车变速器随着行使里程的增加，以及不正常 的操作，使其零件的磨损、变形随之增加，这样会出现异常响声、挂档困难、跳档、发热、漏油等变速器常见的故障。
3.1.1变速器的异常声响
变速器的 异常声响主要是由于轴承的磨损松和齿轮间不正常的捏合而引起的噪声。大致表现在空档发响和挂档后发响。 1. 空档发响 现象：
发动机怠速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下板时响声消失。 原因：
1）变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器
壳变形；
2）第二轴前轴承磨损、无垢、起毛；
3）变速器常啮合齿轮摩损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂； 4）常啮齿轮未成对更换，啮合不良； 5）轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大； 6）拨叉玉结合套间隙过大； 2. 挂档后发响 现象：
1）变速器挂入档位后发响；
21