變速器副箱鎖銷同步器結(jié)構(gòu)改進(jìn)的經(jīng)驗探討

孟嘉強(qiáng)

（中國重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司技術(shù)中心，山西 大同 037305）

引言

同步器作為汽車變速器完成換擋的重要組件，在各新型變速器上被廣泛應(yīng)用。同步器根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同可分為鎖環(huán)式同步器和鎖銷式同步器兩種，本文主要探討變速器后副箱鎖銷同步器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

1 鎖銷同步器簡介

常見的變速器用高低擋鎖銷同步器（見圖1），由低擋同步錐環(huán)、低擋鎖止銷、同步滑套、高擋同步錐環(huán)、高擋鎖止銷，配套3件鋼球、3件鎖止彈簧組合而成。相對比鎖環(huán)式同步器，鎖銷同步器更適合于雙中間軸后副箱的高低擋換擋［1］。

圖1 鎖銷同步器示例圖

2 常見鎖銷同步器故障形態(tài)

1）同步器鎖止銷脫出。副箱同步器在使用中，如果后備行程有磨損，同步器安裝間隙過大，掛在高擋或低擋時，另一側(cè)同步錐環(huán)可能由于震動等原因脫開，與錐轂接觸產(chǎn)生偏磨燒蝕等現(xiàn)象，情況嚴(yán)重會使低擋銷從高擋腰形孔中脫出，造成同步器卡死損壞。

2）同步環(huán)早期失效。加工質(zhì)量造成的結(jié)合強(qiáng)度差可能引起早期摩擦層脫落失效；內(nèi)錐面的圓度與角度差造成同步困難與早期局部磨損失效；同步鎖止面角度超差致同步過程問題；導(dǎo)致同步鎖止面軸向尺寸超差影響換擋行程；熱處理脫碳等造成表面硬度偏低，同步鎖止面早期磨損；同步鎖止面與內(nèi)錐面跳動過大致?lián)Q擋困難。

3 分析驗證及措施建議

1）針對鎖銷同步器換擋困難一般需要先核對鎖止角是否滿足要求（如圖2所示），鎖止角計算［2］如下：

圖2 鎖止角計算相關(guān)參數(shù)示意圖

鎖止條件需滿足：

式中：dK為撥環(huán)直徑；θ為錐角；β為鎖止角；d為錐面有效直徑；μ錐面摩擦系數(shù)；μB為鎖止面摩擦系數(shù)。

動摩擦系數(shù)大于0.075以上可以可靠鎖止，碳纖摩擦材料的動摩擦系數(shù)至少達(dá)到0.1以上。

由于大部分同步器在設(shè)計時已將鎖止角考慮在內(nèi)，所以一般分析時，只用于參考核對。

2）針對鎖銷同步器鎖止銷脫出的分析及措施。

在上頁圖1中高擋同步錐環(huán)與低擋同步錐環(huán)間增加拉簧，靠拉簧的拉力把高低擋錐環(huán)拉在一起，可以有效增加同步器的可靠性，防止鎖銷脫出。

3）針對鎖銷同步器摩擦層失效。

摩擦層的損壞原因有很多，需要結(jié)合各方面情況綜合分析，可能原因包括摩擦材料制造不合格、裝配間隙不合適、油品質(zhì)量差、油液中有雜質(zhì)、錐轂加工精度不足等。

［1］ 劉惟信.汽車設(shè)計［M］.北京.清華大學(xué)出版社，2001.

［2］ 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊［M］.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2008.