第4章-变速器设计PPT.ppt

二、同步器主要参数的确定 1、摩擦因数f 对同步环的要求：使用寿命长、材料的摩擦因数大而且性能稳定 影响摩擦因数的因素：材料、工作面表面粗糙度、润滑油种类、温度等 材料：黄铜合金，在油中工作的摩擦因数取为0.1 表面粗糙度：保证在使用过程中摩擦因数变化小；该值大，则在使用初期会损坏同步环锥面 第五节 同步器设计 摩擦因数大，则换挡省力或同步时间缩短 2、锁环式同步器主要尺寸的确定 接近尺寸b：摩擦锥面相接触但接合套还没有相对滑块轴向 移动时，接合套与锁环接合齿倒角间的轴向距离 分度尺寸a：滑块与锁环缺口侧边接触时，接合套接合齿与锁 环接合齿中心线间的距离 a和b是保证同步器处于正确锁止位置的重要尺寸。 尺寸b应大于零，取b=0.2-0.3mm 尺寸a应等于1/4接合齿齿距 第五节 同步器设计 滑块转动距离c ：滑块在锁环缺口内转动的距离，它影响分度尺寸a； 它与滑块宽度d、缺口宽度尺寸E有如下关系：E=d+2c； c与接合齿齿距t的关系： R1——锁环缺口外半径 R2——锁环接合齿分度圆半径 第五节 同步器设计 滑块端隙δ1：空挡位置时，滑块端面与锁环缺口端面之间的间 隙；接合套端面与锁环端面的间隙为δ2。 要求δ2＞δ1 （即b＞0），否则同步器失去锁止作用 通常取δ1=0.5mm左右 后备行程δ3 ：锁环端面与齿轮接合齿端面之间的间隙 δ3为零，摩擦锥面间将会失去摩擦力矩 一般应取δ3=1.2-2.0mm 空挡位置处，锁环锥面的轴向 间隙应保持在0.2-0.5mm 第五节 同步器设计 3、同步环主要尺寸的确定 （1）同步环锥面螺纹槽的尺寸 螺纹槽顶部窄一些，则刮油效果好；但过窄会使磨损加快 不宜过大，齿顶磨损后摩擦因数降低较多，换挡费力； 螺纹槽大一些，便于储存刮下来的油，但螺距增大又会使接触面减少，增加磨损速度。 轴向泄油槽通常为6~12个，槽宽3~4mm。 轻、中型汽车 总质量大些的货车 第五节 同步器设计 （2）锥面半锥角α α越小，摩擦力矩越大；但α过小则摩擦锥面将产生自锁 避免自锁的条件是tgα≥f 。一般取α=6°~8° （3）摩擦锥面平均半径R R越大，则摩擦力矩越大； 原则上是在可能的条件下，尽可能将R取大些； R会受到中心距A和相关零件尺寸（如：同步环径向厚度）和布置的限制； （4）锥面工作长度b b小，可缩短变速器轴向长度， 但减少了锥面的工作面积， 增加了单位压力并使磨损加速。 第五节 同步器设计 （5）同步环径向厚度 受结构布置的限制（中心距A、锥面平均半径R等），不易取厚，但必须保证同步环有足够的强度； 乘用车同步环厚度较货车小 （6）锁止角β 正确选择β，可以保证只有在同步时才能进行换挡； 选取β的影响因素：f、R、α和锁止面平均半径r。 β在26°~ 42°范围内变化。 第五节 同步器设计 （7）同步时间 同步时间越短越好 影响因素包括： 同步器的结构尺寸 转动惯量 接合零件的角速度差 摩擦锥面上的轴向力 轴向力与作用在变速杆手柄上的力有关，不同车型 要求作用到手柄上的力也不相同。 同步时间： 乘用车：高挡0.15~0.30s，低挡0.50~0.80s； 货 车：高挡0.30~0.80s，低挡1.00~1.50s。 第五节 同步器设计 1、摩擦力矩和同步时间的计算 ωe——发动机转动角速度； ωa——换挡前（第k挡）的挡位齿轮角速度； ωb——换挡后（第k+1挡）的挡位齿轮角速度； ik、ik+1——变速器低速档和高速档的传动比。 整车惯量Jc很大，可认为其速度基本不变 要想在时间t内同步，所需的摩擦力矩： 三、同步器的设计计算 换档时，实际作用在同步器上的摩擦力矩： F——作用在同步器摩擦锥面上的轴向力，F=Fsigsη； 若想在时间t内实现同步，则需有： 即： 得到所需的同步时间： 4、锁止条件的计算 为防止同步前换入档位，必须保证在锁环锁止面上由摩擦力矩Mm2产生的圆周力F1 应大于拨环力矩产生的圆周力F2 。 要想保证同步时换挡，必须正确选取α、β使之满足上式条件。 根据 得到： 锁止条件： 第六节 变速器操纵机构 一、操纵机构的功用和组成 根据汽车使用条件的需要完成选挡、换挡或退到空挡。 由变速杆、拨块、拨叉、变速叉轴及安全装置组成。 二、操纵机构的设计要求 换档只能挂入一个档位； 换档后保证齿轮在全齿长上啮合； 防止自动脱档，自动挂档； 防止误挂倒档； 换档轻便。 第六节 变速器操纵机构 三、操纵机构分类——手动换档机构 直接操纵式