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汽车同步器总成间隙的研究与探讨

Value Engineering0引言随着变速器的发展,各大变速器公司对换档的操纵平稳性、舒适性,换档力大小,换档可靠性、耐久性要求越来越高,这对同步器系统技术提出了更为苛刻的要求与标准。

通过对变速器设计、制造、以及售后市场反馈的大量研究分析,发现同步器间隙是关系换档品质一个非常关键因素。

1同步环与结合齿之间的轴向间隙L1—空档时结合齿与同步环的间隙;L2—空档时齿套与结合齿的间隙;L3—空档时滑块与同步环的间隙;L7—挂上档时,齿套内花键尖点的到滑块(钢球式)高点的距离;L8—挂上档后,滑块滑到对面档位后,齿套内花键尖点的到滑块(钢球式)高点的距离。

注:L7,L8的正负区分,在齿套控制范围内为正,脱离齿套控制范围为负。

L1即同步器后备量,是为了保证同步器寿命的重要参数,以前后备量的值一般在1.5-2mm 之间,随着铜环材料耐磨性的提高以及各种不同摩擦材料的引入,后备量趋于减小,现在取值范围为0.8-1.8mm ;L2—空档时齿套与同步环的间隙,要求L2>L3,为了避免同步器未同步之前,齿套就通过同步环,导致不同步啮合,产生换档冲击;L3—空档时滑块与同步环的间隙,通常L3为0.5~1mm ,L3确定时注意点:①L2>L3,通常L2-L3=0.2~0.3mm ;②空档情况下,L3的最小值要保证不与同步环接触,即L3min>0;③挂上档时,滑块不能脱出齿套的控制范围(见图2,造成无法退档),首先要保证L7大于零,其次一旦滑块受到同步环的撞击,远离齿套,与对面档位同步环接触时,要保证滑块也不能脱离齿套的控制。

(这会造成无法退档)在滑块远离挂档侧同步环与摘档侧同步环接触,这时如果滑块高点滑出齿套花键,这时若摘档,滑块受力分析如图3。

齿套花键给滑块一个经过钢球中心的力F ,此力分解成一个水平的力F1,一个垂直力F2,F2会使滑块压紧齿毂,此时齿毂与滑块之间的摩擦力f 增大:f=F2×μ=F ×cos α×μμ—滑块底部与齿毂之间的摩擦系数。

F1=F ×sin α若能摘挡,需F1>f ,即F ×sin α>F ×cos α×μtg α>μα>arctg μ———————————————————————作者简介:贾玉灵(1977-),女,河北保定人,学士,工程师,研究方向为汽车变速器。

汽车同步器总成间隙的研究与探讨Research and Discussion on Automobile Synchronizer Assembly Clearance贾玉灵JIA Yu-ling ;刘雅丽LIU Ya-li ;石刚SHI Gang(长城汽车股份有限公司,保定071000)(Great Wall Motors Co.,Ltd.,Baoding 071000,China )摘要:本文对同步器总成中同步环、结合齿、齿套、齿毂、滑块之间形成的各种径向、轴向间隙结合实际中同步器的多种失效后果:打齿、无法摘档、三锥同步器中内环三爪脱出、寿命短失效、怠速噪音、挂档卡滞等分析研究,得出同步器设计中的技巧及方法。

Abstract:As a critical component in automotive mechanical transmission,synchronizer is highly related to the driving performance and shift quality.In addition to the elements such as friction material,multi-cone,friction coefficient etc.that people habitually pay attention to during synchronizer design,clearance between synchronizer hub,sleeve,key and ring is particularly a critical factor in present synchronizer failure.关键词:手动变速器;同步器;间隙;失效Key words:Manual Transmission ;Synchronizer ;Clearance ;Failure 中图分类号:U46文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)30-0023-03·23·价值工程一旦tgα≤μ,滑块与齿套达到锁止状态,无法摘档。

sinα=L8/R R———钢球半径L8=R×sin(arctgμ)即L8≤R×sin(arctgμ)时,滑块达到自锁,无法摘档。

注意:在选用滑块设计时,①滑块的轴向长度尽可能的大,防止在极限情况下无法退档;②滑块的轴向活动空间要限制;③滑块与齿套的接触长度要尽可能的长。

2同步环与与齿毂的径向、轴向间隙L4—同步环与齿毂的径向间隙;L5—空档时同步环与齿毂的轴向间隙;L6—同步环与齿毂花键端面的轴向间隙。

L4在保证不干涉的情况下越小越好,L4设计时要考虑:齿毂的加工圆度、公差,同步环制作公差、圆度,通常L4为0.5~1mm;L4越小同步环的径向活动范围越小,同步环在受冲击时与齿毂发生撞击,噪音频率越低,整车上越不易于分辨;L5也是越小越好,同上也是为了减少同步环的活动范围,起到同步环轴向限位的作用;L5取值要考虑同步环的制作公差、平面度,齿毂的制作公差、平面度,以及三锥式同步环内环三爪的长度(装配好后三爪长度通常会比外环底面高),L5通常为0.5~1mm。

L6保证空档时同步环与齿毂不干涉,同时也能起到同步环轴向限位:在同步器设计时,通常根据L4、L5(L6)制作工艺、尺寸链的设计,同时也要考虑成本,选取其中一个作为精确控制(即精限位)尺寸,达到限制同步环活动范围的目的。

同时L5、L6在设计时会把L6作为首选控制尺寸,原因一:L6从加工上容易控制,精度也高,原因二:在相同减小0.1mm精度为例,因为圆周半径大小不一致,L6减小0. 1mm时同步环摆动增加量会大大小于L5减小0.1mm时同步环增加的摆动量,控制效果会更明显。

3同步环与齿轮的径向间隙L9—双锥同步环内环与齿轮的径向间隙L9一是保证双锥同步环与齿轮有一定的间隙,转动时保证不干涉,二是此间隙要小,以防止空档时内环撞击窜动,产生噪音。

通常L9取值为0.2~0.3mm;主要考虑齿轮与内环配合处的加工的圆度,公差,同时还要注意齿轮圆周表面的粗糙度不易过粗,可选Ra1.6。

4齿毂与齿套的花键侧隙、顶隙、倾斜量L10—齿毂与齿套的花键侧隙;L11—齿毂与花键的顶隙;L12—齿毂与齿套配合时的倾斜量(齿毂与齿套配合放置,压住齿毂齿套配合处的边缘不动,齿套的轴向晃动量)。

齿毂与齿套配合设计时是大径(小径)定心,还是齿侧定心,决定了L10,L11的大小,如为大径(小径)定心,则L11值较小,通常为0~0.2mm,如为齿侧定心,则L10较小,通常有效的齿侧间隙为L10为0~0.1mm,无论是齿侧定心还是大径定心,最后要保证齿毂齿套配合的倾斜量;L12,即倾斜量的大小一是关系着齿毂齿套的滑动自如性,换档过程中的顺畅性,要求要有一定的倾斜量,不能过小,二是如倾斜量过大,齿套摆动过大,会给发生掉档、无法摘档等问题。

通常L12设计为0.3~0.7mm。

5同步环总成在齿毂与齿轮之间的间隙L13—三锥同步器外环与内环的间隙;L14—三锥同步环在内外环分离的极限状态,即内环紧靠齿轮锥面(此时齿轮的轴向间隙要考虑),外环靠近齿毂时,内锥环的三爪与外环的三槽的搭边长度。

L13的大小影响同步环的寿命,L13在未使用前,值较大,且要求L13最小值要大于同步环的寿命磨损量,寿命到期后,要保证内外环有间隙,同步环总成不能失效。

L13通常为1~1.5mm,要求L13>L1;L14设计时要考虑:①强度:外环一般材料是铜,在搭边长度范围内是不是会变形,面压是不是过大,导致外环压溃失效;②L14是不是足够大,极限状态下内环三爪是不是脱出外环三槽,变速器寿命将尽时,同步环会有磨损,此时内环三爪会不会脱出外环三槽的控制。

6拨叉与齿套之间的间隙L15—拨叉与齿套的轴向间隙;L16—拨叉与齿套的径向间隙。

L15的大小影响拨叉与齿套的装配性,当挂上档后,齿套与齿轮为一体,运转过程中会有振动传出,齿套与拨叉的轴向间隙会切断振动传播路线,防止振动传到车辆手·24·Value Engineering0引言我国装备制造业经过多年的发展,正处于“中国制造”到“中国创造”的转型阶段,发展潜力巨大。

但与发达工业化国家相比,我国装备制造业的不足之处在于一方面国内企业技术投资结构不合理,资金主要用于购买设备和技术引进,而对消化吸收再创新和自主研发的重视度不够,另一方面外国企业通过对核心技术的控制,不断进行设备更新和技术升级,来保持其核心技术垄断地位,使我国装备制造业陷入“引进———落后———再引进———再落后”的恶性循环状态。

在当前科技创新为主导的综合竞争中,原始创新已成为世界科技竞争的制高点。

因此,研究我国装备———————————————————————收稿日期:2011年12月。

作者简介:崔华华(1952-),女,江苏淮安人,教授,硕士研究生,主要研究方向为公共政策与公共管理;任敏敏(1986-),女,陕西宝鸡人,硕士研究生,主要研究方向为公共政策与公共管理。

我国装备制造业技术创新能力研究———基于DEA 和Granger 检验的实证分析The Equipment Manufacturing Industry Technology Innovation Ability in China :Empirical Analysis of DEA and Granger Causality Test崔华华CUI Hua-hua ;任敏敏REN Min-min(西北工业大学人文与经法学院,西安710072)(School of Humanities ,Economics &Law ,Northwestern Polytechnical University ,Xi'an 710072,China )摘要:运用DEA 和Granger 检验,对我国装备制造业技术创新能力进行评价,对其创新动力进行实证分析。

结果表明:我国装备制造业整体创新能力不强,多数行业的技术创新动力来自技术引进、技术改造,技术自主研发能力和消化吸收能力较弱,技术进步效应低下。

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