湖北汽车工业学院毕业论文摘要随着汽车工业的不断发展，舒适性日益成为人们选购汽车的重要标准，车辆运行时，为保证挂档平顺，操作简便，减轻驾驶员的劳动强度，一般均采用同步器进行工作。
本篇论文主要阐述了变速箱同步器的作用、工作原理，结构特点、主要参数及常见故障，并进行了DF5S470变速箱1/2档同步器的设计与校核。
AbstractWith the continuous development of automobile industry, comfort is becoming an important criterion for people to buy vehicles, vehicle operation, in order to ensure the hanging file smooth, easy operation, reducing the driver's labor intensity, generally work with synchronizer. This thesis elaborates the gearbox synchronizer role, working principle, structural features, the main parameters and common faults, and had DF5S470 gearbox 1 / 2 File Synchronization Design and Verification. Online translation would not have made up the关键词：同步器参数设计结构特点性能的影响目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (2)前言 (3)一、同步器的作用 (4)二．同步器的工作原理及换挡过程 (6)三．同步器的结构及其特点3.1滑块式同步器的结构特点 (8)3.2双锥同步器的结构特点 (11)四．同步器的主要参数及对同步性能的影响4.1、同步器的主要参数： (12)4.2 结构参数对同步器性能的影响 (12)4.3 其他因素对同步器性能的影响 (13)五．同步器常见故障 (14)六．实例：DF5S470变速箱1/2档同步器的设计6.1整车参数的确定 (17)6.2同步器参数的确定 (18)6.3同步器的主要参数 (22)6.4同步惯量J的计算 (24)总论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附件 (31)前言东风汽车变速箱有限公司（59厂）是东风汽车有限公司下属的零部件子公司，是中国最大的汽车变速箱生产企业之一。
公司拥有各类工艺设备1300余台套，年综合生产能力达16.5万辆份。
公司先后通过了TS16949质量体系认证和ISO14001环境体系认证。
与东风汽车工程研究院联合成立了变速箱研发中心，不断开发适应性产品满足用户的需求。
DF5S470系列变速箱，额定输入扭矩400—500N.m。
本篇论文主要阐述了变速箱同步器的作用、工作原理，结构特点、主要参数及常见故障，并进行了DF5S470变速箱1/2档同步器的设计。
一、同步器的作用随着汽车工业的不断发展,舒适性日益成为人们选购汽车的重要标准车辆运行时，为保证挂档平顺，操作简便，减轻驾驶员的劳动强度，一般均采用同步器进行工作。
同步器的作用是：使离合器与待啮合齿圈迅速同步，缩短换挡时间，同时防止啮合时齿间的冲击。
过去的旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。
但这个操作比较复杂，难以掌握精确。
1、无同步器时变速器的换档过程：一般采用移动齿轮或接合套换档，为使换档平顺，应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等（同步）。
·下面以无同步器的五档变速器中四、五档的互换过程为例加以说明：图中：1—第一轴；2—第一轴常啮齿轮；3—接合套；4—第二轴五档齿轮5——第二轴；6——中间轴五档齿轮（1）从低速变高速—四档变五档1）四档时，V3= V2；欲挂五档，离合器分离接合套3右移，先进入空挡。
2）3与2脱离瞬间， V3= V2而V4 > V2， V4 > V3，会产生冲击，应停留。
3）因汽车传动系惯性质量大V3下降较慢，而V4下降较快，必有 V3= V2时，此时挂档应平顺（2）从高速变低速—五档变四档1）五档时，V3= V4；欲挂五档，离合器分离，接合套3左移，先进入空挡。
2）3与2脱离瞬间， V3= V4而V4 > V2， V3 > V2，会产生冲击，应停留。
3）因 V2 比V 3下降快，必无 V3= V2时，此时应使离合器接合，并踩一下加速踏板使V2 > V3，而后再分离离合器待V3= V2时平顺挂档因此设计师创造出"同步器"，通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。
二．同步器的工作原理及换挡过程图为惯性齿环式同步器的安装内部截面视图，其中主要零件如图中所示：1、同步器滑动齿套2、同步环3、同步锥环4、固定齿座5、同步器弹簧6、７、同步器推块同步器推块穿过弹簧镶嵌在固定齿座中（每套同步器中有三组），同步器推块头部卡在滑动齿套的环形槽内，驾驶员换档时拨动滑动齿套轴向运动，首先要克服同步器推块和槽的阻力，然后克服在行进过程中同步器推块通过弹簧施以的顶力，带动同步环和同步锥环摩擦同步，以达到换档柔和、清晰的效果。
避免了猛挂上档的齿面磕碰的噪音。
下图为同步器的整个换档过程拨叉拨叉拨叉开始换档，锁止位置换档过程中换档终止该同步器利用制作在啮合齿端面上的倒角斜面，在没有达到同步以前，对啮合件施加惯性锁止作用，以防止不同步啮合。
当滑动齿套环形槽脱离同步推块以后，加在滑动齿套上的推力，通过啮合齿套右端面和滚柱对顶着的状态传给同步环，加在拨叉上的力越大，则同步环内锥面和同步锥环之间的摩擦力就越大，同步过程就进行的越快。
当两个摩擦锥面的转速达到同步时，则同步环和同步锥环及轴的摩擦力就降低到零，这时加在滑动齿套上的轴向推力Pa就能通过作用在同步环上的斜面齿和滑动齿套齿对顶着的锁止面上的切向分力Pc，把同步环略转一个角度，转到它的中央位置，如下图所示，从而使滑动齿套能继续推过去，使其与同步锥环啮合，进而带动齿轮转动，完成整个换档.三．同步器的结构及其特点通常同步器分为常压式和惯性式两类。
常压式同步器有锥形和片式两种。
由于它不能保证被连接零件完全同步后才能换挡，故不广泛使用。
目前汽车上广泛采用的是惯性式同步器，它有：滑块式同步器（borg—waner）、锁销式同步器（pin型）、多锥式同步器（smith）以及短程式同步器和开尾销式同步器等。
3.1滑块式同步器的结构特点滑块式同步器是目前在小客车和轻型汽车上用得极为广泛的一种同步器。
在中型载货汽车上也采用。
图4是一种典型的滑块式同步器。
啮合座7与轴的花键连接，内装三根弹簧6和钢球5（擎），滑块3穿过钢球装在啮合座7上。
被啮合的外锥齿轮1是浮套在第二轴上。
同步环2安装在外锥齿圈1上。
接合套4在滑块3上，通过钢球5定位在空挡位置。
总共有七个零件组成。
这种同步器结构紧凑、尺寸较小，弹簧的稳定性能好；使用可靠。
制造工艺好。
但是，锥面的平均摩擦半径受到其尺寸的限制不能太大，而齿轮尺寸大。
故有较大的转动惯量，同步时间稍长。
同时，由于滑块式同步器的滑转时间长，也增加了同步环锥面的磨损。
当变速杆拨动接合套带动由弹簧定位的钢球和滑块一起推动同步环压倒被同步齿轮的锥面时（如图5）由于力F的作用和转速差的存在，两个锥面一经接触即产生摩擦力矩，使同步环相对于接合套转动一个角度。
由于同步器锥面开有尖齿顶的螺旋槽，齿顶像刃口一样将锥面上的润滑油刮向螺旋槽内，并沿着垂直的沟槽流出去，摩擦面的摩擦系数很快提高。
当两个同步锥面接触之后，加在换挡手柄上的力仍继续增加，接合套克服压紧钢球的弹簧力使滑块继续前移，因为同步环已经相对于接合套转动了一个角度，使接合套的齿端斜面压住同步环的齿端斜面（如图6）。
随着力F的不断作用，工作锥面上的摩擦力矩不断增加，当摩擦力矩达到等于输入端的惯性矩时，被连接两端的角速度相同，惯性力矩消失，摩擦力矩即刻为零。
但轴向力Fa仍起作用亦即在拨动力矩的作用下，将同步环连同输入端零件转动一角度，使锁止面脱开。
接合套即可自由地通过同步环进入齿轮的接合套完成换挡。
如图7。
滑块式同步器的另一种型式是目前南京汽车厂生产的依维柯（IVECO）变速器采用的短程同步器，见图8所示。
它与传统的滑块式同步器的区别：在于短程同步器相邻两档的同步环之间的距离，是滚子直径，滚子与两档同步环端隙和两同步环宽度之和。
而滑块式同步器的相邻两档同步器之间的距离比较长，其值取决于滑块长度，滑块和两同步器之间端隙和两同步环之间端隙和两同步环剩余宽度之和。
滑块式同步器长度需要20mm左右，而短程同步器的滚子直径只需8mm。
因此与相同容量的同步器相比，短程同步器比滑块式同步器至少要短4mm。
此外，短程同步器的同步环与接合套两接合齿之间的原始位置设计得比较紧凑。
在未开始换挡时，接合套和同步环接合齿之间的间隙为B，而当移动接合套带动滚子压推同步环时，接合套与同步环接合齿尖部之间仍有a—B的间隙（a为滚子和同步环之间的空当位时的单边间隙）。
不致于造成在分度前与接合齿锁止面贴合。
在短程同步器的同步环上，不但采用钢质喷钼材料，提高了摩擦系数。
而且还合理地开有24条刮油槽，提高了同步环的使用性能。
同时在齿轮接合齿圈锥面上，采用螺距大、齿顶宽、齿槽深的螺旋槽。
使摩擦面积增加，不易过热。
现将短程同步器与滑块式同步器螺旋槽参数比较尖表13.2双锥同步器的结构特点双锥同步器，解决了现有技术中单环同步器容量小、结构庞大、可靠性差的问题。
双锥同步器从外到内由外环、中间环、内环构成，中间环与外环、内环的配合面皆为锥面，中间环上沿圆周方向均布有六个凸爪，安装在齿轮端面的六个凹槽中，本技术方案中同步环的摩擦介质材料可为树脂、钼及粉末冶金，适应不同的工况使用。
双锥同步器与现有技术的单环同步器相比结构紧凑、容量大，使用可使变速箱整体结构变小、重量减轻、经济性提高。
四．同步器的主要参数及对同步性能的影响4.1、同步器的主要参数：4.2结构参数对同步器性能的影响，对任何摩擦式同步器来说，均可用换档力F和同步时问t；的乘积(称换档冲量)来评价其性能的好坏。
很明显，最理想的同步器是既省力又能快速实现同步。
也就是说，冲量值越小，同步器的性能越好4.2.1减小锥面角锥角越小则同步力矩Tc越大。
但锥角过小时，容易产生粘附和楔死现象。
通常取“一6度～7.5度。
可是6度锥角，若锥面粗糙度没有严格控制，则有粘着和楔死的危险。