目前汽车上广泛采用摩擦惯性式同步器，是依靠摩擦作用实现同步的。 由锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器两种类型。
一、锁环式惯性同步器 1、锁环式惯性同步器构造
1-第一轴 2、13-滚针轴承 3-六挡接合齿圈 4、8-锁环 5-滑块 6-定位销 7-接合套 9-五挡接合齿圈 10-第 二轴五挡齿轮 11-衬套 12、18、19-卡环14-第二轴 15-花键毂 16-弹簧 17-中间轴五挡齿轮 20-挡圈
与锁环式同步器一样， 在锁止倒角上的切向分力F2 也形成一个拔环力矩，而力 图使锁销及锥环倒转，但在 锥环与锥盘未达到同步前， 由摩擦锥盘所形成的摩擦力 矩总大于拔环力矩，因而可 以阻止接合套与齿圈在同步 之前进入啮合。
（4） 同步啮合 ） 只有达到同步后惯性力 矩消失，拔环力矩才可拔 动锁销及摩擦锥环、锥盘 和齿轮等一起相对于接合 套转过一个角度，使锁销 重新与接合套的销孔对中， 接合套便在轴向推力的作 用下，压入定位钢球而沿 定位销和锁销向左移动， 与五挡接合齿圈进入啮合。
强制同步：在变速器退到空挡 后，立即抬起离合器踏板，同 时踩一下加速踏板，使发动机 连同离合器从动盘和第一轴都 开始升速，使V2>V3 。
无同步器的普通变速器的操纵复杂，换挡过程中容易产生冲击，对驾驶 员的熟练程度要求高，容易造成驾驶员的疲劳。 为克服上述缺点，在普通变速器上采用同步器，使换挡时即将啮合齿 轮的接合部位与接合套的速度相等，即实现同步。 常压同步器 锁环式同步器 同步器 种类 惯性式同步器 自行增力式同步器 锁销式同步器
花键毂15套装在第二轴上，并用卡环18 轴向固定； 在花键毂两端与齿圈3和9之间，各有一个 锁环（同步环）4和8； 青铜制成的锁环 锁环 锁环上有断续的短花键齿圈，花键齿圈的 断面轮廓尺寸与齿圈3、9及花键毂15上的外 花键齿均相同。 锁环上的花键齿，在对着接合套的一端， 都有倒角，且与接合套齿端的倒角相同； 锁环有与齿圈3、9上的锥形摩擦面锥 度相同的内锥面，锥面上制出细牙的螺 旋槽，以便两锥面接触后，破坏油膜， 增加锥面间的摩擦。
在n3尚未等于n4时，两个锥面间摩擦力矩的数值与六挡接合齿圈3 的惯性力矩相等； 如果M2＞M1，则锁环4可相对于接合套向后退转一个角度，以便二 者进入啮合； 如果M2＜M1，则二者不可能进入接合；
摩擦力矩M1与轴向力F1的垂直于摩擦锥面的分力成正比，而M2则与切 向力F2成正比。F1和F2都是法向力的分力，二者的比值取决于花键齿锁 止角的大小。 故在设计同步器时，适当 地选择锁止角和摩擦锥面的锥 角，便能保证在达到同步 （n3=n4）之前，六挡接合齿 圈3施加在锁环4上的惯性力矩 M1，总是大于切向力F2形成的 拨环力矩M2。 因此，不论驾驶员通过操纵 机构施加在接合套上的轴向推 力有多大，接合套齿端与锁环 齿端总是互相抵触而不能接合。 这说明锁环4对接合套的锁止作 用是六挡接合齿圈3的惯性力矩 造成的。
东风EQ1090E变速器中的四、五锁销式惯性同步器 东风EQ1090E变速器中的四、 EQ1090E变速器中的四
1-第一轴齿轮，2-摩擦锥盘，3-摩擦锥环，4-定位销，5-接合套， 6-第二轴四挡齿轮，7-第二轴，8-锁销，9-花键毂，10-钢球，11-弹簧
两个内锥面的摩擦锥盘分别固定在带有外花键齿圈的常啮合主动齿轮 和四挡从动齿轮上。 与之相配合的两个有外锥面的摩擦锥环，通过三个锁销和三个定位销 与接合套连接。 锁销的两端固 定在摩擦锥环的孔 中，其两端的工作 表面直径与接合套 凸缘上相应的销孔 的内径相等，其中 部直径小于孔径。 只有在锁销与接合 套孔对正时，接合 套方能沿锁销轴向 移动。
锁环 接合 齿圈 接合 套 定位 销 滑 块
弹 簧
花键 毂齿圈Fra bibliotek锁环接合套 滑块
第一轴
定位销
⑵产生摩擦作用： 产生摩擦作用：
若要挂入六挡（直接挡），可用拨 叉拨动接合套7，并通过定位销6带动 滑块5一起向左移动。 当滑块左端面与锁环4的缺口的端 面接触时，便推动锁环移向六挡接合 齿圈3，使具有转速差（ n3＞ n4 ） 的两端面一经接触便产生摩擦作用。
★同步器
同步器换挡，它可以从结构上保证接合套与待接合的花键齿圈在达到 同步之前可能接触，以避免齿间冲击和发动噪声，缩短换挡时间，简化 换挡过程，使换挡操作简捷而轻便。 无同步器时变速器的换档过程 采用滑动齿轮或接合套换 档时，必须使待啮合的轮齿或 接合套与接合齿圈花键齿的圆 周速度一致（同步），才能顺 利进入啮合而完成挂档。而高 档换低档和低档换高档实现同 步的方法还有所不同。 （1）低挡换高挡 （2）高挡换低挡
此时若要接合套的齿圈与锁环的齿圈接合上， 必须使锁环相对于接合套后退一个角度。由于驾 驶员始终对于接合套施加一个轴向力，使接合套 和锁环的齿端倒角压紧，于是在锁环的锁止角斜 面上作用有法向力FN，分解成F1（轴向力）、F2 （切向力）。F2力图使锁环相对于接合套向后退转，
称为拔环力矩 拔环力矩。 拔环力矩
两个花键齿圈不再抵触，此时接合套 压下定位销继续左移，与锁环的花键齿 啮合，如果此时接合套花键齿与六挡接 合齿圈的花键齿发生抵触，则作用在六 挡接合齿圈花键齿端斜面上的切向分力 使六挡接合齿圈及其相连零件相对于锁 环及接合套转过一个角度，使接合套与 六挡接合齿圈进入啮合。
动画 特点与应用： 特点与应用：
（2） 产生摩擦作用 ） 当要挂上五挡时，向 左拨动接合套，接合套 便通过定位钢球和定位 销推动左侧摩擦锥环向 左移动，使之与左侧的 摩擦锥盘相接触。 由于此时摩擦锥环与 摩擦锥盘转速不相同， 所以两者一接触，便在 其摩擦锥面上产生摩擦 力矩。
（3） 产生锁止作用 ） 在摩擦力矩的作用下， 使摩擦锥环连同锁销一起相 对于接合套转过一个角度， 使锁销中部环槽倒角与接合 套销孔端倒角的锥面相互抵 触，从而使锁销产生锁止作 用，阻止接合套向左移动。
（1）低挡换高挡 接合齿圆周速度V3=V2； V4>V2 （由传动比决定 ）； V3<V4 （不应立即换入高挡 ）。 自然同步 ：V4比 V2下降较快 ， V3下降较慢 ； 强制同步：抬起离合器踏板，利 用发动机怠速工况迫使第一轴更 快地减速，V4下降更快。
（2）高挡换抵挡
接合齿圆周速度V3=V4 ； 因为V4>V2 （由传动比决定 ）； 所以V2<V3 。 V4和V2下降较快 ，V3下降较慢， 不能自然同步 ；
2、锁环式惯性同步器的工作原理
以五挡换六挡为例讲解： 退入空挡位置： ⑴退入空挡位置： 接合套7刚从五挡退入空挡时，如 图所示，六挡接合齿圈3、接合套7、 锁环4及与其有关联的运动件，因惯 性作用而沿原方向继续旋转，设他们 的转速为n3、n7和n4，此时n7=n4,因 n3＞n7，故n3＞ n4。 此时锁环4是轴向自由的，其内锥面 与六挡接合齿圈3的外锥面没有摩擦。
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4、 特点 、
锁销式同步器在结构允许采用较大的摩擦面，摩擦锥面之间可以产生 较大的摩擦力矩，并缩短同步时间，减少驾驶员的疲劳。
作业题
1、分析惯性同步器的工作原理？ 、分析惯性同步器的工作原理？ 以锁环式为例） （以锁环式为例）
机构紧凑、便于合理布置。 轿车：一汽奥迪100、红旗CA7220、 捷达、上海桑塔纳 轻型载货汽车： 摩擦力矩不大，易造成齿端的磨损而失效。
二、锁销式惯性同步器 应用： 1、应用： 中、重型载货汽车上。 2、构造： 东风EQ1090E变速器中的四、五锁销式惯性同步器。 构造：
主要由 花键毂 9、 接合套 5、 摩擦锥环3、 摩擦锥盘 2、 锁销 8、 定位销 4 、 钢球 10、 弹簧 11等组成。
3-六挡接合齿圈，4-锁环，7-接合套， 6-定位销，5-滑块，15-花键毂
⑶产生锁止作用： 产生锁止作用：
六挡接合齿圈3即通过摩擦作 用带动锁环相对于接合套超前转 过一个角度，直到锁环的凸起部 d与花键毂15通槽e的另一侧面接 触时，锁环便与接合套同步转动。 此时，接合套的齿与锁环的齿 较锁环的凸起部d位于花键毂的通 槽中央时错开了半个齿厚，从而 使接合套的齿端倒角与锁环相应 的齿端倒角正好互相抵触而不能 进入啮合。 注意：E=d+A a-接合套的一个齿 e-花键毂通槽
锁销中部和接合套上相应的销孔 两端有角度相同的倒角-----锁止角。
在接合套上定位销孔中部钻有斜 孔，内装弹簧，把钢球顶向定位销 中部的环槽，以保证同步器处于正 确的空挡位置。 定位销两端伸入锥环内侧面，有 间隙，故定位销可随接合套轴向移 动。
3、工作原理： 工作原理：
（1） 退入空挡 ） 刚由四挡退入空挡 的位置，接合套由定 位销和定位钢球定位 在中间位置。
拨环力（ 拨环力（矩）
F1则使锁环4与六挡接合齿圈3的锥面产生摩擦力矩，使二者转速n3与n4迅 速接近，实际上可认为n4不变，只是n3趋近于n4，这是因为锁环4连同接合 套7通过花键毂15与整个汽车相联系，其转动惯量大，转速下降慢。 接合齿圈3仅与离合器从动部分相连，其转动惯量小，速度下降快，因为 接合齿圈3是减速旋转，即产生惯性力矩，方向与旋转方向相同。此惯性力 矩通过摩擦锥面作用到锁环上，阻止锁环相对接合套向后退转（即：在锁 环上作用着两个相反方向的力矩，一为切向力F2形成的力图使锁环相对于 接合套向后退转的拔环力矩M2，一个为摩擦锥面上阻止锁环向后退转的惯 性力矩M1）。
三个滑块，分别嵌合在花键毂的三个轴向槽 内，并可沿槽轴向滑动；三个定位销分别插 入三个滑块的通孔中； 在弹簧16的作用下，定位销压向接合套，使 定位销端部的球面正好嵌在接合套中部的凹 槽口中，起到空挡定位作用； 滑块5的两端伸入锁环4和8的三个缺口中；
锁环的三个凸起部分别伸入到花键毂 的三个通槽中，只有当凸起部位于通槽 的中央时，接合套与锁环方能接合。
⑷同步啮合： 同步啮合：
随着驾驶员继续加大接合套的推力，摩擦作用就迅速使六挡接合齿 圈3的转速降低到与锁环4相同，并进一步保持同步旋转，于是其惯性力 矩消失。 由于轴向力F1的作用，两个 摩擦锥面还紧密接合着，此时切 向力F2形成的拨环力矩M2使锁环 连同六挡接合齿圈3及与之相连 的所有零件一起相对于接合套向 后退转一个角度，使锁环凸起部 d又移回到花键毂15的通槽中央。 拨环力（ 拨环力（矩）