一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，包括套設(shè)在變速器主軸上的齒轂，齒轂上套設(shè)有滑套，滑套的兩側(cè)均設(shè)置有結(jié)合齒圈；滑套與結(jié)合齒圈之間設(shè)置有同步環(huán)；滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒均為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型將滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒設(shè)計(jì)為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使同步器具有更好的鎖止可靠性，滑套與同步環(huán)的鎖止面嚙合時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)合面積大，為同步過(guò)程提供了良好的鎖止結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的花鍵嚙合齒增加了同步過(guò)程中滑套在同步環(huán)鎖止面上的滑行距離，減少了齒套靠近結(jié)合齒圈時(shí)的空行程帶來(lái)的換擋轉(zhuǎn)速差，而換擋轉(zhuǎn)速差較大，則會(huì)出現(xiàn)換擋沖擊，由此降低了同步結(jié)束后的二次換擋沖擊。
【專利說(shuō)明】一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于同步器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種鎖環(huán)式同步器，尤其是一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鎖環(huán)式同步器對(duì)稱結(jié)構(gòu)的花鍵嚙合齒存在換擋二次沖擊問(wèn)題，即在同步器同步結(jié)束滑套與結(jié)合齒圈嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的換擋沖擊，在變速器上反映出掛檔有頓挫、卡滯等不順暢感覺(jué)，造成換擋舒適性降低，增加了司機(jī)駕駛換擋強(qiáng)度容易疲勞。并且鎖環(huán)式同步器二次沖擊較大會(huì)產(chǎn)生噪音，影響變速器的整體性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，該鎖環(huán)式同步器可顯著提高鎖止可靠性，保證同步器具有的同步傳扭功能。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括套設(shè)在變速器主軸上的齒轂，齒轂上套設(shè)有滑套，滑套的兩側(cè)均設(shè)置有結(jié)合齒圈；滑套與結(jié)合齒圈之間設(shè)置有同步環(huán)；其中，滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒均為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0005]所述滑套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑塊，滑套與齒轂之間設(shè)置有彈簧；彈簧的一端連接在齒轂上，另一端連接到柱銷上，柱銷設(shè)置于滑塊內(nèi)，并在滑套的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述的滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的兩側(cè)齒面相交處相對(duì)于齒形中心偏置距離m后形成的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面的寬度與花鍵嚙合短齒面的寬度的比值為花鍵嚙合齒的不對(duì)稱度ξ ；
[0007]其中，ξ = (s/2+m)/(s/2-m)，s為花鍵嚙合齒的齒厚。
[0008]所述的滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面與花鍵嚙合短齒面的夾角為k，110°彡k彡130° ；
[0009]其中，k = 2p或55° ( k-p彡65°，p為花鍵嚙合長(zhǎng)齒面或花鍵嚙合短齒面到倒角中心的夾角。
[0010]所述滑套的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為滑套嚙合短齒面與滑套嚙合長(zhǎng)齒面；
[0011]結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為結(jié)合齒圈嚙合短齒面和結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面；結(jié)合齒圈嚙合短齒面與花鍵倒錐齒以及結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面與花鍵倒錐齒的連接處均設(shè)置花鍵嚙合齒過(guò)渡圓角；
[0012]同步環(huán)的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為同步環(huán)嚙合短長(zhǎng)齒面和同步環(huán)哨合長(zhǎng)齒面。
[0013]所述的滑套兩側(cè)的滑套嚙合短齒面與滑套嚙合長(zhǎng)齒面位置相對(duì)設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面與滑套嚙合長(zhǎng)齒面相交的位置分別位于齒形中心的兩側(cè)；
[0014]滑套兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面對(duì)稱設(shè)置，滑套兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面也對(duì)稱設(shè)置。
[0015]所述的滑套兩側(cè)的兩個(gè)同步環(huán)以及兩個(gè)結(jié)合齒圈均為一體式結(jié)構(gòu)。
[0016]所述的滑套兩側(cè)的滑套嚙合短齒面與滑套嚙合長(zhǎng)齒面位置對(duì)稱設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面與滑套嚙合長(zhǎng)齒面相交的位置均位于齒形中心的同一側(cè)；
[0017]滑套兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面相對(duì)設(shè)置，滑套兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面也相對(duì)設(shè)置。
[0018]由高檔位換至低檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速高于低檔位齒輪轉(zhuǎn)速；
[0019]滑套向低檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套靠近低檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)?shù)蜋n位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套的滑套嚙合長(zhǎng)齒面越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈的結(jié)合齒圈嚙合短齒面產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角使滑套的花鍵倒錐齒與結(jié)合齒圈的花鍵倒錐齒相嚙合；
[0020]由低檔位換至高檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速低于高檔位齒輪轉(zhuǎn)速；
[0021]滑套向高檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套靠近高檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)高檔位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套的滑套嚙合長(zhǎng)齒面越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈的結(jié)合齒圈嚙合短齒面產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角與結(jié)合齒圈的花鍵倒錐齒相嚙合。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0023]本實(shí)用新型將滑套、結(jié)合齒圈以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒設(shè)計(jì)為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使同步器具有更好的鎖止可靠性，滑套與同步環(huán)的鎖止面嚙合時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)合面積大，為同步過(guò)程提供了良好的鎖止結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；同時(shí)，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的花鍵嚙合齒增加了同步過(guò)程中滑套在同步環(huán)鎖止面上的滑行距離，減少了齒套靠近結(jié)合齒圈時(shí)的空行程帶來(lái)的換擋轉(zhuǎn)速差，而換擋轉(zhuǎn)速差較大，則會(huì)出現(xiàn)換擋沖擊，由此降低了同步結(jié)束后的二次換擋沖擊。
[0024]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在結(jié)合齒圈嚙合短齒面與花鍵倒錐齒以及結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面與花鍵倒錐齒的連接處均設(shè)置花鍵嚙合齒過(guò)渡圓角，通過(guò)嚙合齒與倒錐齒位置過(guò)渡圓角的設(shè)計(jì)保證了換擋的操作舒適性和降低了同步器運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲，此對(duì)變速器總體性能的提升和整車換擋性能的提升具有重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本實(shí)用新型滑套的花鍵嚙合齒的三維部放大圖；
[0029]圖5為本實(shí)用新型滑套的花鍵嚙合齒的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本實(shí)用新型結(jié)合齒圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本實(shí)用新型結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒的三維部放大圖；
[0032]圖8為本實(shí)用新型同步環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9為本實(shí)用新型同步環(huán)的花鍵嚙合齒的三維部放大圖；
[0034]圖10為本實(shí)用新型不對(duì)稱的花鍵嚙合齒的參數(shù)示意圖；
[0035]圖11為本實(shí)用新型滑套兩側(cè)的花鍵嚙合齒對(duì)稱結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036]其中:I為外摩擦環(huán)；2為摩擦中間環(huán)；3為內(nèi)摩擦環(huán)；4為結(jié)合齒圈；5為齒轂；6為滑套；7為滑塊；8為柱銷；9為彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0038]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型包括套設(shè)在變速器主軸上的齒轂5，齒轂5上套設(shè)有滑套6，滑套6的兩側(cè)均設(shè)置有套設(shè)在變速器主軸上的結(jié)合齒圈4 ;滑套6與結(jié)合齒圈4之間設(shè)置有同步環(huán)；如圖8和圖9所示，同步環(huán)包括由內(nèi)及外依次設(shè)置的內(nèi)摩擦環(huán)3、摩擦中間環(huán)2以及外摩擦環(huán)I。如圖3、圖4和圖5所示，滑套6、結(jié)合齒圈4以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒均為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)?；?的內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑塊7，滑套6與齒轂5之間設(shè)置有彈簧9 ；彈簧9的一端連接在齒轂5上，另一端連接到柱銷8上，柱銷8設(shè)置于滑塊7內(nèi)，并在滑套7的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)?；?的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為滑套嚙合短齒面6a與滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b ;如圖6和圖7所示，結(jié)合齒圈4的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a和結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面4b ;結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a與花鍵倒錐齒4c以及結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面4b與花鍵倒錐齒4c的連接處均設(shè)置花鍵嚙合齒過(guò)渡圓角4d ;同步環(huán)的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為同步環(huán)哨合短長(zhǎng)齒面Ia和同步環(huán)哨合長(zhǎng)齒面lb。
[0039]如圖10所示，滑套6、結(jié)合齒圈4以及同步環(huán)上的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的兩側(cè)齒面相交處相對(duì)于齒形中心偏置距離m后形成的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面的寬度與花鍵嚙合短齒面的寬度的比值為花鍵嚙合齒的不對(duì)稱度ξ ;其中，ξ = (s/2+m)/(S/2-m)，S為花鍵嚙合齒的齒厚。滑套6、結(jié)合齒圈4以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面與花鍵嚙合短齒面的夾角為k，110°彡k彡130° ;其中，k = 2p或55°彡k-ρ彡65°，P為花鍵嚙合長(zhǎng)齒面或花鍵嚙合短齒面到倒角中心的夾角。
[0040]本實(shí)用新型滑套6兩側(cè)的滑套嚙合短齒面6a與滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b位置相對(duì)設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面6a與滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b相交的位置分別位于齒形中心的兩側(cè)；滑套6兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面Ib對(duì)稱設(shè)置，滑套6兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈4的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面4b也對(duì)稱設(shè)置。滑套6兩側(cè)的兩個(gè)同步環(huán)以及兩個(gè)結(jié)合齒圈4均為一體式結(jié)構(gòu)。
[0041]另外，本實(shí)用新型滑套6兩側(cè)的滑套嚙合短齒面6a與滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b位置還可以對(duì)稱設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面6a與滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b相交的位置均位于齒形中心的同一側(cè)；滑套6兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面Ib相對(duì)設(shè)置，滑套6兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈4的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面4b也相對(duì)設(shè)置。
[0042]本實(shí)用新型在由高檔位換至低檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速高于低檔位齒輪轉(zhuǎn)速；
[0043]滑套6向低檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套6靠近低檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面Ib相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)?shù)蜋n位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套6的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈4的結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈4的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角4d使滑套6的花鍵倒錐齒與結(jié)合齒圈4的花鍵倒錐齒4c相嚙合；
[0044]本實(shí)用新型在由低檔位換至高檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速低于高檔位齒輪轉(zhuǎn)速；
[0045]滑套6向高檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套6靠近高檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面Ib相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)高檔位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套6的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈4的結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈4的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角4d使滑套6的花鍵倒錐齒與結(jié)合齒圈4的花鍵倒錐齒4c相嚙合。
[0046]本實(shí)用新型的原理:
[0047]本實(shí)用新型是在鎖環(huán)式同步器的基礎(chǔ)上，改變鎖環(huán)式同步器滑套、同步環(huán)、結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒，將花鍵兩側(cè)的嚙合齒面設(shè)計(jì)成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并根據(jù)同步器在變速器中使用的情況，考慮工作原理將不對(duì)稱度適當(dāng)增加，在不影響使用壽命和可靠性的基礎(chǔ)上，可顯著提高鎖止可靠性，保證同步器具有的同步傳扭功能。本發(fā)明對(duì)沒(méi)有結(jié)合齒圈4而具有與滑套6嚙合的帶花鍵齒的換檔齒輪也適用，此時(shí)可將換檔齒輪的花鍵齒做成與結(jié)合齒圈4相同的不對(duì)稱花鍵嚙合齒。
[0048]另外在嚙合齒與倒錐齒連接位置增加過(guò)渡圓角或倒角，這為換擋力的逐步過(guò)度提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，可保證換擋的平穩(wěn)順暢。
[0049]I)同步器嚙合齒不對(duì)稱度的大小確定是個(gè)難點(diǎn)，即當(dāng)花鍵參數(shù)確定，花鍵的齒寬也就確定，在保證鎖止要求的齒面鎖止角下，不對(duì)稱度越大則空行程越短，同步后換檔嚙合的二次撥環(huán)沖擊也將小，但過(guò)大的不對(duì)稱度將造成熱處理變形過(guò)大容易發(fā)生淬火滲透，使得整個(gè)花鍵齒容易脆斷。
[0050]2)不對(duì)稱齒的加工比對(duì)稱齒加工有更高的難度，尤其是在嚙合齒與倒錐齒位置增加過(guò)渡圓角或倒角時(shí)，將會(huì)使加工難度進(jìn)一步提升，成本也相對(duì)較高，其中圓角的效果比倒角更明顯，但加工難度比倒角更高。
[0051]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0052]參見(jiàn)圖1，假設(shè)將本實(shí)用新型應(yīng)用于某型號(hào)變速器一檔和二檔位置中，從圖1的正面看，假設(shè)一檔齒輪位于圖1的右側(cè)、二檔齒輪位于圖1的左側(cè)，變速器的輸入端在左側(cè)，輸出端在右側(cè)，那么從輸出端往輸入端看，變速器輸出軸是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。
[0053]下面以變速器由二檔掛一檔為例說(shuō)明此實(shí)用新型的工作原理，在二檔位置時(shí)變速器二軸轉(zhuǎn)速較高，一檔齒輪轉(zhuǎn)速較低，當(dāng)進(jìn)行掛一檔時(shí)，同步器的滑套6帶動(dòng)滑塊7和柱銷8—起向右移動(dòng)，靠近一檔側(cè)同步環(huán)時(shí)在撥環(huán)力矩作用下將沿軸線旋轉(zhuǎn)一定角度，接著使同步器的滑套6的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b與同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面Ib逐漸切入并完全貼合，此時(shí)進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)，同步器的摩擦環(huán)相互貼緊，在摩擦力矩的作用下，一檔齒輪轉(zhuǎn)速升高，變速器二軸轉(zhuǎn)速降低，當(dāng)二者轉(zhuǎn)速差基本相等時(shí)，摩擦力矩消失，撥環(huán)力矩的存在使同步環(huán)反轉(zhuǎn)一定角度，此時(shí)滑套的滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b越過(guò)同步環(huán)花鍵直齒部分，與結(jié)合齒圈的結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a產(chǎn)生輕微的沖擊并接觸，滑過(guò)花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角4d與指花鍵倒錐齒4c，最后實(shí)現(xiàn)了同步器的滑套6的倒錐齒與結(jié)合齒圈4的倒錐齒4c的嚙合，此時(shí)動(dòng)力經(jīng)由二檔齒輪、結(jié)合齒圈4、滑套6、齒轂5、二軸傳遞，即變速器順利掛入了一檔。
[0054]在同步器由一檔掛二檔時(shí)，在一檔位置時(shí)變速器二軸轉(zhuǎn)速較低，二檔齒輪轉(zhuǎn)速較高，滑套向左移動(dòng)使摩擦環(huán)產(chǎn)生摩擦力矩使二檔齒輪轉(zhuǎn)速降低，二軸轉(zhuǎn)速升高，兩者達(dá)到相等，完成同步，其它過(guò)程與上述類似，滑套、同步環(huán)花鍵嚙合使用的分別是滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b和同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面lb、結(jié)合齒圈花鍵嚙合使用的是結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a。
[0055]如圖5所示，本實(shí)用新型一檔側(cè)滑套嚙合短齒面6a朝上、滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b朝下；二檔側(cè)滑套嚙合短齒面6a朝下、滑套嚙合長(zhǎng)齒面6b朝上；這樣對(duì)一套同步器的而言，兩側(cè)的結(jié)合齒圈和同步環(huán)可以通用，不會(huì)發(fā)生裝錯(cuò)，不增加新的零件。但是滑套需要區(qū)別使用的檔位，應(yīng)該在滑套上標(biāo)識(shí)區(qū)分檔位的標(biāo)記，否則會(huì)發(fā)生裝錯(cuò)與設(shè)計(jì)意圖相悖，例如某鎖環(huán)式同步器總成，在裝低檔的一側(cè)應(yīng)該在變速器中一檔位置，裝高檔的一側(cè)應(yīng)該在變速器中二檔位置，不能將低檔的一側(cè)裝入二檔位置，將高檔的一側(cè)裝入一檔位置。所以應(yīng)該注意在裝配同步器總成和二軸總成時(shí)防止發(fā)生裝反影響使用要求。
[0056]本實(shí)用新型滑套、同步環(huán)、結(jié)合齒圈的花鍵嚙合齒不對(duì)稱度可以相同，也可以不相同，不對(duì)稱度即相對(duì)于原對(duì)稱嚙合面中心線偏置一定距離后形成的兩側(cè)長(zhǎng)齒面寬與短齒面寬的比值。不對(duì)稱度越大，同步后二次沖擊改善越明顯，變速器換檔的順暢性和柔和性更明顯。相對(duì)于原對(duì)稱嚙合面中心線偏置一定距離的距離為m，如圖10所示，一般情況下m的值在0.5?2mm，跟花鍵嚙合齒的齒厚有關(guān)，齒厚越大，相應(yīng)的m值可以適當(dāng)取大值。假設(shè)花鍵嚙合齒齒厚為s，則不對(duì)稱度ξ = (s/2+m)/(s/2-m)便可確定。
[0057]不對(duì)稱花鍵嚙合齒的兩側(cè)齒面的夾角k的確定，一般情況下兩側(cè)夾角相等，即k =2p，但也可以不相等，不相等時(shí)主要保證鎖止角k-p的角度要求，一般情況下k-p在55°?65°，跟同步器的同步容量設(shè)計(jì)要求相關(guān)，k值一般在110°?130°。
[0058]如圖11所示，本實(shí)用新型另外一種結(jié)構(gòu)是將滑套做成兩側(cè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的，此結(jié)構(gòu)對(duì)滑套而言沒(méi)有特殊在變速器中的裝配要求，但是兩側(cè)的同步環(huán)必須是兩個(gè)零件，不對(duì)稱嚙合齒長(zhǎng)齒面剛好相反，在裝配時(shí)保證不能裝錯(cuò)；兩側(cè)的結(jié)合齒圈也必須是兩個(gè)零件，不對(duì)稱嚙合齒長(zhǎng)齒面剛好相反，在裝配時(shí)保證不能裝錯(cuò)，故成本相比不對(duì)稱結(jié)構(gòu)更高。
[0059]不對(duì)稱嚙合齒比對(duì)稱嚙合齒的加工更困難，尤其是在加工結(jié)合齒圈嚙合短齒面4a與花鍵倒錐齒4c、結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面4b與花鍵倒錐齒4c連接處的花鍵嚙合齒過(guò)渡圓角4d時(shí)，故此結(jié)構(gòu)需要較高的制造成本。結(jié)合齒圈的花鍵倒錐齒4c可以為圓角或倒角，且嚙合短齒面4a與花鍵倒錐齒4c、結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面4b與花鍵倒錐齒4c的圓角與倒角可以不同。其中圓角的效果比倒角更明顯，但加工難度比倒角更高。若在制造方面有難度，可以去掉花鍵倒錐齒4c，但應(yīng)保證嚙合短齒面4a與花鍵倒錐齒4c、結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面4b與花鍵倒錐齒4c的過(guò)渡處沒(méi)有尖點(diǎn)突出和毛刺。
[0060]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:包括套設(shè)在變速器主軸上的齒轂(5)，齒轂(5)上套設(shè)有滑套￠)，滑套￠)的兩側(cè)均設(shè)置有結(jié)合齒圈(4);滑套(6)與結(jié)合齒圈(4)之間設(shè)置有同步環(huán)；其中，滑套(6)、結(jié)合齒圈(4)以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒均為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述滑套(6)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑塊(7)，滑套￠)與齒轂(5)之間設(shè)置有彈簧(9);彈簧(9)的一端連接在齒轂(5)上，另一端連接到柱銷(8)上，柱銷(8)設(shè)置于滑塊(7)內(nèi)，并在滑套(7)的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述的滑套￠)、結(jié)合齒圈(4)以及同步環(huán)上的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的兩側(cè)齒面相交處相對(duì)于齒形中心偏置距離m后形成的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面的寬度與花鍵嚙合短齒面的寬度的比值為花鍵嚙合齒的不對(duì)稱度ξ ； 其中，ξ = (s/2+m)/(s/2-m)，s為花鍵嚙合齒的齒厚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述的滑套(6)、結(jié)合齒圈(4)以及同步環(huán)上的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合長(zhǎng)齒面與花鍵嚙合短齒面的夾角為k，110。彡k彡130。； 其中，k = 2p或55°彡k-p彡65°，P為花鍵嚙合長(zhǎng)齒面或花鍵嚙合短齒面到倒角中心的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述滑套(6)的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為滑套嚙合短齒面^a)與滑套嚙合長(zhǎng)齒面(6b)； 結(jié)合齒圈(4)的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為結(jié)合齒圈嚙合短齒面(4a)和結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面(4b);結(jié)合齒圈嚙合短齒面(4a)與花鍵倒錐齒(4c)以及結(jié)合齒圈嚙合長(zhǎng)齒面(4b)與花鍵倒錐齒(4c)的連接處均設(shè)置花鍵嚙合齒過(guò)渡圓角(4d)； 同步環(huán)的花鍵嚙合齒的花鍵嚙合短齒面與花鍵嚙合長(zhǎng)齒面分別為同步環(huán)嚙合短長(zhǎng)齒面(Ia)和同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面(Ib) ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述的滑套(6)兩側(cè)的滑套嚙合短齒面^a)與滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)位置相對(duì)設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面^a)與滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)相交的位置分別位于齒形中心的兩側(cè)； 滑套(6)兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面(Ib)對(duì)稱設(shè)置，滑套(6)兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈(4)的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面(4b)也對(duì)稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述的滑套(6)兩側(cè)的兩個(gè)同步環(huán)以及兩個(gè)結(jié)合齒圈(4)均為一體式結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:所述的滑套(6)兩側(cè)的滑套嚙合短齒面^a)與滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)位置對(duì)稱設(shè)置，兩側(cè)滑套嚙合短齒面^a)與滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)相交的位置均位于齒形中心的同一側(cè)； 滑套(6)兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面(Ib)相對(duì)設(shè)置，滑套(6)兩側(cè)與其相配合的兩個(gè)結(jié)合齒圈(4)的結(jié)合齒圈哨合長(zhǎng)齒面(4b)也相對(duì)設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不對(duì)稱花鍵嚙合齒的鎖環(huán)式同步器，其特征在于:由高檔位換至低檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速高于低檔位齒輪轉(zhuǎn)速； 滑套出)向低檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套(6)靠近低檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面(6b)與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面(Ib)相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)?shù)蜋n位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套出)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈(4)的結(jié)合齒圈嚙合短齒面(4a)產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈(4)的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角(4d)使滑套￠)的花鍵倒錐齒與結(jié)合齒圈(4)的花鍵倒錐齒(4c)相嚙合； 由低檔位換至高檔位時(shí)，變速器二軸轉(zhuǎn)速低于高檔位齒輪轉(zhuǎn)速； 滑套出)向高檔位一側(cè)的同步環(huán)靠近，滑套(6)靠近高檔位這一側(cè)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面(6b)與這一側(cè)同步環(huán)的同步環(huán)嚙合長(zhǎng)齒面(Ib)相配合，進(jìn)入同步鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)高檔位齒輪轉(zhuǎn)速與變速器二軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，滑套出)的滑套嚙合長(zhǎng)齒面^b)越過(guò)同步環(huán)的直齒部分，與結(jié)合齒圈(4)的結(jié)合齒圈嚙合短齒面(4a)產(chǎn)生沖擊并接觸，再滑過(guò)結(jié)合齒圈(4)的花鍵嚙合齒面過(guò)渡圓角(4d)與結(jié)合齒圈(4)的花鍵倒錐齒(4c)相嚙合。
【文檔編號(hào)】F16D23/04GK203926494SQ201420312417
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】魏小強(qiáng) 申請(qǐng)人:陜西法士特汽車傳動(dòng)集團(tuán)有限責(zé)任公司