柳工50变速箱装载机铲车ZF采埃孚液力变速箱动力传递

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变速器同步器工作原理

汽车变速器是通过齿轮间的相互啮合实现变速的，变速器在执行换挡的过程中，应当使准备啮合的那一对齿轮的结合齿圈的圆周速度达到一致，才能平顺地挂上挡。否则，两个齿轮齿圈间会相互冲击，并发出噪声，造成齿轮啮合区域磨损加快，不仅很难顺利挂上挡，而且也会影响齿轮的寿命，多次打齿后，就会造成磨损加剧，挂挡时，齿轮咬合不彻底，在汽车的行使过程中，遇到振动就*造成掉挡现象，严重影响驾驶，并造成安全隐患，这时，汽车变速器就必须大修了，代价显而易见。所以，现代汽车变速器在常用的各挡位间都装有同步器，同步器提升换入挡位的齿轮的转速，将其转速提升至和输出端齿轮速度同步，这样使相互啮合的一对齿轮先同步后啮合，从而降低汽车变速器的噪声，消除换挡时齿轮啮合的冲击，实现平稳可靠、*地换挡动作，避免发生打齿现象。齿环式同步器因其具有零件数量少、同步时间短、同步容量大和制造成本较低等优点，被广泛地应用于各种汽车的变速器上。

该手动变速器在三挡、四挡和五挡均使用单锥面同步器。这套单锥面同步器的结构如图1所示。

图1单锥面同步器的结构

如图1所示，从原理上来分析，整个同步器的主要同步过程就是通过同步环的内锥面和结合齿的外锥面间的摩擦，克服结合齿和传动轴的速度差，当速度差消除后，结合齿通过同步器与传动轴完成连接的过程。

由于本文主要讨论同步环内锥面和结合齿外锥面的配合情况，所以省略了同步器总成中的其他零部件及其作用。

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2变速器故障问题描述

我们拆解了存在四换三打齿现象的变速器，通过分析，发现了两个问题：①二轴三挡齿锥面接触痕迹异常，锥面啮合区域受力不均（见图2a）。②三挡同步器齿环结合齿啮合痕迹异常，左齿面根部和右齿面有明显接触痕迹（见图2b）。

3变速器失效情况分析

针对故障变速器的以上情况进行失效原因分析，分析鱼骨图如图3所示。

图3故障分析鱼骨

针对以上引起同步器失效的原因，逐一进行分析。

（1）我们对同步环、二轴三挡齿和三四挡同步器齿套等相关零部件进行了尺寸、材质检测，经检测，相关零部件的尺寸和材质完全合格，初步排除由零件质量问题引起的故障原因。

（2）锥面啮合长度分析。同步环与结合齿的内外锥面贴合后，由于要求同步环与结合齿的接触靠大端，所以同步环的大端磨损比较严重。运行一段时间后，大端螺纹的全齿高磨损相对严重，尺寸链上同步环的小端如果有露出结合齿小端部分情况存在的话，小端螺纹的全齿高可能会高出大端严重磨损的螺纹全齿高，逐渐形成台阶，如图4所示。当同步环和结合齿再次配合时，这个小端螺纹处的台阶可能**在结合齿小端的端面上，导致同步环的锥面无法很好的贴合结合齿的锥面，较终致使同步环和结合齿的锥面无法很好的贴合摩擦，引起同步环打齿现象的发生。