专利名称：一种锁销式摩擦片同步器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车用同步器技术领域，涉及一种同步器，尤其是一种用于变速器副箱的锁销式摩擦片同步器。
背景技术：
随着汽车技术的不断发展，重型汽车发动机性能得到不断提升，其功率和输入扭矩越来越大，与之匹配的变速器也是通过增加中心距和齿宽等技术手段使输入扭矩增大，但同时带来了主、副箱转动惯量的增加，副箱同步器体现出了容量不够，换挡时间过长等问题；传统锁销式同步器采用在摩擦锥面上粘结的摩擦材料与需要同步的零件进行摩擦达到同步的目的，此类同步器的同步惯量会受到径向尺寸的制约，经常会出现同步惯量不够的情况。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种锁销式摩擦片同步器，该同步器采用摩擦盘和与齿轮啮合在一体的摩擦片之间产生的摩擦力实现同步，其不但结构简单、同步容量大，而且可靠性高、使用寿命长。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的该种锁销式摩擦片同步器的摩擦副是采用若干个摩擦片和摩擦盘组合的方式。上述锁销式摩擦片同步器还包括同步器摩擦片座，所述摩擦副的一侧靠近在摩擦片座上，另外一侧设置压盘或者靠近在变速器的档位齿轮的限位端面上；所述若干摩擦片和摩擦盘间隔设置在同步器摩擦片座内；所述摩擦盘的圆周设置有矩形齿，该矩形齿嵌套在摩擦片座的矩形齿槽内；所述摩擦片设有内花键，该内花键与变速器的档位齿轮或者花键座啮合。上述压盘固定套设在变速器的档位齿轮的一端。上述花键座的外花键同时与摩擦片的内花键和档位齿轮的内花键啮合。进一步，本实用新型的同步器包括齿毂、摩擦副、摩擦片座、锁止销、支撑套筒和连接螺栓；所述的齿毂设置有三个连接螺栓通过孔和六个销孔，每个销孔内设置有一根锁止销，每个锁止销与其相邻的锁止销的安装方向相反；所述的摩擦片座有两个，该两个摩擦片座彼此背向且分别固定在穿过所述齿毂的三个连接螺栓的两端。上述的齿毂上的六个销孔的圆心在以齿毂圆心为中心的同一个圆周上。上述齿毂的圆周上均勻轴向开设有三个支撑套筒通过孔，每个支撑套筒通过孔上插有一个支撑套筒，在每个支撑套筒上套设有开口弹簧。本实用新型具有以下有益效果本实用新型是在现有锁销式同步器结构原理的基础上加以改进，使用摩擦盘和与齿轮啮合在一体的摩擦片之间产生的摩擦力实现同步；其可在径向尺寸限定的条件下，根据同步惯量的要求通过调整摩擦片的数量达到对其同步惯量的要求，而不受径向尺寸的制约，且结构简单，同步容量大，可靠性高，使用寿命长；该类型同步器可应用于径向尺寸限定的条件下，对副箱同步器容量要求较大的变速器中，有效改善副箱换挡性能，增加副箱寿命。
图1为本实用新型的结构剖视图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图2的C-C剖视图；图4为本实用新型锁止状态下的剖视图；图5为本实用新型挂档完成后的剖视图。其中1为副箱主轴；2为花键座；3为副箱主轴减速齿轮；4为轴用弹性挡圈；5为同步器摩擦片座；6为齿毂；7为锁止销；8为摩擦片；9为摩擦盘；10为压盘；11为驱动齿轮；12为开口弹簧；13为花键垫；14为卡环；15为支撑套筒；16为连接螺栓。
具体实施方式
本实用新型的锁销式摩擦片同步器是在现有技术锁销式同步器结构原理的基础上加以改进得到的，其工作原理与传统锁销式同步器基本相同，都是依靠摩擦作用实现同步。其改进之处在于同步器的摩擦副采用摩擦片8和摩擦盘9组合的方式。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述参见图1-图3，本实用新型的锁销式摩擦片同步器包括齿毂6、摩擦副、摩擦片座5、锁止销7、支撑套筒15和连接螺栓16。所述摩擦副还包括同步器摩擦片座5，摩擦副的一侧靠近在摩擦片座5上，另外一侧设置压盘10或者靠近在变速器的档位齿轮(即副箱主轴减速齿轮幻的限位端面上，所述压盘10固定套设在变速器的档位齿轮(即驱动齿轮11)的一端。若干摩擦片8和摩擦盘9间隔设置在同步器摩擦片座5内；摩擦盘9的圆周设置有矩形齿，该矩形齿嵌套在摩擦片座5的矩形齿槽内；摩擦片8设有内花键，该内花键与变速器的档位齿轮(即驱动齿轮11)或者花键垫2啮合。花键垫2空套在副箱主轴1上，并用轴肩和花键垫13、卡环14轴向固定。齿毂6设置有三个连接螺栓通过孔和六个销孔，每个销孔内设置有一根锁止销7，每个锁止销7与其相邻的锁止销7的安装方向相反，并且齿毂6上的六个销孔的圆心在以齿毂6圆心为中心的同一个圆周上。摩擦片座5有两个，该两个摩擦片座5彼此背向且分别固定在穿过所述齿毂6的三个连接螺栓14的两端。所述齿毂6的圆周上均勻轴向开设有三个支撑套筒通过孔，每个支撑套筒通过孔上插有一个支撑套筒15，在每个支撑套筒15上套设有开口弹簧12。本实用新型在锁止销7和开口弹簧12及联接螺栓均需要穿过同步器齿毂6，并且，在同步器齿毂6与锁止销7之间还设置有可以进行锁止的锥面结构。另外，如上所述，设置在即驱动齿轮11右轴端的摩擦副和在副箱主轴减速齿轮3上的摩擦副其安装形式和结构稍有不同。设置在驱动齿轮U右轴端的摩擦副的结构为其压盘10和摩擦片8通过内花键套设在驱动齿轮11右轴端的轴壁上，摩擦盘9通过外周矩形齿套装在同步器摩擦片座5的齿槽中，且各摩擦片8和摩擦盘9间隔设置，设置在副箱主轴减速齿轮3上的摩擦副的结构为在副箱主轴减速齿轮3的左端内凹形成摩擦副的安装空间，并且副箱主轴减速齿轮3的内凹壁作为压盘，副箱主轴减速齿轮用轴用弹性挡圈4轴向固定在减速齿轮花键垫上，摩擦片8内花键套装在减速齿轮花键垫2外花键上，摩擦盘9通过外周矩形齿套装在同步器摩擦片座5的矩形齿槽中，各摩擦片8和摩擦盘9间隔设置。在本实用新型的最佳实施例中，如图1所示，四组同步器摩擦片8和摩擦盘9依次错开装入减速齿轮花键垫2上，摩擦片8内齿和减速齿轮花键垫2上的外齿啮合，摩擦盘9外部矩形齿对准同步器摩擦片座5上的矩形齿槽。同理，图示右侧，压盘10通过六个内齿与驱动齿轮11的外齿啮合在一起，四组同步器摩擦片8和摩擦盘9依次错开装入驱动齿轮11，摩擦片8内齿和驱动齿轮11上的外齿啮合，摩擦盘9外部矩形齿对准同步器摩擦片座5上的矩形齿槽。驱动齿轮通过轴承和卡环与副箱主轴联结。图1所示的副箱主轴减速齿轮3现处于挂档工作状态，齿毂6右结合齿与减速齿轮花键垫2内花键啮合，而减速齿轮花键垫2与副箱主轴减速齿轮内外花键啮合，齿毂6的内花键同时与副箱主轴1外花键常啮合，动力经副箱主轴减速齿轮3传递到同步器齿毂6再传递到副箱主轴1输出。本实用新型的工作过程如下如图1所示，副箱主轴减速齿轮3处于工作状态，齿毂6右结合齿与减速齿轮花键垫2内花键啮合，而减速齿轮花键垫2与副箱主轴减速齿轮也是内外花键常啮合，齿毂6的内花键同时与副箱主轴1外花键常啮合，副箱主轴1转速与齿轮3相同，动力经副箱主轴减速齿轮3传递到副箱主轴输出，现将在同步器作用下驱动齿轮11与副箱主轴1的同步的工作过程加以说明。在图1-3所示状态下，由设计尺寸保证，当减速齿轮花键垫2与齿毂6结合时，锁止销15与齿毂6的孔壁贴合，已做好锁止准备，在齿毂6受副箱拨叉作用向左移动的过程中，齿毂6右结合齿与减速齿轮花键垫2内花键分离，左结合齿欲与驱动齿轮11内花键结合，齿毂6的销孔锥面与高档锁止销15锥面逐渐贴紧，进入预同步阶段；齿毂6弹簧孔的锥面与开口弹簧12的外圈的凸起面贴合，由于弹簧张力作用，齿毂6带动开口弹簧12外圈一起向左移动顶紧同步器摩擦片座5端面，同步器摩擦片座5在受到开口弹簧12外圈压力下也向左移动，同步器摩擦片座5、摩擦片8、摩擦盘9开始往一起贴合；同步器摩擦片座5在摩擦力矩的作用下使高档锁止销15的锥面与齿毂6的销孔锥面贴紧，进入锁止状态，如图4所示此时，由于锁止销15与齿毂6的销孔锥面的作用，同步器摩擦片座5和齿毂6 —起向左移动，同步器摩擦片座5、摩擦片8、摩擦盘9与压盘10逐渐贴紧，产生摩擦力矩，进入同步阶段；由于摩擦片8和压盘10的内花键与驱动齿轮11的外花键连接，摩擦盘9与同步器摩擦片座5矩形齿相连，在驱动齿轮11与同步器齿毂6转速差和向左压力的作用下，摩擦片8、摩擦盘9、压盘10和同步器摩擦片座5产生摩擦力Fl (即产生摩擦力矩)；同时锁止销15的锥面与齿毂6的销孔锥面在拨叉推力F2的作用下产生圆周方向摩擦力F3(即产生拨环力矩)，齿毂6的弹簧孔锥面与开口弹簧12的凸起在弹簧张力的作用下产生阻力F4 ；齿毂6与驱动齿轮11存在转速差时，Fl > F3，摩擦力矩>拨环力矩，齿毂6无法向左移动，即无法实现与驱动齿轮11的啮合，保持锁止状态；在摩擦片8、摩擦盘9、压盘10和同步器摩擦片座5产生的摩擦力的作用下，齿毂6与驱动齿轮11的转速差逐渐消失，Fl也渐渐变小直至消失，同步结束，摩擦力矩降为零，齿毂6在拨环力矩的作用下，回转一个角度，齿毂6越过锁止销15台阶，脱离锁止状态，齿毂6继续向左移动，左结合齿也与驱动齿轮11内花键完成结合，如图6所示，挂档完成。
权利要求1.一种锁销式摩擦片同步器，其特征在于所述同步器的摩擦副采用若干个摩擦片(8)和摩擦盘(9)组合的方式。
2.根据权利要求1所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于该同步器还包括同步器摩擦片座(5)，所述摩擦副的一侧靠近在摩擦片座(5)上，另外一侧设置压盘(10)或者靠近在变速器的档位齿轮的限位端面上；所述若干摩擦片(8)和摩擦盘(9)间隔设置在同步器摩擦片座( 内；所述摩擦盘(9)的圆周设置有矩形齿，该矩形齿嵌套在摩擦片座(5)的矩形齿槽内；所述摩擦片(8)设有内花键，该内花键与变速器的档位齿轮或者花键座(2)啮I=I O
3.根据权利要求2所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于所述压盘(10)固定套设在变速器的档位齿轮的一端。
4.根据权利要求2所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于所述花键座O)的外花键同时与摩擦片(8)的内花键和档位齿轮的内花键啮合。
5.根据权利要求2所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于所述同步器包括齿毂(6)、摩擦副、摩擦片座(5)、锁止销(7)、支撑套筒(15)和连接螺栓(16)；所述的齿毂(6)设置有三个连接螺栓通过孔和六个销孔，每个销孔内设置有一根锁止销(7)，每个锁止销(7)与其相邻的锁止销(7)的安装方向相反；所述的摩擦片座(5)有两个，该两个摩擦片座(5)彼此背向且分别固定在穿过所述齿毂(6)的三个连接螺栓(14)的两端。
6.根据权利要求5所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于所述的齿毂(6)上的六个销孔的圆心在以齿毂(6)圆心为中心的同一个圆周上。
7.根据权利要求5所述的锁销式摩擦片同步器，其特征在于在所述齿毂(6)的圆周上均勻轴向开设有三个支撑套筒通过孔，每个支撑套筒通过孔上插有一个支撑套筒(15)，在每个支撑套筒(1 上套设有开口弹簧(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种锁销式摩擦片同步器，该同步器的摩擦副采用摩擦片和摩擦盘组合的方式。其是在现有锁销式同步器结构原理的基础上加以改进，使用摩擦盘和与齿轮啮合在一体的摩擦片之间产生的摩擦力实现同步；其可在径向尺寸限定的条件下，根据同步惯量的要求通过调整摩擦片的数量达到对其同步惯量的要求，而不受径向尺寸的制约，且结构简单，同步容量大，可靠性高，使用寿命长；该类型同步器可应用于径向尺寸限定的条件下，对副箱同步器容量要求较大的变速器中，有效改善副箱换挡性能，增加副箱寿命。
文档编号F16D23/02GK202326817SQ201120439289
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者张国英, 王魏, 程书辉, 郭增刚 申请人:陕西法士特齿轮有限责任公司