同步齿轮箱:定义，结构，工作原理，优点，应用[注释& PDF]

你好，希望你一切都好。今天我们来阅读同步齿轮箱在细节。从历史开始，然后定义，然后详细介绍工作原理，优缺点和应用。

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自引进以来恒啮合传动系统在美国，许多发明家尝试了不同类型的修改来克服它带来的限制。问题是，常啮合齿轮箱提供了一个粗糙和噪音的传动系统。

此外，恒啮合系统中使用的狗式离合器与旋转齿轮直接啮合，导致齿轮的剧烈换挡。

它还显示出磨损的迹象，这增加了系统的维护。

的同步齿轮箱是由厄尔·艾弗里·汤普森在1919年发明的。他是一名主修机电工程的工程师。汤普森的同步传动设计首次用于凯迪拉克和拉萨尔汽车在1928年。

他把同步传动专利卖给了通用汽车(General Motors)1924年和1930年，据报道费用约为100万美元。

但直到20世纪50年代，大多数汽车仍在使用非同步传动系统。

1947年，保时捷开始使用分环同步系统，这后来成为最常见的设计。

1952年的保时捷356是第一辆在所有前齿轮上使用同步啮合系统的汽车。

什么是同步齿轮箱?

同步齿轮箱是一种手动传动系统，其中传动变化发生在以相同速度旋转的齿轮之间。在这种类型的变速箱中，副轴上的齿轮固定在副轴上，主轴上的齿轮可以在脱离时自由滚动，也可以在啮合时锁定在副轴上。

这是狗离合器和恒网变速箱的升级，这是早期发明的。

不同之处在于采用了同步技术，以避免在换挡过程中由于输入轴和输出轴的速度差异而产生的咔嗒声或磨削噪声。

它避免了从驱动程序分离的需要。这是基于一种称为同步器环的特殊换挡装置，用于使要啮合的部件进行摩擦接触，从而平衡速度，之后这些部件可以顺利啮合。

它通常由5速或6速1-reverse手动变速箱配置组成。由于其快速流畅的反应，它也被用于赛车。

现在我们将详细了解同步齿轮箱的部件及其功能。

同步齿轮箱的结构或部件:

同步齿轮箱所涉及的部件有离合器轴、副轴、主轴、滚针轴承、同步器、斜齿轮、正齿轮、惰轮、换档叉、换档杆等部件。

我们将逐一详细研究。

# 1。离合器轴:

离合器轴被用作输入轴，因为它是用来携带发动机功率输出到变速箱。它也称为输入轴。输入齿轮安装在离合器轴上。

# 2。副轴:

Layshaft用作中间轴，上面安装了合适的齿轮，用于将离合器轴的运动传递到输出轴。

它也被称为中间轴。与相应的主齿轮相适应的不同尺寸的齿轮安装在layshaft上。它用于将动力从离合器轴传递到主轴。

# 3。主轴:

它是用于将变速箱中产生的扭矩/功率传输到车辆差速器的轴。它也叫输出轴。

针轴承和花键节安装在主轴上。它独立于齿轮旋转，齿轮只有在同步器的帮助下与轴接合时才旋转。

# 4。滚针轴承:

它安装在主轴上，齿轮锁在轴承的齿上。用于锁紧齿轮和主轴，使主轴随齿轮转动。

与滚针轴承一起安装在主轴上与滚针轴承平行的花键部分。同步器轮毂安装在花键部分上。

花键锁定同步器轮毂，使它也随着齿轮啮合时旋转。

# 5。同步器:

同步器环由同步器轮毂、同步器套筒和同步器挡环三部分组成。

同步器轮毂是安装在花键部分上的内环，同步器套筒是外环。轮毂的外表面和套筒的内表面都是花键，将两部分联锁。

套筒可以在轮毂的花键上水平移动。当主轴旋转时，同步器系统也随之旋转。

同步器挡环是安装在同步器系统两端的最外层部分;它的边缘有直齿。它与套筒和轮毂一起旋转。

当选择一个齿轮时，阻挡环与齿轮摩擦。它是用来锁定与直齿/正齿轮目前在齿轮的外缘。锁定动作增加齿轮和套筒之间的摩擦，这是用来同步或匹配齿轮和套筒的速度之前，齿轮是啮合的。

这使得齿轮和套筒一起旋转，减少旋转部件的碰撞，并使平稳过渡。

同步器放置在齿轮对之间，换挡叉与之连接。当齿轮啮合或脱离啮合时，换挡叉前后移动同步器。

# 6。螺旋齿轮:

斜齿轮即输入齿轮、反齿轮和输出齿轮分别安装在输入轴、副轴和主轴上。这些齿轮是首选的，因为齿轮齿是在一个特定的角度称为螺旋切割。

齿轮齿逐渐接合多齿从一边到另一边。

这分布在齿轮上的应力，使齿轮啮合比直切直齿轮安静得多。输入，计数和输出齿轮总是在恒定啮合和一起旋转。

注意:主轴或输出轴不与齿轮在恒定啮合，直到齿轮啮合。

# 7。直齿圆柱齿轮:

正齿轮被用在斜齿轮的边缘，并随着它旋转。它也被称为狗的牙齿。

直切齿存在于它是用来锁定到同步器阻滞器环，最终锁定套筒，并允许它在同步速度后以相同的速度作为齿轮旋转。

用于反转输出轴的惰轮也是一种正齿轮．

# 8。空转齿轮:

惰轮是用来扭转输出轴的方向。当啮合时，它被放置在计数齿轮和输出齿轮之间。这使得输出齿轮向相反方向旋转。

# 9。拨叉:

换挡叉连接到齿轮之间的同步器。每个换挡叉和同步器用于啮合或脱离一对齿轮。

它在齿轮之间来回移动同步器。它与换挡杆相连，当司机使用换挡器时，换挡杆就会移动换挡叉。

# 10。转变杆:

换档杆一端与换档叉连接，另一端与换档器连接。它是用来通过换挡叉将驾驶员施加在变速杆上的力转移到齿轮上的。

工作原理:

变速器的工作原理是根据需要提供扭矩和速度。低档位提供低速但高扭矩，而高档位提供高速但低扭矩。

汽车中的扭矩是轴转动的力。另一个需要注意的要点是齿轮传动比，这是由从动齿轮:驱动齿轮的传动比给出的。

齿轮传动比决定啮合齿轮能产生的速度。例如，如果两个齿轮的大小相同，齿轮比为1:1。

但如果从动齿轮的尺寸是驱动齿轮的两倍，它提供了2:1的比率。

以汽车变速箱为例，驱动齿轮是与离合器轴相连的输入齿轮，从动齿轮是与输出轴或主轴相连的输出齿轮。

由于齿轮的尺寸不同，计数器齿轮的存在只是为了连接驱动器和从动齿轮。

这就是相对于输入齿轮尺寸更大的齿轮如何用于增加速度和降低车辆的扭矩。

同步啮合齿轮箱的原理是“齿轮和同步器在齿轮啮合之前就相互分段，当速度匹配时才进行啮合”。

同步齿轮箱工作步骤:

如图所示，在一对齿轮之间存在一个同步器。在大多数情况下，对是第一，第二，第三，第四和第五反转。倒车齿轮的位置可能根据制造商的设计而有所不同。

离合器轴、副轴和主轴上的齿轮随着离合器轴的转动而转动，这是由于发动机启动时提供的动力。当驾驶员需要啮合第一个档位时，离合器被松开，使旋转部件完全停止。

然后，换挡器被推到第一个档位，这就推了换档杆。换档杆使拨叉将同步器移向第一档。

阻挡环摩擦狗的牙齿或直切牙齿锁定齿轮和同步速度。

当驾驶员再次接合离合器时，阻挡环使同步器套筒随之旋转，旋转部件的速度匹配。

当速度匹配时，同步器套筒移动齿轮与输出轴联锁。

对于第二档，驾驶员松开离合器，用换挡器松开第一档，将换挡器移到第二档。

这导致拨叉将同步器从第一档位移动到第二档位。阻滞剂环和套筒被推动，使速度同步，并联锁第二档。

第三档和第四档的工作原理是一样的。唯一的区别是对齿轮使用不同的换档叉和换档杆。

当驾驶员松开离合器并将换挡器从第四挡移到第五挡时，第五挡处于啮合状态。拨叉将同步器从第四档移到第五档。

阻挡环和套筒被推动，使速度同步并联锁第五档。

对于倒车档，车辆被带到一个完全停止和离合器脱离。然后，司机移动换挡器倒车，这导致惰轮正齿轮滑动在第一个档位和反档位之间。

当离合器重新接合时，输出轴的方向反转。所以，这就是发动机如何推动汽车，齿轮如何使汽车更快。

同步齿轮箱的优点:

一些同步齿轮箱的优点后:

脱紧是不需要的情况下，不断啮合变速箱。
斜齿轮目前使较小的噪音相比于其他齿轮由于齿切在一定的角度。
同步器装置在同步齿轮箱中实现了平稳的换挡。
由于同步器，在传输过程中没有扭矩损失。
因此，它可以提供更多的动力传输。
齿轮箱振动小。
采用同步啮合齿轮箱可以克服恒啮合齿轮箱的磨擦问题。

同步齿轮箱的缺点:

一些同步齿轮箱的缺点后:

同步齿轮箱由于系统中精细和小部件的制造成本很高。
这是一个更加复杂和庞大的系统，因此维修变得困难。
需要更多的空间。
齿轮啮合不当会导致损坏。
更高的负载会导致接触的牙齿断裂，因此它不能处理过高的负载。
有些汽车只在高档位上使用同步器系统，在低档位和倒车档位上使用恒定的啮合齿轮。这样做是为了降低制造成本。

同步齿轮箱应用:

大多数现代汽车使用同步齿轮箱。它也用于赛车，在变速箱进行了一些修改，因为它们需要在高扭矩和速度下换挡。

内部资源:

参考资料[外部连结]:

所以我们最终研究了所有的同步齿轮箱在细节。我希望你已经理解了这个话题。如果是，请与你的朋友和家人分享。请告诉我有什么我可以帮助你的话题。到那时谢谢你来看我。再见