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1、，汽车同步器总成间隙的研究与探讨Research and Discussion on Automobile Synchronizer Assembly Clearance贾玉灵 JIA Yu-ling；刘雅丽 LIU Ya-li；石刚 SHI Gang（长城汽车股份有限公司，保定 071000）（Great Wall Motors Co.，Ltd.，Baoding 071000，China）摘 要 ： 本文对同步器总成中同步环、结合齿、齿套、齿毂、滑块之间形成的各种径向、轴向间隙结合实际中同步器的多种失效后果：打齿、无法摘档、三锥同步器中内环三爪脱出、寿命短失效、怠速噪音、挂档卡滞等分析研究，
2、得出同步器设计中的技巧及方法。Abstract: As a critical component in automotive mechanical transmission, synchronizer is highly related to the driving performance and shift quality. In addition to the elements such as friction material, multi-cone, friction coefficient etc. that people habitually pay attention to du
3、ring synchronizer design, clearance between synchronizer hub, sleeve, key and ring is particularly a critical factor in present synchronizer failure.关 键 词 ： 手动变速器；同步器；间隙；失效Key words: Manual Transmission；Synchronizer；Clearance；Failure中 图 分 类 号 ：U46文 献 标 识 码 ：A文 章 编 号 ：1006-4311（2012）30-0023-030 引言随着变
4、速器的发展，各大变速器公司对换档的操纵平稳性、舒适性，换档力大小，换档可靠性、耐久性要求越来越高，这对同步器系统技术提出了更为苛刻的要求与标准。通过对变速器设计、制造、以及售后市场反馈的大量研究分析，发现同步器间隙是关系换档品质一个非常关键因素。避免同步器未同步之前，齿套就通过同步环，导致不同步啮合，产生换档冲击；L3空档时滑块与同步环的间隙，通常 L3 为 0.51mm，L3 确定时注意点：L2L3，通常 L2-L3=0.20.3mm；空档情况下，L3 的最小值要保证不与同步环接触，即 L3min0；挂上档时，滑块不能脱出齿套的控制范围（见图 2，造成无法退档），首先要保证 L7 大于零，其
5、次一旦滑块受到同步环的撞击，远离齿套，与对面档位同步环接触时，要保证滑块也不能脱离齿套的控制。（这会造成无法退档）1同步环与结合齿之间的轴向间隙L1空档时结合齿与同步环的间隙；L2空档时齿套与结合齿的间隙；L3空档时滑块与同步环的间隙；L7挂上档时，齿套内花键尖点的到滑块（钢球式）高点的距离；L8挂上档后，滑块滑到对面档位后，齿套内花键尖点的到滑块（钢球式）高点的距离。注：L7，L8 的正负区分，在齿套控制范围内为正，脱离齿套控制范围为负。L1 即同步器后备量，是为了保证同步器寿命的重要参数，以前后备量的值一般在 1.5-2mm 之间，随着铜环材料耐磨性的提高以及各种不同摩擦材料的引入，后备量
6、趋于减小，现在取值范围为 0.8-1.8mm；L2空档时齿套与同步环的间隙，要求 L2L3，为了在滑块远离挂档侧同步环 与摘档侧同步环接触，这时如果滑块高点滑出齿套花键，这时若摘档，滑块受力分析如图 3。齿套花键给滑块一个 经 过钢球中心的力 F，此力分解成一个水平的力 F1，一个垂直力 F2F2 会使滑块压紧齿毂，此时齿毂与滑块之间的摩擦力 f 增大：f=F2=Fcos滑块底部与齿毂之间的摩擦系数。F1=Fsin若能摘挡，需 F1f，即 FsinFcostg作 者 简 介 ：贾玉灵（1977-），女，河北保定人，学士，工程师，研究方， 24 价值工程一旦 tg，滑块与齿套达到锁止状态，无法摘
7、档。放置，压住齿毂齿套配合处的边缘不动，齿套的轴向晃动量）。齿毂与齿套配合设计时是大径（小径）定心，还是齿侧定心，决定了 L10，L11的大小，如为大径（小径）定心，则 L11 值较小，通常为00.2mm，如为齿侧定心，则 L10 较小，通常有效的齿侧间隙为 L10 为 00.1mm，无论是齿侧定心还是大径定心，最后要保证齿毂齿套配合的倾斜量；L12，即倾斜量的大小一是关系着齿毂齿套的滑动自如性，换档过程中的顺畅性，要求要有一定的倾斜量，不能过小，二是如倾斜量过大，齿套摆动过大，会给发生掉档、无法摘档等问题。通常 L12 设计为 0.30.7mm。sin=L8/RR钢球半径L8= Rsin（a
8、rctg） 即 L8Rsin（arctg）时，滑块达到自锁，无法摘档。注意：在选用滑块设计时，滑块的轴向长度尽可能的大，防止在极限情况下无法退档；滑块的轴向活动空间要限制；滑块与齿套的接触长度要尽可能的长。2 同步环与与齿毂的径向、轴向间隙 L4同步环与齿毂的径向间隙； L5空档时同步环与齿毂的轴向间隙； L6同 步 环 与 齿 毂花键端面的轴向间隙。L4 在保证 不 干 涉 的情况下越小越好，L4 设计时要考虑：齿毂的加工圆度 、公 差 ，同 步 环 制 作 公差、圆度，通常 L4 为 0.51mm；L4 越小同步环的径向活动范围越小，同步环在受冲击时与齿毂发生撞击，噪音频率越低，整车 上越
9、不易 于分辨；L5 也是越小越好，同上也是为了减少同步环的活动范围，起到同步环轴向限位的作用；L5 取值要考虑同步环的制作公差、平面度，齿毂的制作公差、平面度，以及三锥式同步环内环三爪的长度（装配好后三爪长度通常会比外环底面高），L5 通常为 0.51mm。L6 保证空档时同步环与齿毂不干涉，同时也能起到同步环轴向限位：在同步器设计时，通常根据 L4、L5（L6）制作工艺、尺寸链的设计，同时也要考虑成本，选取其中一个作为精确控制（即精限位）尺寸，达到限制同步环活动范围的目的。同时 L5、L6 在设计时会把 L6 作为首选控制尺寸，原因一：L6 从加工上容易控制，精度也高，原因二：在相同减小 0
10、.1mm 精度为例，因为圆周半径大小不一致，L6 减小 0.1mm 时同步环摆动增加量会大大小于 L5 减小 0.1mm 时同步环增加的摆动量，控制效果会更明显。3 同步环与齿轮的径向间隙L9双锥同步环内环与齿轮的径向间隙L9 一是保证双锥同步环与齿轮有一定的间隙，转动时保证不干涉，二是此间隙要小，以防止空档时内环撞击窜动，产生噪音。通常 L9 取值为 0.20.3mm；主要考虑齿轮与内环配合处的加 工的 圆度，公差，同时还要注意齿轮圆周表面 的粗糙 度不易过粗，可选 Ra1.6。5 同步环总成在齿毂与齿轮之间的间隙L13三锥同步器外环与内环的间隙；L14三锥同步环在内外环分离的极限状态，即内
11、环紧靠齿轮锥面 （此时齿轮的轴向间隙要考虑）外环靠近齿毂时，内锥环的三爪与外环的三槽的搭边长度。L13 的大小影响同步 环 的 寿 命 ，L13 在 未使用前，值较大，且要求L13 最小值要大于同步环的寿命磨损量，寿命到期后，要保证内外环有间隙，同步环总成不能失效。L13 通常为 11.5mm，要求 L13L1；L14 设计时要考虑：强度：外环一般材料是铜，在搭边长度范围内是不是会变形，面压是不是过大，导致外环压溃失效；L14 是不是足够大，极限状态下内环三爪是不是脱出外环三槽，变速器寿命将尽时，同步环会有磨损，此时内环三爪会不会脱出外环三槽的控制。6 拨叉与齿套之间的间隙L15拨叉与齿套的轴
12、向间隙；L16拨叉与齿套的径向间隙。L15 的大小影响拨叉与齿套的装配性，当挂上档后，齿套与齿轮为一体，运转过程中会有振动传出，齿套与拨叉的轴向间隙会切断振动传播路线，防止振动传到车辆手4齿 毂 与 齿 套 的 花键侧隙、顶隙、倾斜量L10齿毂与齿套的花键侧隙；L11齿毂与花键的顶隙；L12齿毂与齿套配合时的倾斜量 （齿毂与齿套配合，。 25 Value Engineering我国装备制造业技术创新能力研究基于 DEA 和 Granger 检验的实证分析The Equipment Manufacturing Industry Technology Innovation Ability in C
13、hina ：Empirical Analysis of DEA and Granger Causality Test崔华华 CUI Hua-hua；任敏敏 REN Min-min（西北工业大学人文与经法学院，西安 710072）（School of Humanities，Economics & Law，Northwestern Polytechnical University，Xian 710072，China）摘 要 ： 运用 DEA 和 Granger 检验，对我国装备制造业技术创新能力进行评价，对其创新动力进行实证分析。结果表明：我国装备制造业整体创新能力不强，多数行业的技术创新动力来自
14、技术引进、技术改造，技术自主研发能力和消化吸收能力较弱，技术进步效 应低下。文章分析了各子行业优势、劣势，并对其创新资源配置给出了指导提出相应的建议和措施。Abstract: This paper evaluates the technological innovation of equipment manufacturing industry and verifies the innovation power in China by using DEA and Granger Causality Test. The results show that the technological in
15、novation of Chinas equipment manufacturing industry is not strong, and most of the innovations of the industries are driven by technological innovation and technology transfer, and lack of digestion and absorption, the technological progress effect is low. This paper analyzes the source of weak tech
16、nological innovation ability and offers R & D guidance to the investment activities of the various sub-sectors.关 键 词 ： 装备制造业；技术创新；数据包络分（DEA）；格兰杰因果检验Key words: equipment manufacturing industry；technological innovation；Data Envelopment Analysis；Granger Causality Test文 章 编 号 ：1006-4311（2012）30-0025-03中
17、 图 分 类 号 ：TH-9文 献 标 识 码 ：A化国家相比，我国装备制造业的不足之处在于一方面国内企业技术投资结构不合理，资金主要用于购买设备和技术引进，而对消化吸收再创新和自主研发的重视度不够，另一方面外国企业通过对核心技术的控制，不断进行设备更新和技术升级，来保持其核心技术垄断地位，使我国装备制造业陷入“引进落后再引进再落后”的恶性循环状态。在当前科技创新为主导的综合竞争中，原始创新已成为世界科技竞争的制高点。因此，研究我国装备0 引言我国装备制造业经过多年的发展，正处于“中国制造”到“中国创造”的转型阶段，发展潜力巨大。但与发达工业收 稿 日 期 ：2011 年 12 月。作 者 简
18、 介 ：崔华华（1952-），女，江苏淮安人，教授，硕士研究生，主 要研究方向为公共政策与公共管理；任敏敏（1986-），女，陕西宝鸡人，硕士研究生，主要研究方向为公共政 策与公共管理。球 处 ，但 此 值 不 能 过大，以免驾驶者在挂档过程中有空行程过长换档不紧凑，降低换档品质感觉，通常 L15 为0.150.35；L16 能 够 弥 补 拨叉与齿套的装配、加工误 差 （拨 叉 装 在 齿 套上，拨叉由于与叉轴连接，叉轴又与壳体连接，各件之间都会有加工误差），防止拨叉与齿套压死，使齿套与齿毂引起倾斜，引起换档不顺畅；L16 通常为 0.2-0.4mm。7 齿套、同步环、结合齿之间的距离关系L
19、17齿套锁止角与结合齿锁止角接触过程中同步环到齿套长度的距离；L18齿套倒椎部分长度。在同步器设计时要考虑结合齿、同步环、齿套三者的关系：在齿套与结合齿接触的过程中，1、L17MaxL19，两种条件满足其一，这样能够避免同步环锁止角与齿套的倒椎角结束处的干涉，从而避免发生换档卡滞、二次进档等问题（见上放大图 12）。8 同步环与齿套的接近尺寸与分度尺寸L20滑块侧边抵住同步环缺口侧边，齿套花键齿与同步环花键齿中心线的距离。L20 应 该 大 于 零一 般 L20 =0.2 0.3mm对于滑块式惯 性 同 步器，L21 接近等于 1/4 齿套花键齿周节，L20、L21是保证同步器正常锁止的主要尺寸，必须控制参 考 文 献 ：1高维山.变速器M.出版地：北京.人民交通出版社.2汽车工程手册编辑委员会 汽车工程手册M.出版地：北 京.人民交通出版社.3余志生汽车理论M机械工业出版社，2001170
