[发明专利]一种不对称花键啮合齿的锁环式同步器

说明书

技术领域

本发明属于同步器技术领域，涉及一种锁环式同步器，尤其是一种不对称花键啮合齿的锁环式同步器。

背景技术

目前锁环式同步器对称结构的花键啮合齿存在换挡二次冲击问题，即在同步器同步结束滑套与结合齿圈啮合时会产生过大的换挡冲击，在变速器上反映出挂档有顿挫、卡滞等不顺畅感觉，造成换挡舒适性降低，增加了司机驾驶换挡强度容易疲劳。并且锁环式同步器二次冲击较大会产生噪音，影响变速器的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种不对称花键啮合齿的锁环式同步器，该锁环式同步器可显著提高锁止可靠性，保证同步器具有的同步传扭功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括套设在变速器主轴上的齿毂，齿毂上套设有滑套，滑套的两侧均设置有结合齿圈；滑套与结合齿圈之间设置有同步环；其中，滑套、结合齿圈以及同步环上的花键啮合齿均为不对称结构；滑套、结合齿圈以及同步环上的不对称花键啮合齿的两侧齿面相交处相对于齿形中心偏置距离m后形成的花键啮合长齿面的宽度与花键啮合短齿面的宽度的比值为花键啮合齿的不对称度ξ，其中，ξ＝(s/2+m)/(s/2-m)，s为花键啮合齿的齿厚。

所述滑套的内侧设置有滑块，滑套与齿毂之间设置有弹簧；弹簧的一端连接在齿毂上，另一端连接到柱销上，柱销设置于滑块内，并在滑套的带动下运动。

所述的滑套、结合齿圈以及同步环上的花键啮合齿的花键啮合长齿面与花键啮合短齿面的夹角为k，110°≤k≤130°；

其中，k＝2p或55°≤k-p≤65°，p为花键啮合长齿面或花键啮合短齿面到倒角中心的夹角。

所述滑套的花键啮合齿的花键啮合短齿面与花键啮合长齿面分别为滑套啮合短齿面与滑套啮合长齿面；

结合齿圈的花键啮合齿的花键啮合短齿面与花键啮合长齿面分别为结合齿圈啮合短齿面和结合齿圈啮合长齿面；结合齿圈啮合短齿面与花键倒锥齿以及结合齿圈啮合长齿面与花键倒锥齿的连接处均设置花键啮合齿过渡圆角；

同步环的花键啮合齿的花键啮合短齿面与花键啮合长齿面分别为同步环啮合短齿面和同步环啮合长齿面。

所述的滑套两侧的滑套啮合短齿面与滑套啮合长齿面位置相对设置，两侧滑套啮合短齿面与滑套啮合长齿面相交的位置分别位于齿形中心的两侧；

滑套两侧与其相配合的两个同步环的同步环啮合长齿面对称设置，滑套两侧与其相配合的两个结合齿圈的结合齿圈啮合长齿面也对称设置。

所述的滑套两侧的两个同步环以及两个结合齿圈均为一体式结构。

所述的滑套两侧的滑套啮合短齿面与滑套啮合长齿面位置对称设置，两侧滑套啮合短齿面与滑套啮合长齿面相交的位置均位于齿形中心的同一侧；

滑套两侧与其相配合的两个同步环的同步环啮合长齿面相对设置，滑套两侧与其相配合的两个结合齿圈的结合齿圈啮合长齿面也相对设置。

由高档位换至低档位时，变速器二轴转速高于低档位齿轮转速；

滑套向低档位一侧的同步环靠近，滑套靠近低档位这一侧的滑套啮合长齿面与这一侧同步环的同步环啮合长齿面相配合，进入同步锁止状态；当低档位齿轮转速与变速器二轴转速相同时，滑套的滑套啮合长齿面越过同步环的直齿部分，与结合齿圈的结合齿圈啮合短齿面产生冲击并接触，再滑过结合齿圈的花键啮合齿面过渡圆角使滑套的花键倒锥齿与结合齿圈的花键倒锥齿相啮合；

由低档位换至高档位时，变速器二轴转速低于高档位齿轮转速；

滑套向高档位一侧的同步环靠近，滑套靠近高档位这一侧的滑套啮合长齿面与这一侧同步环的同步环啮合长齿面相配合，进入同步锁止状态；当高档位齿轮转速与变速器二轴转速相同时，滑套的滑套啮合长齿面越过同步环的直齿部分，与结合齿圈的结合齿圈啮合短齿面产生冲击并接触，再滑过结合齿圈的花键啮合齿面过渡圆角与结合齿圈的花键倒锥齿相啮合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将滑套、结合齿圈以及同步环上的花键啮合齿设计为不对称结构，使同步器具有更好的锁止可靠性，滑套与同步环的锁止面啮合时间长，结合面积大，为同步过程提供了良好的锁止结构基础；同时，不对称结构的花键啮合齿增加了同步过程中滑套在同步环锁止面上的滑行距离，减少了齿套靠近结合齿圈时的空行程带来的换挡转速差，而换挡转速差较大，则会出现换挡冲击，由此降低了同步结束后的二次换挡冲击。