全同步式變速器上采用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成,它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角),同步鎖環(huán)的內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設計時(shí)已作了適當選擇,錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步,同時(shí)又會(huì )產(chǎn)生一種鎖止作用,防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。當同步鎖環(huán)內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后,在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉速相等,兩者同步旋轉,齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉速為零,因而慣性力矩也同時(shí)消失,這時(shí)在作用力的推動(dòng)下,接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合,并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過(guò)程。
輸出軸三擋齒輪6與輸入軸三檔齒輪2的齒數之比(z6/z2)大于輸出軸四擋齒輪5與輸入軸四擋齒輪4 的齒數之比(z5/z4)。由相互嚙合傳動(dòng)齒輪的轉速與齒數關(guān)系(n2/n6=z6/z2,n4/n5=z5/z4),可以得出齒輪2與齒輪6轉速之比(n2/n6)大于輸入軸四擋齒輪4與輸出軸四擋齒輪5 轉速之比(n4/n5)的結論。而輸出軸三擋齒輪6與齒輪5的轉速又是一樣的(n6=n5),所以在傳動(dòng)過(guò)程中,齒輪2轉速永遠比齒輪4轉速高,即n2>n4。當變速器從低速檔(三檔)換人高速檔(四檔)時(shí),首先要踩離合器踏板,使離合器分離,接著(zhù)通過(guò)變速桿等將接合套3右移,進(jìn)入空檔位置。在接合套3與齒輪2剛分離這一時(shí)刻,兩者轉速還是相等的,即n3=n2。而n2>n4,由此可以得出n3>n4,即接合套3的轉速大于齒輪4轉速的結論。這時(shí)如果立即把接合套3推向齒輪4上接合齒圈,就會(huì )發(fā)生打齒現象。
此時(shí),由于變速器處于空檔,接合套和齒輪之間沒(méi)有聯(lián)系,離合器從動(dòng)盤(pán)又與發(fā)動(dòng)機脫離,所以接合套與齒輪的轉速都在分別逐漸降低。 因為齒輪與齒輪、輸出軸、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、驅動(dòng)橋、行駛系以及整個(gè)汽車(chē)聯(lián)系在一起,慣性很大,所以n4下降較慢;而接合套只與輸入軸和離合器從動(dòng)盤(pán)相聯(lián)系,慣性很小,故n3下降較快。因為n3原先大于n4,n3下降得又比n4快,所以過(guò)一會(huì )兒后,必然會(huì )有n3=n4(同步)的情況出現。能在n3=n4的時(shí)刻使接合套右移而掛入四檔。 與接合套聯(lián)系的一系列零件的慣性越小,則n3下降得越快,達到同步所需時(shí)間越少,并且在同樣速度差的情況下,齒間的沖擊力也小,因此離合器從動(dòng)部分轉動(dòng)慣量應盡可能小一些。