同步器掛擋困難的故障診斷與排除

唐勛華+汪海紅

摘 要 同步器的作用：使接合套與待接合齒圈迅速同步，以減少換擋時(shí)間；起到鎖止作用，保證接合套與待接合齒圈在達(dá)到同步之前不能嚙合，從而避免換擋齒間沖擊。下面以北京BJ2020S越野車為例說(shuō)明同步器的結(jié)構(gòu)、原理和故障排除。

關(guān)鍵詞 原理 故障診斷 故障排除

1 現(xiàn)象描述

一輛北京BJ2020S越野車，行駛中很難掛上三擋；一旦用力掛上又很難摘下，只有停車后，雙手用力推拉或用錘子敲擊變速桿才能摘下。

2 同步器結(jié)構(gòu)與原理

在簡(jiǎn)單的變速器中換擋是靠變速器齒輪的嚙合和拖開來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這種簡(jiǎn)單的變速器有一個(gè)缺點(diǎn)容易引起變速齒輪打齒現(xiàn)象，由于各變速齒輪的轉(zhuǎn)速不同，還存在換擋噪音問(wèn)題。現(xiàn)代轎車變速器中都安裝了同步器來(lái)實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)速同步換擋。同步器的安裝位置與分解如圖1所示。現(xiàn)代汽車中采用了不同形式的同步器，但其工作原理是相同的。

1.二擋被動(dòng)輪 2.同步器鎖銷卡簧 3.同步器鎖銷 4.同步器嚙合套 5.一擋被動(dòng)齒輪 6.一擋同步環(huán) 7.同步器鎖銷卡簧 8.同步器齒轂 9.二擋同步環(huán)

圖1 同步器結(jié)構(gòu)圖

3 同步器換擋工作原理

同步器由輸入齒輪、各自的錐面、齒圈式結(jié)合套、齒轂、同步器卡簧和同步器鎖銷組成。換擋撥叉向左移動(dòng)，把齒圈式結(jié)合套和齒轂移向左邊。齒轂和結(jié)合套是一起旋轉(zhuǎn)的，同時(shí)繼續(xù)往左移動(dòng)，同步環(huán)與待結(jié)合齒輪的錐面摩擦到一起。這一動(dòng)作使兩齒輪達(dá)到同樣轉(zhuǎn)速。在該點(diǎn)，齒轂相對(duì)于輸入軸是靜止的，但未嚙合。換擋撥叉繼續(xù)往左移動(dòng)，而齒轂保持與錐面接觸，而齒圈繼續(xù)往左移動(dòng)，由于兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)速相同，齒圈和輸入齒輪就很容易嚙合了。

在大多數(shù)變速器中，同步器的運(yùn)動(dòng)多于齒輪的運(yùn)動(dòng)，這種變速器叫常嚙合式。開始齒輪是嚙合的，但都在輸出軸上軸承空轉(zhuǎn)。當(dāng)一擋同步器移向左邊時(shí)，輸出軸就會(huì)和一擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)二擋同步器向右移動(dòng)時(shí)，輸出軸就會(huì)和二擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)三擋同步器往左移動(dòng)時(shí)，輸出軸的轉(zhuǎn)速就和輸入一樣。

4 同步器故障分析

拆下車上變速器（擋位在三擋上），放掉齒輪油；先把變速器蓋打開，然后清洗變速器的齒輪機(jī)構(gòu)，把二、三擋換擋齒合套用銅質(zhì)沖子頂住。按照從三擋齒輪向著二擋齒輪的方向，用錘子慢慢敲擊，讓嚙合套退到空擋位置。把變速器分解，拆下二擋和三擋的慣性同步器，對(duì)各零部件進(jìn)行檢查，同步器接觸三擋齒輪的接合齒端面，齒輪外錐面與鎖環(huán)內(nèi)錐面之間有空隙。靠近三擋齒輪的同步器的彈簧，幾乎沒(méi)有彈性。靠著三擋齒輪一端的3個(gè)滑塊已磨成片狀。由于靠近三擋齒輪的同步器彈簧的彈力太小，造成上述故障。

掛三擋時(shí)，撥叉撥動(dòng)接合套靠近三擋齒輪，接合套內(nèi)凹槽將推動(dòng)滑塊移動(dòng)，并頂住鎖環(huán)缺口。鎖環(huán)把三擋齒輪錐面壓緊，靠近三擋齒輪外錐面由于產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦而逐步磨損，致使滑塊端部成片狀。三擋鎖環(huán)壓緊三擋齒輪錐面后，鎖環(huán)端面與三擋齒輪接合面之間的空隙越來(lái)越小，直到兩端徹底接觸，失去同步作用。3個(gè)滑塊靠近三擋齒輪方向的一端磨成片狀后，再?gòu)亩鯍烊龘鯐r(shí)，撥叉撥動(dòng)二、三擋接合套時(shí)，磨成片狀的3個(gè)滑塊端頭已經(jīng)頂不住三擋鎖環(huán)的三個(gè)缺口了，所以直接插進(jìn)鎖環(huán)內(nèi)錐面與三擋齒輪外錐面之間，造成卡滯現(xiàn)象，使三擋鎖環(huán)與三擋齒輪的轉(zhuǎn)速迅速一致。此時(shí)，接合套內(nèi)齒倒角把鎖環(huán)的外齒倒角頂住，雖然接合套、鎖環(huán)和三擋齒輪三者達(dá)到同步，但由于鎖環(huán)、三擋齒輪和滑塊的卡滯，作用在鎖環(huán)上的正常撥環(huán)力矩已撥不動(dòng)鎖環(huán)，只有在變速桿上施加非常大的力，增大接合套作用在鎖環(huán)上的撥環(huán)力矩，才能使鎖環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，讓接合套與鎖環(huán)接合后向三擋齒輪的接合齒靠近，這就是三擋掛擋困難的原因。

5 同步器故障排除

根據(jù)同步器故障分析可知，該故障需要更換1個(gè)三擋鎖環(huán)、靠近三擋齒輪的同步器彈簧圈和3個(gè)滑塊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李宏.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2] 董克發(fā).電控發(fā)動(dòng)機(jī)疑難故障分析排除精華[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.endprint

摘 要 同步器的作用：使接合套與待接合齒圈迅速同步，以減少換擋時(shí)間；起到鎖止作用，保證接合套與待接合齒圈在達(dá)到同步之前不能嚙合，從而避免換擋齒間沖擊。下面以北京BJ2020S越野車為例說(shuō)明同步器的結(jié)構(gòu)、原理和故障排除。

關(guān)鍵詞 原理 故障診斷 故障排除

1 現(xiàn)象描述

一輛北京BJ2020S越野車，行駛中很難掛上三擋；一旦用力掛上又很難摘下，只有停車后，雙手用力推拉或用錘子敲擊變速桿才能摘下。

2 同步器結(jié)構(gòu)與原理

在簡(jiǎn)單的變速器中換擋是靠變速器齒輪的嚙合和拖開來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這種簡(jiǎn)單的變速器有一個(gè)缺點(diǎn)容易引起變速齒輪打齒現(xiàn)象，由于各變速齒輪的轉(zhuǎn)速不同，還存在換擋噪音問(wèn)題。現(xiàn)代轎車變速器中都安裝了同步器來(lái)實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)速同步換擋。同步器的安裝位置與分解如圖1所示。現(xiàn)代汽車中采用了不同形式的同步器，但其工作原理是相同的。

1.二擋被動(dòng)輪 2.同步器鎖銷卡簧 3.同步器鎖銷 4.同步器嚙合套 5.一擋被動(dòng)齒輪 6.一擋同步環(huán) 7.同步器鎖銷卡簧 8.同步器齒轂 9.二擋同步環(huán)

圖1 同步器結(jié)構(gòu)圖

3 同步器換擋工作原理

同步器由輸入齒輪、各自的錐面、齒圈式結(jié)合套、齒轂、同步器卡簧和同步器鎖銷組成。換擋撥叉向左移動(dòng)，把齒圈式結(jié)合套和齒轂移向左邊。齒轂和結(jié)合套是一起旋轉(zhuǎn)的，同時(shí)繼續(xù)往左移動(dòng)，同步環(huán)與待結(jié)合齒輪的錐面摩擦到一起。這一動(dòng)作使兩齒輪達(dá)到同樣轉(zhuǎn)速。在該點(diǎn)，齒轂相對(duì)于輸入軸是靜止的，但未嚙合。換擋撥叉繼續(xù)往左移動(dòng)，而齒轂保持與錐面接觸，而齒圈繼續(xù)往左移動(dòng)，由于兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)速相同，齒圈和輸入齒輪就很容易嚙合了。

在大多數(shù)變速器中，同步器的運(yùn)動(dòng)多于齒輪的運(yùn)動(dòng)，這種變速器叫常嚙合式。開始齒輪是嚙合的，但都在輸出軸上軸承空轉(zhuǎn)。當(dāng)一擋同步器移向左邊時(shí)，輸出軸就會(huì)和一擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)二擋同步器向右移動(dòng)時(shí)，輸出軸就會(huì)和二擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)三擋同步器往左移動(dòng)時(shí)，輸出軸的轉(zhuǎn)速就和輸入一樣。

4 同步器故障分析

拆下車上變速器（擋位在三擋上），放掉齒輪油；先把變速器蓋打開，然后清洗變速器的齒輪機(jī)構(gòu)，把二、三擋換擋齒合套用銅質(zhì)沖子頂住。按照從三擋齒輪向著二擋齒輪的方向，用錘子慢慢敲擊，讓嚙合套退到空擋位置。把變速器分解，拆下二擋和三擋的慣性同步器，對(duì)各零部件進(jìn)行檢查，同步器接觸三擋齒輪的接合齒端面，齒輪外錐面與鎖環(huán)內(nèi)錐面之間有空隙。靠近三擋齒輪的同步器的彈簧，幾乎沒(méi)有彈性。靠著三擋齒輪一端的3個(gè)滑塊已磨成片狀。由于靠近三擋齒輪的同步器彈簧的彈力太小，造成上述故障。

掛三擋時(shí)，撥叉撥動(dòng)接合套靠近三擋齒輪，接合套內(nèi)凹槽將推動(dòng)滑塊移動(dòng)，并頂住鎖環(huán)缺口。鎖環(huán)把三擋齒輪錐面壓緊，靠近三擋齒輪外錐面由于產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦而逐步磨損，致使滑塊端部成片狀。三擋鎖環(huán)壓緊三擋齒輪錐面后，鎖環(huán)端面與三擋齒輪接合面之間的空隙越來(lái)越小，直到兩端徹底接觸，失去同步作用。3個(gè)滑塊靠近三擋齒輪方向的一端磨成片狀后，再?gòu)亩鯍烊龘鯐r(shí)，撥叉撥動(dòng)二、三擋接合套時(shí)，磨成片狀的3個(gè)滑塊端頭已經(jīng)頂不住三擋鎖環(huán)的三個(gè)缺口了，所以直接插進(jìn)鎖環(huán)內(nèi)錐面與三擋齒輪外錐面之間，造成卡滯現(xiàn)象，使三擋鎖環(huán)與三擋齒輪的轉(zhuǎn)速迅速一致。此時(shí)，接合套內(nèi)齒倒角把鎖環(huán)的外齒倒角頂住，雖然接合套、鎖環(huán)和三擋齒輪三者達(dá)到同步，但由于鎖環(huán)、三擋齒輪和滑塊的卡滯，作用在鎖環(huán)上的正常撥環(huán)力矩已撥不動(dòng)鎖環(huán)，只有在變速桿上施加非常大的力，增大接合套作用在鎖環(huán)上的撥環(huán)力矩，才能使鎖環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，讓接合套與鎖環(huán)接合后向三擋齒輪的接合齒靠近，這就是三擋掛擋困難的原因。

5 同步器故障排除

根據(jù)同步器故障分析可知，該故障需要更換1個(gè)三擋鎖環(huán)、靠近三擋齒輪的同步器彈簧圈和3個(gè)滑塊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李宏.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2] 董克發(fā).電控發(fā)動(dòng)機(jī)疑難故障分析排除精華[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.endprint

摘 要 同步器的作用：使接合套與待接合齒圈迅速同步，以減少換擋時(shí)間；起到鎖止作用，保證接合套與待接合齒圈在達(dá)到同步之前不能嚙合，從而避免換擋齒間沖擊。下面以北京BJ2020S越野車為例說(shuō)明同步器的結(jié)構(gòu)、原理和故障排除。

關(guān)鍵詞 原理 故障診斷 故障排除

1 現(xiàn)象描述

一輛北京BJ2020S越野車，行駛中很難掛上三擋；一旦用力掛上又很難摘下，只有停車后，雙手用力推拉或用錘子敲擊變速桿才能摘下。

2 同步器結(jié)構(gòu)與原理

在簡(jiǎn)單的變速器中換擋是靠變速器齒輪的嚙合和拖開來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這種簡(jiǎn)單的變速器有一個(gè)缺點(diǎn)容易引起變速齒輪打齒現(xiàn)象，由于各變速齒輪的轉(zhuǎn)速不同，還存在換擋噪音問(wèn)題。現(xiàn)代轎車變速器中都安裝了同步器來(lái)實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)速同步換擋。同步器的安裝位置與分解如圖1所示。現(xiàn)代汽車中采用了不同形式的同步器，但其工作原理是相同的。

1.二擋被動(dòng)輪 2.同步器鎖銷卡簧 3.同步器鎖銷 4.同步器嚙合套 5.一擋被動(dòng)齒輪 6.一擋同步環(huán) 7.同步器鎖銷卡簧 8.同步器齒轂 9.二擋同步環(huán)

圖1 同步器結(jié)構(gòu)圖

3 同步器換擋工作原理

同步器由輸入齒輪、各自的錐面、齒圈式結(jié)合套、齒轂、同步器卡簧和同步器鎖銷組成。換擋撥叉向左移動(dòng)，把齒圈式結(jié)合套和齒轂移向左邊。齒轂和結(jié)合套是一起旋轉(zhuǎn)的，同時(shí)繼續(xù)往左移動(dòng)，同步環(huán)與待結(jié)合齒輪的錐面摩擦到一起。這一動(dòng)作使兩齒輪達(dá)到同樣轉(zhuǎn)速。在該點(diǎn)，齒轂相對(duì)于輸入軸是靜止的，但未嚙合。換擋撥叉繼續(xù)往左移動(dòng)，而齒轂保持與錐面接觸，而齒圈繼續(xù)往左移動(dòng)，由于兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)速相同，齒圈和輸入齒輪就很容易嚙合了。

在大多數(shù)變速器中，同步器的運(yùn)動(dòng)多于齒輪的運(yùn)動(dòng)，這種變速器叫常嚙合式。開始齒輪是嚙合的，但都在輸出軸上軸承空轉(zhuǎn)。當(dāng)一擋同步器移向左邊時(shí)，輸出軸就會(huì)和一擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)二擋同步器向右移動(dòng)時(shí)，輸出軸就會(huì)和二擋齒輪同一轉(zhuǎn)速。當(dāng)三擋同步器往左移動(dòng)時(shí)，輸出軸的轉(zhuǎn)速就和輸入一樣。

4 同步器故障分析

拆下車上變速器（擋位在三擋上），放掉齒輪油；先把變速器蓋打開，然后清洗變速器的齒輪機(jī)構(gòu)，把二、三擋換擋齒合套用銅質(zhì)沖子頂住。按照從三擋齒輪向著二擋齒輪的方向，用錘子慢慢敲擊，讓嚙合套退到空擋位置。把變速器分解，拆下二擋和三擋的慣性同步器，對(duì)各零部件進(jìn)行檢查，同步器接觸三擋齒輪的接合齒端面，齒輪外錐面與鎖環(huán)內(nèi)錐面之間有空隙。靠近三擋齒輪的同步器的彈簧，幾乎沒(méi)有彈性。靠著三擋齒輪一端的3個(gè)滑塊已磨成片狀。由于靠近三擋齒輪的同步器彈簧的彈力太小，造成上述故障。

掛三擋時(shí)，撥叉撥動(dòng)接合套靠近三擋齒輪，接合套內(nèi)凹槽將推動(dòng)滑塊移動(dòng)，并頂住鎖環(huán)缺口。鎖環(huán)把三擋齒輪錐面壓緊，靠近三擋齒輪外錐面由于產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦而逐步磨損，致使滑塊端部成片狀。三擋鎖環(huán)壓緊三擋齒輪錐面后，鎖環(huán)端面與三擋齒輪接合面之間的空隙越來(lái)越小，直到兩端徹底接觸，失去同步作用。3個(gè)滑塊靠近三擋齒輪方向的一端磨成片狀后，再?gòu)亩鯍烊龘鯐r(shí)，撥叉撥動(dòng)二、三擋接合套時(shí)，磨成片狀的3個(gè)滑塊端頭已經(jīng)頂不住三擋鎖環(huán)的三個(gè)缺口了，所以直接插進(jìn)鎖環(huán)內(nèi)錐面與三擋齒輪外錐面之間，造成卡滯現(xiàn)象，使三擋鎖環(huán)與三擋齒輪的轉(zhuǎn)速迅速一致。此時(shí)，接合套內(nèi)齒倒角把鎖環(huán)的外齒倒角頂住，雖然接合套、鎖環(huán)和三擋齒輪三者達(dá)到同步，但由于鎖環(huán)、三擋齒輪和滑塊的卡滯，作用在鎖環(huán)上的正常撥環(huán)力矩已撥不動(dòng)鎖環(huán)，只有在變速桿上施加非常大的力，增大接合套作用在鎖環(huán)上的撥環(huán)力矩，才能使鎖環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，讓接合套與鎖環(huán)接合后向三擋齒輪的接合齒靠近，這就是三擋掛擋困難的原因。

5 同步器故障排除

根據(jù)同步器故障分析可知，該故障需要更換1個(gè)三擋鎖環(huán)、靠近三擋齒輪的同步器彈簧圈和3個(gè)滑塊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李宏.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2] 董克發(fā).電控發(fā)動(dòng)機(jī)疑難故障分析排除精華[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.endprint