環(huán)形彈簧同步器工作性能及失效機理研究.pdf

1、變速器是汽車傳動系統(tǒng)核心部件，對整車的行駛性能、安全性能和乘坐舒適性有著至關重要的影響。而同步器是變速器換擋關鍵部件，同步器同步性能優(yōu)劣直接影響到變速器換擋性能。文章通過對環(huán)形彈簧同步器的技術參數(shù)及工作過程展開研究，了解其工作過程中的動力學和運動學特性，認識技術參數(shù)對換擋性能影響，分析同步環(huán)摩擦磨損及疲勞損傷及斷裂，以期為同步器設計提供新的方法和思路。
　　通過對環(huán)形彈簧同步器結構型式進行研究，將同步過程按同步零件間相互作用關系劃

2、分為九個階段。對同步器同步作用起關鍵影響的技術參數(shù)，如錐面半角、鎖止角、環(huán)形彈簧剛度等參數(shù)進行分析計算，得到環(huán)形彈簧同步器性能基本理論計算方法。
　　通過對預同步彈簧剛度進行計算，結合有限元分析，得到結果一致的預同步彈簧力，并據(jù)此計算預同步完成時刻同步環(huán)與齒轂轉速差以及內(nèi)錐面力矩。將此結果作為載荷邊界條件對同步環(huán)凸肩處截面進行疲勞斷裂分析，計算危險截面的應力強度因子，確定裂紋類型和裂紋擴展角。由于同步環(huán)使用過程內(nèi)錐面磨損，凸肩承載

3、面積減小，文章還分析了凸肩接觸面大小與裂紋擴展機理之間的聯(lián)系。
　　同步環(huán)錐面摩擦作用是同步環(huán)實現(xiàn)快速同步的關鍵。通過建立同步環(huán)內(nèi)錐面數(shù)值分析模型，分析了同步力作用下內(nèi)錐面各螺紋齒頂面變形和接觸應力，在此基礎上提出了同步環(huán)內(nèi)錐面徑向相對變形量的概念。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)錐面螺紋齒徑向相對變形量與齒頂面接觸應力直接關聯(lián)，而螺紋齒頂面接觸應力還直接影響到同步環(huán)內(nèi)錐面摩擦磨損，因此內(nèi)錐面徑向相對變形量與同步環(huán)磨損有關聯(lián)作用。利用M-B分型接觸理