同步器设计论文

西京学院本科毕业设计(论文) 题目：永磁同步电动机控制系统的研究教学单位：机电工程系专业：自动化学号：0811060109姓名：指导教师：2012年5月摘要在进入80年代后较低价格的钦铁硼永磁材料的出现，使永磁同步电动机能够进入普通民用的市场提供了可能，几十瓦到几百瓦永磁同步电动机开始在医疗器械、仪器仪表、化工、纺织以及家用电器等民用领域初显身手。

永磁同步电动机的最本质特征就是没有机械换向结构，取而代之的是逻辑电路和功率开关线路共同组成的电子换相器，它把直流电逆变成交流电并按一定的次序通入电动机的定子绕组中以产生与定子磁场正交的转子磁场。

在使用中永磁同步电机相比有刷电机有许多的优点，比如：能获得更好的扭矩转速特；性高速动态响应；高效率；长寿命；低噪声；高转速。

本文主要研究了永磁同步电动机调速系统的基本方法，主要内容有永磁同步电机的基本原理，脉宽调速系统的原理和控制方法，在此基础上重点研究了永磁同步电动机的换相控制，并对永磁同步电动机调速系统进行设计。

最后利用MATLAB\Simulink面向电气原理结构图的仿真技术，设计了一个转速单闭环永磁同步电机可逆脉宽调速系统，对其进行仿真，并根据仿真结果分析研究永磁同步电动机。

关键词：调速；PWM控制；永磁同步电动机；仿真AbstractChin-Fe-B permanent magnet materials at lower prices in the 1980s, the permanent magnet synchronous motor can provide the possibility to enter the ordinary civilian market, tens of watts to several hundred watts of permanent magnet synchronous motors in medical devices, instruments instruments, chemicals, textiles and home appliances and other civilian areas debuts.No mechanical change to the structure of the most essential characteristic of permanent magnet synchronous motor is replaced by the electronic commutation logic circuit and the power switching circuit composed of DC reverse into AC power and press a certain sequence which leads to the motor stator winding to produce the stator magnetic field orthogonal rotor field. In the use of permanent magnet synchronous motor compared to the brush motor has many advantages, such as: Can you get better torque speed special; sexual high-speed dynamic response; high efficiency; long life; low noise; high speed. This paper studies the basic method of permanent magnet synchronous motor speed control system, the main content of the basic principle of the permanent magnet synchronous motor, PWM System principles and control methods, on this basis, focuses on the exchange of permanent magnet synchronous motor control, and permanent magnet synchronous motor speed control system design. Last use of MATLAB \ Simulink simulation technology for the electrical schematic block diagram, design speed of a single closed loop permanent magnet synchronous motor reversible PWM System, its simulation and study of permanent magnet synchronous motor according to the analysis of simulation results.Keywords: speed control；PWM control；permanent magnet synchronous motor目录1 绪论 (1)2 永磁同步电动机原理 (2)2.1 永磁同步电动机的概述 (2)2.2永磁同步电动机本体 (3)2.2.1 电动机定子 (3)2.2.2 电动机转子 (4)2.2.3 有关电动机本体设计的问题 (5)2.3 转子位置检测 (6)2.3.1 位置传感器检测法 (6)2.3.2 无位置传感器检测法 (7)2.4 PWM调制技术 (9) (12)2.5.1三相半控电路 (12)2.5.2三相全控电路 (13)永磁同步电机的基本方程 (14)3 永磁同步电机控制系统的设计 (17)3.1主电路供电方案选择 (18)3.2逆变电路的选择 (19)3.3基于MC33035的永磁同步电机调速系统 (19)3.3.1 MC33035永磁同步电机控制芯片 (19)3.3.2基于MC33035的永磁同步电机调速系统设计 (21)4 永磁同步电动机调速系统的MATLAB仿真 (23)4.1 电源、逆变桥和永磁同步电动机模型 (24)4.2 换相逻辑控制模块 (26)4.3 控制器和控制电平转换及PWM发生环节设计 (28)4.4 系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析 (30)4.4.1 起动，阶跃负载仿真 (30)4.4.2 可逆调速仿真 (33)5 结论 (34)6 致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论在进入80年代后较低价格的钦铁硼永磁材料的出现，使永磁同步电动机能够进入普通民用的市场提供了可能，几十瓦到几百瓦永磁同步电动机开始在医疗器械、仪器仪表、化工、纺织以及家用电器等民用领域初显身手。

第五节同步器设计同步器有常压式、惯性式和惯性增力式三种。

常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下(即角速度相等)换挡的缺点，现已不用。

得到广泛应用的是惯性式同步器。

一、惯性式同步器惯性式同步器能做到换挡时两换挡元件之间的角速度达到完全相等之前，不允许换挡，因而能完善地完成同步器的功能和实现对同步器的基本要求。

按结构分，惯性式同步器有锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多锥式几种。

虽然它们的结构不同，但都有摩擦元件、锁止元件和弹性元件。

图3—17a所示锁销式同步器的摩擦件是同步环2和齿轮3上的凸肩部分，分别在它们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面。

锁止元件位于滑动齿套1的圆盘部分孔中做出的锥形肩角和装在上述孔中、在中部位置处有相同角度的斜面锁销4。

锁销与同步环2刚性连接。

弹性元件是位于滑动齿套1圆盘部分径向孔中的弹簧7。

在空挡位置，钢球5在弹簧压力作用下处在销6的凹槽中，使之保持滑动齿套与同步环之间没有相对移动。

滑动齿套与同步环之间为弹性连接。

图3—17b所示锁环式同步器摩擦元件，是通过滑动齿套8及锁环9上的锥面来实现的。

作为锁止元件是锁环9的内齿和做在齿轮10上的接合齿端部。

齿轮10和锁环9之间是弹性连接。

图3—17 惯性式同步器结构方菜a)锁销式 b)锁环式1、8--滑动齿套 2--同步环 3、10--齿轮 4--锁销5--钢球 6--销 7--弹簧 9--锁环在惯性式同步器中，弹性元件的重要性仅次于摩擦元件和锁止元件，它用来使有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止、解除锁止和完成换挡的进行。

锁销式同步器的优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加。

这种同步器轴向尺寸长是它的缺点。

锁销式同步器多用于中、重型货车的变速器中。

滑块式同步器本质上是锁环式同步器，它工作可靠、零件耐用；但因结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于锁止面在同步锥环的接合齿上，会因齿端磨损而失效，因而主要用于轿车和轻型货车变速器中。

关于汽车变速器同步器设计的两个关键点摘要：变速器换挡力的大小是评价整车操控性的重要指标之一，汽车同步器齿环的设计合理与否，对变速器换挡力有重要影响。

锁止比计算及有限元分析是整个变速器同步器设计的两个关键点，本文着重进行探讨，并基于UG软件，完成了同步器零件的三维建模和装配；对锁环零件的受力情况进行了有限元分析。

关键词：汽车变速器；同步器设计；关键点引言随着我国汽车工业的不断发展，大量的轿车进入家庭，驾驭者对整车操控的要求也愈来愈高，在保证汽车正常换挡的情况下，换挡力愈小表明整车的操控性愈好，其中同步器齿环的设计合理与否，对变速器换挡力有着重要的影响。

采用以CAD/CAE集成技术为核心的仿真驱动设计技术，使同步器新品的开发周期大为缩短，同时使以往设计中的一些经验性知识以量化的形式出现，产品的开发效率更高。

本文采用Math CAD和UGNX5软件对锁环式同步器进行设计和有限元分析。

一、确定同步器元件布置形式同步器位置布置常有两种形式:(1)接合套安装在空转齿轮上，同步环布置在接合套和轴之间；(2)接合套安装在轴上，同步环布置在接合套和齿轮之间。

前种方式接合套只能用于一档速度，而后种方式一个接合套可以得到二档速度，故此同步器采用第(2)种布置形式。

同步器的各功能元件布置如图1所示。

同步元件应位于存在转速差的两元件之间，同步环与接合套一起转动，摩擦面位于同步环和空转齿轮之间；锁止元件位于空档时一起转动的两元件之间，即同步环与接合套一起转动，锁止元件位于同步环和接合套之间，同步前阻止接合套轴向移动穿过同步环进入啮合。

同步环与空转齿轮一起转动，锁止元件位于同步环和空转齿轮齿圈之间，同步前阻止接合套和同步环一起轴向移动进入啮合。

弹性元件布置应使得接合套能够自动回位处于空档位置。

图1同步器元件布置方案二、滑块宽度及内啮合套缺口宽度图2所示为啮合套和同步环在锁止面接触最佳时的正投影。

未转动时，同步环的A点与啮合套的B点重合，最佳接触时的分度尺寸a等于接合齿的1/4周节，即a=t/4，则转动距离c为式中，Ｒƒ为接合齿分度圆半径；Ｒu为滑块轴向移动后的外半径。

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（请在完成论文后，打印论文前，删除本页内容！）[单击此处输入中文论文题目]摘要同步电机有旋转式和旋转电枢式两种结构形式。

由于旋转磁极式具有转子重量小、制造工艺较简单、通过电刷滑环的电流较小等优点，大中容量的同步电机多采用旋转磁极式结构。

根据转子形状的不同。

旋转磁极式又可分为凸极式和隐极式两种，凸极式多用于要求低转速场合，其转子粗而短，气隙不均匀。

隐极式多用于要求高转速的场合，其转子细而长，气隙均匀。

同步电机与其他旋转电机一样，由定子和转子两部分组成。

旋转磁极式同步电机的定子主要由机座、铁心和定子绕组构成。

转子主要由转轴、滑环、铁心和转子绕组构成。

为兼导磁性能和机械强度的要求，转子铁心常采用高强度合金钢制造而成。

转子铁心上装有励磁绕组，其两个出线端与两个滑环分别相接。

为便于启动，凸极式转子磁极的表面装有黄铜制成的导条，再磁极的两个端面分别用一个铜环将导条连接起来构成一个不完全的笼形启动绕组。

本文首先介绍了同步电机的调速方法，并简述了同步电机的基本工作原理。

同时讲解了同步电机的两种结构形式的区别和同步电机的调速方法，能更好的了解到同步电机的调速方法。

关键词高压同步电机；高压变频器；速度和开环控制；[Click here and input title in English]Abstract[Click here and input abstract in English]Keywords[Click here and input keywords in English]目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2电机调速发展现状 (1)第2章[单击此处输入标题] (4)2.1 本章小结 (4)第3章[单击此处输入标题] (6)3.1 本章小结 (6)结论 (7)致谢 (8)参考文献 (9)附录 (10)第1章绪论1.1课题背景电动机是把电能转换成机械能的一种设备。

同步器及同步器齿环的设计探讨于毅【摘要】论文介绍同步器及同步器齿环设计开发流程、设计参数的确定、同步性能核算指标及标准、同步器单体性能和变速箱台架试验验证等.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)009【总页数】4页(P98-101)【关键词】同步器;同步器齿环;同步性能核算与验证【作者】于毅【作者单位】武汉协和齿环有限公司,湖北武汉 430056【正文语种】中文【中图分类】U463.212同步器是手动（包括双离合、AMT和新能源减速机）变速箱内的核心部件，一方面承担扭矩及转速的传递；另一方面对换挡可靠性、舒适性等有重要的影响，其结构与转速传递示意图如所示。

这是同步器的组成，包括结合齿、同步器齿环（组件）、齿毂、齿套、滑块等几大部件。

同步器齿环是同步器的重要组成部件，有单锥齿环、双锥齿环及三锥齿环三种结构。

基本工作原理是：受来自齿套的轴向力的作用，在齿环与齿轮锥间慢慢建立起摩擦力矩（预同步过程），齿轮转速迅速降低（或升高）直到齿环与齿轮逐渐同步旋转、相对转速为零（同步完成），齿环失去惯性力矩，随着一个自动拨环过程，齿套穿越齿环花键与结合齿完成啮合。

目前同步器齿环的工艺中主要有四种摩擦介质：铜螺纹（Brass）、喷钼(Molybdenum)、烧结铜（Powder metal）及贴碳(Carbon)，我们可以根据产品同步性能计算的结果灵活选择那种摩擦方式，也可以在台架及路试完成后再做调整。

三种摩擦材料的性能指标对比如下：随着客户对换档性能的要求逐步提高，碳材料的应用日渐增加，得益于良好的动摩擦系数、耐磨性能及油品的兼容性。

（1）变速箱厂或整车厂会根据变速箱结构及空间尺寸大小给出同步器轴向或径向的边界尺寸以及对同步器总成的性能要求；比如：同步器边界尺寸要求：换挡寿命要求：（2）选择适当的花键参数与客户给定空间尺寸匹配；（3）进行同步性能核算，客户的性能要求得到满足的情况下尽量增加同步容量；（4）根据核算输出进行概念设计，建立同步器的初步数模，确定同步器及同步器齿环的主要尺寸，尤其是相关间隙的确立，是保证同步器正常工作的重点；（5）与客户技术交流，进一步完善设计方案；（6）数模完善、CAE分析及二维图的建立；（7）原型样件的试制及验证（单体台架、变速箱试验）；（8）图纸的最后确认及工装样件的试制与验证（变速箱、整车路试等）。

第五节同步器设计同步器有常压式、惯性式和惯性增力式三种。

常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下(即角速度相等)换挡的缺点，现已不用。

得到广泛应用的是惯性式同步器。

一、惯性式同步器惯性式同步器能做到换挡时两换挡元件之间的角速度达到完全相等之前，不允许换挡，因而能完善地完成同步器的功能和实现对同步器的基本要求。

按结构分，惯性式同步器有锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多锥式几种。

虽然它们的结构不同，但都有摩擦元件、锁止元件和弹性元件。

图3—17a所示锁销式同步器的摩擦件是同步环2和齿轮3上的凸肩部分，分别在它们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面。

锁止元件位于滑动齿套1的圆盘部分孔中做出的锥形肩角和装在上述孔中、在中部位置处有相同角度的斜面锁销4。

锁销与同步环2刚性连接。

弹性元件是位于滑动齿套1圆盘部分径向孔中的弹簧7。

在空挡位置，钢球5在弹簧压力作用下处在销6的凹槽中，使之保持滑动齿套与同步环之间没有相对移动。

滑动齿套与同步环之间为弹性连接。

图3—17b所示锁环式同步器摩擦元件，是通过滑动齿套8及锁环9上的锥面来实现的。

作为锁止元件是锁环9的内齿和做在齿轮10上的接合齿端部。

齿轮10和锁环9之间是弹性连接。

图3—17 惯性式同步器结构方菜a)锁销式 b)锁环式1、8--滑动齿套 2--同步环 3、10--齿轮 4--锁销5--钢球 6--销 7--弹簧 9--锁环在惯性式同步器中，弹性元件的重要性仅次于摩擦元件和锁止元件，它用来使有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止、解除锁止和完成换挡的进行。

锁销式同步器的优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加。

这种同步器轴向尺寸长是它的缺点。

锁销式同步器多用于中、重型货车的变速器中。

滑块式同步器本质上是锁环式同步器，它工作可靠、零件耐用；但因结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于锁止面在同步锥环的接合齿上，会因齿端磨损而失效，因而主要用于轿车和轻型货车变速器中。

同步器的优化设计和工作过程仿真
宋京伟;李克诚
【期刊名称】《现代机械》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】结合同步器的工作过程和同步器设计计算公式,以缩短同步时间为目的,选取了摩擦锥面的锥角α、结合齿的锁止角β、摩擦锥面的平均摩擦半径R、摩擦锥面工作宽度L四个对同步器性能影响较大的参数对同步器进行了优化.根据优化的结果在ADAMS里面搭建同步器的动力学模型,对同步器的工作过程进行了仿真.仿真结果体现出了同步器的锁止过程和同步过程,且优化后的同步时间与理论值误差小于3％.证明了该优化方法和仿真的可行性.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】宋京伟;李克诚
【作者单位】华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013;华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.某履带车辆同步器工作过程仿真及磨损寿命预测 [J], 王炎;王玉军;张磊;武彩岗
2.同步器工作过程仿真研究 [J], 凌晨;席军强
3.汽车同步器摩擦锥面同步过程仿真研究 [J], 刘卓;耿伟杰
4.基于ADAMS的单锥锁环式同步器同步过程仿真分析 [J], 林钰珍
5.某履带车辆同步器建模与工作过程仿真 [J], 杜秀菊;崔清斌;王兴贵
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由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转,变换挡位时存在一个“同步”问题。

因此设计师创造出“同步器”,通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合[1]。

理想的同步器应该具有良好的同步性能和锁止性能,既能用较小的换挡力得到尽量少的同步时间,而且要保证同步器的输入输出端角速度在未达到一致时接合套与锁环不会进入接合[2]。

1汽车同步器的应用背景与要求1.1汽车同步器的应用背景现代人对于汽车舒适性的追求,要求换挡平稳迅速,省力无冲击。

而这反映到变速器上就是换挡时同步器冲击反馈到变速杆上[3]。

同步器是汽车变速器的重要部件,它使同步器输入、输出部分同步后再结合,从而减小了换挡时的冲击和噪声,减轻换挡力,使得换挡平顺,轻便,减轻驾驶员的疲劳。

1.2汽车同步器的要求为了保证变速器能换挡平顺、轻便,减小驾驶者所能感受到的冲击和噪声,减轻换挡力,同步器的设计一般有以下要求:选择合适的摩擦半径和摩擦锥面角,使之满足变速器同步时间的要求;操纵迅速而省力;同步容量足够大,工作平稳,低噪声;体积小、质量轻,工作可靠;使用寿命长等。

2汽车同步器的结构组成与工作原理2.1同步器结构同步器使变速器换挡轻便、迅速,无冲击,无噪声,且可延长齿轮寿命,提高汽车的加速性能并节油,故轿车的变速器除倒挡、货车变速器除I 挡、倒挡外,其他挡位多装用同步器。

换挡时,在轴向力作用下摩擦元件相接触,在惯性转矩作用下产生摩擦力矩,使被接合的两部分逐渐同步。

2.2同步器工作原理同步器工作原理实质是利用被接合件的惯性防止同步前换挡,避免冲击和噪声的产生。

为了详细了解同步器的工作原理,同步器的换挡过程可以分5个阶段。

2.2.1开始阶段在换挡拨叉的推动下,同步器离开中间位置做轴向移动,拨叉推动第二轴上的滑动齿套左移,并带动滑块一起向左移动,当滑块左端面与同步环缺口内的端面接触时,推动同步环移向同步锥,使具有转速差的两锥面一经接触便产生摩擦作用。

同步锥带动同步环相对于滑移齿套超前一个角度,倒同步环缺口的另一个侧面与滑块接触时,同步环便与滑移齿套同步移动。

永磁同步电机毕业设计永磁同步电动机的电磁设计与分析永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机，具有结构简单、效率高、功率因数高等优点，在电动车、新能源车辆、工业驱动等领域得到了广泛应用。

本文将对永磁同步电机的电磁设计和分析进行探讨，以提高电机的性能和效率。

首先，电磁设计是永磁同步电机设计的核心环节之一、在电磁设计中，需要确定电机的电磁参数，如定子绕组的匝数、磁链、气隙长度等。

这些参数会直接影响电机的性能和效率。

通过有效控制这些参数，可以提高电机的工作效率和输出功率。

其次，对永磁同步电机的电磁场进行分析是电机设计的重要一步。

在电磁场分析中，可以使用有限元法对电机的磁场进行模拟和分析。

通过分析电机的磁场分布，可以预测电机在不同工况下的气隙磁密分布、磁场饱和情况等。

这些分析结果可以指导电机的结构设计和优化，从而提高电机的性能和效率。

另外，还需要对电机的电磁特性进行测试和分析。

通过电机的空载试验、短路试验和负载试验等，可以获取电机的电磁特性数据，如电机的转矩-转速特性、励磁特性、效率特性等。

这些特性数据可以用来评估电机的性能和效率，为电机的设计和控制提供依据。

最后，需要对永磁同步电机进行效果评估。

通过对电机的实际运行效果进行评估，可以验证电机设计和分析的准确性和有效性。

此外，还可以根据实际运行情况对电机进行调整和优化，进一步提高电机的性能和效率。

总之，永磁同步电机的电磁设计与分析是电机设计中的关键环节。

通过合理设计电机的电磁参数，进行电磁场分析和特性测试，以及对电机的效果评估，可以提高电机的性能和效率，满足不同应用场合的需求。

希望本文对永磁同步电机的电磁设计和分析提供了一定的参考。

《永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计》篇一摘要：随着科技的发展和产业结构的不断调整，高效、高精度以及可靠的控制系统对于电机驱动技术的需求愈发突出。

其中，永磁同步电机作为一种高效的电动机系统，以其卓越的性能及可靠度广泛应用于现代工业与自动化控制中。

本论文对永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计进行了深入探讨，旨在提高其控制精度和运行效率。

一、引言永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度以及良好的调速性能，在工业自动化、机器人技术、电动汽车等领域中得到了广泛应用。

矢量控制技术作为一种先进的电机控制方法，能实现对电机电流的精确控制，从而实现对电机的精确控制。

因此，对永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计具有重要意义。

二、永磁同步电机的工作原理与特性永磁同步电机是一种依靠永久磁场进行驱动的电机，其工作原理是利用磁场和电流的相互作用来产生转矩。

由于PMSM具有高效率、高功率因数以及低能耗等特性，其广泛应用于需要高性能控制的领域。

此外，其运行稳定、调速范围宽等特点也为电机控制带来了诸多便利。

三、矢量控制技术及其在永磁同步电机中的应用矢量控制技术是一种先进的电机控制方法，通过精确控制电机的电流来达到对电机的精确控制。

在永磁同步电机中应用矢量控制技术，可以实现电机的精确转矩控制，提高电机的运行效率和动态响应能力。

此外，矢量控制还能有效抑制电机的谐波转矩和噪声，提高电机的运行平稳性。

四、永磁同步电机矢量控制系统的设计与实现本部分详细阐述了永磁同步电机矢量控制系统的设计与实现过程。

首先，根据系统需求进行硬件设计，包括电机本体、传感器、控制器等部分的选型与配置。

其次，进行软件设计，包括矢量控制算法的实现、控制策略的制定等。

最后，通过实验验证了系统的性能和可靠性。

五、实验结果与分析本部分通过实验验证了设计的永磁同步电机矢量控制系统的性能和可靠性。

实验结果表明，系统具有良好的动态响应能力和运行平稳性，同时具有较高的控制精度和运行效率。

基于PLC的变速箱同步器性能试验台设计程晓龙;姜涛【摘要】为了研究汽车变速箱同步器性能，以PLC为核心，设计试验系统。

计算机主要用于试验过程监控、数据存储、分析；通过PLC指令，对整个试验过程和数据进行实时监控；采用Pro-face触摸控制屏实现人机交互，便于更改试验参数；文中主要介绍了试验台的性能要求、试验台结构组成、惯量电模拟设计、试验台控制系统设计。

%To study performance of automobile gearbox synchronizer ,this paper designs a test system based on PLC computer for monitoring process of test ,data storage and analysis. According PLC command ,whole test process and date real time are ing Pro-face touch panel to communication with computer can expediently change test parameter. The article discusses test bed performance, structural components, rotational inertia design, control system design.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P49-51)【关键词】同步器;性能试验;模拟惯量【作者】程晓龙;姜涛【作者单位】长春理工大学机电工程学院，长春 130000;长春理工大学机电工程学院，长春 130000【正文语种】中文【中图分类】TP391.70 引言近年来，随着科学技术的高速发展，汽车已成为人们生活中不可或缺的硬件设施，汽车工业得到迅速的发展。

轻盈换挡同步器优化设计
吴荣华;宋立权
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】同步器在汽车换挡过程中可减小换挡冲击和噪声,使换挡平顺。

文章以汽车变速器同步换挡力基本方程为出发点,研究了各参数对换挡力的影响。

提出了一种新的同步器优化设计思路：通过相对简单的结构优化,自发产生同步辅助力,使得在角速度同步初始阶段同步两端角速度差降低,有效减小了换挡力。

对优化结构下的数学模型进行了仿真计算分析,证明该方法有效提高了同步器性能。

【总页数】4页(P27-30)
【作者】吴荣华;宋立权
【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U463.212
【相关文献】
1.轻盈换挡同步器优化设计
2.变速箱同步器换挡过程与失效案例分析
3.提升副箱同步器换挡时间的几种途径
4.变速箱同步器换挡打齿问题研究
5.基于滑套位置角的无同步器变速器换挡过程非线性动力学特性研究
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毕业设计任务书题目同步器寿命性能试验中换档机械手结构设计下发 09年 3月 1日完成 09年 6月 1日同步器寿命性能试验中换档机械手结构设计一、课题研究的目的和意义21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。

为了控制汽车产品质量，提高汽车品质，势必对其总成及零部件提出更高更严格的要求。

变速器是汽车传动系中一个重要总成。

同步器是汽车变速器的重要部件，主要用于汽车行驶中平稳变速换挡，操纵轻便灵活，消除冲击噪音和降低汽车油耗。

同时，防止变速箱齿轮的损坏，直接影响变速器寿命。

因此，研制先进的同步器试验系统，对提高汽车试验技术有着重要意义。

同时，汽车是一个由许多种零部件组成的复杂的机械系统。

对于产品开发所需的许多技术资料，目前尚不能通过理论计算得到，只能通过试验，因此有人说“汽车是试验出来的”。

国外汽车工业由于发展时间较长，且对试验检测工作十分重视，在资金上给予了巨大的投入，一般都有较为齐全的试验装备。

再加上严格管理和精良的加工设备，与国内形成了较大的差距。

所以，我国汽车厂必须加大对试验检测设备的投入，才能大大缩短同国外同类厂家在试验手段上的差距，有利于我国汽车产品在国内外的竞争能力。

本课题正是基于上述情况，利用驱动机械手代替手动换挡来研究变速器总成中同步器寿命试验。

二、同步器介绍2.2.1同步器的作用现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小。

而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。

第一章绪论为解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。

变速器在换挡时，由于两齿轮轮齿不同步时的强制挂挡，使得因两轮齿间存在的速度差而发生冲击和噪音。

这样，不但不易挂挡，而且影响了轮齿寿命，使齿端部磨损加剧，甚至使轮齿折断。

所以在变速器换挡过程中，必须使所选挡位的一对待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等（即同步），才能使之平顺地进入啮合而挂上挡位。

因此，产生了同步器。

第5期(总第138期)2006年10月机械工程与自动化M ECHAN I CAL EN G I N EER I N G &　AU TOM A T I ON N o 15O ct 1文章编号:167226413(2006)0520160202变速器锁销式同步器的设计计算刘　选(山西大同齿轮集团,山西　大同　037000)摘要:通过对变速器锁销式同步器的工作原理和工作过程以及保证实现同步的充分必要条件的分析,确立了锁销式同步器零件主要参数的计算式,以及各零件之间在设计计算中的关系式,从而确定了锁销式同步器的设计计算原则。

关键词:变速器;锁销式同步器;设计中图分类号:U 4631212+141 文献标识码:A收稿日期:2006204230作者简介:刘选(19672),男,山西山阴人,工程师,本科。

0　引言为了降低汽车变速器噪声和百公里油耗、消除换档冲击、延长齿轮和传动系寿命,实现可靠平稳迅速而又轻便的换档,汽车变速器普遍采用了同步器。

锁销式同步器就是其中一种,它被广泛地应用于中型、重型载重汽车和相应级别的大客车变速器上。

1　同步器的工作原理在变速瞬间,变速器的输入端和输出端的转速都在变化着,输出端与汽车整车相连其转动惯量J 出相当大,换档作用时间较短,可认为在换档的瞬间输出端转速是恒定的。

而输入端在接触锥面上产生的摩擦力矩作用下,克服输入端被接合零件的等价惯性力矩,在最短时间内使输入端与输出端的转速达到同步。

在实现同步之后完成变速,这就是同步器的工作原理,见图1。

图1　同步器工作原理2　锁销式同步器的结构及工作过程211　锁销式同步器的结构锁销式同步器的结构见图2。

它由被同步齿轮1、同步环2、同步器锁销3、齿套4、定位钢球5、定位钢球弹簧6、同步器定位销7组成。

212　锁销式同步器的工作过程变速时,齿套带动同步器定位销一起移动,推动同步环压向被同步齿轮锥盘的内锥面,使两锥盘相接触,二者一经接触便产生摩擦力矩。

毕业设计任务书题目同步器寿命性能试验中换档机械手结构设计下发 09年 3月 1日完成 09年 6月 1日同步器寿命性能试验中换档机械手结构设计一、课题研究的目的和意义21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。

为了控制汽车产品质量，提高汽车品质，势必对其总成及零部件提出更高更严格的要求。

变速器是汽车传动系中一个重要总成。

同步器是汽车变速器的重要部件，主要用于汽车行驶中平稳变速换挡，操纵轻便灵活，消除冲击噪音和降低汽车油耗。

同时，防止变速箱齿轮的损坏，直接影响变速器寿命。

因此，研制先进的同步器试验系统，对提高汽车试验技术有着重要意义。

同时，汽车是一个由许多种零部件组成的复杂的机械系统。

对于产品开发所需的许多技术资料，目前尚不能通过理论计算得到，只能通过试验，因此有人说“汽车是试验出来的”。

国外汽车工业由于发展时间较长，且对试验检测工作十分重视，在资金上给予了巨大的投入，一般都有较为齐全的试验装备。

再加上严格管理和精良的加工设备，与国内形成了较大的差距。

所以，我国汽车厂必须加大对试验检测设备的投入，才能大大缩短同国外同类厂家在试验手段上的差距，有利于我国汽车产品在国内外的竞争能力。

本课题正是基于上述情况，利用驱动机械手代替手动换挡来研究变速器总成中同步器寿命试验。

二、同步器介绍2.2.1同步器的作用现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小。

而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。

第一章绪论为解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。

变速器在换挡时，由于两齿轮轮齿不同步时的强制挂挡，使得因两轮齿间存在的速度差而发生冲击和噪音。

这样，不但不易挂挡，而且影响了轮齿寿命，使齿端部磨损加剧，甚至使轮齿折断。

所以在变速器换挡过程中，必须使所选挡位的一对待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等（即同步），才能使之平顺地进入啮合而挂上挡位。

因此，产生了同步器。