锁销式同步器故障模式及解决措施

锁销式同步器工作原理
锁销式同步器是一种基于预测机制的同步工具，用于解决并行计算中的共享资源竞争问题。

其工作原理可以描述如下：
1. 状态记录：锁销式同步器会记录各个线程的状态，包括线程的锁定状态、等待状态和执行状态等信息。

状态结构通常由一个自旋锁保护，以确保状态的一致性和原子性。

2. 锁定操作：当一个线程想要锁定资源时，它会首先检查资源的状态。

如果资源当前没有被锁定，则该线程可以直接将其状态改为锁定，并开始访问资源。

否则，线程需要等待资源解锁后再尝试锁定资源。

3. 预测机制：当一个线程等待资源解锁时，锁销式同步器采用预测机制来推测资源何时可能解锁。

预测机制可以基于一些统计信息，如资源锁定时间的平均时间和标准差等。

然后，锁销式同步器会根据预测的解锁时间来调整线程的等待策略，以减少等待时间。

4. 等待操作：当一个线程等待资源解锁时，它会以一定的时间间隔检查资源的状态。

如果资源已解锁，则该线程可以锁定资源，并开始访问资源。

否则，线程会继续等待，并根据预测的解锁时间调整等待策略。

5. 解锁操作：当一个线程解锁资源时，它会改变资源状态，并通知正在等待资源的线程。

被通知的线程会重新检查资源的状态，并尝试锁定资源。

锁销式同步器通过预测资源解锁时间来减少线程等待的时间，提高了并发程序的性能。

然而，由于预测机制的不确定性，有时可能会出现预测失败的情况，从而导致性能下降。

因此，锁销式同步器的设计需要综合考虑预测精度和实际应用中的性能表现。

同步器锁销断裂分析乔湘鹤;蒙远春;张建军【摘要】锁销断裂是锁销同步器易出现的故障.为解决这个问题,对同步器锁销进行受力分析,结合有限元分析对锁销结构进行有针对性的改进,明显改善了锁销的受力情况.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】3页(P67-69)【关键词】同步器;锁销;断裂分析【作者】乔湘鹤;蒙远春;张建军【作者单位】浙江万里扬变速器股份有限公司研究院,浙江金华321000;浙江万里扬变速器股份有限公司研究院,浙江金华321000;浙江万里扬变速器股份有限公司研究院,浙江金华321000【正文语种】中文Abstract:Locking pin fracture is a commom fault for synchronizer. To solve the problem,the force analysis for the synchronizer locking pin was done. Combining with finite element analysis results,the structure of the locking pin was improved.Then the stress condition of the improved locking pin was improved.Keywords:Synchronizer; Locking pin; Stress analysis同步器是变速器发展过程中最重要的发明之一，更是汽车发展过程中最重要的发明之一。

其寿命以及使用情况是变速器性能指标中关键一环。

锁销同步器是商用车领域中最常用的同步器之一，其锥面直径不受齿套限制使得它在商用车变速器中的低挡位置的使用频率更加频繁。

图1为变速器二轴装配图。

虽然锁销同步器的结构使得它在同步器磨损、后备量等方面的故障频率都较锁环同步器明显偏低，但是从市场维修情况来看，锁销断裂是大部分锁销同步器的一个通病。

同步器锁止问题分析在这里分同步器设计和换挡操纵机构两方面分析一下：(一)、同步器设计同步器的容量对同步器同步时间起很大作用，容量增大，换挡力、换档时间均会缩小。

增加锥面尺寸、数量及锥面与同步器锁环间的磨擦系数等都会增大同步器锥面的磨擦扭矩。

对于批量定型生产的同步器锥面尺寸由于空间有限，不能改变。

但对于摩擦系数改变起来就相对容易。

改变同步环材料，及齿轮润滑油对改变锥面磨擦副的磨擦系数作用明显，摩擦系数在变速器的使用过程中的稳定性是影响变速器操作性能的另一重要因素，一般要求用于制作同步环的材料在粘度较小和粘度较大的润滑油中能够保证摩擦系数的稳定性。

制作同步环的材料有铜基合金材料锰黄铜和铝黄铜此种材料广泛应用于我厂S5系列变速箱中，经汽研试验证明铝黄铜的摩擦性能略优于锰黄铜，525Q7即采用铝黄铜。

另外采用钢环喷钼的方法制作的同步环在提高摩擦系数及增加同步环强度方面有较突出的优点，在中重型卡车的变速箱中应用广泛。

其它材料如树脂、碳纤维等摩擦性能优良的新材料相继得到应用。

在匹配南汽的变速箱中，我厂在不改变同步器尺寸的情况下，采用喷钼同步环，经整车试驾后，厂方对整车的换挡性能表示满意。

除同步器的容量和材料的摩擦性能外，同步器的锁止条件和同步器的设计形式是关键因素，下面以同步器的锁止条件为主线，分析例举到几种同步器形式，通过分析其性能特点给出各型同步器的设计特点。

同步器的设中锁止，锁止条件的确立须适当，定量描述锁止条件的参数为阻力比：γ= TiTc ① Tc:同步器锥面的摩擦力矩Ti:同步环节圆上的拨环力矩必须满足条件γ≥1，γ选取过大，虽然可保证在同步器未同步前，同步器齿套决不会推开同步环与锥体接合，但对于锁环式同步器势必要选择较大的锁止角β这会使同步解除力与时间的乘积增大、同步器的啮合力增大、使同步器的操纵性能变坏。

相反γ选取过小（接近1）会使同步器性能变差，易产生挂档冲击。

锥面摩擦力矩:T c =c c c r u θsin **F ② 拨环力矩:T i =R i *F*)2tan 2tan *1(ii ii u u θθ+- ③ F : 同步齿套上的操纵力 r c :同步锥体的有效半径，r c =31[（D 3w -D 3i ）/(D 2w -D 2i ) ④ i u :齿套锁止角斜面与同步环锁止角斜面的摩擦系数c u :锥体与同步环之间的摩擦系数，铜基材料的同步环与钢质锥体在齿轮油润滑下取 c u =0.08–0.11c θ：锥体锥面角，为防止同步环自锁在锥体上，选取时应使tan c θ≥c u ,当c u =0.11时cθ≥6.28°实际应用时常取c θ =6.5°、7°、8°等。

锁销同步器故障分析及解决措施０．前言我公司是专业生产锁销式同步器,主打产品为EQ-140、145系列，为东风二汽及各大汽车制造商配套的主要公司之一，锁销同步器是汽车变速器中常见的一种总成，它以可靠、结构简单，制造成本低的优点，被广泛应用在汽车变速器吕，这是汽车换档不可缺少的重要部件，它的性能好坏直接影响汽车变速器能否实现换档。

为了满足用户的使用需要，本文就锁销同步器在使用过程中常见故障的产生及解决措施进行剖析。

1.锁销式同步器工作原理为了更方便分析故障原因，让我们先来了解锁销同步器的结构及工作原理。

1.1锁销式同步器的结构锁销式同步器总成由一个齿套、两个同步环、三个（或六个）锁销、三个定位系统（每个系统含一个钢球、一个压簧、一个定位销）组成。

结构如下图所示。

1.2锁销式同步器总成的工作原理同步器通过滑动齿套内花键与变速器的输出轴联接。

换档时，拨叉拨动滑动齿套沿轴向移动，迫使整个同步器总成沿轴向移动，当同步器的锥环外锥面与套在齿轮换档结合齿上的锥盘内锥面相接触时，在锥面摩擦力的作用下，同步器总成随锥盘开始旋转，这时开始有同步作用。

当滑动齿套继续沿轴向移动，由于转动惯性的影响，锁销台阶面对滑动齿套产生一个止锁力，阻碍了滑动齿套沿轴向移动，其反作用力迫使锥环外锥面与锥面的内锥面结合越来越紧，致使锥面摩擦力越来越大，同步作用越来越台，同步器总成的旋转也越来越快，与锥盘的速度逐渐趋于一致（转速一致即“同步”）。

这时，滑动齿套克服锁销止锁力后，继续沿轴向移动，滑动齿套的内花键将较轻松（无冲击）地嵌入齿轮结合的外花键，此时速度传输通过齿轮结合齿——滑动齿套——二轴（输出轴）进行，完成换档。

图1 锁销式同步器总成结构示意图形2.锁销同步器的常见故障有(1)锁销断裂。

(2)定位销断裂。

(3)同步环烧列。

(4)挂档发响、难进档。

(5)挂档速度不减。

3.锁销式同步器故障分析及解决办法3.1锁销断裂的主要原因及解决办法锁销断裂，这是近几年来锁销式同步器出现最多的问题之一，它主要由于汽车速度提高后，锁销的强度显得明显不足造成。

浅谈重型变速器锁销式同步器的故障分析及解决办法
焦勇
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2010(037)00z
【摘要】重型变速器所采用的锁销式同步器是汽车变速器常见的一种总成,它具有换档可靠、结构简单、制造成本低的优点,多应用在重型汽车机械式变速器中,它的好坏会直接影响到重型汽车变速器能否顺利实现换档.对重型变速器锁销式同步器在使用过程中出现的故障现象进行分析,并提出解决方法.对重型变速器的锁销式同步器工作原理进行解析,目的是为了方便分析在实际应用过程中的故障原因,同时总结出了一些在实际工作中的经验,并提出确实可行的实用性的解决方法.
【总页数】2页(P70-71)
【作者】焦勇
【作者单位】北京齿轮总厂,北京100024
【正文语种】中文
【相关文献】
1.锁销式同步器常见故障分析及解决办法
2.浅谈重型变速器锁销式同步器的故障分析及解决办法
3.锁销式同步器在电动车变速器上的应用
4.汽车变速器锁销式同步器失效分析和解决措施
5.重型机械变速箱锁销式同步器常见故障模式的原因分析及解决方法
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AMT 副箱同步器卡滞原因及解决方案孙文军;李轩;范珊珊;杨小辉【摘要】The synchronizer of range gear in AMT, which is used for commercial vehicles, is often blocked when shifting, reducing the comfort of vehicles and even resulting in accident in some serious situations. This paper analyses the structure of a synchronizer and finds the reasons for this phenomenon. Finally it comes up with a solution to this problem. Through a series of road test, this method is proved efficient, and the synchronizer is no longer blocked.%商用车 AMT 副箱同步器，在换档过程中会出现卡滞现象，影响车辆舒适性，严重时会导致交通事故。

文章详细分析副箱同步器结构，找出造成卡滞的原因“同步卡滞”和“对齿卡滞”，并提出针对 AMT 的解决方案，通过道路试验观测，该方案一定程度上能够缓解同步器卡滞问题。

【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3页(P248-250)【关键词】自动变速器;副箱;同步器;选换档【作者】孙文军;李轩;范珊珊;杨小辉【作者单位】陕西法士特汽车传动研究院，陕西西安 710100;陕西法士特汽车传动研究院，陕西西安 710100;陕西法士特汽车传动研究院，陕西西安 710100;陕西法士特汽车传动研究院，陕西西安 710100【正文语种】中文【中图分类】U472.410.16638/ki.1671-7988.2016.08.085CLC NO.: U472.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)08-248-03换档时欲使变速器不产生齿轮或者花键齿间的冲击，需要进行速度调节，以达到同步，使换档平顺。

变速器故障诊断一、变速器常见故障与诊断汽车变速器随着行驶里程的增加，以及不正常的操作，使其零件的磨损、变形随之增加，这样会出现异常响声、挂档困难、跳档、乱档、发热、漏油等变速器常见故障。

1．变速器的异常声响变速器的异常声响主要是由于轴承磨损松旷和齿轮间不正常的啮合而引起的噪声。

大致表现在空档发响和挂档后发响。

1)空档发响(1)现象：发动机怠速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下离合器踏板时响声消失。

(2)原因：①变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器壳变形。

②第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。

③变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。

④常啮齿轮未成对更换，啮合不良。

⑤轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大。

⑥拨叉与接合套间隙过大。

2)挂档后发响(1)现象：①变速器挂人档位后发响。

②当汽车以40k山h以上车速行驶时，发出一种不正常声响，且车速愈高，声响越大，而当滑行或低速时响声减小或消失。

文字(2)原因：①轴的弯曲变形，轴的花键与滑动齿轮毂配合松旷。

②齿轮啮合不当，或轴承松旷。

③操纵机构各联接处松动，变速叉变形。

④主从动锥齿轮配合间隙过大。

(3)诊断：变速器产生响声，是由齿轮或轴的振动及其它声源开始，然后扩散到变速器壳壁产生共振而形成的，诊断步骤为：①发动机怠速运转，变速器空档有异响，踩下离合器踏板后声响消失，多为常啮齿轮啮合不良。

②变速器各档均有声响，多为基础件、轴、齿轮、花键磨损使形位误差超限。

③挂人某档、声响严重，则说明该档齿轮磨损严重。

④起动后尚未挂档就发响，且在汽车运行中车速变化时声响严重，说明输出轴前后轴承响。

2．变速器跳档1)现象汽车行驶中，变速杆自动跳回空档位置(一般多在中、高速负荷时突然变化或汽车剧烈动时发生)。

跳档的实质：轴向推力>自锁力+摩擦力跳档的时机：直接档最常见，在加油时，在振动时。

2)原因由于齿轮磨损形成锥形，啮合时产生轴向力，加之工作过程振抖、转速变化，迫使啮合齿沿变速器轴向脱开。