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对474变速器倒档锥度环的结构改进探讨
摘要 474变速器五倒档同步器在挂倒档时，倒档锥度环和倒档止动环只起着同样的作用就是定位，防止五档同步器齿套、五档同步器滑块向后滑出，所以同步器齿环就没有发挥其应有的作用。所以将两者合二为一，材料则采用强度和耐磨性能都比较高的合金钢20CrMo.
关键词：同步器 同步器齿环 倒档锥度环
The abstract 474 transmission gearbox five reverse gear synchromeshes when hang the reverse gear, the reverse gear taper link and the reverse gear stop collar is playing the similar role is only the localization, prevented 53 synchromesh teeth set of, 53 synchromesh slides backward slide, therefore the synchromesh tooth link on has not played the role which its should have. Therefore combines both, simultaneously the material uses the intensity and wear-resisting performance all quite high alloy steel 20CrMo. In order to reduce the transmission gearbox the cost, in original foundation reverse gear taper link and reverse gear stop collar merge. Adopts method which the single unit trial production, the gantry experiment, the path experiment unifies, proved this structure is feasible. Can satisfy the transmission gearbox unit the request.
一 、前言
近几年来我国汽车工业以较高的速度发展，特别是微型汽车。由于它以其价格低、性能好，能满足人们的多种需要而成为汽车行业的黑马其年递增速度更高于汽车业的平均增长速度。变速器是汽车传动系统的主要组成部分。
变速器的主要功能有：
1、根据汽车行驶条件的变化，改变传动比使驱动轮获得所需的动力，改变汽车的行驶速度。
2、当其处于空档状态时则不传递或中断传递动力。
3、挂倒档时能改变汽车的行驶方向。
4、快速准确地传递动力。
由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转，变换档位时合存在一个同步问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞，损坏齿轮。因此，旧式变速器的换档要采用两脚离合的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。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。
同步器的特点：
同步器有常压式和惯性式。目前全部同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。
二、结构分析
如下图一所示为474变速器延伸箱部分，倒档锥度环（3）和倒档止动环（4）（实际上是同步器齿环）安装在五档同步器的左边后箱体的右边。挂倒档时通过前箱的倒档空转齿轮改变方向后传到中间轴，再由中间轴传递给输出轴，以实现汽车行驶方向的改变。而倒档锥度环和倒档止动环只起着同样的作用就是定位，防止五档同步器齿套、五档同步器滑块向后滑出，所以同步器齿环就没有发挥其应有的作用。而且两零件加工工艺复杂，齿环必须有专用的设备加工，成本高（同步器齿环为铜基合金，倒档锥度环为20CrMo），如果将两零件合二为一可使变速器结构更简单紧凑，同时成本也可以降低，改进后的新零件材料为20CrMo或45#。其结构如图二所示：
三 、材料分析
材料应满足下列要求：耐热性和导热性好，反复受热时不变形，不破坏；应具有一定的强度、韧性及耐磨性，机械加工性好。由于零件的工作条件决定，在选材料时首先考虑高耐磨性和热处理后硬度较高的材料。优质碳素结构钢如45#虽然它的塑性、韧性、焊接性能和冷冲压性能均好，但强度较低而且其淬透性比较差，淬火后硬度也不高。合金钢如20CrMo由于加有合金元素Mo所以其淬透性有了很大的提高，其回火脆性有了很大程度的降低，其强度、硬度较高、回火性能稳定，特别是耐磨性比优质碳素结构钢强很多，其冲击韧性也较高。综合45钢和20CrMo的性价比，我们选用20CrMo。
四、结束语
此结构最先投入生产5件，经过海南三万公里的路试反应良好，换档轻松顺畅。路试完后打开变速器检查同步器和倒档锥度环（改进后的结构）发现各零件无明显磨损及损坏现象，满足变速器的技术要求。批量投入生产后未发生质量事故，市场反应良好。
主要参考文献
1. 徐灏. 新编机械设计手册. 北京：机械工业出版社，1995 [M]
2. 王运炎主编. 机械工程材料. 北京：机械工业出版社，1998 [M]
关键词：同步器 同步器齿环 倒档锥度环
The abstract 474 transmission gearbox five reverse gear synchromeshes when hang the reverse gear, the reverse gear taper link and the reverse gear stop collar is playing the similar role is only the localization, prevented 53 synchromesh teeth set of, 53 synchromesh slides backward slide, therefore the synchromesh tooth link on has not played the role which its should have. Therefore combines both, simultaneously the material uses the intensity and wear-resisting performance all quite high alloy steel 20CrMo. In order to reduce the transmission gearbox the cost, in original foundation reverse gear taper link and reverse gear stop collar merge. Adopts method which the single unit trial production, the gantry experiment, the path experiment unifies, proved this structure is feasible. Can satisfy the transmission gearbox unit the request.
一 、前言
近几年来我国汽车工业以较高的速度发展，特别是微型汽车。由于它以其价格低、性能好，能满足人们的多种需要而成为汽车行业的黑马其年递增速度更高于汽车业的平均增长速度。变速器是汽车传动系统的主要组成部分。
变速器的主要功能有：
1、根据汽车行驶条件的变化，改变传动比使驱动轮获得所需的动力，改变汽车的行驶速度。
2、当其处于空档状态时则不传递或中断传递动力。
3、挂倒档时能改变汽车的行驶方向。
4、快速准确地传递动力。
由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转，变换档位时合存在一个同步问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞，损坏齿轮。因此，旧式变速器的换档要采用两脚离合的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。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。
同步器的特点：
同步器有常压式和惯性式。目前全部同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。
二、结构分析
如下图一所示为474变速器延伸箱部分，倒档锥度环（3）和倒档止动环（4）（实际上是同步器齿环）安装在五档同步器的左边后箱体的右边。挂倒档时通过前箱的倒档空转齿轮改变方向后传到中间轴，再由中间轴传递给输出轴，以实现汽车行驶方向的改变。而倒档锥度环和倒档止动环只起着同样的作用就是定位，防止五档同步器齿套、五档同步器滑块向后滑出，所以同步器齿环就没有发挥其应有的作用。而且两零件加工工艺复杂，齿环必须有专用的设备加工，成本高（同步器齿环为铜基合金，倒档锥度环为20CrMo），如果将两零件合二为一可使变速器结构更简单紧凑，同时成本也可以降低，改进后的新零件材料为20CrMo或45#。其结构如图二所示：
三 、材料分析
材料应满足下列要求：耐热性和导热性好，反复受热时不变形，不破坏；应具有一定的强度、韧性及耐磨性，机械加工性好。由于零件的工作条件决定，在选材料时首先考虑高耐磨性和热处理后硬度较高的材料。优质碳素结构钢如45#虽然它的塑性、韧性、焊接性能和冷冲压性能均好，但强度较低而且其淬透性比较差，淬火后硬度也不高。合金钢如20CrMo由于加有合金元素Mo所以其淬透性有了很大的提高，其回火脆性有了很大程度的降低，其强度、硬度较高、回火性能稳定，特别是耐磨性比优质碳素结构钢强很多，其冲击韧性也较高。综合45钢和20CrMo的性价比，我们选用20CrMo。
四、结束语
此结构最先投入生产5件，经过海南三万公里的路试反应良好，换档轻松顺畅。路试完后打开变速器检查同步器和倒档锥度环（改进后的结构）发现各零件无明显磨损及损坏现象，满足变速器的技术要求。批量投入生产后未发生质量事故，市场反应良好。
主要参考文献
1. 徐灏. 新编机械设计手册. 北京：机械工业出版社，1995 [M]
2. 王运炎主编. 机械工程材料. 北京：机械工业出版社，1998 [M]
