一种小速比变速器同步装置的制作方法

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明属于变速器领域，涉及一种小速比变速器同步装置。背景技术：2.随着发动机动力总成技术的提升，整车向大马力方向发展成为一种趋势，商用车变速器也随着向大扭矩发展，这对变速器齿轮的承载力和可靠性提出了更高的要求。为便于整车布置和保证互换性，一般整车厂对变速器总长度要求不能太长或保持一致。这样在变速器总长度不变的情况下通过减小主箱传统同步器的安装距来增加齿轮宽度以此来提高齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳寿命的措施也很难实施。3.现在变速器轻量化已成为降低油耗、提高整车燃油经济性等重要一环，为此整车厂要求变速器重量越来越小。变速器主箱传统同步器通过减小安装距实现较小变速器长度从而达到减重的目的变得极为困难，因为太小的安装距会产生其它问题，同步器啮合长度不够造成花键齿断裂、掉档、同步器柱销或弹簧脱出等故障。现在亟需一种能够提高大扭矩变速器齿轮寿命的可靠性和变速器减重的装置。技术实现要素：4.本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种小速比变速器同步装置，能够实现无辐式齿轮的嵌入技术，减小了安装距离，增大了齿轮的齿宽，提高了齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳寿命。5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：6.一种小速比变速器同步装置，包括：第一齿轮组件、第二齿轮组件、第一同步器滑套、第一同步器锁止环、第二同步器锁止环、钢球弹簧封装式锁止机构、第一同步器齿毂和第一主轴；7.第一同步器滑套包括内花键，所述第一同步器齿毂包括外花键和凹槽，所述第一同步器滑套的内花键和第一同步器齿毂的外花键相互啮合；所述钢球弹簧封装式锁止机构位于第一同步器齿毂的凹槽中；所述钢球弹簧封装式锁止机构与第一同步器齿毂为间隙配合；8.第一同步器锁止环和第二同步器锁止环位于钢球弹簧封装式锁止机构的两侧；9.第二齿轮组件与第一同步器锁止环的接触面形成第二摩擦副；所述第二摩擦副用于同步第二齿轮组件与第一同步器滑套转速；10.第一齿轮组件与第二同步器锁止环的接触面形成第一摩擦副；所述第一摩擦副用于同步第一齿轮组件与第一同步器滑套转速；11.第一齿轮组件与第一同步器滑套相啮合；所述第二齿轮组件与第一同步器滑套相啮合；12.第一同步器齿毂分别与第一同步器锁止环和第二同步器锁止环间隙配合；13.第一同步器滑套、第一同步器齿毂、第一齿轮组件和第二齿轮组件均套设在第一主轴上。14.本发明的进一步改进在于：15.还包括第一止动环，所述第一止动环位于第一主轴的凹槽处，用于固定第一同步器齿毂；所述第一止动环有两个，分布在第一同步器齿毂两侧。16.钢球弹簧封装式锁止机构包括弹簧和钢球，所述弹簧和钢球封装在第一同步器齿毂的凹槽中，所述钢球位于弹簧的上方，钢球抵在第一同步器滑套的定位槽中。17.第一同步器齿毂包括内花键，第一主轴表面设置有外花键，所述第一同步器齿毂的内花键与第一主轴的外花键相互啮合。18.还包括第一齿轮定位隔垫，所述第一齿轮定位隔垫套设在第一主轴上，用于固定第二齿轮；所述第一齿轮定位隔垫为两个，分别位于第二齿轮的两侧。19.第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈和第一齿轮；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈和第二齿轮；所述第一齿轮组件与第二同步器锁止环的接触面形成第一摩擦副，具体为：第二同步器锁止环弯折形成锥形部分与第一齿轮锥形部分接触形成第一摩擦副；所述第一摩擦副用于同步第一齿轮与第一同步器滑套转速；20.第二齿轮组件与第一同步器锁止环的接触面形成第二摩擦副；具体为：第一同步器锁止环弯折形成锥形部分与第二齿轮锥形部分接触形成第二摩擦副，所述第二摩擦副用于同步第二齿轮与第一同步器滑套转速；21.第一同步器结合齿圈和第二同步器结合齿圈均包含花键齿，用于与第一同步器滑套的内花键相啮合。22.第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈和第一齿轮；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈和第二齿轮；所述第一齿轮组件与第二同步器锁止环的接触面形成第一摩擦副；23.所述第二齿轮组件与第一同步器锁止环的接触面形成第二摩擦副；具体为：所述第一同步器锁止环和第二同步器结合齿圈的接触部位形成第二摩擦副；24.所述第一同步器结合齿圈和第二同步器结合齿圈均包含花键齿，用于与第一同步器滑套的内花键相啮合。25.第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈和第一齿轮；所述第一同步器结合齿圈焊接在第一齿轮的锥形部分上；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈和第二齿轮；所述第二同步器结合齿圈焊接在第二齿轮的锥形部分上。26.第二同步器锁止环包括第一凸爪；所述第一凸爪嵌入第一同步器齿毂缺口中形成间隙配合，第一同步器齿毂和第二同步器锁止环同步转动；27.第一同步器锁止环包括第二凸爪；所述第二凸爪嵌入第一同步器齿毂的另一缺口中形成间隙配合，第一同步器齿毂和第一同步器锁止环同步转动。28.还包括：第一同步器锁止环和第二同步器锁止环分别设置润滑油路；29.所述第二同步器锁止环的两侧设置有第一凸起和第二凸起，中部设置第一环槽，所述第一环槽相对于第一凸起和第二凸起的深度为c，用于收集润滑油，在第二同步器锁止环上的第一锥体的一个侧面设置第一缺口状油槽，所述第一缺口状油槽的深度d大于第一凸起的轴向宽度e，以便润滑油从环槽流过第一缺口状油槽，所述第一缺口状油槽在第二同步器锁止环旋转时，润滑油沿第一外锥面流过，并沿第二同步器锁止环与第一同步器结合齿圈之间的空腔流出，形成润滑油路；30.所述第一同步器锁止环的两侧设置有第三凸起和第四凸起，中部设置第二环槽，所述第二环槽相对于第三凸起和第四凸起的深度为j，用于收集润滑油，在第一同步器锁止环上的第一锥体的一个侧面设置第二缺口状油槽，所述第二缺口状油槽的深度k大于第三凸起的轴向宽度l，以便润滑油从第二环槽流过第二缺口状油槽，所述第二缺口状油槽在第一同步器锁止环旋转时，润滑油沿第二外锥面流过，并沿第一同步器锁止环与第二同步器结合齿圈之间的空腔流出，形成润滑油路。31.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：32.本发明通过同步器摩擦副嵌入到齿轮轮缘与同步器齿毂之间的径向区域，增大同步器的安装空间，减小同步器的安装距离、增加齿轮的齿宽或者减小变速器的总长度；并通过与齿轮配合形成的摩擦副，提高同步器的换挡性能，摩擦半径相比以前变大，同步容量更大；同时取消原来的花键连接的多余材料，具有结构重量轻、成本低和节省空间的特点；同时降低了转动惯量、拖曳扭矩，提升整箱效率。附图说明33.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。34.图1为本发明实施例的小速比变速器同步装置整体剖面图；35.图2为本发明实施例的小速比变速器的侧视剖面图；36.图3为本发明实施例的小速比变速器同步装置的立体图；37.图4为本发明实施例的小速比变速器同步装置的局部剖面图；38.图5为主箱高档位传统同步器示意图；39.图6为本发明实施例的变截面轴用的变速器高档位的嵌入式同步器示意图；40.图7为本发明实施例的第一种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；41.图8为齿轮的结构图；(a)为第一齿轮的结构图；(b)为第二齿轮的结构图；42.图9为同步器结合齿圈的结构图；(a)为第一同步器结合齿圈的结构图；(b)为第二同步器结合齿圈的结构图；43.图10为齿轮与同步器结合齿圈结合的示意图；(a)为第一齿轮与第一同步器结合齿圈结合的示意图；(b)为第二齿轮与第二同步器结合齿圈结合的示意图；44.图11为第二同步器锁止环的一种结构图；45.图12为第一同步器锁止环的结构图；(a)为第一同步器锁止环的一种结构图；(b)为第一同步器锁止环的另一种结构图；46.图13为第二同步器锁止环的另一种结构图；47.图14为本发明实施例的第二种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；48.图15为本发明实施例的第三种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；49.图16为本发明实施例的坡口开设形式示意图；其中(a)为电子束或激光束焊接；(b)为齿圈齿轮开坡口焊接；(c)为齿圈开坡口焊接；(d)为齿轮开坡口焊接；50.图17为本发明实施例的第四种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；51.图18为本发明实施例的第五种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；52.图19为本发明实施例的第六种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；53.图20为本发明实施例的第七种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；54.图21为本发明实施例的第八种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；55.图22为本发明实施例的第九种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；56.图23为本发明实施例的第十种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；57.图24为本发明实施例的第十一种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；58.图25为本发明实施例的第十二种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图；59.图26为本发明实施例的第十三种主箱高档位非对称嵌入式同步器示意图。60.其中，21-第一同步器滑套；22-第一同步器锁止环；22a-第二锥体；22b-第二环槽；22c-第二外锥面；22d-第三凸起；22e-第四凸起；22f-第二缺口状油槽；22h-第二凸爪；23-第二同步器锁止环；23a-第一锥体；23b-第一环槽；23c-第一外锥面；23d-第一凸起；23e-第二凸起；23f-第一缺口状油槽；23h-第一凸爪；24-钢球弹簧封装式锁止机构；25-第一摩擦副；26-第一同步器结合齿圈；26a-第三凸台；26b-第一空腔；26c-第一锥面；26d-第一内圆面；27-第二同步器结合齿圈；27a-第四凸台；27b-第二空腔；27c-第二锥面；27d-第二内圆面；28-第一同步器齿毂；29-第一主轴；30-第一止动环；31-第一齿轮；31a-第一空间；31b-第一凸台；31c-第一外圆面；32-第二齿轮；32a-第二空间；32b-第二凸台；32c-第二外圆面；33-第一齿轮定位隔垫；34-第二摩擦副；41-第二同步器滑套；42-第一同步器摩擦环；43-第二同步器摩擦环；44-同步器柱销；45-同步器压缩弹簧；46-第三同步器结合齿圈；47-第四同步器结合齿圈；48-第二同步器齿毂；49-第二主轴；50-第二止动环；51-第三齿轮；52-第四齿轮；53-第二齿轮定位隔垫。具体实施方式61.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。62.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。63.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。64.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。65.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。66.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。67.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：68.参见图1、图2、图3和图4，本发明公布了一种小速比变速器同步装置；包括：第一齿轮组件、第二齿轮组件、第一同步器滑套21、第一同步器锁止环22、第二同步器锁止环23、钢球弹簧封装式锁止机构24、第一同步器齿毂28和第一主轴29；69.第一同步器滑套21包括内花键，所述第一同步器齿毂28包括外花键和凹槽，第一同步器滑套21的内花键和第一同步器齿毂28的外花键的相互啮合；钢球弹簧封装式锁止机构24位于第一同步器齿毂28的凹槽中；所述钢球弹簧封装式锁止机构24与第一同步器齿毂28为间隙配合；70.第一同步器锁止环22和第二同步器锁止环23位于钢球弹簧封装式锁止机构24的两侧；71.第二齿轮组件与第一同步器锁止环22的接触面形成第二摩擦副34；所述第二摩擦副34用于同步第二齿轮组件与第一同步器滑套21转速；72.第一齿轮组件与第二同步器锁止环23的接触面形成第一摩擦副25；所述第一摩擦副25用于同步第一齿轮组件与第一同步器滑套21转速；73.第一齿轮组件与第一同步器滑套21相啮合；所述第二齿轮组件与第一同步器滑套21相啮合；74.第一同步器齿毂28分别与第一同步器锁止环22和第二同步器锁止环23间隙配合；75.第一同步器滑套21、第一同步器齿毂28、第一齿轮组件和第二齿轮组件均套设在第一主轴29上。76.还包括第一止动环30，第一止动环30位于第一主轴29的凹槽处，用于固定第一同步器齿毂28；所述第一止动环30有两个，分布在第一同步器齿毂28两侧。77.钢球弹簧封装式锁止机构24包括弹簧和钢球，弹簧和钢球封装在第一同步器齿毂28的凹槽中，钢球位于弹簧的上方，钢球抵在第一同步器滑套21的定位槽中。78.第一同步器齿毂28包括内花键，第一主轴29表面设置有外花键，所述第一同步器齿毂28的内花键与第一主轴29的外花键相互啮合。79.还包括第一齿轮定位隔垫33，第一齿轮定位隔垫33套设在第一主轴29上，用于固定第二齿轮32；第一齿轮定位隔垫33为两个，分别位于第二齿轮32的两侧。80.第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈26和第一齿轮31；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈27和第二齿轮32；所述第一齿轮组件与第二同步器锁止环23的接触面形成第一摩擦副25，具体为：第二同步器锁止环23弯折形成锥形部分与第一齿轮31锥形部分接触形成第一摩擦副25；所述第一摩擦副25用于同步第一齿轮31与第一同步器滑套21转速；81.第二齿轮组件与第一同步器锁止环22的接触面形成第二摩擦副34；具体为：第一同步器锁止环22弯折形成锥形部分与第二齿轮32锥形部分接触形成第二摩擦副34，所述第二摩擦副34用于同步第二齿轮32与第一同步器滑套21转速；82.第一同步器结合齿圈26和第二同步器结合齿圈27均包含花键齿，用于与第一同步器滑套21的内花键相啮合。83.第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈26和第一齿轮31；所述第一同步器结合齿圈26焊接在第一齿轮31的锥形部分上；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈27和第二齿轮32；所述第二同步器结合齿圈27焊接在第二齿轮32的锥形部分上。84.第二同步器锁止环23包括第一凸爪23h；第一凸爪23h嵌入第一同步器齿毂28缺口中形成间隙配合，第一同步器齿毂28和第二同步器锁止环23同步转动；85.第一同步器锁止环22包括第二凸爪22h；第二凸爪22h嵌入第一同步器齿毂28的另一缺口中形成间隙配合，第一同步器齿毂28和第一同步器锁止环22同步转动。86.装配时沿第一主轴29从右向左安装；先安装第二齿轮32右侧的第一齿轮定位隔垫33，再依次装第二齿轮32、第二齿轮32右侧的第一齿轮定位隔垫33、第一同步器锁止环22、位于第一同步器齿毂28一侧的第一止动环30、第一同步器齿毂28、位于第一同步器齿毂28另一侧第一止动环30、钢球弹簧封装式锁止机构24、第一同步器滑套21、第二同步器锁止环23和第一齿轮31，由此完成装配过程，拆卸时顺序相反。87.参见图5，主箱高档位传统同步器包括第二同步器滑套41、第一同步器摩擦环42、第二同步器摩擦环43、同步器柱销44、同步器压缩弹簧45、第三同步器结合齿圈46、第四同步器结合齿圈47、第二同步器齿毂48、第二主轴49、第二止动环50、第三齿轮51、第四齿轮52和第二齿轮定位隔垫53。88.第二同步器滑套41的内花键与第二同步器齿毂48的外花键相啮合，第一同步器摩擦环42和第二同步器摩擦环43位于同步器柱销44的两端，所述同步器柱销44位于第二同步器齿毂48的内孔中，同步器柱销44插入同步器压缩弹簧45中，第三同步器结合齿圈46与第二同步器摩擦环43相契合；第四同步器结合齿圈47与第一同步器摩擦环42相契合；第二同步器齿毂48通过花键与第二主轴49连接，第二同步器齿毂48两侧通过第二止动环50轴向固定在第二主轴49上，第四齿轮52通过第二齿轮定位隔垫53定位在第二主轴49上，中间通过键穿过防止转动，保证花键隔垫与第二主轴49同速转动。第三同步器结合齿圈46端面轴向被第三齿轮51的端面限制；第四同步器结合齿圈47端面轴向被第四齿轮52的端面限制；被第三齿轮51和第四齿轮52端面限制的轴向距离称为同步器的安装距离a；89.传统同步器由于同步器摩擦环锥面与结合齿圈凸起的锥形面形成摩擦副从而占用轴向宽度，在变速器总长度确定不能增加的情况下导致通过减小同步器的安装距离a而增加齿轮宽度来提高寿命较为困难。90.由于嵌入式同步器的两个显著特点，为同步器的布设预留了径向和轴向空间，原传统同步器的安装距离a可进一步减小至b，轴向空间可压缩20％～50％以上，节省的轴向空间增加到齿轮宽度上，可以提高齿轮寿命成指数级增长，这对齿轮寿命的提高具有创新性突破。91.以下图中所示a、b的含义相同，b代表嵌入式同步器的安装距离，b相比a都有同样压缩轴向空间的作用，后续不再赘述。92.参见图6，本发明公布了一种变截面轴用的变速器高档位的嵌入式同步器，在变速器高档位传递扭矩不大且第一主轴29满足强度富余的前提下，可以适当变小高档位的第一主轴29的外径变成阶梯轴，从而为嵌入式同步器的布设留备空间。图6中，高档位的嵌入式同步器布设在第一主轴29的变小轴径位置，而中档区及低档区布设在第一主轴29的未变小轴径位置，另外在变小轴径上采用六角键穿过第一齿轮定位隔垫33防止旋转，六角键轴向采用定位销来定位。由此可以增大第一同步器齿毂28花键外缘部分厚度以保证第一同步器齿毂28花键部分的强度；另外可以避免第一同步器齿毂28花键外缘部分与第二同步器锁止环23的锥面干涉。93.参见图7，本发明公布了一种变速器高档位非对称的嵌入式同步器；第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈26和第一齿轮31；所述第一齿轮31轮缘一侧向内凹形成第一空间31a，再向外延伸形成第一凸台31b，第一同步器结合齿圈26向下延伸形成第一锥面26c，再向内延伸形成第二凸台26a，第二凸台26a内侧形成第一内圆面26d，第一空间31a与第二凸台26a间隙配合,第一凸台31b和第一内圆面26d焊接配合形成整体保证第一同步器结合齿圈26的强度并传递扭矩；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈27和第二齿轮32；第二齿轮32轮缘一侧向内凹形成第二空间32a，再向外延伸形成第二凸台32b，第二同步器结合齿圈27向下延伸形成第二锥面27c，再向内延伸形成第四凸台27a，第四凸台27a内侧形成第二内圆面27d，第二空间32a与第四凸台27a间隙配合,第二凸台32b和第二内圆面27d焊接配合形成整体保证第二同步器结合齿圈27的强度并传递扭矩。94.所述第一齿轮组件包括：第一同步器结合齿圈26和第一齿轮31；所述第二齿轮组件包括：第二同步器结合齿圈27和第二齿轮32；所述第一齿轮组件与第二同步器锁止环23的接触面形成第一摩擦副25，具体为：所述第二同步器锁止环23和第一同步器结合齿圈26的接触部位形成第一摩擦副25；第二同步器锁止环23向内弯折部分形成第一锥体23a与第一同步器结合齿圈26的第一空腔26b间隙配合，保证第二同步器锁止环23在第一空腔26b内径向转动，第二同步器锁止环23向内弯部分形成第一外锥面23c，第一外锥面23c与第一锥面26c相互配合形成第一摩擦副25；在同步器同步过程中相互起摩擦作用，从而实现同步过程。95.第二齿轮组件与第一同步器锁止环22的接触面形成第二摩擦副34；具体为：所述第一同步器锁止环22和第二同步器结合齿圈27的接触部位形成第二摩擦副34；第一同步器锁止环22向内弯折部分形成第二锥体22a与第二同步器结合齿圈27的第二空腔27b间隙配合，保证第一同步器锁止环22在第二空腔27b内径向转动，第一同步器锁止环22向内弯部分形成第二外锥面22c，第二外锥面22c与第二锥面27c相互配合形成第二摩擦副34；如图8、图9和图10所示，在同步器同步过程中相互起摩擦作用，从而实现同步过程。96.第一同步器锁止环22和第二同步器锁止环23上设置了润滑油路，第二同步器锁止环23的两侧设置有第一凸起23d和第二凸起23e，中部设置第一环槽23b，所述第一环槽23b相对于第一凸起23d和第二凸起23e的深度为c，c应该为正值且足够大，以便在零件旋转时收集足够的润滑油，第一环槽23b可称为收油槽；为便于润滑油流动，在第二同步器锁止环23上的第一锥体23a的一个侧面设置第一缺口状油槽23f，第一缺口状油槽23f的形状可为梯形、长方形、槽形、弧形等多种形式；第一缺口状油槽23f的深度d大于第一凸起23d的轴向宽度e，以便润滑油从第一环槽23b流过第一缺口状油槽23f，第一缺口状油槽23f在第二同步器锁止环23旋转时，润滑油沿第一外锥面23c流过，并沿第二同步器锁止环23与第一同步器结合齿圈26之间的空腔流出，形成润滑油路；第一外锥面23c一般设置有耐磨摩擦材料，从而沿着切向力作用下继续流动，对整个第一外锥面23c进行润滑，带走同步过程中产生的摩擦热量。97.第一同步器锁止环22的两侧设置有第三凸起22d和第四凸起22e，中部设置第二环槽22b，所述第二环槽22b相对于第三凸起22d和第四凸起22e的深度为j，j应该为正值且足够大，以便在零件旋转时收集足够的润滑油，第二环槽22b可称为收油槽；为便于润滑油流动，在第一同步器锁止环22上的第一锥体22a的一个侧面设置第二缺口状油槽22f，第二缺口状油槽22f的形状可为梯形、长方形、槽形、弧形等多种形式；第二缺口状油槽22f的深度k大于第三凸起22d的轴向宽度l，以便润滑油从第二环槽22b流过第二缺口状油槽22f，第二缺口状油槽22f在第一同步器锁止环22旋转时，润滑油沿第二外锥面22c流过，并沿第一同步器锁止环22与第二同步器结合齿圈27之间的空腔流出，形成润滑油路；第一外锥面22c一般设置有耐磨摩擦材料，从而沿着切向力作用下继续流动，对整个第二外锥面22c进行润滑，带走同步过程中产生的摩擦热量，具体结构如图11和图12(a)所示。98.参见图12(b)和图13，第二同步器锁止环23包括第一凸爪23h；第一凸爪23h嵌入第一同步器齿毂28缺口中形成间隙配合，第一凸爪23h可相对第一同步器齿毂28缺口旋转一定角度，在第一同步器齿毂28旋转时，第一同步器齿毂28和第二同步器锁止环23可同步转动；第一同步器锁止环22包括第二凸爪22h；第二凸爪22h嵌入第一同步器齿毂28另一缺口中形成间隙配合，第二凸爪22h可相对第一同步器齿毂28的另一缺口旋转一定角度，在第一同步器齿毂28旋转时，第一同步器齿毂28和第一同步器锁止环22同步转动。99.第二同步器锁止环23向外伸的第一凸爪23h和第一同步器锁止环22向外伸的第二凸爪22h靠近齿毂的端面可防止钢球弹簧封装式锁止机构24从齿毂中脱出掉落，钢球弹簧封装式锁止机构24与第一同步器齿毂28为间隙配合，安装在第一同步器齿毂28肋部的“工”字型槽内，钢球弹簧封装式锁止机构24可沿第一同步器齿毂28的“工”字型槽轴向移动，钢球弹簧封装式锁止机构24的头部装有钢球，与第一同步器滑套21的弧形凹槽接触配合，可以在弧形凹槽中滚动并滑动。100.参见图14，本发明公布了一种在图7基础上改变第二齿轮32的第一齿轮定位隔垫33结构的新定位方式，图7采用的是齿轮花键隔垫定位；而当第二齿轮32为直齿或者斜齿且轴向力不大的情况下，并能保证卡簧便于拆装时可以选择采用止动环来定位，止动环安装时可以采用卡簧钳或类似铜套的工装压到位。101.参见图15，本发明公布了一种主箱高档位的嵌入式同步器，第一齿轮31的第一凸台31b的第一外圆面31c与第一同步器结合齿圈26的凸起部的第一内圆面26d焊接，第二齿轮32的第二凸台32b的第二外圆面32c与第二同步器结合齿圈27的凸起部的第二内圆面27d焊接。其中，齿圈与齿轮的连接方式为焊接。焊接时可以采用高能束焊接或坡口焊接；参见图16，图16a中，高能束焊接可以为激光束和电子束焊接方式；也可以采用开设坡口的堆焊方式，且坡口的开设方式可以有多种形式。图16b结合齿圈和齿轮均开设坡口；图16c为结合齿圈单独开设坡口，图16d所示为齿轮开设坡口。102.参见图17，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，第二同步器结合齿圈27下部向外凸出朝上部分形成一外锥面、朝下部分形成一柱状内孔、第一同步器锁止环22向右上侧弯折形成一内锥面，该内锥面与第二同步器结合齿圈27的外锥面配合设置形成一摩擦副，摩擦材料可设置在任一锥面或者同时设置在两个锥面上，如可设置在第二同步器结合齿圈27的外锥面上，或第一同步器锁止环22的内锥面上，或者两者同时设置。第二同步器结合齿圈27上部和下部之间形成一开放式空腔，将第一同步器锁止环22的锥体部分嵌入其中，由此可节省空间。第二同步器结合齿圈27下部的柱状内孔与齿轮端面的凸台部分相互连接，连接方式为焊接，具体如图15的方式，不再赘述。103.参见图18，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是在图15结构的基础上变更了两侧齿圈与齿轮的连接方式，第二同步器结合齿圈27与第二齿轮32采用花键连接方式，第二同步器结合齿圈27内孔处形成内花键，第二齿轮32沿端面外翻凸起部分形成外花键；第一同步器结合齿圈26与第一齿轮31也采用花键连接方式，第一同步器结合齿圈26为内花键，第一齿轮31为外花键。当采用花键连接时，在满足强度要求的情况下，连接长度可比焊接连接长度短，类似图中结构的改变都在本发明的保护范围内。104.参见图19，本发明公布一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是在图15结构的基础上变更了两侧齿圈与齿轮的连接方式，第二同步器结合齿圈27与第二齿轮32采用花键连接方式；第二齿轮32内孔处形成内花键，第二同步器结合齿圈27沿肋部端面外翻凸起部分形成外花键；第一同步器结合齿圈26与第一齿轮31也采用花键连接方式，第一齿轮31为内花键，第一同步器结合齿圈26为外花键。当采用花键连接时，在满足强度要求的情况下，连接长度可比焊接连接长度短，类似图中结构的改变都在本发明的保护范围内。另外图18和图19介绍的齿圈与齿轮的连接方式可以组合使用，即第二同步器结合齿圈27为内花键，第二齿轮32为外花键，第一同步器结合齿圈26为外花键，第一齿轮31为内花键；或第二同步器结合齿圈27为外花键，第二齿轮32为内花键，第一同步器结合齿圈26为内花键，第一齿轮31为外花键。105.参见图20，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是一侧为单锥面，另一侧为双锥面；单锥面一侧的结构同图15所示，双锥面一侧增加一个外摩擦环和一个内摩擦环；外摩擦环外锥面与第二同步器结合齿圈27的内锥面组成一个摩擦锥面，外摩擦环内锥面与内摩擦环外锥面组成一摩擦锥面，同步器同步过程中，两个锥面同时起作用，从而相比单锥面同步器，同步时间可以更短。第一同步器锁止环22沿周向开设通槽状或通孔状结构，开设数量可以为3个及以上，同时外摩擦环的轴向凸起部分可以为矩形台，或椭圆形台等凸台结构，该凸台与第一同步器锁止环22的通槽或通孔配合同步转动。第二同步器结合齿圈27沿周向开设通槽状或通孔状结构，开设数量可以为3个及以上，同时内摩擦环的轴向凸起部分可以为矩形台，或椭圆形台等凸台结构，该凸台与第二同步器结合齿圈27的通槽或通孔配合同步转动。内摩擦环的内侧可以为锥形或柱形。第二同步器结合齿圈27下部的柱状内孔与齿轮端面的凸台部分相互连接，连接方式为焊接，具体如图15的方式，实现同步转动。106.参见图21，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是一侧为单锥面，另一侧为双锥面；与双锥面配合的第二同步器结合齿圈27与第二齿轮32为焊接结构；是在图20的基础上将第二同步器结合齿圈27的通槽或通孔变更为第二同步器结合齿圈27与第二齿轮32的中部开设盲槽或盲孔结构，该盲孔结构可延伸到第二齿轮32的肋部，开设数量可以为3个及以上。内摩擦环的轴向凸台结构与该盲槽或盲孔结构配合同步转动。107.参见图22，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是在图21的基础上，将第二同步器结合齿圈27的肋部端面凸起去掉变为与端面平齐，同时缩短第二齿轮32的第一齿轮定位隔垫33的退刀槽宽度，从而可以保证焊接有效长度不变，另外第二同步器结合齿圈27和第二齿轮32焊接后再钻盲孔或盲槽时可以保证钻杆或铣刀刀柄的刚性，保证钻孔或铣槽更易实现、也容易进行肋部端面的车加工。108.参见图23，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是在图20的基础上，该结构是一侧为单锥面，另一侧为双锥面；单锥面一侧的结构同图15所示，双锥面一侧增加一外摩擦环和一内摩擦环，外摩擦环外锥面与第二齿轮32端面凸起的内锥面组成一摩擦锥面，外摩擦环内锥面与内摩擦环外锥面组成一摩擦锥面，同步器同步过程中，两个锥面同时起作用，从而相比单锥面同步器，同步时间可以更短。第一同步器锁止环22沿周向开设通槽状或通孔状结构，开设数量可以为3个及以上，同时外摩擦环的轴向凸起部分可以为矩形台，或椭圆形台等凸台结构，该凸台与第一同步器锁止环22的通槽或通孔配合同步转动。第二齿轮32沿周向开设盲槽状或盲孔状结构，结构强度允许情况下，也可为通槽状或通孔状结构，开设数量可以为3个及以上，同时内摩擦环的轴向凸起部分可以为矩形台，或椭圆形台等凸台结构，该凸台与第二齿轮32的盲槽或盲孔配合同步转动。内摩擦环的内侧可以为锥形或柱形。此结构取消了第二同步器结合齿圈27的摩擦锥面，第二同步器结合齿圈27的柱状内孔与第二齿轮32端面凸台外圆相互连接，连接方式为焊接，具体如图15的方式，实现同步转动。同时第二同步器结合齿圈27右侧凸台有一部分嵌入第二齿轮32的轮缘下部，实现了节省空间的目的。为降低第二同步器结合齿圈27的转动惯量和重量，在左端面内侧设置有一大斜口或大弧形等结构。109.参见图24，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是一侧为单锥面，另一侧为双锥面，该结构是在图23的基础上，在焊接强度满足的情况下，将第二同步器结合齿圈27右侧凸台去掉，右侧端面直接与第二齿轮32焊接，其它结构类似，双锥面设置在焊接结构下方，结构紧凑。110.参见图25，本发明公布了一种主箱高档位非对称嵌入式同步器，左侧单锥面、右侧为双锥面、结合齿圈无嵌入齿轮中，左右侧的结构可根据空间及位置需要进行组合布置，以满足不同功能要求。111.参见图26，本发明公布了一种主箱高档位非对称的嵌入式同步器，该结构是在图25的基础上，在第二同步器结合齿圈27内孔与凸台外圆之间部分强度足够的情况下，将第二同步器结合齿圈27内孔直径增大，由此也可将双锥面内外环摩擦半径增大、由此可以增大双锥面同步器的同步容量，进一步缩短同步时间。112.上述所列所有结构的同步器摩擦副上的摩擦材料可以设置在相互配合的任一摩擦锥面上或同时设置在两个摩擦锥面上；增加的摩擦材料可以为粘接碳纤维、碳颗粒等碳复合摩擦材料或喷钼、铜合金、烧结铜、以及树脂类摩擦材料，具有类似摩擦材料的结构都在本发明的保护范围内；113.上述所列所有结构的第一同步器结合齿圈26、第二同步器结合齿圈27、第二齿轮32和第一齿轮31的焊接，可采用热处理前焊接、也可以采用热处理前防渗热处理后再焊接的方式，不同工艺生产的类似结构均为本发明的保护范围。114.实施方式如下：115.本发明嵌入式同步器的工作原理：以图1为例，当从中间位置(空挡)向右侧档位移动时，第一同步器滑套21在换挡拨叉的作用下带动钢球弹簧封装式锁止机构24轴向移动，当移动到与第一同步器锁止环22接触时，第一同步器锁止环22的锥面与第二齿轮32的锥面或第二同步器结合齿圈27的锥面压紧，由于两者转速差不同，从而在锥面间产生摩擦力矩，在摩擦力矩的作用下，第一同步器锁止环22相对第一同步器滑套21周向旋转1/4个花键齿距，第一同步器滑套21进一步移动，越过钢球弹簧封装式锁止机构24，与锁止环22的花键齿斜面接触产生锁止力，此时开始同步两者转速，同步结束后，锥面摩擦力矩消失，第一同步器锁止环22的花键齿在第一同步器滑套21的周向分力作用下周向反转一定角度，第一同步器滑套21穿过第一同步器锁止环22，与第二同步器结合齿圈27的花键齿啮合，动力通过第二齿轮32输入，经第二同步器结合齿圈27、第一同步器滑套21和第一同步器齿毂28传递，并从第一主轴29输出，完成挂挡过程。116.本发明嵌入式同步器双锥面同步器的工作原理：以图20为例，当从中间位置(空挡)向右侧档位移动时，第一同步器滑套21在换挡拨叉的作用下带动钢球弹簧封装式锁止机构24轴向移动，当移动到与第一同步器锁止环22接触时，第一同步器锁止环22的右端面与内摩擦环左端面接触，在换挡拨叉推动下，内摩擦环外锥面挤压外摩擦环内锥面、外摩擦环外锥面挤压第二同步器结合齿圈27的锥面。第一同步器锁止环22与外摩擦环、第一同步器滑套21和步器齿毂28为同一转速，而内摩擦环与第二同步器结合齿圈27、第二齿轮32为另一转速，由于两者转速差不同，从而在两对锥面间产生摩擦力矩，在摩擦力矩的作用下，第一同步器锁止环22相对第一同步器滑套21周向旋转1/4个花键齿距，第一同步器滑套21在进一步移动，越过钢球弹簧封装式锁止机构24，与第一同步器锁止环22的花键齿斜面接触产生锁止力，此时开始同步两者转速，同步结束后，锥面摩擦力矩消失，第一同步器锁止环22的花键齿在第一同步器滑套21的周向分力作用下周向反转一定角度，第一同步器滑套21穿过第一同步器锁止环22，与第二同步器结合齿圈27的花键齿啮合，动力通过第二齿轮32输入，经第二同步器结合齿圈27、第一同步器滑套21和第一同步器齿毂28传递，并从第一主轴29输出，完成挂挡过程。117.本发明采用钢球弹簧封装式锁止机构24结构，可保证在同步器挂上档后，钢球和弹簧不能从锁止机构中脱出，由此可以使用较小的滑套宽度，从而实现较小的安装距和挂挡行程。118.同步器外摩擦环小端面、同步器内摩擦环小端面径向都开设有梯形状或矩形状的润滑油槽，便于对同步器摩擦锥面润滑，带走摩擦过程中产生的热量，润滑油在离心力的作用下先进入内摩擦环大端面，最后进入两个摩擦副锥面间。119.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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