第一章第三节

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当变速器由二档换入三档（直接档）时，接合套8从二档退到空档，齿轮1和接合套 8连同锁环9都在其本身及其所联系的一系列运动件的惯性作用下，继续沿原方向（如图中箭头所示）旋转。

在挂三档时，用拨叉3拨动接合套8并带动滑块2一起向左移动。当滑块左端面与锁环9的缺口12的端面接触时，便推动锁环9压向齿轮1，使锁环9的内锥面压向齿轮1的外锥面。由于两锥面具有转速差（n1＞n9），所以一接触便产生摩擦作用。齿轮1即通过摩擦作用带动锁环相对于接合套超前转过一个角度，直到锁环9的缺口12与滑块的另一侧面接触时，锁环便与接合套同步转动。此时，接合套的齿与锁环的齿错开了约半个齿厚，从而使接合套的齿端倒角面与锁环相应的齿端倒角面正好互相抵触而不能进入啮合

驾驶员的换档操纵力通过接合套作用于锁环的锁止角斜面上，在此斜面上产生的法向压力为N。法向压力N可分解为轴向力F1和切向力F2。切向力F2所形成的力矩M2有使锁环相对于接合套向后（用箭头指示M2）转动的趋势，称为拨环力矩。轴向力 Fl则使齿轮1 通过摩擦锥面对锁环9作用一与转动方向同向摩擦力矩M1（用箭头指示M1）。这一摩擦力矩M1阻止锁环相对接合套向后退转。

如果拨环力矩M2大于摩擦力矩M1，则锁环9即可相对于接合套向后退转一个角度，以便二者进入接合；若M2＜M1（此时还有滑块对锁环缺口一侧的阻挡作用），则二者相对位置不变，不可能进入接合。在设计同步器时，适当地选择锁止角和摩擦锥面的锥角，便能保证在达到同步（n1=n9）之前，齿轮1施加在锁环9上的摩擦力矩M1总是大于切向力F2形成的拨环力矩M2，不论驾驶员通过操纵机构加在接合套上的轴向推力有多大，接合套齿端与锁环齿端总是互相抵触而不能接合。

锁环9对接合套的锁止作用是由于上述摩擦力矩M1造成的。因为此摩擦力矩的作用与锁环9（及与之连接的接合套8、花键毂7、变速器输出轴及整个汽车等）和齿轮1（及与之连接的离合器从动部分和变速器内部分齿轮）两部分的转动惯性有关，故称此种同步器为"惯性式"同步器。

继续加力于接合套上，摩擦作用使齿轮1与锁环9转速很快趋于一致，紧接着两者间的相互转动趋势也迅速降低，摩擦力矩M1也相应迅速降低。当拨环力矩M2大于摩擦力矩M1时，便使锁环相对于接合套向后退转一个角度。在锁环的摩擦带动下，齿轮1及与之相连的所有零件跟锁环一起相对于接合套向后退转一个角度。当滑块对正缺口12的中央时,接合套花键齿圈与锁环的花键齿圈不再抵触，接合套8继续左移，而与锁环的花键齿圈进入接合状态，锁环的锁止作用即行消失。

接合套与锁环接合后，轴向力F1不再存在，锥面间的摩擦力矩也就消失。如果此时接合套8花键齿与齿轮1的花键齿发生抵触，则接合套8花键齿作用在齿轮1花键齿端斜面上有切向分力，使齿轮1及其相连零件相对于锁环及接合套转过一个角度，使接合套与齿轮l进入接合，而最后完成了换入三档（由低速档换入高速档）的全过程。

如果是由三档（直接档）换入二档（由高速档换入低速档），上述过程也适用。但此时齿轮4是被加速到与锁环5（亦即与接合套8）同步，从而使接合套8先后与锁环5及齿轮4进入啮合而完成换档过程。

如下图所示为其四、五档同步器。两个有内锥面的锥盘2分别固定在带有外花键齿圈的第一轴齿轮1和第二轴四档齿轮6上。与之相对应的是两个有外锥面的摩擦环3。在接合套5凸缘的同一圆周上均匀开有六个轴向孔，与孔配合的三个锁销8和三个定位销4相互间隔地从孔中自由穿过。锁销8的两端与摩擦环3相铆接（将锁销8与摩擦环3组件单独显示），定位销4的两端贴于锥形摩擦环3的内侧面，略有间隙。锁销8的中部与接合套5凸缘相对处比较细（将锁销8的中部单独显示），在其直径变化处和接合套5上相应的销孔两端有角度相同的倒角――锁止角。只有在锁销与接合套孔对中时，接合套方能沿锁销轴向移动（演示锁销与接合套孔对中时，接合套沿锁销轴向移动的情况）。在接合套上定位销孔中部钻有斜孔，内装弹簧11，把钢球10顶向定位销中部的环槽（见A－A剖面图），以保证同步器处于正确的空档位置。