Муфта синхронизатора

Синхронизатор КПП: устройство и принцип работы

Синхронизатор КПП — механизм, предназначенный для выравнивания частоты вращения вала коробки передач и шестерни. Сегодня практически все механические и роботизированные коробки передач синхронизированы, т.е. оснащены этим устройством. Этот важный элемент в коробке передач позволяет сделать процесс переключения плавным и быстрым. Из статьи узнаем, что представляет собой синхронизатор, для чего он нужен и каков ресурс его эксплуатации; разберемся также в устройстве механизма и познакомимся с принципом его работы.

Назначение синхронизатора

Общий вид синхронизатора

Синхронизатором оснащаются все передачи современных КПП легковых автомобилей, включая передачу заднего хода. Его назначение в следующем: обеспечение выравнивания частоты вращения вала и шестерни, что является обязательным условием для безударного включения передач.

Синхронизатор не только обеспечивает плавность переключения передач, но и способствует снижению уровня шума. Благодаря элементу снижается степень физического износа механических деталей коробки, что, в свою очередь, влияет на срок службы всей КПП.

Кроме того, синхронизатор упростил принцип переключения передач, сделав его более удобным для водителя. До появления этого механизма переключение скоростей происходило с помощью двойного выжима сцепления и перевода коробки передач в нейтральную передачу.

Конструкция синхронизатора

Устройство синхронизатора

Синхронизатор состоит из следующих элементов:

ступица с сухарями
муфта включения
блокировочные кольца
шестерня с фрикционным конусом

Основу узла составляет ступица, имеющая внутренние и наружные шлицы. С помощью первых она соединяется с валом коробки передач, перемещаясь по нему в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой.

Ступица имеет три паза, расположенных под углом в 120 градусов относительно друг друга. В пазах находятся подпружиненные сухари, которые помогают фиксировать муфту в нейтральном положении, то есть в тот момент, когда синхронизатор не работает.

Муфта служит для обеспечения жесткого соединения вала коробки передач и шестерни. Она находится на ступице, а с внешней стороны соединяется с вилкой коробки передач. Блокировочное кольцо синхронизатора необходимо для синхронизации частоты вращения при помощи силы трения, оно препятствует замыканию муфты до того момента, пока вал и шестерня не будут иметь одинаковую скорость.

Внутренняя часть кольца имеет форму конуса. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения и снизить усилие при переключении скоростей используются многоконусные синхронизаторы. Помимо одиночных применяются и двойные синхронизаторы.

Двойной синхронизатор помимо конического кольца, которое крепится к шестерне, включает в себя внутреннее и наружное кольца. Коническая поверхность шестерни здесь уже не используется, а синхронизация происходит за счет использования колец.

Принцип работы синхронизатора КПП

Схема работы синхронизатора

В выключенном состоянии муфта занимает среднее положение, а шестерни свободно вращаются на валу. При этом передачи крутящего момента не происходит. В процессе выбора передачи вилка передвигает муфту к шестерне, а муфта, в свою очередь, пододвигает блокировочное кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни и проворачивается, делая дальнейшее продвижение муфты невозможным.

Под воздействием силы трения происходит синхронизация скоростей шестерни и вала. Муфта свободно перемещается далее и жестко соединяет шестерню и вал коробки передач. Начинается передача крутящего момента и движение автомобиля на выбранной скорости.

Несмотря на достаточно сложное устройство узла, алгоритм синхронизации длится всего несколько долей секунд.

Ресурс синхронизатора

При любых неисправностях, связанных с переключением скоростей, в первую очередь необходимо исключить проблемы со сцеплением и только потом проверять синхронизатор.

Самостоятельно выявить неисправность узла можно по следующим признакам:

Шум при работе коробки передач. Это может говорить об искривлении блокирующего кольца или о том, что конус изношен
Самопроизвольное выключение передач. Эту проблему можно связать с муфтой, либо с тем, что шестерня изжила свой ресурс
Затрудненное включение передачи. Это напрямую указывает на то, что синхронизатор пришел в негодность

Ремонт синхронизатора очень трудоемкий процесс. Лучше просто заменить изношенный механизм на новый.

Продлить срок службы синхронизатора и КПП в целом поможет соблюдение следующих правил:

Избегать агрессивного стиля вождения, резких стартов
Правильно выбирать скорость движения и нужную передачу
Своевременно проводить техническое обслуживание КПП
Своевременно проводить замену масла, предназначенного именно для данного вида КПП
Полностью выжимать сцепление перед переключением передач

techautoport.ru

Муфта синхронизатора КПП 5-ой передачи ВАЗ (2108-2112, 2170) в сборе Купить по цене 719 р.

Уважаемые покупатели, во избежание ошибок при отправке муфты синхронизатора ВАЗ (2108) КПП 5-ой передачи в сборе, в строке "Комментарий" указывайте модель вашего автомобиля, год выпуска.

Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, развиваемого двигателем с целью получения различных тяговых усилий на ведущих колесах при трогании автомобиля с места, разгоне, движении и преодолении дорожных препятствий; изменения скорости и направления движения автомобиля; возможности движения автомобиля с малыми скоростями, которые не могут быть обеспечены двигателем, и отсоединения на длительное время двигателя от трансмиссии на стоянке или при движении автомобиля по инерции (накатом).

В состав комплекта муфты синхронизатора 2108 -1701176 в сборе входят:

Муфта синхронизатора 5 передачи 2108 - 1701116-10 – 1 шт.;

Ступица синхронизатора с сухарями и пружинами 21083 – 1701174 -10 – 1 шт.;

Коробка КПП ВАЗ 21083 – двухвальная, пятиступенчатая коробка передач, которая объединяется дифференциалом и основной передачей, включается рычагом, находящимся в салоне машины.

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными. В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор.

Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения – установкой дополнительных фрикционных колец.

Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, блокирующего кольца и шестерни с фрикционным конусом. В конструкции коробки передач один синхронизатор обслуживает две передачи (шестерни).

1. блокирующее кольцо; 2. ступица; 3. сухарь; 4. кольцевая пружина; 5. фрикционный конус шестерни; 6. шестерня; 7. блокирующее кольцо; 8.муфта синхронизатора; 9. сухарь; 10. шестерня.

Конструктивной основой синхронизатора является ступица. Она имеет внутренние и наружные шлицы. С помощью внутренних шлицев ступица соединяется с вторичным валом коробки передач и имеет возможность осевого перемещения по нему в разные стороны. Наружные шлицы соединяют ступицу с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120° выполнены три паза, в которые установлены подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и способствуют блокировке муфты на этапе синхронизации.

Муфта включения (другое название – муфта синхронизатора) обеспечивает жесткое соединение вала и шестерни. Муфта насажена на ступицу и имеет внутренние шлицы. На шлицах выполнена кольцевая проточка, в которой размещаются выступы сухарей. Снаружи муфта синхронизатора соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо обеспечивает синхронизацию и препятствует замыканию муфты до момента выравнивания скоростей вала и шестерни. С внутренней стороны блокирующее кольцо имеет коническую поверхность, которая взаимодействует с фрикционным конусом шестерни. Снаружи блокирующее кольцо имеет шлицы, с помощью которых производится блокировка муфты включения.

На торцевой поверхности блокирующего кольца со стороны ступицы выполнено три паза, в которые входят сухари ступицы. Пазы препятствуют прокручиванию кольца при соприкосновении с фрикционным конусом (в них упираются сухари). Размер пазов в 1,5 раза превышает размер сухарей. В некоторых конструкциях синхронизаторов, наоборот, на блокирующем кольце выполнены выступы, а пазы - в ступице.

Для увеличения поверхности соприкосновения, снижения усилия при переключении передач применяются многоконусные синхронизаторы: двухконусный, трехконусный. Например, в трехконусном синхронизаторе помимо блокирующего (наружного) кольца устанавливается еще внутреннее и промежуточное кольца. Для предотвращения проворачивания на кольцах выполнены выступы, которые фиксируются в пазах шестерни и блокирующего кольца.

Таким образом, в трехконусном синхронизаторе созданы три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцом, между промежуточным и блокирующим кольцом. В зависимости от конструкции в одной коробке передач могут устанавливаться синхронизаторы с различным числом конусов.

В нейтральном положении рычага коробки передач муфты синхронизаторов находятся в среднем положении, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, поток мощности не передается.

1. сухарь; 2. включаемая шестерня; 3.блокирующее кольцо; 4. муфта синхронизатора; 5. ступица; 6. торец шлица муфты синхронизатора;7. торец шлица блокирующей муфты; 8. паз в ступице; 9. выступ блокирующего кольца; 10. зубчатый венец шестерни.

В этом положении блокирующее кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как торцы шлицев блокирующего кольца располагаются напротив торцов шлицев муфты.

Далее под действием сил трения происходит синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. Когда скорости выровнены, под нажимом шлицев муфты блокирующее кольцо поворачивается в противоположную сторону, блокировка муфты снимается, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Происходит жесткое соединение вторичного вала коробки передач и шестерни.

Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

Уровень масла в коробке передач (КПП) ВАЗ 2108-2111 всегда должен быть "на уровне". Ведь даже незначительное его падение может погубить пятую передачу. КПП - не двигатель, масло в ней не "горит" и исчезает лишь из-за негерметичности уплотнений.

В КПП ВАЗ 2108 - 21099 с завода заливают масло ТМ-5-9п, которое рассчитано на пробег 70-80 тысяч километров.

Ремонт КПП необходим при следующих признаках: шум при включении передач, трудное включение и выключение передач, самопроизвольное включение передач, утечка трансмиссионного масла.

В некоторых случаях можно обойтись только добавлением масла. Если признаки неисправности не исчезли, необходимо переходить к ремонту КПП. Первый вариант – это обратиться на СТО. Ремонт КПП ВАЗ 21083 вполне реально и у себя в гараже.

Другие артикулы товара и его аналогов в каталогах: 2108 -1701176-10РК, 21080170117610.

ВАЗ 2108, ВАЗ 2109-099, ВАЗ 2110-2112, ВАЗ 2170.

Любая поломка – это не конец света, а вполне решаемая проблема !

Как самостоятельно заменить муфту синхронизатора пятой передачи в сборе на автомобиле семейства ВАЗ 2108- 2112, ВАЗ 2170.

С интернет – Магазином AvtoAzbuka затраты на ремонт будут минимальными.

Просто СРАВНИ и УБЕДИСЬ !!!

Не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных выше.

avtoazbuka.net

Муфта - синхронизатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Муфта - синхронизатор

Cтраница 3

Шестерня ведущего вала / ( см. рис. 82) и шестерни 9, 12 и 14 тех передач, которые включаются при помощи синхронизаторов, имеют конусные поверхности, соответствующие конусным поверхностям колец синхронизатора. Муфта синхронизатора 8 устанавливается на шлицах ведомого вала 17, а муфта синхронизатора 13 - на шлицах втулки, закрепленной на том же валу. [32]

Для небольших глубин резания ( 0 1 - 0 2мм), типичных для протягивания, величины углов со и т незначительны. Например, при обработке муфты синхронизатора припуск для чистового прохода по наружной поверхности составляет 0 2 мм на сторону. Радиус окончательно обработанной поверхности равен 47 5 мм. Двухсуппортной полуавтомат, предназначенный для обработки этой детали методом попутного точения, имеет межцентровое расстояние А 240 мм. [33]

При разборке механизма выбора передач без необходимости не рекомендуется снимать со штока выбора передач шарнир и рычаг выбора передач, так как конические винты их крепления установлены на герметике. При разборке первичного и вторичного валов без необходимости не рекомендуется спрессовывать ступицы муфт синхронизаторов с вала, чтобы не уменьшить натяг в шлицевом соединении, и выпрессовывать сальники из картера, если они не повреждены. [37]

Синхронизатор обеспечивает бесшумное и безударное включение передач, облегчает и ускоряет процесс включения шестерен, способствует более быстрому разгону автомобиля. Шестерня постоянного зацепления ведущего вала / ( см. рис. 68) и шестерни 7, 8 и 10 тех передач, которые включаются при помощи синхронизаторов, имеют конусные поверхности, соответствующие конусным поверхностям колец синхронизатора. Муфта синхронизатора б устанавливается на шлицах ведомого вала 12, а муфта синхронизатора 9 - на шлицах втулки, закрепленной на том же валу. [38]

Синхронизатор обеспечивает бесшумное и безударное включение передач. Его основными деталями являются ступица 3, закрепленная на ведомом валу, передвижная муфта 2, охватываемая вилкой переключения, два блокирующих кольца 13 с зубчатыми венцами и внутренними конусными поверхностями. При передвижении муфты синхронизатора происходит прижатие конусной поверхности блокирующего кольца к конусной поверхности соответствующей шестерни; передача включается только после уравнивания скорости вращения валов. [39]

При включении передачи муфта 3 синхронизатора перемещается по шлицам ступицы 5 вместе с сухарями 4, которые прижимают блокирующее кольцо 2 к конической поверхности шестерни включаемой передачи. Между коническими поверхностями создается трение и происходит уравнивание окружных скоростей синхронизатора и шестерни включаемой передачи. При дальнейшем перемещении муфты синхронизатора она своими шлицами бесшумно входит в зацепление с зубчатым венцом / шестерни включаемой передачи. Для удержания штоков и вилок переключения передач в нейтральном и включенном положении в механизме переключения имеются пружинные фиксаторы, а для предупреждения одновременного включения двух передач - специальные замки. [40]

При установке ведущего вала блокирующее кольцо синхронизатора притирают к конусной поверхности вала. Зазор между торцами прямых зубьев ведущего вала и блокирующего кольца должен быть в пределах 0 50 - 1 30 мм. При установке ведомого вала муфту синхронизатора со ступицей ставят подобранными в комплект; при перемещении муфты по шлицам все три сухаря синхронизатора должны перемещаться одновременно; отогнутые концы обеих пружин синхронизатора вставляют во внутреннюю полость одного сухаря так, чтобы взаимное расположение двух пружин было сим-метрично. Ведущую шестерню спидометра фиксируют or проворачивания шариком, вставленным в отверстие ведомого вала. Блокирующее кольцо синхронизатора притирают по конусной поверхности шестерни второй передачи. [41]

Работу коробки передач проверяют при движении автомобиля. Если переключение передач нечеткое и несвободное и при этом слышен шум и скрежет ( равномерный легкий шум допускается), значит коробка передач работает ненормально. Причиной такого дефекта является повышенный износ подшипников, зубьев муфт синхронизаторов, зубьев шестерен. Чтобы убедиться в износе подшипников, следует рукой покачать шестерни на валах в осевом направлении или вертикально. [42]

Для уменьшения шума при работе коробки передач шестерни постоянного зацепления выполнены косозубыми, вследствие чего при передаче крутящего момента на шестернях возникают осевые силы, для восприятия которых с обеих сторон промежуточного вала установлены упорные бронзовые шайбы. Промежуточная прямозубая шестерня заднего хода установлена на бронзовой втулке на оси, закрепленной в стенках картера. Включение передачи заднего хода происходит при одновременном зацеплении шестерни 15 с прямозубой шестерней блока шестерен 16 и зубчатым венцом муфты синхронизатора. [44]

При проверке механизмов управления переключением передач в коробке следует обращать внимание также на надежность крепления такх деталей, как вилок переключения, муфт ползунов и на состояние их рабочих поверхностей. Если же при осмотре окажется, что механизм управления переключением передач в коробке исправный, а переключение передач затруднено, то причиной такого дефекта является повышенный износ зубьев муфт синхронизаторов или зубьев шестерен, который желательно устранить на СТО. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Синхронизаторы МКПП

Синхронизатор необходим для бесшумной и плавной работы МКПП

Трансмиссия

Переключение передач в МКПП обеспечивается набором из шестерен, входящих в зацепление попарно. При этом одна шестерня из пары жестко закреплена на первичном валу, а вторая, обладающая способностью вращаться, находится на промежуточном валу коробки. Водитель, перемещая рычаг управления МКПП, вводит в зацепление то одну пару шестерен, то другую. Поскольку диаметр шестерен разный, при образовании пар меняется передаточное число, чем и обеспечивается ступенчатая регулировка скорости автомобиля. При разном диаметре шестерни обладают и разным количеством зубьев. Поэтому для того, чтобы можно было менять пары с участием разных шестерней, не останавливая автомобиль, была придумана конструкция, частью которой является синхронизатор.

Что такое синхронизатор

Для соединения шестерен в конструкции МКПП предусмотрены подвижные муфты, «подталкивающие» шестерни друг к другу. Однако для достижения зацепления вращающихся колес добиться их сближения мало – необходимо сделать так, чтобы они вращались с одинаковой скоростью. Только после этого зубья войдут в зацепление без шума и с первого раза. Чтобы уравнять скорости, было придумано и реализовано интересное техническое решение: торцу шестерни, которую необходимо ввести в зацепление, придают форму конуса, и помещают между ней и муфтой специальное кольцо с зубчатым венцом, которое и называют синхронизатором МКПП.

Какую работу выполняет синхронизатор

Муфта, приближаясь к шестерне, которую требуется ввести в зацепление, сначала входит в соприкосновение с синхронизатором. При дальнейшем движении муфта прижимает его к колесу. Возникает трение, и шестерня начинает разгоняться (если она вращалась медленнее, чем муфта), либо притормаживается вплоть до уравнивания скоростей вращения. Когда этот эффект достигнут, все три элемента неподвижны друг относительно друга, и их можно сцепить. Муфта продолжает движение вперед и давит на шестерню, придвигая ее к другой шестерне на другом валу, с которой ей предстоит сцепиться.

Появление синхронизированных коробок передач

В СССР несинхронизированными МКПП оснащались все довоенные модели (ГАЗ-А, ГАЗ-М-1) и часть послевоенных автомобилей («Победы» ГАЗ-М-20 первых выпусков, внедорожники ГАЗ-69). Синхронизаторы, а вместе с ними и синхронизированные коробки передач начали появляться в сороковые годы. При этом, поначалу синхронизаторами оснащали лишь высшие передачи – например, вторую и третью в конструкции ГАЗ-21 «Волга». Считалось, что при небольшой скорости движения, угадать момент переключения пониженной передачи при определенном навыке сможет любой водитель.

Из чего сделаны синхронизаторы

Чаще всего синхронизаторы делают из латуни или из стали. Металлические кольца формуют либо методом ковки, либо при помощи мощного пресса. При этом зубчатые венцы могут быть покрыты защитным напылением из молибдена, железа, меди. В современных коробках передач встречаются синхронизаторы, покрытые слоем карбона. Задача покрытия – снижать шум и обеспечивать высокое трение при соприкосновении с шестерней. Кольца с покрытием из карбона демонстрируют отличные характеристики, но их производство достаточно дорого, поэтому такие детали встречаются лишь в трансмиссиях спортивных автомобилей высшей бюджетной категории.

Интересные факты о синхронизаторах

Коробки, не оснащенные синхронизаторами, до сих пор используют в некоторых автомобилях, предназначенных для автоспорта. В частности, некоторые раллийные МКПП не синхронизированы, так как простота конструкции всегда оставляет шанс доехать до финиша, когда другие автомобили уже сошли с дистанции. Что же касается возможности переключения передач – опытный спортсмен оперирует несинхронизированной коробкой даже быстрее, чем синхронизированной.

blamper.ru

Синхронизатор

Использование: в коробках передач транспортных средств для соединения шестерен. Сущность изобретения: синхронизатор содержит установленную неподвижно на валу ступицу с зубчатым венцом и равномерно расположенными по окружности пазами под выступы плоского разрезного упругого толкателя, размещенного в ступице, блокирующее кольцо, смонтированное с возможностью взаимодействия с толкателем, зубчатую муфту, установленную на ступице с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с выступами толкателя. Все зубья муфты с одной стороны на части их длины уменьшены по высоте. Между этими частями и частями зубьев с полной высотой выполнены плавно сопряженные с ними скосы. Деформированный толкатель установлен в кольцевой проточке ступицы с зазором между его выступами и уменьшенными по высоте частями зубьев. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в коробках передач транспортных машин для соединения зубчатого колеса с валом, что необходимо для включения передачи.

Известен синхронизатор с инерционным замком, содержащий муфту включения, которая взаимодействует со ступицей с помощью шлицевого соединения и снабжена разнесенными по окружности укороченными зубьями с профильной поверхностью. Укороченные зубья контактируют с выпуклыми частями упругого кольца, входящими в выемки, выполненные в бортике ступицы. Торец упругого кольца при взаимодействии с блокирующим кольцом обеспечивает фрикционное сцепление с шестерней и синхронизирует вращение этой шестерни и ступицы синхронизатора, благодаря чему происходит безударное взаимодействие включающей муфты и шестерни (Заявка ЕПВ N 0168184, кл. F 16 D 23/06, 1986).

Недостатком этой конструкции является сложность ее изготовления, так как требуется выполнить профильную поверхность только нескольких зубьев, разнесенных определенным образом по окружности муфты.

Известен синхронизатор, содержащий ступицу, установленную на валу, на которой с возможностью осевого перемещения, размещена зубчатая муфта, подпружиненная в радиальном направлении упругим разрезным толкателем, снабженным выступами, установленным с возможностью взаимодействия с подвижным в осевом направлении блокирующим кольцом, на котором выполнен конус для контакта с конической поверхностью зубчатого колеса. Ступица имеет три удлиненных зубца, равномерно расположенных по окружности, которые входят в пазы блокирующего кольца, и пазы под выступы толкателя, расположенные под углом 120о. Контактирующие с выступами толкателя зубья муфты укорочены до их впадин и выполнены со скосами со стороны блокирующего кольца, а впадины с этой же стороны выполнены в виде сквозных пазов с заходными фасками.

Недостатком данного технического решения также является сложность изготовления зубчатой муфты, где требуется выполнение нескольких (управляющих) зубьев укороченными с разнонаклонным продольным профилем, что предопределяет строгую ориентацию муфты относительно ступицы при сборке, а также возможность неравномерного приложения осевого усилия к блокировочному кольцу через торец толкателя из-за технологических погрешностей при выполнении управляющих зубьев муфты, в результате чего неизбежен неравномерный износ конических фрикционных поверхностей синхронизатора.

Сущность изобретения заключается в том, что синхронизатор содержит установленную неподвижно на валу ступицу с зубчатым венцом и равномерно расположенными по окружности пазами под выступы плоского разрезного упругого толкателя, размещенного в ступице, блокирующее кольцо, смонтированное с возможностью взаимодействия с толкателем, зубчатую муфту, установленную на ступице с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с выступами толкателя. Все зубья муфты уменьшены со стороны торца по высоте на одну и ту же длину. Между уменьшенными по высоте частями зубьев и частями зубьев с полной высотой профиля выполнены плавно сопряженные с ними управляющие скосы. В ступице имеется кольцевая проточка под деформированный толкатель, а между выступами толкателя и уменьшенными по высоте частями зубьев муфты образован зазор.

В ступице могут быть выполнены две кольцевые проточки с обоих торцов под два толкателя, взаимодействующих с соответствующими блокирующими кольцами, для включения двух различных передач коробки передач. При этом все зубья с обоих торцов муфты уменьшены по высоте на одну и ту же длину и снабжены управляющими скосами в виде плавных переходов, что обеспечивает фиксацию муфты во включенном положении за счет взаимодействия кромок выступов толкателя со скосами зубьев муфты, выполненными со стороны, противоположной направлению включения муфты.

На фиг.1 изображен синхронизатор одностороннего действия; на фиг.2 зубчатая муфта; на фиг.3 ступица; на фиг.4 поперечное сечение ступицы; на фиг.5 толкатель; на фиг.6 синхронизатор двустороннего действия в положении включения одной из передач.

Синхронизатор содержит установленную неподвижно на валу 1 ступицу 2 с зубчатым венцом 3 и равномерно расположенными по окружности пазами 4 под выступы 5 плоского разрезного упругого толкателя 6. Оптимальным является выполнение трех пазов 4, разнесенных под углом 120о под три выступа 5.

Толкатель 6 размещен в ступице 2 с возможностью взаимодействия с торцом 7 подвижного в осевом направлении блокирующего кольца 8, коническая поверхность 9 которого контактирует с конической поверхностью 10 зубчатого колеса 11. На ступице 2 с возможностью осевого перемещения установлена зубчатая муфта 12, которая взаимодействует с выступами 5 толкателя 6. Все зубья муфты 12 с одной стороны ее на части их длины 13 уменьшены по высоте. Между уменьшенными по высоте частями зубьев 13 и частями зубьев 14 с полной высотой профиля выполнены плавно сопряженные с ними скосы 15. В ступице 2 имеется кольцевая проточка 16 под толкатель 6, установленный в ней в предварительно деформированном состоянии. Между выступами 5 толкателя 6 и уменьшенными по высоте частями зубьев 13 выполнен зазор 17. Зубчатое колесо 11 имеет дополнительный зубчатый венец 18 для соединения с муфтой 12.

При изготовлении синхронизатора двустороннего действия все зубья 19 с противоположного торца муфты 12 также уменьшаются по высоте на части их длины и выполняются дополнительные скосы 20, плавно сопрягающие зубья 19 и зубья полного по высоте профиля 14, расположенные в середине муфты 12. В ступице 2 выполняется дополнительная кольцевая проточка 21, симметрично имеющейся проточке 16. В таком синхронизаторе используется два толкателя 6, два блокирующих кольца 8, а также две шестерни 11 с дополнительными венцами 18 и конусными поверхностями 10.

Устройство работает следующим образом.

При приложении усилия включения к муфте 12 скосы 15 воздействуют на кромки выступов 5 толкателя 6, перемещая его до упора в бортик кольцевой проточки 16 и устанавливая относительно него. Дальнейшее перемещение муфты 12 в осевом направлении приводит к дополнительной деформации толкателя 6 в радиальном направлении, выводу его из проточки 16 и перемещению к торцу 7 блокирующего кольца 8.

Дальнейшее совместное продвижение толкателя 6 и блокирующего кольца 8 приводит к соприкосновению конической поверхности 9 кольца 8 с конической поверхностью 10 зубчатого колеса 11. Возникающий на конических поверхностях момент трения перемещает блокирующее кольцо 8 в положение блокировки.

После окончания процесса выравнивания угловых скоростей вала 1 с сидящей на нем ступицей 2 и зубчатого колеса 11 синхронизатор разблокируется и муфта 12 перемещается далее в осевом направлении, дополнительно деформируя толкатель 6 в радиальном направлении. При этом выступы 5 толкателя 6 начинают контактировать по своей образующей с частями зубьев 14 с полной высотой профиля муфты 12, части зубьев 13, уменьшенные по высоте, входят в зацепление с зубчатым венцом 18 зубчатого колеса 11. При этом последнее через муфту 12 и ступицу 2 соединяется с валом. Происходит включение передачи.

Размещение толкателя в кольцевой проточке ступицы, наличие радиального зазора между выступами толкателя и зубчатой муфтой в нейтральном ее положении, а также выполнение управляющих скосов одинаковыми, что достигается получением их одновременно на всех зубьях муфты, например точением, обеспечивает улучшение работы узла синхронизатора за счет исключения перекосов толкателя уже в начале рабочего хода муфты, а также четкую фиксацию муфты в нейтральном положении.

Кроме того, одинаковый продольный профиль всех зубьев позволяет при износе управляющих скосов восстановить работоспособность синхронизатора путем простой перестановки зубчатой муфты относительно ступицы.

1. СИНХРОНИЗАТОР, содержащий установленную неподвижно на валу ступицу с зубчатым венцом и равномерно расположенными по окружности пазами под выступы плоского разрезного упругого толкателя, размещенного в ступице, блокирующее кольцо, смонтированное с возможностью взаимодействия с толкателем, зубчатую муфту, установленную на ступице с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с выступами толкателя, отличающийся тем, что все зубья муфты с одной стороны на части их длины уменьшены по высоте, между последними и частями зубьев с полной высотой выполнены плавно сопряженные с ними скосы, в ступице кольцевая проточка под деформированный толкатель, а между выступами толкателя и уменьшенными по высоте частями зубьев зазор.

2. Синхронизатор по п.1, отличающийся тем, что все зубья с другой стороны муфты на части их длины выполнены уменьшенными по высоте симметрично имеющимся частям зубьев, уменьшенным по высоте, а в ступице выполнена дополнительно кольцевая проточка симметрично имеющейся.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

www.findpatent.ru

Синхронизатор коробки передач | Avtoritet.su

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными.

В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

Синхронизатор коробки передач

Устройство синхронизатора

Схема синхронизатора

блокирующее кольцо
ступица
сухарь
кольцевая пружина
фрикционный конус шестерни
шестерня
блокирующее кольцо
муфта синхронизатора
сухарь
шестерня

Работа синхронизатора а) Исходное положение синхронизатора

б) Синхронизация

в) Включение передачи

Схема работы синхронизатора

сухарь
включаемая шестерня
блокирующее кольцо
муфта синхронизатора
ступица
торец шлица муфты синхронизатора
торец шлица блокирующей муфты
паз в ступице
выступ блокирующего кольца
зубчатый венец шестерни

При включении передачи вилка перемещает муфту синхронизатора из среднего положения в направлении шестерни. Вместе с муфтой сдвигаются сухари, которые воздействуют на блокирующее кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. На поверхности возникает сила трения, которая поворачивает кольцо до упора сухарей в пазах кольца (кольцо стопорится от проворачивания). В этом положении блокирующее кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как торцы шлицев блокирующего кольца располагаются напротив торцов шлицев муфты.

Далее под действием сил трения происходит синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. Когда скорости выравнены, под нажимом шлицев муфты блокирующее кольцо поворачивается в противоположную сторону, блокировка муфты снимается, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Происходит жесткое соединение вторичного вала коробки передач и шестерни.

Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

avtoritet.su