Синхронизатор коробки передач закулисный игрок комфортного разгона | 🚘Авто Новости Онлайн

09.04.2022

Синхронизатор коробки передач – это механизм, который выравнивает частоту вращения валов и шестерен, для того чтобы переключить передачу. Благодаря синхронизатору уменьшается механический износ деталей при смене передачи, а также шум. Срок службы у КПП тем самым увеличивается. Рассмотрим подробнее принцип работы этого механизма.

Содержание

• 1 Как устроен синхронизатор коробки передач?
• 2 Принцип работы синхронизатора КПП – что же происходит под капотом?
• 3 Синхронизатор КПП – поломки и замена

Как устроен синхронизатор коробки передач?

Синхронизаторы ставятся в легковых автомобилях на все коробки переключения передач, даже на передачи заднего хода. Они работают по определенному принципу: выравнивание скорости при помощи силы трения. Если разница между частотой вращения вала и шестерен большая, тогда и сила трения между ними должна достигаться чуть большего уровня, чтобы синхронизировать их действие. Такое явление ожидается при переключении на самые высокие передачи.

Требуемое условие выполняется при увеличении площади соприкосновения поверхностей, и для этого устанавливаются дополнительные фрикционные кольца.

Основным элементом у синхронизатора является ступица, у которой предусмотрены внешние и внутренние шлицы. Для соединения с вторичным валом используются внутренние шлицы, при этом есть возможность осевого перемещения вала в разные стороны. Нижние шлицы, в свою очередь, соединяются с муфтой включения, которая должна обеспечивать жесткое соединение вала и шестерен коробки передач. Снаружи муфта включения соединяется с вилкой для переключения передачи.

Также в синхронизатор КПП входит блокирующее кольцо. Оно нужно для того, чтобы обеспечить хорошую синхронизацию, и чтобы муфту не замыкало в тот момент, когда выравниваются скорости. Внутри на кольце имеется коническая поверхность, предназначена она для обмена действием с фрикционным конусом имеющихся шестерен. А вот для того, чтобы создать условия блокировки муфты включения, с внешней стороны этого стопорного кольца установлены шлицы.

Принцип работы синхронизатора КПП – что же происходит под капотом?

Принцип работы синхронизатора КПП сложен, но, несмотря на это, все действия происходят всего за доли секунды. Если рычаг КПП находится в нейтральном положении, то муфты – в среднем, и шестерни свободно вращаются, не передавая поток мощности. Когда мы, увеличивая скорость, переключаем КПП, тогда рычаг переносит муфту в положение к направлению шестерни. Что при этом происходит в системе?

Когда мы включаем нужную передачу (скорость) в нашем автомобиле, за долю секунды система успевает сделать примерно следующее. Сдвигаются сухари на муфте (маленькие затворы), которые действуют на блокирующее кольцо, и оно сходится с конусом шестерни. Из-за этого активируется сила трения, которая в свою очередь поворачивает кольцо до того момента, пока оно не застопорится. После этого и происходит синхронизация скорости вала и шестерни. Мотор настраивается на новые обороты, а мы можем без особых усилий увеличивать скорость.

Синхронизатор КПП – поломки и замена

Основные неполадки в КПП могут быть из-за сцепления. При этом эта система работает с запозданием, неточностью, упрямством. Естественно, синхронизатор тут ни при чем, первично следует обратиться в мастерскую или же сделать регулировку сцепления самостоятельно. А что предпринять, если сцепление в порядке? Тогда попробуйте заострить внимание на следующем.

• Если вам слышится хруст или непонятной природы шум, то, возможно, у вас деформировалось блокирующее кольцо, или же износилась коническая поверхность.
• Если у вас самопроизвольно выключаются передачи, то, возможно, неисправность кроется в износе шестерни или же в муфте выключения.
• А если у вас затрудненное переключение передач, то это износился сам синхронизатор.

Замена синхронизатора в КПП проходит в несколько этапов, и для начала нам необходимо снять саму коробку передач и очистить ее от грязи. Затем следует снять кронштейн троса сцепления. Открутить 4 гайки, которые закрепляют заднюю крышку, и убрать ее.

Следом вам придется открутить болт крепления вилки у пятой передачи, включить ее, то есть переместить муфту синхронизатора вниз вместе с вилкой, но так чтобы шлицы у муфты были в сцепке с шестерней, после это надо включить третью или четвертую передачу.

Далее снимите гайку, которая крепит первичный вал. Для того чтобы ее сдвинуть с места, необходимо приложить много усилий, так как она затянута с большим моментом. То же самое следует проделать и с гайкой, которая крепит вторичный вал. В заключении надо будет приподнять ведомую шестерню пятой передачи, снять ее вместе с синхронизатором и вилкой вторичного вала, при этом надо проконтролировать, чтобы муфта не сходила со ступицы. Установка нового синхронизатора проводится в уже известном обратном порядке, хотя и потребует внимательности.

Источник

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

Синхронизаторы коробки передач

Синхронизаторы коробки передач

Одним из наиболее важных усовершенствований шестеренчатых коробок передач является синхронизатор, применяющийся только в конструкциях с постоянно сцепленными шестернями. В

коробках передач такого типа шестерни ведомого вала могут свободно вращаться на этом валу, и при включении какой-либо передачи соответствующая шестерня соединяется с валом посредством муфты. Подобным же образом для получения прямой передачи ведущий вал соединяется муфтой с ведомым валом. Муфты, состоящие из деталей с наружными и соответственно с внутренними зубьями эвольвентного (или какого-либо другого) профиля, служат для соединения вала с включаемой шестерней. Собственно муфта вращается вместе с валом, но может скользить вдоль его оси. В конструкцию синхронизатора входят два фрикционных конуса — внутренний и наружный, связанные соответственно с включаемой шестерней и со скользящей муфтой. Скользящая муфта перемещается посредством вилки переключения. Первая часть.хода скользящей муфты по направлению к включаемой шестерне приводит в соприкосновение указанную пару фрикционных конусов. Трение между наружным и внутренним конусами быстро уравнивает угловые скорости шестерни и вала, и когда это будет достигнуто, детали -муфты с внешними и внутренними зубьями, заостренными соответствующим образом, могут быть сцеплены, в результате чего шестерня окажется жестко связанной с валом. После того как конусы синхронизатора вошли в соприкосновение, должно произойти дальнейшее осевое перемещение скользящей муфты, необходимое для включения зубьев муфты. Для этой цели фрикционный конус должен иметь со скользящей муфтой подвижное соединение, позволяющее последней под действием определенной силы двигаться в осевом направлении после того как конус остановится в результате контакта с сопряженным конусом.

Приведенное описание показывает общий принцип работы всех типов синхронизаторов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Недостатком ранних конструкций являлось то, что фрикционные конусы требовали приложения слишком большой силы, чтобы быстро уравнивать скорости вращения шестерни и вала. Если пружины фиксаторов синхронизатора для обеспечения бесшумности при быстром включении делались достаточно сильными, то включение передач при неподвижном автомобиле становилось затруднительным, так как в том случае, когда торцы зубьев муфты упирались друг в друга и не попадали во впадины, большое трение между конусами препятствовало угловому смещению их, необходимому для сцепления зубьев муфты.

В случае компромиссного решения вопроса путем установки более слабых пружин, при быстром переключении передач действие синхронизатора оказывалось недостаточным и зубья муфты включения издавали скрежет, как в обычных коробках передач со скользящими шестернями

В одной из ранних конструкций синхронизатора для предотвращения слишком быстрого включения был применен буферный механизм (катарракт), и хотя он действовал удовлетворительно, но был слишком сложен. Позднее была найдена возможность использовать здесь принцип серводействия (известный своим применением в тормозах) для уменьшения силы включения на муфте синхронизатора.

Рис. 1. Коробка передач «Синхро-мэш» объединения Дженерал Моторс:
1 — стальная обойма; 2 — бронзовое кольцо; 3 — плоская пружина.

Коробка передач «Синхро-мэш». Коробки передач с синхронизаторами впервые были применены объединением Дженерал Моторс и получили название «Синхро-мэш»

Было разработано несколько конструкций подобных коробок передач, которые применялись на легковых автомобилях различных марок, выпускавшихся объединением. Одна из первых конструкций показана на рис. 1. Это трехступенчатая коробка передач легкового автомобиля, в которой в отличие от обычного принятого расположения шестерен, пара шестерен второй передачи помещена в задней, а не средней части коробки. Синхронизаторы применены только на третьей и второй передачах. Оба синхронизатора идентичны по конструкции. Ниже дается описание только одного из них.

Шестерня, включаемая с помощью синхронизатора, имеет выступ с конической поверхностью снаружи и зубьями муфтового соединения внутри. Конический выступ шестерни входит в стальную обойму (сделанную из листового материала), внутри которой имеется бронзовое кольцо с конической поверхностью, соответствующей конусу шестерни. Вместо сплошной ступицы обойма имеет три спицы, оканчивающиеся выступами, входящими в канавки ведомого вала. Ширина выступов, однако, меньше ширины канавок вала, в результате чего обойма может несколько поворачиваться относительно вала. Скользящая муфта на обоих торцах имеет выступы в виде секторов, входящие в промежутки между спицами обоймы синхронизатора.

Боковые поверхности секторов так же, как и соприкасающиеся с ними боковые поверхности спиц обоймы, скошены. Скользящая муфта и обойма вращаются вместе с ведомым валом, но поскольку обойма может несколько поворачиваться относительно вала, она имеет возможность поворачиваться также и относительно скользящей муфты. Когда скользящая муфта находится в нейтральном положении, ни одна из обойм синхронизаторов не касается фрикционного конуса. Как можно видеть на рис. 1, плоская пружина с выступами на обоих концах помещается в канавке ведомого вала. В действительности таких пружин три; они помещаются в тех же канавках вала, в которые входят выступы спиц обоймы. Когда скользящая муфта сдвигается по направлению к шестерне второй передачи, она входит в соприкосновение с выступами плоских пружин. При дальнейшем перемещении муфта толкает пружины до упора их в спицы обоймы и, двигая последнюю, приводит ее в соприкосновение с фрикционным конусом шестерни. Первым результатом контакта между обоймой и конусом будет поворот обоймы относительно вала, благодаря чему выступы спиц обоймы станут прилегать к боковым поверхностям канавок вала. В этом положении скосы на секторах скользящей муфты войдут в контакт со скосами на спицах обоймы.

Когда автомобиль двигается на прямой передаче, шестерня второй передачи вращается со значительно меньшей угловой скоростью, чем ведомый вал, и поэтому для бесшумного включения второй передачи необходимо после выключения сцепления уравнять угловые скорости шестерни и вала. У коробки передач, изображенной на рис. 1, при скорости автомобиля 56,3 км/час ведомый вал вращается со скоростью 1875 об/мин, а шестерня второй передачи делает только 1150 об/мин. Поэтому за период времени, в течение которого совершается включение (обычно около 1,5 сек.), шестерня второй передачи должна увеличить скорость вращения на 725 об/мин, что соответствует ускорению около 8 об/сек2, или около 50 рад/сек2. Но шестерня второй передачи находится в зацеплении с шестерней промежуточного вала, а через него связана и с ведущим валом, и оба эти вала вместе с находящимися на них деталями должны также получить соответствующее ускорение.

Инерция этих частей, и особенно ведомого диска сцепления, представляет значительное сопротивление ускорению, к которому дополнительно прибавляется сопротивление от перемешивания масла в картере коробки передач. Прикладывая через рычаг переключения передач силу к скользящей муфте, которая своими скосами упирается в скосы на гпицах обоймы, водитель сжимает конические поверхности обоймы и выступа включаемой шестерни, при этом под действием трения на конических поверхностях скорость вращения шестерни и связанных с ней частей возрастает. Как только скорости вращения шестерни и ведомого вала уравниваются, сопротивление осевому перемещению скользящей муфты исчезает, освобожденная обойма под действием скосов поворачивается относительно скользящей муфты, и выступы муфты проходят в промежутки между спицами обоймы. Освобожденная от осевой нагрузки шестерня может теперь свободно поворачиваться, что позволяет наружным зубьям выступов на торцах скользящей муфты беспрепятственно войти в зацепление с внутренними зубьями шестерни.

Рис. 2. Детали устройства механизма синхронизатора.

Рис. 2 дает наглядное представление о взаимодействии между скошенными поверхностями выступов на торце скользящей муфты и спиц обоймы. Показанная там конструкция несколько отличается от конструкции, изображенной на рис. 1, формой спиц обоймы. Фигура слева представляет собой перспективное изображение обоймы синхронизатора и скользящей муфты с зубьями на внешней поверхности и выступами на торцах. На двух фигурах справа трапециевидные заштрихованные площадки представляют собой сечения спиц обоймы. На нижней фигуре скошенная поверхность спицы обоймы показана в соприкосновении со скошенной поверхностью выступа на торце скользящей муфты, что соответствует моменту, когда фрикционные конусы вошли в контакт, но скорости еще не Уравнялись. Верхняя фигура соответствует моменту, когда скорости Уравнялись и скользяшая муфта уже миновала это положение.

Различные этапы включения шестерни второй передачи в коробке «Синхро-мэш» показаны на рис.

3. Схема на рис. 3, а соответствует нейтральному положению: плоская пружина не касается спиц обоймы, и ее коническая поверхность не касается конуса шестерни. На рис. 3,б пружина прижата к спице обоймы, и коническая поверхность обоймы вошла в соприкосновение с конусом Шестерни. На рис. 3, в скользящая муфта уже надвинулась на выступ пружины, а скошенная поверхность выступа скользящей муфты вошла в контакт со скошенной поверхностью спины обоймы. На этой стадии процесса (включения осевая сила, прилагаемая водителем к скользящей муфте через рычаг переключения, уравновешивается противодействием инерционных сил ускоряющихся частей. На рис. 3, г силы, сопротивляющиеся включению, преодолены, и скользящая муфта находится в состоянии полного включения.

Рис. 3. Различные стадии включения синхронизатора коробки передач «Синхро-мэш».

Синхронизатор Уорнер. Фирма Уорнер-Гир, входящая в объединение Борг-Уорнер, длительное время занимается созданием синхронизаторов для коробок передач.

Первоначальная конструкция синхронизатора Уорнер показ.ана на рис. 4. Ведущая шестерня постоянного зацепления и шестерня второй передачи ведомого вала трехступенчатой коробки передач выполнены заодно с наружными фрикционными конусами и зубьями муфтового соединения. Каретка синхронизатора, сидящая на шлицевом ведомом валу, имеет внутренние фрикционные конусы, а на наружной поверхности ее нарезаны зубья такие же, как зубья муфтового соединения на шестернях. В средней плоскости каретки имеются шесть радиальных углублений, в которые заложены цилиндрические витые пружины и стальные шарики. На зубья каретки надета скользящая муфта с внутренними зубьями, которая может сцепляться с наружными зубьями муфтового соединения на шестернях. На внутренней поверхности скользящей муфты, по середине ее длины, имеется неглубокая кольцевая канавка, в которую входят шарики, прижимаемые пружинами. На внешней стороне муфты проточена канавка для вилки переключения.

Рис. 4. Первоначальная конструкция синхронизатора коробки передач Уорнер.

В нейтральном положении фиксирующие шарики входят во внутреннюю канавку муфты, и когда водитель начинает включение, например второй передачи, муфта и каретка синхронизатора двигаются вместе, пока внутренний конус синхронизатора не придет в соприкосновение с наружным конусом шестерни второй передачи. Дальнейшее перемещение каретки невозможно, но если к муфте будет приложена достаточная сила, шарики фиксаторов выжимаются из муфты и она сдвигается, при этом ее зубья входят в зацепление с зубьями на шестерне второй передачи и, таким образом, жестко связывают последнюю с ведомым валом. Недостаток этой конструкции состоит в том, что для достаточно быстрого уравнивания скоростей пружины фиксаторов должны были выполняться весьма сильными и для сдвига муфты из ее среднего положения на каретке требовалась осевая сила от 35 до 45 кг.

Синхронизатор с блокирующим кольцом. Позднейшая конструкция синхронизатора Уорнер показана на рис. 5. Здесь каретка синхронизатора, сидящая на шлицах ведомого вала, не имеет осевого перемещения. На наружной поверхности каретки имеются три продольных паза, расположенных на равных расстояниях один от другого. В каждом пазу помещается небольшой ползун, сделанный из листового материала. Кроме того, на наружной поверхности каретки нарезаны зубья, которыми она сцепляется с внутренними зубьями скользящей муфты. Торцы зубьев на обоих концах муфты заострены для облегчения включения. Торцы зубьев муфтового соединения шестерни постоянного зацепления и шестерни второй передачи 8 также заострены. Бронзовые блокирующие кольца представляют собой отдельные детали, выполненные ковкой или отливкой под давлением. Кольца делаются из твердой бронзы высокой прочности; применение подшипниковой бронзы здесь недопустимо. Зубья на наружной поверхности кольца такие же, как и зубья муфтового соединения на шестернях.

Внутренние поверхности блокирующих колец образуют конусы, соответствующие коническим выступам шестерен. Коническая поверхность колец имеет очень мелкую винтовую нарезку, предназначенную для того, чтобы разрезать масляную пленку и обеспечивать лучшее сцепление со стальными конусами. Утверждают, что действие блокирующего кольца должно быть практически мгновенным. При значительном скольжении колец по конусам шестерен, они были бы не пригодными для синхронизатора, так как были бы подвержены быстрому износу.

Рис. 5. Позднейшая конструкция синхронизатора коробки передач Уорнер:
1 — шестерня постоянного зацепления; 2 и 7 — блокирующие кольца; 3 — скользящая муфта; 4 — ползун; 5 — каретка синхронизатора; 6 — пружинное кольцо; 8 — шестерня второй передачи; 9 — ведомый вал.

На рис. 5 можно видеть, что ползун имеет небольшой выступ по середине, который входит в кольцевую канавку, сделанную на внутренних зубьях скользящей муфты. Три таких ползуна прижимаются к внутренней поверхности муфты посредством.двух разжимных пружинных колец. Концы ползунов входят в пазы, сделанные в торцах блокирующих колец, чтобы препятствовать вращению колец относительно каретки синхронизатора. Ползуны служат.также для того, чтобы прижимать блокирующие кольца к коническим выступам шестерен. Когда муфта перемещается в осевом направлении, она ведет с собой три ползуна частично за счет трения, вызываемого давлением разжимных колец, частично вследствие того, что выступы ползунов входят в канавку скользящей муфты. Осевая сила, прикладываемая к блокирующему кольцу со стороны ползунов, достигает максимума в момент, когда выступы ползунов выталкиваются из канавки. Требующаяся для этого осевая сила составляет в описываемой конструкции 2,7—4,5 кг.

Ширина ползунов меньше ширины пазов в блокирующих кольцах, в которые они входят, и поэтому кольца могут иметь некоторое угловое перемещение относительно каретки. Это перемещение лежит в основе блокирующего действия колец. За время первой части хода скользящей муфты блокирующее кольцо посредством трех ползунов перемещается до контакта с конусом шестерни. Затем трение между коническими поверхностями заставляет кольцо провернуться вместе с конусом шестерни на угол, величина которого определяется зазором между ползунами и пазами в кольцах. Это вызывает смещение зубьев блокирующего кольца и скользящей муфты и приводит к соприкосновению скошенных поверхностей на торцах зубьев, препятствующему дальнейшему перемещению муфты. Однако, как только скорость вращения шестерни станет равной скорости вращения ведомого вала, кольцо перестает блокировать скользящую муфту, и она при дальнейшем движении входит в зацепление с зубьями шестерни.

Сила, потребная для уравнивания скоростей вращения. Чтобы дать представление о силах, необходимых для уравнивания скоростей вращения шестерен, можно указать, что у среднего легкового автомобиля момент инерции частей, вращающихся вместе с шестерней второй передачи, приведенной к ведомому валу коробки передач, составляет около 0,3 кг-см-сек2*. Сумма фактических моментов инерции отдельных деталей относительно их собственных осей много меньше, однако при приведении момента инерции какой-нибудь детали к другой оси он изменяется обратно пропорционально квадрату отношения скоростей вращения.

Средний радиус поверхности трения составляет около 4,1 см отсюда окружная сила трения будет равна 15 : 4,1 = 3,65 кг. При угле конуса 10° (sin 10° = 0,174) и коэффициенте трения 0,04 между сталью и бронзой при наличии смазки для обеспечения такой окружной силы потребуется осевая сила около 16 кг.

При учете дополнительных сопротивлений на перемешивание смазки и на трение осевая сила, которая должна быть приложена к скользящей муфте при включении передачи, оказывается значительно большей.

Что такое синхронизированная передача?

Последнее обновление: 22 января 2023 г. автор Jignesh Sabhadiya

Одним из наиболее впечатляющих компонентов любого автомобиля является коробка передач или «коробка передач». Хотя большинство автомобилей не получают преимуществ от этой технологии, синхронизатор — это то, к чему стремится механическая коробка передач с одним сцеплением. По крайней мере на данный момент.

Синхронизатор почти похож на небольшую муфту, которая находится на выходном валу между шестернями, замедляя или увеличивая требуемую относительную скорость шестерни для обеспечения идеального зацепления зубьев в трансмиссии.

Что такое синхронизированная передача?

Синхронизированные трансмиссии представляют собой усовершенствованную версию системы с постоянным зацеплением, хотя и менее распространенную. Способ улучшения системы заключается в добавлении еще одного этапа в процесс соединения шестерен с приводным валом через кулачковую муфту.

Он делит кулачковую муфту на две части: шестерню, прикрепленную к ведущему валу, называемую ступицей синхронизатора, и кольцо вокруг внешней стороны, которое может скользить вперед и назад и называется муфтой переключения. К самим шестерням был добавлен новый компонент, конус синхронизатора, и была введена другая движущаяся часть, называемая кольцом синхронизатора, окружающим конус.

Здесь все становится немного сложнее. Муфты или втулки переключения теперь являются компонентами, управляемыми рычагом переключения передач, и они могут скользить наполовину по кольцам синхронизатора в любом направлении.

Он прижимает кольца к конусам синхронизатора, прикрепленным к шестерням, и из-за повышенного трения, вызванного расширяющимся конусом, может либо ускорять, либо замедлять шестерню в соответствии со скоростью втулки переключения и втулки синхронизатора.

Как только скорости будут достаточно точно согласованы, втулка может скользить дальше по стопорному кольцу и вступать в прямое зацепление с конусом и зубчатым колесом, благодаря чему все соединяется и мощность передается на приводной вал.

Невероятно, но все это происходит за долю секунды, необходимую для переключения передач, что обеспечивает еще более плавное переключение передач.

Зачем нужна синхронизированная передача?

Поскольку введение системы трансмиссии от скользящей сетки к постоянной зацеплению, в обе системы были внесены различные модификации, чтобы сделать их плавными, менее шумными и сделать переключение быстрым, хотя постоянная зацепление преодолело важные ограничения скользящей зацепления Коробка передач похожа на двойное сцепление, износ, но все же имеет свои ограничения, давайте обсудим их:

• Реакция на переключение передач в коробке передач с постоянным зацеплением не является быстрой, так как кулачковые муфты, используемые в коробке передач с постоянным зацеплением, должны зацепляться с вращающейся парой шестерен, что не является быстрой задачей.
• В редукторе с постоянным зацеплением отсутствует механизм, который мог бы привести все вращающиеся валы, такие как вал сцепления, главный вал и промежуточный вал, на одну и ту же скорость вращения, которая отвечает за жесткое переключение передач.
• Зубья кулачковых муфт изнашиваются, что, в свою очередь, увеличивает необходимость обслуживания системы.
• Переключение передач в редукторе с постоянным зацеплением является шумным процессом, так как кулачковые муфты должны соприкасаться с вращающейся зубчатой ​​парой.
• Коробка передач с постоянным зацеплением не компактна по сравнению с коробкой передач с синхронизатором.

Эти проблемы привели к тому, что General Motors разработала синхронизированную коробку передач, которая до сих пор используется почти в 52% автомобилей на дорогах.

Как работают синхронизированные передачи?

Синхронизатор предназначен для синхронизации скоростей вращения шестерни и главного вала перед их блокировкой. Трение от контакта конусов синхронизирует их скорость, а собачьи зубья входят в зацепление, блокируя шестерню и вал.

Действие синхронизации состоит из трех основных частей: группового кольца и блока синхронизации. Объемное кольцо имеет внешние зубья, которые входят в зацепление с зубьями синхронизатора, но оно также имеет внутреннюю канавку, которая входит в зацепление с зубчатым колесом, которое необходимо зацепить.

Синхронизатор имеет внутреннюю шпонку, которая совпадает с выходным валом, а затем внешний шлиц, который позволяет внутреннему кольцу двигаться внутри шестерни. Это внешнее кольцо сконструировано таким образом, что оно не будет зацепляться с объемным кольцом до тех пор, пока его скорости не будут отрегулированы и зубья не зацепятся друг с другом.

Итак, когда вы начинаете выбирать передачу с помощью рычажного механизма, вилки переключения оказывают давление на объемное кольцо, которое затем начинает приближаться к выбранной главной передаче.

К счастью, зубчатое колесо имеет конический заплечик, который создает трение с объемным кольцом, которое также содержит втулку, форма которой идеально подходит для заплечика, замедляющего передачу. Вскоре объемное кольцо и шестерня движутся с одинаковой скоростью и в полной гармонии.

При приложении дополнительной силы, когда физическое смещение осуществляется рычажным механизмом, блок синхронизации проталкивается через объемное кольцо, оба вращаются с одинаковой скоростью.

Внутреннее кольцо синхронизатора позволяет внешнему радиусу синхронизатора полностью совпадать с главной шестерней, синхронизируя их движение друг с другом и плавно завершая переключение передач.

Синхронизация эффективно позволяет выполнять переключение передач с включением сцепления с помощью педали сцепления, в результате чего адаптация скорости осуществляется в основном за счет эффективного зацепления зубьев.

Вместо того, чтобы регулировать скорость диска сцепления и маховика, синхронизация выполняет всю работу немного ниже и делает ручное переключение передач намного проще, чем раньше.

Мы считаем само собой разумеющимся, насколько хорошо в наши дни автоматические трансмиссии справляются со своей работой, особенно с учетом мощности двигателя, которую в настоящее время обеспечивают современные трансмиссии. Но синхросетки подобны связкам автомобиля, органично соединяя передачу мощности от одной мышцы к остальной части тела.

Преимущества синхронизатора

• Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
• Отсутствие потери передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам при переключении передач.
• Двойное сцепление не требуется.
• Меньшая вибрация

Недостатки синхронизатора

• Выгодна из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
• Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не входят в зацепление, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежещущий звук, когда они стучат друг о друга.
• Неправильное обращение с механизмом может привести к его повреждению.
• Не справляется с более высокими нагрузками.

Категории Автомобильные Теги Gear

Что такое синхронизатор коробки передач? — Строительство, Работа, Схема

14 мая 2023 г. 4 мая 2023 г. по RS

Откройте для себя синхронизированную коробку передач, жизненно важный компонент современных автомобилей. Узнайте о его конструкции, работе и преимуществах для плавного переключения передач. Посмотрите, где он обычно используется, и изучите его уникальные функции. Ознакомьтесь с нашей подробной схемой, чтобы визуализировать структуру коробки передач.

Содержание

• 1 Что такое синхронизатор?
• 2 Схема коробки передач синхронизатора
• 3 Конструкция коробки передач синхронизатора
  • 3.1 1. Шестерня главного вала
  • 3.2 2. Шестерня компоновки
  • 3.3 3. Вал сцепления
  • 3.4 4. Конусный синхронизатор
  • 3.5 5. Синхронизатор
  • 3.6 6. Рычаг переключения передач
• 4 Работа синхронизатора
• 5 Принцип работы синхронизатора
• 6 Преимущества синхронизатора
• 7 Недостатки синхронизатора
• 8 Применение синхронизатора
• 9 Часто задаваемые вопросы
• 10 Вы также можете прочитать

Что такое синхронизатор?

Синхронизированная коробка передач — это последняя версия модели с постоянным зацеплением в механических коробках передач. Это облегчает переключение передач между вращающимися шестернями, поддерживающими одинаковую скорость. Шестерни в компоновочном валу синхронизированной коробки передач могут свободно вращаться или фиксироваться на месте.

Эта модель является усовершенствованием предыдущей конструкции кулачковой муфты. Ключевым компонентом коробки передач с синхронизатором, обеспечивающим стабильную передачу, является синхронизатор. Это устройство сцепления, которое позволяет компонентам вращаться с разной скоростью и использует фрикционные конусы для синхронизации их движения.

Коробка передач с синхронизатором состоит из двух взаимосвязанных компонентов: центрального конуса и стопорного кольца. Конус является частью массива, а кольцо служит синхронизатором. Когда компоненты вращаются с соответствующей скоростью, кольцо болта входит в зацепление с шестерней, замедляя или ускоряя ее, когда она входит в конус за счет трения.

В результате синхронизатор и шестерня достигают сбалансированной скорости и вращаются с одинаковой скоростью. К этим компонентам прикреплены шестерни на валу, а шестерни на валу компоновки могут свободно вращаться.

 Подробнее — Что такое редуктор со скользящей сеткой?

Схема коробки передач синхронизатора

Схема коробки передач синхронизатора

Конструкция коробки передач синхронизатора

1. Шестерня главного вала

Диафрагменный вал служит связующим звеном между спусковым устройством и шестернями выходного вала. Как показано на рисунке, шестерни B, C, D и E представляют собой вращающиеся шестерни, которые входят в зацепление с соответствующими шестернями на соответствующем валу, при этом главный вал служит осью вращения. Непрерывное вращение происходит на валу А и левом валу, и все изменения отражаются на главном валу.

2. Компоновка Шестерня

Имеется в виду центральный вал, облегчающий передачу вращательного движения от входного вала к выходному валу, оснащенный шестернями соответствующего размера. Неподвижные шестерни на промежуточном валу (Lashel) обозначены буквами U1, U2, U3 и U4, как показано на рисунке.

3. Вал сцепления

Этот вал служит посредником между выходным валом двигателя и коробкой передач, будучи вставленным в механизм трансмиссии.

4. Конусный синхронизатор

Это устройство имеет две боковые кнопки, первая из которых представляет собой полый конус, а вторая представляет собой кольцо с зубьями. Шестерня входит в зацепление с конусом и зубьями во время работы.

5. Синхронизатор

Коробки синхронизаторов оснащены специальными механизмами переключения, имеющими на своей поверхности конические канавки для фрикционного контакта с включаемой передачей. Это гарантирует, что главный вал, первичный вал и вал сцепления вращаются с одинаковой скоростью, что способствует плавному переключению передач.

6. Рычаг переключения передач

Это управляемый оператором рычаг переключения передач, используемый для выбора нужной передачи, например 1, 2, 3, 4, 5 или передачи заднего хода.

 Подробнее — Что такое редуктор с постоянным зацеплением?

Работа коробки передач с синхронизатором

Конструкция коробки передач с синхронизатором — источник изображения

Шестерни, расположенные на валу сцепления, промежуточном валу и главном валу, непрерывно вращаются в унисон, пока вал сцепления приводится в движение двигателем. Когда водитель намеревается переключиться на первую передачу, он должен сначала выключить сцепление, которое останавливает вращение этих частей.

Затем водитель включает рычаг переключения передач для включения первой передачи, активируя тягу переключения передач. Затем шток переключения заставляет вилку перемещать муфту синхронизатора в сторону первой передачи. Блокирующее кольцо работает, вступая в контакт с зубьями шестерни или прямозубыми зубьями, тем самым фиксируя шестерню и синхронизируя ее скорость.

Когда водитель снова включает сцепление, стопорное кольцо вызывает одновременное вращение втулки синхронизатора, эффективно выравнивая скорости вращающихся компонентов. Как только скорости выровнены, втулка синхронизатора перемещает шестерню в положение блокировки с выходным валом.

Чтобы включить вторую передачу, водитель выключает сцепление и использует рычаг переключения передач, чтобы отключить первую передачу и выбрать положение второй передачи. Это приводит к тому, что вилка перемещает синхронизатор с первой передачи на вторую передачу. Затем блокирующее кольцо и втулка нажимаются, синхронизируя скорости и блокируя вторую передачу.

Пятая передача включается водителем, выключая сцепление и переключая рычаг переключения передач с четвертой на пятую передачу. Затем вилка перемещает синхронизатор с четвертой на пятую передачу. Затем блокирующее кольцо и втулка толкаются, синхронизируя скорости и блокируя пятую передачу.

Принцип коробки передач с синхронизатором

Распространенная проблема в коробках передач возникает, когда стационарная передача переключается, в то время как другая шестерня вращается с более высокой скоростью. Для решения этой проблемы используется принцип «включение передач только после выравнивания их скоростей». Это означает, что шестерни должны соприкасаться друг с другом перед зацеплением, что позволяет уравнять их скорости.

Преимущества коробки передач с синхронизатором

1. Устранение необходимости отключения сцепления, как в случае с коробками передач с постоянным зацеплением.
2. Снижение уровня шума за счет использования косозубых шестерен с зубьями, нарезанными под определенным углом.
3. Плавному переключению передач способствует наличие синхронизатора.
4. Благодаря использованию синхронизаторов во время трансмиссии не происходит потери крутящего момента, что позволяет улучшить передачу мощности.
5. Уменьшена вибрация коробки передач.
6. Коробка передач с синхронизатором эффективно устраняет проблемы со стуком и скрежетом, обычно возникающие в коробках передач с постоянным зацеплением.

Синхронизатор коробки передач Недостатки

1. Высокая стоимость производства из-за сложного набора компонентов и сложной конструкции.
2. Склонен к выходу из строя, когда зубья шестерни не могут войти в зацепление из-за неравной скорости вращения, что приводит к громкому скрежету.
3. Уязвимость к повреждениям при неправильном обращении из-за хрупкой конструкции.
4. Недостаточная способность выдерживать большие нагрузки из-за ограничений конструкции.

Применение в коробках передач с синхронизаторами

1. Автомобили – Коробки передач с синхронизаторами широко используются в легковых автомобилях, спортивных автомобилях и гоночных автомобилях для обеспечения плавного и эффективного переключения передач.

2. Автомобили большой грузоподъемности – Эти коробки передач также используются в транспортных средствах большой грузоподъемности, таких как грузовики, автобусы и строительная техника, для обеспечения надежного и плавного переключения передач.

3. Мотоциклы – Мотоциклы также используют синхронизированные коробки передач для обеспечения плавного переключения передач во время движения.

4. Авиакосмическая промышленность – В аэрокосмической промышленности синхронизированные коробки передач используются в некоторых самолетах для обеспечения точного и эффективного управления двигателем и воздушными винтами.

5. Промышленное оборудование – Эти редукторы обычно используются в различных промышленных машинах, таких как печатные станки, ветряные турбины и лифты, для обеспечения плавного и точного управления движениями машин.

Часто задаваемые вопросы

В каком автомобиле используется синхронизированная коробка передач?

Синхронизированные коробки передач обычно используются в различных типах транспортных средств, включая легковые автомобили (легковые автомобили, спортивные автомобили, гоночные автомобили), большегрузные автомобили (грузовые автомобили, автобусы, строительная техника), мотоциклы и некоторые самолеты. Их предпочитают за их способность обеспечивать плавное, эффективное и точное управление оборудованием.