Муфты легкого включения и синхронизаторы

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Муфты легкого включения и синхронизаторы

Читать далее:

   Спидометр и его привод

Муфты легкого включения и синхронизаторы

Муфты легкого включения и синхронизаторы служат для уменьшения износа шестерен и шума, что связано с ударами зубьев шестерен при переключении передач.

Синхронизаторами необходимо снабжать шестерни часто переключаемых, т. е. высших, передач. Так, на автомобиле ГАЗ-5ЭА синхронизатор устанавливается у шестерен третьей и четвертой передач, на автомобилях УАЗ-450, М-21 «Волга», М-20 «Победа» и ГАЗ-12 — у шестерен второй и третьей передач, на автомобиле «Москвич-408» — у шестерен второй, третьей и четвертой передач, а на автомобилях ЗИЛ-130 и МАЗ-200 — у шестерен второй, третьей, четвертой и пятой передач. У шестерен первой передачи и заднего хода синхронизаторы обычно не устанавливаются, так как этими передачами пользуются сравнительно редко.

Муфта легкого включения имеет вдвое меньше зубьев, чем зубчатые венцы шестерен, с которыми она входит в зацепление. При зацеплении муфты с одним из венцов ее зубья входят сначала в зазоры между длинными зубьями венца, а затем скользят по ним и заклиниваются между длинными и укороченными зубьями. Муфты с внутренним зацеплением несколько другой конструкции устанавливались в коробках передач автомобилей ЗИЛ-164 для включения четвертой и пятой передач. Муфты легкого включения не устраняют ударной нагрузки на зубья шестерен при переключении передач; лучшими в этом отношении являются синхронизаторы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

На рис. 1 показано устройство синхронизатора включения второй и третьей передач автомобиля М-21 «Волга». На шлицах вторичного вала неподвижно установлена и закреплена гайкой ступица синхронизатора; на поверхности ступицы нарезаны зубья и сделаны три продольных паза, в которых установлены ползуны. В отверстиях ползунов расположены шарики. На зубья ступицы надета муфта, которая может перемещаться по ступице. К выточкам в ее зубьях прижимаются пружинами шарики.

С обеих сторон ступицы синхронизатора установлены блокирующие бронзовые кольца. На внутренних конусах этих колец имеются мелкая нарезка для увеличения трения конических поверхностей колец о наружные конические поверхности шестерен и три паза для сухарей. На наружных поверхностях колец нарезаны зубчатые венцы. Шестерни имеют зубчатые венцы.

При нейтральном положении синхронизатора его зубчатая муфта и блокирующие кольца не включены.

При включении передачи вилкой муфта передвигается и через шарики передвигает ползуны, которые прижимают одно из колец к конусу шестерни (если включается прямая передача) или к конусу шестерни (если включается вторая передача). Вследствие наличия трения шестерня увлекает во вращательное движение кольцо и поворачивает его относительно муфты на некоторый угол, так как между ползуном и пазом ползуна в торце кольца 9 имеется зазор. Торцовые скосы зубьев кольца не позволяют зубьям муфты войти в зацепление с зубчатым венцом и сильнее прижимают блокирующее кольцо к конусу шестерни. В результате этого постепенно выравниваются числа оборотов вторичного вала и включаемой шестерни.

Когда число оборотов указанных деталей станет одинаковым, зубья муфты войдут в зацепление с зубьями венца (в зависимости от включаемой передачи). При этом зубья муфты вначале входят в зацепление с зубьями блокирующего кольца, и взаимодействие скосов зубьев прекращается. Вследствие этого блокирующее кольцо перестает нажимать на конус зубчатого венца шестерни, и венец может повернуться по отношению муфты так, что их зубья войдут в зацепление.

Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-53А устроен аналогично рассмотренному выше с той лишь разницей, что между ступицей и муфтой синхронизатора установлены три сухаря, прижимаемые стопорными кольцами к выточке на внутренней поверхности муфты.

В коробках передач автомобилей ЗИЛ-164А, ЗИЛ-130 и МАЗ-200 имеются два синхронизатора: один служит для включения четвертой и пятой передач, а другой — для включения второй и третьей передач. Устройство обоих синхронизаторов одинаково.

Синхронизатор коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 состоит из передвижной каретки с зубчатыми венцами на концах, установленной на шлицах вторичного вала и соединенной фиксаторами в виде шариков с конусными кольцами. В торцах диска каретки сделаны фигурные прорези для пальцев, также имеющих в средней части блокирующие конические поверхности. К пальцам прикреплены кольца, в которые запрессованы опоры для шариков. Между шариками установлены пружины.

Рис. 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля М-21 «Волга»:
1 и 7 — шестерни; гиб — зубчатые венцы; в — пел-зун; 4 — вилка переключения; 5 — шарик; 8 — вторичный вал; 9 — зубчатое кольцо; 10 — муфта синхронизатора; 11 — ступица синхронизатора

В нейтральном положении корпус синхронизатора расположен посередине между шестернями пятой и четвертой передач. При включении передачи каретка синхронизатора, перемещаясь, прижимает конусное кольцо 3 к конусу шестерни. Каретка, связанная с вторичным валом, и шестерня, соединенная с промежуточным валом, имеют разные числа оборотов. Вследствие наличия трения между коническими поверхностями кольцо вместе с блокирующими кольцами поворачивается относительно диска каретки до соприкосновения блокирующих конических фасок, и муфта блокируется с корпусом в результате попадания ее пальцев во впадины прорезей корпуса. При выравнивании числа оборотов шестерни и вторичного вала пальцы получают возможность свободно двигаться в прорезях корпуса; каретка перемещается, и ее зубья бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом шестерни.

Рис. 2. Синхронизатор коробки передач автомобиля ЗИЛ-130:
1 — блокирующий палец; 2 — каретка; з — конусное кольцо; 4 — опора фиксатора; 5 — шарик фиксатора; в — конус шестерни

Синхронизатор коробки передач автомобиля МАЗ-200 состоит из кольцевой обоймы с конусом, внутри которой установлена каретка с зубчатыми венцами. В фасонные вырезы обоймы входят выступы фланца каретки. Выточка для вилки переключения передач профрезерована на внешней поверхности муфты переключения, прикрепленной к выступам фланца. Шарики с пружинами удерживают муфту в обойме.

На рис. 3, а синхронизатор показан в нейтральном положении, а на рис. 3, б и в изображены два этапа включения передачи. На первом этапе рычагом переключения передач передвигают, как показано стрелкой, ползун с вилкой, которая, в свою очередь, перемещает муфту и обойму до соприкосновения поверхностей конусов обоймы и шестерни. В результате трения этих поверхностей происходит выравнивание числа оборотов шестерни и вторичного вала, после чего наступает второй этап включения передачи — перемещение муфты относительно неподвижной обоймы. Шарики, преодолевая сопротивление пружин, выходят из своих гнезд на внутренней поверхности обоймы, и зубья зубчатого венца легко входят в зацепление с внутренним зубчатым венцом шестерни.

Рис. 2. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-5ЗА:

Рис. 3. Синхронизатор коробки передач автомобиля МАЗ-200:
а — нейтральное положение: бив — этапы включения передачи; 1 — каретка; 2 — зубчатый венец; 3 — конус обоймы; 4 — конус шестерни; 5 — шестерня; в — муфта; 7 — фиксатор; 8 — обойма; 9 — вилка переключения передач; 10 — фасонный вырез обоймы; 11 — шарик; 12 — пружина

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.

Для чего нужен синхронизатор в кпп

Синхронизатор — составная часть коробок передач транспортных средств, предназначенная для безударного зацепления скользящей муфты с закреплённым (обычно — через игольчатый подшипник) зубчатым колесом.

Содержание

Предназначение [ править | править код ]

Типовая механическая коробка передач содержит в себе набор пар зубчатых колёс, из которых некоторые расположены на одном промежуточном валу, и находясь в постоянном зацеплении с парными им зубчатыми колёсами, жёстко закреплёнными на первичном валу, способны свободно вращаться на игольчатых подшипниках в своих ступицах.

Поскольку пары колёс имеют разное число зубьев и передаточное отношение, оператор может произвольно менять общее передаточное число коробки, но этот же фактор приводит к тому, что ведомые зубчатые колёса вращаются с разной скоростью.

Для механического соединения промежуточного вала коробки с тем или иным вторичным зубчатым колесом применяются скользящие по шлицам на промежуточном валу муфты. Но поскольку в каждый конкретный момент перехода из нейтрали в зацепленное состояние угловая скорость муфты и зубчатого колеса различны, встал вопрос предварительного их уравнивания — либо разгона зубчатого колеса до скорости вращения муфты, либо его притормаживания до неё же.

Реализация [ править | править код ]

В современных механических коробках передач, как правило, эта задача решается следующим образом. Торец зацепляемого зубчатого колеса имеет конусную поверхность, а между муфтой и этой шестернёй размещается промежуточное бронзовое кольцо синхронизатора с зубчатым венцом.

При движении муфты к зубчатому колесу муфта сначала захватывает бронзовое кольцо синхронизатора и прижимает его к конической поверхности зубчатого колеса. За счёт возникающей в этом месте силы трения, зубчатое колесо начинает притормаживаться (или наоборот, разгоняться, если оно вращалось медленнее муфты), и в конце концов их угловые скорости уравниваются — теперь в подвижной системе координат зубчатое колесо, кольцо синхронизатора и муфта представляют из себя единое целое, неподвижное друг относительно друга. Условие для безударного соединения муфты и зубчатого колеса выполнены, они вращаются с одинаковой скоростью. Далее муфта имеет возможность движения вперёд, и осуществляет уже жёсткое силовое сцепление с зубчатым колесом с помощью зубчатых венцов — на ней и на колесе. Через это зацепление и осуществляется передача силового вращающего момента при движении автомобиля (бронзовое кольцо синхронизатора в передаче рабочего усилия никакого участия не принимает.)

Описанная схема применяется в большинстве современных механических коробок передач; её слабым местом является значительная сила трения на сравнительно малой площади конусной поверхности бронзового кольца, что вызывает его износ. Для увеличения срока службы колец их часто делают состоящими из двух или трёх бронзовых конусов.

Размещение синхронизаторов в современных коробках передач [ править | править код ]

Описанная выше схема является классической, но с точки зрения кинематики — не имеет значения, на ведущем или же на промежуточном валу расположены синхронизатор и синхронизируемое зубчатое колесо. Поэтому в современных коробках передач синхронизаторы могут располагаться на любом из этих валов, а также попарно на обоих валах, скажем, синхронизатор I и II передачи на первичном валу, а синхронизатор III и IV — на промежуточном.

В коробках передач массовых автомобилей в настоящее время, как правило, задняя передача синхронизатора не имеет.

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

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

Синхронизатор состоит из следующих элементов:

• ступица с сухарями;
• муфта включения;
• блокировочные кольца;
• шестерня с фрикционным конусом.

Устройство синхронизатора

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

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:

1. Шум при работе коробки передач. Это может говорить об искривлении блокирующего кольца или о том, что конус изношен.
2. Самопроизвольное выключение передач. Эту проблему можно связать с муфтой, либо с тем, что шестерня изжила свой ресурс.
3. 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:

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

Синхронизатор коробки передач

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).

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.

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.

Для чего нужен синхронизатор коробки передач?

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.

Состоит из следующих элементов:

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

Двойное сцепление. Устройство и принцип работы.

Еще не так давно автомобиль, имеющий двойное сцепление, воспринимался как нечто необычное, но сегодня редко кого удивишь этим. Несмотря на это, сегодня не каждый специалист может объяснить принцип работы двойного сцепления. На самом же деле тут все очень просто.

Достоинства и недостатки двойного сцепления

Главным достоинством такого сцепления является превосходная плавность хода автомобиля, а также отсутствие подергиваний и резких рывков. Также к достоинствам следует отнести экономию топлива почти на 10%, что является весомым аргументом в пользу двойного сцепления. Отличная динамика при линейном ускорении без потери мощности. КПП с двойным сцеплением идеальное решение для автомобилей мощностью 200-500 лошадиных сил.

Если говорить о недостатках, то тут следует выделить огромное количество сложных элементов в системе подачи крутящего момента на ходовую часть автомобиля, а это в свою очередь влечет за собой высокие цены на ремонт и техническое обслуживания такой коробки переключения передач. Еще одним из существенных недостатков следует считать тот факт, что на сегодняшний день не так много автосервисов, которые могут на профессиональном уровне справиться с ремонтом КПП с двойным сцеплением.

Но, все же достоинств данная система имеет гораздо больше, чем недостатков, поэтому выбор за вами.

Немного из истории

В серийное автомобилестроение такой вид коробки передач пришел с гоночных треков. Впервые КПП с двойным сцеплением была создана конструктором А.Кегрессом в 1939 году, который планировал применить ее на Citroen Traction. Но, его задумка так и не воплотилась в жизнь.

И только в середине 80-х годов конструкторы Porsche впервые создали автомобиль, который имел возможность переключения передачи под нагрузкой. Для гоночных автомобилей это был настоящий прорыв, так как на состязаниях победа могла решиться долями секунды. И если раньше, при переключении передач двигатели значительно теряли мощность, то при двойном сцеплении передачи переключались без потери крутящего момента.

Устройство коробки передач с двойным сцеплением

Главной деталью КПП с двойным сцеплением является двойной вал. А если говорить простым языком, то в одном корпусе КПП находятся две обычные коробки передач, которые работают попеременно.

Управление всеми механизмами осуществляется при помощи гидравлики и автоматики. Стоит отметить, что в такой коробке передач отсутствует гидротрансформатор, а сама система является лучшей системой сухого двойного сцепления.

В момент начала движения на автомобиле на первой передаче, система уже автоматически готовит вторую передачу. В процессе переключения передач происходит размыкание первого сцепления, и замыкание второго. Затем, при разгоне автомобиля автоматика готовит третью скорость и так далее. Система автоматики настолько совершена, что при определении каждой последующей передачи учитывает:

Скорость вращения вала трансмиссии;
Положение педали акселератора;
Скорость вращения колес;
Текущее положение рычага КПП.
Непосредственно в процессе переключения передачи, оба сцепления становятся замкнутыми на сотые доли секунды, несмотря на это, двигатель продолжает быть соединенным с ведущими колесами, а потеря крутящего момента практически не ощущается.

Изготовление синхронизаторов кпп. Что такое синхронизаторы. Синхронизатор КПП, на что обращать внимание при осмотре

К

атегория:

Устройство автомобиля

Синхронизаторы

Переключение передач сопровождается ударами между зубьями шестерен, что приводит к их износу. Для уменьшения износа шестерен и шума, возникающих вследствие удара зубьев при переключении передач, служат синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости включаемых шестерен.

Синхронизатор КПП, устройство, конструктивные особенности

Если, с другой стороны, ремонт задерживается слишком сильно, в конце концов, необходимо будет изменить звездочки и даже сами синхронизаторы. 4-Шум: обычно шумы имеют свое происхождение по двум основным причинам: измельченные или изношенные подшипники и разрывы, а также износа зубьев шестерен. Часто проблема начинается с отказа подшипников, будь то шарик или игла. Это, в свою очередь, приводит к тому, что оси приобретают чрезмерные зазоры, что, в свою очередь, является причиной того, что шестерня шестерни дефектно и ее зубы подвергаются обрыву или аномальному износу в краткосрочной перспективе.

Синхронизаторами обычно снабжают шестерни передач, переключаемых наиболее часто. Шестерни передач заднего хода у всех автомобилей и шестерни прямой передачи у грузовых автомобилей, как правило, не имеют синхронизаторов, так как этими передачами пользуются сравнительно редко.

На автомобиле ГАЗ
-53 синхронизаторами снабжают третью и четвертую передачи, а на автомобилях ЗИЛ
-130, MA3-5335 и КамАЗ — вторую и третью, четвертую и пятую передачи. У легковых автомобилей в настоящее время синхронизаторами снабжают все передачи переднего хода, например, у автомобилей ГАЗ
-24 «Волга»,«Москвич-412» и ВАЗ
-2101 «Жигули» синхронизаторами снабжены первая, вторая, третья и четвертая передачи.

Такие нарушения, которые не являются общими, обычно возникают из-за дефектов в сборках, синхронизаторах или износе блокирующих канавок стержней управления вилками. Уменьшите вес традиционных передач на 20%. Несмотря на наши лучшие инженерные усилия, у муфты есть судьбоносное будущее. Этот механизм трения, который соединяет двигатель с передачей, является одним из элементов, которые лучшие умы инженеров перепроектируют.

Устранять или менять на новый

Одним из таких блестящих умов является Дэн Дорш, инженер-механик в знаменитом Массачусетском технологическом институте. В апреле прошлого года он выиграл диск!, с «дизайном, который включает в себя лучший потенциал для корпоративной выгоды, экономического успеха и воздействия на окружающую среду».

Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ
-бЗА показан на рис. 1. На шлицах вторичного вала неподвижно закреплена ступица синхронизатора. На поверхности ступицы нарезаны зубья и сделаны три продольных паза, в которые установлены сухари, имеющие в средней части наружные выступы. На зубья ступицы надета муфта, перемещающаяся по ступице в продольном направлении. Сухари наружными выступами входят в кольцевую выточку на внутренней стороне муфты. К внутренней поверхности муфты сухари прижаты двумя пружинами.

Его модель представляет собой гибридную трансмиссию, которая заменяет традиционное трение на основе сцепления — серией шестеренок, которые соединяют двигатель с коробкой передач. Насколько логично, на данный момент его дизайн ориентирован на автомобили конкурентов, а не на компактные гибриды.

Синхронизатор коробки передач в действии

Эта передача соединяет два электродвигателя разных размеров с самим двигателем. Самый большой из них выполняет функцию прогона автомобиля, остановленного в точке трения колес. Кроме того, он функционирует как пусковой двигатель для двигателя внутреннего сгорания и в качестве генератора, когда роли электричества меняются на противоположные.

Рис. 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ
-53А:
а — общий вид; б — детали синхронизатора; 1 — шестерня первичного вала; 2 — вилка; 3 — муфта; 4 — шестерня третьей передачи; 5 — конусное блокирующее кольцо; 6 — сухарь; 7 — пружина; 8 — ступица; 9 — продольные пазы в ступице

По мере увеличения скорости небольшой электрический двигатель запускает двигатель внутреннего сгорания. Между тем, маленький человек отвечает за выравнивание оборотов двигателя с двигателями колес; в гораздо более точном смысле, чем то, к чему мог стремиться человек.

Если этот анонимный производитель сумеет сделать эту передачу реальностью, Дэн Дорш заслужил бы награду за корпоративную выгоду. Вы слышали об обмене «сухим ящиком», не так ли? Чтобы понять, что такое двойное сцепление, и почему оно считается техникой для знатоков машин, нужно сначала понять, как работает механическая коробка передач.

С обеих сторон ступицы синхронизатора установлены латунные конусные блокирующие кольца, торцы которых имеют по три прямоугольных паза под сухари. На внутренней конической поверхности блокирующих колец нарезана мелкая резьба для увеличения трения между конусами блокирующих колец и наружной конической поверхностью шестерен. На наружных поверхностях блокирующих колец и на ступицах шестерен нарезаны зубья. Торцы зубьев шестерен и блокирующих колец имеют скосы, что облегчает введение их в зацепление.

Ручной сдвиг основан на трех независимых осях, входном валу, выходном валу и вспомогательном валу. Входной вал соединен с муфтой и приводит двигатель в коробку передач. Внутри этого входного вала подключен вспомогательный вал, часть которого передает движение входного вала на выходной вал.

Это изменение отношения изменяет разницу между числом оборотов входного вала и числом оборотов выходного вала. Проще говоря, он меняет скорость выходного вала. Как мы видели в видео, весь этот комплект передач постоянно вращается, даже когда он не подключен к валу и поэтому вращается с разной скоростью. Это такое кольцо синхронизатора.

При нейтральном положении синхронизатора его зубчатая муфта и блокирующие кольца не работают. При включении передачи муфта вилкой перемещается и через выступы передвигает сухари, которые прижимают одно из блокирующих колец к конусу шестерни, если включается четвертая (прямая) передача, или к конусу шестерни, если включается третья передача. Вследствие наличия трения между коническими поверхностями шестерня увлекает во вращательное движение блокирующее кольцо и повертывает его относительно муфты на некоторый угол, так как между сухарем и пазом в торце блокирующего кольца есть зазор. Торцовые скосы зубьев кольца не позволяют зубьям муфты войти в зацепление с зубчатым венцом на ступице шестерни и прижимают блокирующее кольцо к конусу шестерни. В результате этого постепенно выравниваются частоты вращения блокирующего кольца (а следовательно, и вторичного вала) и включаемой шестерни. Когда эти частоты вращения станут одинаковыми, зубья муфты синхронизатора вначале войдут в зацепление с зубьями блокирующего кольца, а затем и с зубчатым венцом на ступице шестерни. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ
-24 «Волга» имеет аналогичное устройство.

Так что же двойное сдерживание?

В «сухом ящике» типа обмена это кольцо не существует. Хотя это кажется сложным при чтении описания, это простой метод. Затем вы наступаете на сцепление, положите коробку передач в нейтральное положение и выпустите сцепление. В сокращениях процесс имеет различие во втором этапе.

Все еще хорошо для чего-то в наше время?

Тем не менее, при синхронных обменах технику мало используют, за исключением продления срока службы колец синхронизатора. «Не сжимайся так, как должен» — «Без двойного сжимания, как должно». В Бразилии дубляж изменился на «Похоже на подушку, как будто вы дойдете до меня».

Синхронизатор коробки передач автомобиля ЗИЛ
-130 представляет собой передвижную муфту с диском посередине, на который воздействует вилка переключения, и с зубчатыми венцами. Муфта установлена на шлицах вторичного вала. Диск муфты имеет три отверстия для пальцев фиксатора, соединяющих его с двумя сблокированными конусными кольцами. Между двумя половинками пальца фиксатора расположены две пружины. Торцы центрального диска имеют прорези для блокирующих пальцев, жестко связывающих конусные кольца. Поверхности пальцев в их средней части и поверхности вырезов для пальцев в центральном диске также сблокированы.

Сцепление сцепления и перенос мощности используются в ударах. Все марки имеют трансмиссии, для которых не требуется педаль сцепления. В соответствии с правилами инженеры сделали ряд улучшений с целью повышения эффективности транспортных средств, особенно в том, что касается потребления топлива. Для этого коммерческие автомобили приобрели технологии, а одна из них — автоматическая коробка передач, некоторые из которых доступны для серий в грузовиках. Благодаря хорошим операционным результатам в компаниях, теперь это очередь небольших грузовиков, таких как легкие тяжелые, чтобы получить эту технологию.

В нейтральном положении корпус синхронизатора расположен посередине между шестернями. При включении передачи муфта синхронизатора, перемещаемая пальцами фиксаторов, прижимает конусное кольцо к конусу шестерни. Муфта, связанная с вторичным валом, и шестерня, связанная с промежуточным валом, имеют разные частоты вращения. Вследствие наличия трения между коническими поверхностями кольцо повертывается относительно диска муфты до соприкосновения блокирующих конусных фасок диска и пальцев, после чего происходит блокировка колец муфты. При выравнивании частот вращения шестерни и вторичного вала муфта перемещается дальше, а ее зубья бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом шестерни.

У большинства уже есть этот вариант. Наши дни гегемонии автоматических изменений в автомобильном транспорте способствовали внедрению электроники во вселенной грузовиков. Неудивительно, что следующим шагом инженеров было создание электронного контроллера, который мог бы «обрабатывать» автоматические коробки передач.

Эволюция банкоматов была огромной, особенно с учетом первых изменений, которые мы можем описать как сложные, нефункциональные и предлагаемые клиентам в качестве опции, неэкономичные и которые сегодня были преобразованы в фундаментальные, очень сложные системы и очень выгодно. По этой причине существуют различные версии автоматических обменов на рынке, которые предлагаются в стандартной комплектации, главным образом в дорожных диапазонах, причем руководства являются необязательными элементами.

Синхронизатор коробки передач автомобилей MA3-5335 состоит из кольцевого корпуса, на внутренней поверхности которого с обеих сторон запрессованы конические бронзовые кольца, имеющие зубчатую насечку. Внутри корпуса установлена муфта синхронизатора с зубчатыми венцами. В фасонные прорези корпуса входят выступы муфты. Штифты муфты входят во внутренний кольцевой паз обоймы, имеющей на своей наружной поверхности выточку для вилки переключения передач. Фиксаторы, состоящие из шариков и пружин, удерживают обойму вилки переключения на корпусе синхронизатора, предохраняя ее от самопроизвольного перемещения. Шарики фиксаторов прижимаются изнутри к корпусу синхронизатора; для фиксации центрального положения шариков на внутренней поверхности корпуса в средней части для них есть выемки. Шестерни всех передач, которые включаются синхронизаторами, имеют наружные конусные поверхности и внутренние зубья, соответствующие зубьям венца.

На дальних маршрутах верховенство автоматических изменений над руководствами дается обязательным ответом производителей на энергоэффективность, что приводит к снижению потребления и снижению выбросов, а цели, которые легче достичь между водителями, которые не являются обученных, что возможно благодаря управлению электронными системами.

Они выделяются для обеспечения отличного баланса между мощностью и потреблением из-за наличия решений, которые способствуют экономике, таких как автоматические изменения, способные достичь идеального соглашения между мощностью и крутящим моментом двигателя.

Рис. 2. Синхронизаторы коробок передач:
а, б, в, г — автомобиля ЗИЛ
-130; д, е, ж, з — автомобилей КрАЗ-257 и MA3-5335; 1 и 14 — муфта синхронизатора; 2 — конусное кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — пружины; 5 — палец фиксатора S — зубчатый венец муфты; 7 — шестерня; 8 — внутренний зубчатый венец шестерни; 9 — обойма вилки переключения; 10 — прорези корпуса; И — корпус; 12 — штифт; 13 — выступ ыуфты; 15 — фиксатор

Это действие позволяет избежать потребления топлива. Но это не только энергоэффективность, которая приводит к экономии топлива, что зависит от наличия автоматических изменений. Они также полезны для удобства водителя во время вождения автомобиля, повышения активной безопасности.

Для этого он разработал стратегию, позволяющую использовать продажи нового продукта на рынке. Как будто это были две отдельные семьи. Еще одна особенность — система запуска рампы. Повернутый справа от руля, рычаг также позволяет водителю выполнять изменения последовательно, выбирая между ручным и автоматическим. В этой модели замедлитель, в партнерстве с моторным тормозом мощностью 415 л.с. может достичь в общей сложности 978 л.с. мощности торможения. Процедура выполняется без вмешательства водителя и способствует дальнейшему сокращению потребления.

При включении передач вилкой включения по направлению к включаемой шестерне перемещается обойма и муфта, а вместе с последней и весь корпус. Внутренний конус кольца прижимается к конусной поверхности шестерни. От возникающего трения между конусными поверхностями корпус повернется на некоторый угол, и выступы муфты синхронизатора упрутся в края фасонных прорезей продольное движение муфты относительно корпуса синхронизатора при таком положении невозможно.

Клиент сможет выбрать три из четырех вариантов и сможет изменить их в любое время в простом обновлении программного обеспечения. Сначала результат был робким, только 3% рынка автопоездов были оснащены компонентом. И она даже не первой, кто привез эту технологию в Бразилию. Возможно, это будет еще одна тенденция, которую мы увидим в других грузовиках других марок. Следует отметить два аспекта автоматической передачи по сравнению с автоматизированной. Использование гидротрансформатора вместо системы сцепления является одним из них, что умножает крутящий момент двигателя, предлагая большую скорость ускорения для автомобиля, оснащенного автоматической коробкой передач.

Когда частоты вращения муфты и шестерни станут равными, муфта может быть передвинута дальше. При этом шарики фиксаторов отожмутся внутрь выступов, а зубчатый конец муфты войдет в зацепление с внутренними зубьями шестерни включаемой передачи.

К

атегория:
—
Устройство автомобиля

Выпускаемые в настоящее время автомобили становятся все более сложными в техническом плане, что положительно сказывается на управлении, которое все более упрощается. Любая современная механическая или роботизированная КПП является синхронизированной. Это означает, что перед тем, как происходит непосредственно смена текущей передачи, выравнивается скорость шестерни и вала. Для этого коробка оснащается специальным приспособлением — синхронизатором.

Принцип работы синхронизаторов

По этой причине некоторые операции, такие как пожарные, становятся более эффективными с банкоматами. Второй аспект — это конструктивная система, совершенно отличная от автоматизированной или ручной. Сегмент, который в последние годы растет в стране в таких операциях, как сбор мусора, строительство, добыча и пожарные. Около 10 лет назад автоматическая коробка передач вышла на национальный рынок, оснастив тяжелые и сверхтяжелые транспортные средства, потому что водители этих типов грузовиков обычно совершают длительные поездки, и поэтому комфорт и экономика стали очень при покупке такого транспортного средства.

Он не только позволяет осуществлять переключение намного мягче, но и существенно снижает степень физического износа, уменьшает шум при работе, а в итоге — существенно продлевает срок безаварийной службы КПП. Синхронизатор КПП используется даже на задней передаче, а его принцип функционирования основывается на задействовании естественных сил трения при балансировке числа оборотов вала и самой шестерни. Чтобы выровнять большую разницу в значении вращения требуется и достаточная сила трения, для чего задействуется нескольких фрикционных колец.

Советы профи, как продлить жизнь синхронизатора автомобиля

Итак, теперь рынок готов к еще одной эволюции — появлению автоматов для полугрузов. Он также прибывает с несколькими дверными предметами, вешалками для одежды, полотенцесушителями и лучшим освещением. Другим отличием является отсутствие синхронизирующих колец, рассчитывающих на более широкие и более надежные шестерни, которые увеличивают долговечность, с меньшей потребностью в обслуживании. Ручная версия этого автомобиля остается в том же ценовом диапазоне, что и предыдущий автомобиль, 235 тыс. Реалов, а автоматическая версия имеет увеличение на 5 тыс.

Конструкция синхронизатора КПП

Неотъемлемой частью любого синхронизатора служит ступица, имеющая специальные шлицы, расположенные внутри, при помощи которых она сопрягается со вторичным валом КПП, позволяя передвигаться в осевом направлении. Наружные же шлицы предназначаются для сопряжения ступицы с муфтой включения. На самой ступице имеются три дополнительных паза, расположенных под углом 120 градусов по отношению друг к другу — в них располагаются «сухари». Они подпружинены, а установлены для эффективного стопорения муфты во время синхронизации.

Реалов. Оба будут в продаже в мае. Во-вторых, вы получите низкие эксплуатационные расходы. И, наконец, возникает вопрос о расходе топлива, так как обмены всегда проводятся в правильное время, происходит сокращение потребления. Все это выгоднее для перевозчика. У водителя все еще есть возможность выбрать сиденье с подлокотником.

Передача является одной из клавиш для передачи энергии, производимой двигателем, на колеса трактора. Сегодня пользователь желает выполнить эту функцию с комфортом, гибкость и производительность. Для достижения этой цели, коробок передач дизайнеры остановили новаторство. Каковы основные элементы этих передач? Назад на истории чтобы лучше понять текущую операцию.

Муфта синхронизатора КПП служит для надежного сопряжения вала и шестерни в КПП. Она расположена на ступице, и также снабжена внутренними пазами. Благодаря кольцевой проточке и сухарям, оба этих элемента надежно соединяются между собой. С внешней стороны муфта соединена уже непосредственно с вилкой КПП.

Коробка передач в начале координат

Коробка передач первых тракторов более рудиментарна. В 30-х годах у пользователя только 3 передних механизма и одна передача заднего хода. Муфта состоит из одного диска с механическим приводом. Трактор эксплуатируется в простых ситуациях с инструментами, которые работают плохо и имеют мало настроек. Для переключения передач необходимо остановить трактор. Появление других функций привело к другим потребностям развития. Таким образом, количество передач увеличивается с 50-х лет с первым этажом коробкой, где пользователь имеет 3 или 4-ступенчатую коробку передач для двойного количества комбинаций.

Блокирующее кольцо служит для сопряжения, и не позволяет муфте оказаться замкнутой до того времени, пока скорости шестерни и вала не станут идентичны. Внутренняя часть кольца изготавливается в форме конуса, и она вступает в «контакт» с фрикционным конусом, расположенным непосредственно на шестеренке.

Принцип работы синхронизатора КПП

Когда рычаг КПП располагается в нейтральной позиции, муфта синхронизатора занимает среднюю позицию, все шестеренки беспрепятственно проворачиваются на валу, а передача усилия не осуществляется. Когда происходит выбор необходимой передачи, имеющаяся в КПП, вилка передвигает муфту к шестерне. Кольцо соединяется с конусом шестерни, проворачивается и стопорится за счет сухарей, делая дальнейшее осевое смещение муфты невозможным.

Благодаря силе трения достигается «подравнивание» скоростей, и после этого кольцо-блокиратор начинает обратное движение, разблокируя муфту. В это время вторичный вал жестко фиксируется с шестерней, после чего начинается передача мощности и, соответственно, движение ТС на выбранной скорости. Все синхронизаторы КПП устроены достаточно сложно, но алгоритм синхронизации длится милисекунды, поэтому многие неопытные водители даже не догадываются, какие сложные процессы происходят в коробке при каждой смене передачи. Детально разобраться в принципе работы КПП поможет видео:

Устранять или менять на новый

При возникновении любых затруднений со сменой передач, основная часть автолюбителей, которые немного знакомы с устройством и принципом работы КПП грешат именно на синхронизатор. Как правило, это оказывается верно, хотя предварительно следует все же исключить проблемы со сцеплением, которые так же часто вызывают перебои в работе МКПП, когда система начинает функционировать с определенным запозданием, заеданием и т. д.

Если проверка нарушений не выявила, самостоятельно заподозрить неисправность синхронизатора можно по следующим признакам:

• шум, возникающий при смене скоростей, который ранее был нехарактерен, а идентификация невозможна, может говорить о искривлении блокирующего кольца или об изношенной его конической части;
• при непроизвольном выключении передач, первое, о чем следует подумать, является износ шестерни либо проблемы с выключающей муфтой;
• трудное включение любой передачи, для которого требуется совершать несколько попыток, прилагая большие усилия, практически гарантированно свидетельствует о пришедшем в негодность синхронизаторе.

Следует сразу оговориться, что ремонт синхронизатора КПП очень трудоемкий, и выполнить его самостоятельно практически нереально. Для этого требуется профессиональное оборудование, да и времени на ее придется потратить предостаточно. Куда более разумным шагом станет заменить износившийся узел на новый. Кроме того, стоит знать, что достаточно часто может наблюдаться выкрашивание зубьев шестерни — этой опасности подвержены приверженцы резких стартов с места, а также владельцы грузовых авто. Эксплуатация такой КПП недопустима.

Замена синхронизатора — разумно ли проводить ее самостоятельно

Любой автовладелец знает, что для того, чтобы провести какие-либо ремонтные работы с коробкой передач, ее необходимо предварительно демонтировать с автомобиля. Таким образом следует заранее быть готовым к тому, что придется потратить значительное количество времени и сил, а автомобиль окажется в это время в нерабочем состоянии. После успешного снятия коробки, она тщательно очищается от грязи.

Потом снимается кронштейн троса сцепления, откручиваются четыре болта, фиксирующие заднюю крышку, и она убирается. Все работы следует проводить в чистом месте, что позволит избежать случайного попадания во внутренние полости коробки грязи. В дальнейшем следует освободить фиксирующий болт вилки, расположенный у пятой передачи, и сдвинуть муфту с самой вилкой. Следует обратить внимание на то, чтобы в это время зацеп муфты с шестерней не прекращался.

Затем потребуется задействовать 3-ю передачу, и убрать гайку, фиксирующую сам вал. Необходимо приготовится к тому, что усилий придется приложить много. Таким же образом освобождается от гайки и вторичный вал. Ведомая шестеренка 5-й передачи приподнимается, и снимается с самим синхронизатором. Процесс монтажа нового узла осуществляется в противоположной последовательности, но несмотря на кажущуюся простоту, расслабляться не следует, поскольку ошибки при замене могут обернуться большими трудностями и дорогостоящим ремонтом всей коробки.

Как продлить срок службы коробки и синхронизатора

Поскольку самостоятельная замена синхронизатора в КПП весьма трудоемка, а профессиональная достаточно дорогая, во время эксплуатации автомобиля следует приложить все усилия, чтобы продлить срок службы коробки, и в частности избежать необходимости замены синхронизатора в КПП. Для этого совершенно не нужно выполнять особо сложные манипуляции, а достаточно следовать простым рекомендациям профессионалов:

• избегать чрезмерно агрессивного стиля вождения, особенно резких стартов с места;
• использовать исключительно качественные трансмиссионные масла, специально предназначенные для данного вида КПП и климатических условий;
• своевременно проводить замену масла;
• перед переключением передачи всегда полностью выжимать сцепление.

Стоит обратить внимание и на срок службы синхронизатора КПП, который установлен производителем — если он на исходе, лучше заблаговременно выбрать подходящее время и провести спокойную замену этого узла.

Синхронизатор коробки передач — как устроен и как работает

Выпускаемые на сегодняшний день транспортные средства становятся все более замысловатыми в техническом плане. Это хорошо сказывается на управлении автомобилем, которое становится все более комфортным. Сложно представить, однако в автомобильных КПП не всегда присутствовало такое устройство, как синхронизатор. Ранее для переключения передач приходилось применять двойное выжимание сцепления. Сначала сцепление выжималось для рассоединения коробки передач с коленвалом, а затем, напротив, для их соединения. Однако время идет. Механика и машиностроение шагнули в будущее. Появление синхронизатора КПП значительно увеличило срок эксплуатации КПП в целом, а также отдельных ее составляющих. Удобнее управлять транспортным средством стало и водителю. Об этом далее в статье.

Синхронизированные КПП, что это означает

В наше время фактически все механические и роботизированные коробки являются синхронизированными. Для включения скорости в коробках данного типа необходимым условием является выравнивание частоты вращения шестерни и вала. Синхронизацию обеспечивает такое устройство, как синхронизатор. Помимо плавного переключения скоростей он способен снижать шум при переключении скоростей, уменьшать износ механического соединения и, тем самым, повышать срок эксплуатации коробки передач. Синхронизаторами оснащаются все передачи КПП легкового транспортного средства, включая и передачу заднего хода.

Зачем нужен синхронизатор коробки передач

Задача коробки передач очень проста — менять частоту вращения между коленвалом двигателя внутреннего сгорания, или первичным валом самой коробки, что одно и то же, так как их частота одинакова, и карданом, усилие от которого впоследствии через определённые промежуточные механизмы приводит во вращение колёса автомобиля. За счёт разности диаметров и, соответственно, количества зубьев больших и малых шестерён, установленных на первичном, а также вторичном валах коробки, можно выбирать соотношение, с которым будут вращаться колёса относительно двигателя. То есть этот принцип существует в механизме скоростей горного велосипеда, где в зависимости от изменения пар работающих в зацепление шестерён меняется скорость вращения колёс.

Шестерни крутятся всегда и все, только синхронизатор коробки передач задействует нагрузку на определённые им пары скоростей: первая, вторая, третья, четвёртая, пятая, задний ход и так далее. От коленвала двигателя через сцепление крутящий момент подаётся на первичный вал, где через синхронизатор соединяет соответствующую пару передач и вращение передаётся дальше. У переднеприводных автомобилей через шарниры равных угловых скоростей момент передаётся на ступицы передних колёс. У заднеприводных автомобилей через промежуточный карданный вал, закреплённый снизу днища на подвесных подшипниках, крутящий момент получает главная передача, расположенная на заднем мосту. При помощи удара вращение получают задние колёса.

Принцип работы синхронизатора коробки передач

Работа синхронизатора коробки передач позволяет системе трансмиссии вращаться с одной скоростью. Переключение шестерён муфтами синхронизатора предохраняет зубья, но удар на себя принимают зубья муфты. Удар происходит из-за того, что скорость вращения валов неодинакова, другими словами, валы не синхронизированы. Если скорости вращения вторичного вала с шестернями какой-нибудь из передач уровнять, то она будет включаться легко и бесшумно. Это можно сделать, используя силу трения.

Если на одном из валов закрепить конус, а на другом конические передачи, при их соприкосновении трение будет подгонять отстающий вал, тормозя обгоняющий, а валы будут вращаться с одинаковой скоростью. Коническое кольцо изготовлено с заострёнными зубьями, имеет несколько видов механической обработки, позволяющей бесшумно выполнять свою функцию в трансмиссии весь период эксплуатации. Помимо этого, благодаря пористой структуре внутренней поверхности скользит по валу, что позволяет удерживать смазку, тем самым улучшая скольжение и увеличивая период службы детали. Вращение двух независимых систем с одинаковой скоростью называется синхронным. Механизм, который выравнивает скорость вращения шестерни и вала называется синхронизатором. Работа синхронизатора позволяет легко включать передачи одним движением, а это сохраняет зубья муфт.

На труднопроходимых, извилистых дорогах, в условиях оживлённого городского движения водителю приходится часто переключать скорость, синхронизация которой значительно улучшает процесс, облегчая его. Синхронизатор переключается системой рычагов и вилок, передвигаясь по валу, обслуживает, соединяя находящиеся по бокам от него шестерни в соответствующие пары передач с шестернями вторичного вала.

Все узлы переключения синхронизаторов разработаны таким образом, чтобы эффективно и долговечно обслуживать, передавая создаваемый двигателем внутреннего сгорания крутящий момент соответственной мощности. Наиболее нагруженным узлом, подверженным нескольким видам циклических колебаний и износов, является сцепление. Фрикционные накладки, взаимодействуя при помощи сил трения, создают зацепление с маховиком двигателя, при этом также применена прижимная сила пружин и лепестков корзины сцепления, то есть в процессе прижимания синхронизируется мотором и первичным валом коробки переменных передач. Материал же фрикционных накладок подобран таким образом, чтобы обеспечить наилучший коэффициент сцепления с материалов маховика, которым является чугун.

Виды износов шестерён синхронизаторов и обслуживание коробки передач

От постоянного соприкосновения между подвижными частями шестерён возникают силы трения, а также ударные силы при непосредственном вхождении в зацепление зубьев. Всё это в процессе эксплуатации приводит либо к естественному износу деталей, либо к аварийному износу. Естественный износ шестерён и подшипников вызывает характерный шум в работе узла, по которому, не разбирая коробки передач, зачастую возможно определить его причину.

Аварийный износ происходит реже, но его последствия в виде неожиданного, резкого разрушения зубьев шестерён, подшипников, помимо характерных звуков, приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации без разборки и ремонта автомобиля в целом. Принцип работы синхронизатора коробки передач основан на том, что при эксплуатации основным критерием его обслуживания является качество используемой смазки. На периодичность её замены влияют некоторые факторы, такие как состояние дорог, загруженность автомобиля, а при усреднённых режимах эксплуатации — пробег.

Синхронизационные кольца, как и остальные подвижные детали, подвержены процессам износа. Признаками неисправной работы синхронизаторов может служить хруст при переключении скоростей. Внутренний износ колец, а также увеличение пятна контакта зубьев детали, возникающими от ударов при вхождении в зацепление, вследствие постоянного взаимодействия с шестернями, приводят к заеданию механизма синхронизации, что в целом ухудшает работу коробки перемены передач. В таких случаях замена синхронизаторов восстанавливает до необходимого уровня управляемость систем переключения пар по всем передачам. Современные металлизированные смазки обеспечивают повышенную защиту от износа зубчатых колёс, подшипников и так далее. Нам было бы очень интересно узнать ваше мнение по этой теме.

carextra.ru

Принцип действия синхронизатора

Когда рычаг коробки находится в нейтральном положении, муфты синхронизаторов занимают среднюю позицию, шестеренки на ведомом валу беспрепятственно вращаются, передача усилия не производится. Когда водитель выбирает нужную передачу, вилка перемещает муфту в направлении шестерни. Совместно с муфтой происходит сдвиг сухарей, влияющих на блокирующее кольцо, которое прижимается к конусу шестеренки.

На поверхности создается сила трения, поворачивающая кольцо до упора сухарей в пазах кольца (от проворачивания кольцо стопорится). В этой позиции блокирующее кольцо не позволяет муфте синхронизатора перемещаться по оси вала, поскольку торцы шлицев муфты находятся напротив торцов шлицев блокирующего кольца.

Затем под воздействием сил трения скорости ведомого вала и шестерни синхронизируются. Когда скорости выравнены, блокирующее кольцо под влиянием шлицев муфты поворачивается в другую сторону, снимается блокировка муфты, шлицы муфты беспрепятственно проходят, чтобы зацепиться с венцом шестерни. Вторичный вал КП жестко соединяется с шестерней. Несмотря на массу операций, весь процесс включения передачи и синхронизации занимает доли секунды.

Синхронизаторы коробки передач: устройство, как работает

Большая часть коробок передач, устанавливаемых в современных автомобилях, синхронизированы, что означает следующее: регулирование частоты поворотов шестерней предшествует изменению скорости на транспортном средстве с такой коробкой передач. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что за выполнение указанного действия несут специальные синхронизирующие приборы.

Устройство синхронизатора

Синхронизатор КПП в сборе

Здесь важно объяснить, что такое синхронизатор. Специалист ответит, что синхронизатор КПП это устройство, дающее возможность изменять скорость перемещения более плавно и менее заметно как для человека, управляющего авто, так и для людей, которые размещаются внутри салона. В этом заключается основное назначение синхронизатора. Также синхронизатор коробки передач полезен продлением срока полезного использования МКПП, сокращением уровня шумов в процессе изменения скоростей. Данные свойства говорят о следующем: работа синхронизатора приносит пользу автомобилю, поэтому современные водители нередко приобретают его для монтажа в КПП. Обратитесь к специалистам, чтобы установить нужную и полезную вещь.

Схема синхронизатора

Стрелкой указано положение синхронизатора

Основа полезного прибора — это сила трения на период уравнивания скорости автомобиля. Количественный показатель этой величины становится больше при увеличении разницы между двумя величинами: частотой движения шестеренок и вала. Данное условие соблюдается лишь в том случае, если площадь двух соприкасающихся поверхностей увеличивается. На практике это обеспечивается за счет дополнительных приспособлений, вводящихся в устройство. Здесь речь идет о специализированных кольцах.

Синхронизирующий прибор включает в свой состав следующие приспособления:

1. Муфта, выступающая в качестве связующего элемента, который объединяет вал и шестеренки. Она призвана обеспечивать прочное объединение отдельных деталей коробки передач. Муфта синхронизатора устанавливается выше ступицы и представляет собой насадку. Внутри приспособления находятся небольшие выемки с проточенным участком, сделанным под параметры колец. В проточенных участках располагаются сухарные выступы. Наружной стороной муфта соединяется с трансмиссионной вилкой.
2. Колесная ступица, которая является конструктивной базой. Данная деталь оснащена шлицами, которые находятся внутри и снаружи. Они нужны для обеспечения соединения с другими элементами. Это позволяет ступице передвигаться по оси согласно выбранной траектории. На её окружности на равном расстоянии находятся несколько пазов, в каждом из которых находятся сухари. Они нужны для обеспечения взаимодействия с блокирующим кольцом. В процессе синхронизации и активации какой-либо скорости, выполняется блокирование муфты.
3. Кольцо блокировки. Для чего оно нужно? Прежде всего, для своевременной и верной синхронизации. Основное назначение заключается в блокировке несвоевременного замыкания муфты, когда скорость движения шестеренок и вала еще не достигли идентичных значений. Внутренняя поверхность данного элемента устроена таким образом, чтобы обеспечивать эффективное взаимодействие с шестереночным конусом. За счет углублений, находящихся на внешней стороне, блокируется функционирование муфты.
4. Шестеренки с фрикционным конусом.

В коробке передач устанавливаются разные кольца, которые будут отличаться по конструкции.

Для оптимизации сил, растрачиваемых приспособлением на изменение передачи, требуется сделать поверхность соприкосновения больше. Для этого были созданы синхронизаторы автомобильных коробок передач, снабженные несколькими конусами со вспомогательными блокировочными кольцами.

Работа синхронизатора механической коробки передач

Если вы решили установить данное приспособление в свое авто, то должны узнать, как работает данное изделие. Принцип работы синхронизатора КПП заключается в следующем: когда переключатель зафиксирован в положении «нейтраль», то муфты прибора находятся в среднем положении. При этом передача мощности сквозь них совершенно исключена, а шестеренки, расположенные на главном валу, не создают препятствий к совершению вращательных движений.

Принцип работы синхронизатора

Если водитель решает изменить скорость, то муфта моментально передвигается и принимает положение, идентичное тому, которое занимают шестеренки. Это сопровождается переменой расположения сухарей, оказывающих влияние на блокирующее кольцо синхронизатора. В итоге кольцо укладывается вплотную к шестереночному конусу. Сила трения, создающаяся при соприкосновении поверхностей, приводит к тому, что кольцо внутри синхронизатора начинает проворачиваться до того самого момента, пока сухари не станут в упор с пазами.

Ремонт синхронизатора

Никто не может гарантировать, что устройство не выйдет из строя. В таком случае возникает необходимость в его незамедлительной починке. Сразу следует отметить, что работа синхронизатора не имеет прямого отношения к функционалу сцепления, следовательно, нет никакой необходимости в замене. Если вас беспокоит какая-либо проблема, с ней следует обратиться к официальному продавцу автомобилей данной марки. Если у вас есть достаточные знания и практические навыки, то можно попытаться провести регулировку без посторонней помощи.

В некоторых случаях ситуацию может исправить только замена синхронизатора. Эта процедура проводится в несколько этапов:

1. Отсоедините коробку передач от прочих деталей.
2. Очистите все поверхности от посторонних частиц.
3. Снимите кронштейн.
4. Разъедините вилку коробки от КПП, открутив гайку, скрепляющую эти элементы.

Установка нового и исправного приспособления производится в обратном порядке. Опытный мастер поменял бы устройство за считанные минуты.

prokpp.ru

Синхронизатор КПП, устройство, конструктивные особенности

Неотъемлемая часть любого синхронизатора — ступица, которая имеет специальные шлицы, находящиеся внутри, с помощью которых она соединяется со вторичным валом КП, позволяя перемещаться в осевом направлении. Внешние же шлицы предназначены для соединения ступицы с муфтой включения. Непосредственно на ступице есть три дополнительных паза, которые расположены под углом в 120 градусов — в них находятся сухари. Они подпружинены и предназначены для более эффективного стопорения муфты в процессе синхронизации.

Муфта синхронизатора КП предназначена для надежного сопряжения шестерни и вала в КПП. Она находится на ступице и снабжена внутренними пазами. С помощью сухарей и кольцевой проточки оба данных элемента надежно соединены между собой. С наружной стороны муфта сопряжена уже прямо с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо предназначено для сопряжения и не дает муфте возможности оказаться замкнутой до того момента, пока скорости вала и шестерни не будут идентичными. Внутренняя часть кольца производится в виде конуса и взаимодействует с фрикционным конусом, который находится прямо на шестерне.

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.

Многоконусные синхронизаторы, для чего их устанавливают в КПП

Чтобы передачи переключались более плавно, а также для увеличения надежности, используются многоконусные синхронизаторы, к примеру, двух либо трехконусные. Вариации с тремя конусами — наиболее сложные, однако и наиболее прочные. В основном они используются в автоматических коробках-роботах. Также их устанавливают на некоторые иномарки.

Синхронизатор коробки передач: принцип работы

Сложно представить, но в автомобильных коробках передач не всегда присутствовал синхронизатор КПП для выравнивания частоты вращения между валом и шестерней. Раньше для того чтобы произвести переключение скоростей, приходилось использовать двойное выжимание сцепления. Первое для того чтобы рассоединить коробку передач с коленвалом, а второе, наоборот, для их соединения после того как будет произведена смена передаточной пары (смена скорости).

Но время идёт. Машиностроение и механика шагнули в будущее. На смену постоянному передергиванию педали сцепления пришёл синхронизатор КПП, что существенно увеличило срок службы коробки передач в целом и отдельных её составляющих в частности. Удобнее управлять автомобилем стало и водителю.

Что такое синхронизатор КПП

Устройство синхронизатора КПП, равно, как и сам синхронизатор ВАЗ — это механическое узел, состоящий из 4 частей:

1. Обойма синхронизатора или ступица с тремя фиксаторами;
2. Две кольцевых пружины;
3. Два фрикционных конусных кольца;
4. Муфта переключения.

Такая вот нехитрая конструкция синхронизатора ВАЗ обеспечивает принцип работы сразу двух передач.

Неисправности синхронизатора и способы их устранения

При появлении каких-либо затруднений с переключением передач, большинство автовладельцев, которые имеют хотя бы базовые знания об устройстве и принципе работы коробки передач считают, что виной всему именно синхронизатор. Зачастую это оказывается правдой, хотя предварительно все же следует исключить неисправности сцепления, которые тоже довольно часто вызывают проблемы в работе механической коробки передач, когда система функционирует с заеданием, определенным запозданием и так далее.

Если проверка не обнаружила нарушений, самостоятельно заподозрить проблемы с синхронизатором можно по таким симптомам:

1. При самопроизвольном выключении передач, в первую очередь, необходимо обратить внимание на выключающую муфту и шестерни, которые могут быть изношены.
2. Если при переключении скоростей появился шум, идентификация которого невозможна и который раньше был нехарактерен, это может свидетельствовать о искривлении блокирующего кольца либо о том, что его коническая часть изношена.
3. Сложное переключение передач, когда необходимо прилагать большие усилия и совершать несколько попыток, фактически гарантированно говорит о вышедшем из строя синхронизаторе.

Сразу следует сказать, что ремонт данного устройства крайне трудоемкий и фактически нереально выполнить его самостоятельно. Для этого потребуется профессиональное оборудование и много времени, поэтому желательно доверить это дело специалистам. Помимо этого, стоит знать, что довольно часто может наблюдаться такое явление, как выкрашивание зубьев шестерни — такой опасности наиболее подвержены владельцы грузового транспорта и любители резких стартов с места. Эксплуатация такой коробки недопустима.

Поломка синхронизатора второй передачи ВАЗ 2109

Синхронизатор в процессе эксплуатации подвергается естественному износу. Первые признаки износа синхронизатора распознаются при включении соответствующей передачи. Так, например, на автомобиле ВАЗ 2109 самой распространенной неисправностью коробки передач является выход из строя синхронизатора второй передачи.

При включении передачи появляется характерный хруст или треск и только после этого передача может быть введена в действие. Это связано с тем, что работа синхронизатора нарушена, и он больше не в состоянии выравнивать скорости вращения валов и шестерней, в связи с этим, их износ увеличивается. При дальнейшем эксплуатации автомобиля с неисправным синхронизатором приведет к тому, что вторая скорость попросту перестанет включаться.

Если вы обнаружили первые признаки поломки синхронизатора, рекомендуется обратиться в ближайший автосервис, так как замена данной детали трудоемка и требует специальных навыков и умений.

Принцип работы синхронизатора кпп — Auto-Self.ru

О назначении КПП известно любому, кто хоть однажды сидел за рулем авто. Однако как ее устройство, так и принцип работы зачастую остаются для многих тайной. В общем-то, это может быть и правильно, во всяком случае, такой подход имеет право на существование, тем не менее, не занимаясь подробным изучением коробки, стоит коснуться такого ее элемента, как синхронизатор.

Для чего нужны синхронизаторы КПП

Механическая КПП изменяет крутящий момент, поступающий от ДВС к колесам автомобиля, для чего используются различные шестеренки, располагающиеся внутри коробки. Устройство такого механизма, а также как все это выглядит, помогает понять приведенный ниже рисунок:

Принцип работы такой КПП достаточно прост – при изменении положения ручки переключения передач меняются шестеренки, находящиеся в зацеплении, а для каждой пары таких шестеренок характерно свое передаточное отношение. Его изменение приводит к изменению величины передаваемого на колеса момента. Таким образом, работает любая МКПП, в том числе и на ВАЗ 2109.

Однако при этом возникает интересный момент – шестерни, которые должны войти в зацепление, имеют разные угловые скорости, а просто так совместить их достаточно сложно, при этом возрастает вероятность разрушения шестеренок и других элементов коробки.

Вот для решения такой проблемы и предназначен синхронизатор коробки передач. Водители со стажем помнят, что раньше, до того, как в конструкции КПП стали применяться синхронизаторы, при переключении скоростей приходилось использовать специальные приемы. Переключение с низшей на высшую передачу, проводилось при помощи двойного выжима. Сначала выжималось сцепление, КПП переводилась на нейтральную передачу, после чего сцепление отпускалось.

Затем сцепление снова выжималось, и водитель включал передачу. Выдержка на нейтралке позволяла уравнять скорости шестерен, а также избежать скрежета при переключении передач.

При переключении с высшей на низшую передачу использовался двойной выжим, да еще и с перегазовкой. При этом выжималось сцепление, КПП переводилась на нейтралку, сцепление отпускалось, слегка нажималась педаль газа, что приводило к выравниванию угловых скоростей шестеренок, а после этого опять отжималось сцепление, после чего включалась передача.

Как видно из приведенного описания действий водителя, такое переключение достаточно утомительно и занимает длительное время. Вот синхронизатор и позволил значительно упростить всю это процедуру.

Работа синхронизатора коробки передач

Что собой представляет подобное устройство, состав синхронизатора и принцип его работы поможет понять рисунок. Назначение и количество входящих в состав синхронизатора мелких деталей мы рассматривать не будем, достаточно того, что они показаны на рисунке, а вот как все работает, постараемся понять. Это просто интересно, на всех автомобилях используется одинаковый принцип, по которому происходит работа синхронизатора, в том числе и для ВАЗ 2109.

Таким образом, можно отметить, что устройство синхронизатора включает в себя:

• ступицу 1;
• муфту 2;
• блокировочное кольцо 3;
• сухари 4;
• проволочные кольца 5.

В момент переключения передачи муфта 2 перемещается в сторону нужной шестерни. На конической части шестерни, из-за различающихся угловых скоростей шестерни и муфты, между ними появляется сила трения, благодаря которой проворачивается до упора блокировочное кольцо 3. Когда зубья блокировочного кольца и муфты окажутся напротив, движение муфты прекратится.

Происходит выравнивание скоростей, при этом сила трения, сместившая первоначально блокировочное кольцо, пропадает, и оно возвращается в исходное положение, а муфта 2 проходит через зубья блокировочного кольца и соединяется с венцом включаемой шестерни. Благодаря сухарям муфта жестко соединяется с валом, а значит, передача включена и синхронизатор отработал всю процедуру, обеспечив бесшумное включение передачи.

Синхронизатор КПП, уход, эксплуатация

Такое устройство, как синхронизатор, надо принимать с благодарностью. Конечно, ничего сложного в переключении передач с помощью двойного выжима нет, он до сих пор применяется на некоторых машинах строительной техники, где по условиям работы использование синхронизатора исключено. Но его внедрение в конструкцию легкового автомобиля, в том числе и ВАЗ 2109, позволило значительно облегчить управление, что сделало авто более доступным.

Как порой бывает неприятно осознавать, что работа коробки нарушилась. Понимаешь это, когда переключение передач начинает происходить со скрежетом или проявляются другие ее дефекты. Чаще всего внешними признаками неисправности или сильного износа деталей синхронизатора, в том числе для ВАЗ 2109, могут быть:

1. шум при работе КПП;
2. затрудненное включение передач;
3. самовыключение передач.

Конечно, появление подобных дефектов может быть обусловлено и другими причинами, но чаще всего именно синхронизатор, отказ или износ его деталей, приводит к подобным явлениям. Это справедливо для любого автомобиля, и ВАЗ 2109 тоже.

В принципе, когда происходит правильный выбор скорости движения, используется нужная передача, своевременно проводится техническое обслуживание и применяется правильное масло, то КПП и синхронизатор служат долго, что справедливо и для ВАЗ 2109.

Такое устройство, как синхронизатор, позволяет осуществить переключение скоростей в КПП за короткое время без шума и скрежета, обеспечивает сохранность шестерен и продлевает срок эксплуатации МКПП.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Gear synchro – x-engineer.org

Автомобили, оснащенные механическими коробками передач (MT), автоматизированными механическими коробками передач (AMT) и коробками передач с двойным сцеплением (DCT), требуют синхронизаторов передач  , чтобы выполнять переключение передач (вверх или вниз). Синхронизатор предназначен для синхронизации скоростей входного и выходного валов коробки передач. при переключении передач, до включения повышающей передачи.

В коробке передач синхронизаторы расположены между двумя соседними шестернями. Например, передачи 1-2 имеют один и тот же механизм синхронизации, 3-4 другой и такой же для 5-6. Установка синхронизатора для передачи заднего хода (R) не является обязательной, поскольку для включения R автомобиль должен быть остановлен (если он движется), а скорость выходного вала будет равна нулю. Тем не менее, есть механические коробки передач, которые имеют синхронизаторы передач и для задней передачи.

Изображение: Синхронизаторы в механической коробке передач (коробка передач)
Предоставлено: Getrag

Чтобы лучше понять основные компоненты трансмиссии и как они работают, прочитайте статью Как работает механическая коробка передач.

Зачем нужны синхронизаторы?

Предположим, что для заданной механической коробки передач мы хотим переключиться с 1-й ^-й -й передачи на 2-ю ^-ю -ю передачу. Параметры передачи следующие:

\[ \begin{split}
n_{IN} = 3500 \text{ об/мин}\\
i_{1} = 3,4\\
i_{2} = 2,5\\
i_{0} = 3,1\\
n_{OUT} = \text{ ?}
\end{split} \]

где:

n _IN [об/мин] – частота вращения входного вала
n _OUT [об/мин] – частота вращения выходного вала
i ₁ [-] – передаточное число , 1 ^st шестерня
i ₂ [-] – передаточное число, 2 ^nd шестерня
i ₀ [-] – передаточное число главной передачи (дифференциал)

Стартовая передача 1 ^ст шестерня. Когда водитель хочет включить 2-ю ^-ю -ю передачу, сначала ему необходимо отсоединить двигатель от трансмиссии, используя педаль сцепления. Это необходимо, потому что переключение передачи в трансмиссии с простыми зубчатыми механизмами, которые находятся в постоянном зацеплении (зацеплении), не может быть выполнено, пока крутящий момент двигателя передается через шестерни, поэтому сцепление должно быть разомкнуто.

Для перехода с 1-й ^-й -й передачи на 2-ю ^-ю -ю передачу трансмиссия должна на короткое время перейти в нейтральное положение.

На изображении ниже мы можем визуализировать поток мощности двигателя через шестерни 1 ^st и 2 ^nd . Для каждой передачи мы собираемся рассчитать скорость входного и выходного валов.

Изображение: процесс переключения передач (1-2)

Когда включена передача 1 ^st , скорость выходного вала составляет:

\[n_{OUT} = \frac{n_{IN}}{i_ {1} \cdot i_{0}} = 332 \text{ об/мин}\]

Если мы хотим включить передачу 2 ^и , скорость входного вала должна стать:

\[n_{IN} = n_{OUT} \cdot i_{2} \cdot i_{0} = 2573 \text{ об/мин}\]

Это означает, что входной вал должен быть замедлен с 3500 об/мин до 2573 об/мин. Если необходимо было выполнить понижение передачи 2-1, входной вал должен был быть ускорен с 2573 об/мин до 3500 об/мин. Это когда синхронизаторы вступают в игру.

Синхронизатор действует как фрикционная муфта и замедляет (переключение на более высокую передачу) или ускоряет (переключение на более низкую передачу) первичный вал, чтобы согласовать скорость для следующей передачи.

Изображение: Схема коробки передач с названиями компонентов

Как работает синхронизатор?

Синхронизаторы необходимы для переключения передач в механических коробках передач. Их цель — согласовать (отрегулировать) скорость входного вала (шестерни и вторичной массы сцепления) с выходным валом (колесом).

Существует несколько типов синхронизаторов, используемых для механических коробок передач. Наиболее распространена классификация по количеству трущихся элементов (конусов трения). Поэтому имеем:

• single-cone synchronizer
• dual-cone synchronizer
• triple-cone synchronizer

Image: Simple cone synchronizer
Credit: VW

1. gear wheel
2. synchronizer ring
3. ring spring
4. locking element (strut )
5. ступица синхронизатора (корпус)
6. скользящая втулка

Изображение: синхронизатор в сборе
Предоставлено: VW

Шестерня (1) установлена ​​на вторичном валу коробки передач. Он может вращаться относительно вала (радиальное движение), но не может совершать осевое движение вдоль вала. Между шестерней и валом обычно установлены игольчатые подшипники, облегчающие вращение.

Шестерня имеет встроенную муфту сцепления с фрикционным конусом. Шестерня сцепления состоит из стопорного зубчатого зацепления и фрикционного конуса. Он называется муфтой , потому что он играет роль муфты, плавно зацепляя предстоящее зубчатое колесо.

Шестерня сцепления согласовывает скорость шестерни со скоростью ступицы синхронизатора. Монтаж на зубчатое колесо осуществляется запрессовкой или лазерной сваркой. Когда шестерня включена, внешние зубья (с фаской на обеих сторонах зубьев) сцепятся с фаской на внутренних зубьях втулки переключения.

Изображение: Шестерня

Кольцо синхронизатора (2), также называемое блокирующим кольцом, стопорным кольцом или фрикционным кольцом, имеет коническую поверхность, которая соприкасается с фрикционным конусом шестерни. Кольцо синхронизатора предназначено для создания момента трения для замедления/ускорения входного вала во время переключения передач.

Кольцо синхронизатора вместе с фрикционным конусом зубчатого колеса образуют «коническую муфту», которая может включаться и отключаться путем скольжения.

Внутренняя поверхность кольца синхронизатора имеет резьбу или канавки для предотвращения образования любой гидродинамической масляной пленки. Если между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом зубчатого колеса образуется масляная пленка, для синхронизации скоростей валов потребуется большее толкающее усилие и большее время.

Изображение: Кольцо синхронизатора

Стопорные элементы (4), также называемые шпонками синхронизатора, центральным механизмом, шпонками или крылышками, расположены по окружности корпуса синхронизатора в специальных пазах между втулкой синхронизатора и синхронизатором. центр.

Стопорные элементы вращаются вместе со ступицей синхронизатора (5) и могут перемещаться в осевом направлении относительно скользящей муфты (6). Стойки используются для предварительной синхронизации, а это означает, что они создают нагрузку на кольцо синхронизатора для выполнения процесса синхронизации.

В нейтральном положении (передача не выбрана) стопорные элементы удерживают скользящую втулку в центральном положении на ступице синхронизатора между обеими шестернями. Обычно узел синхронизатора имеет 3 фиксирующих элемента, расположенных под углом 120°. В случае больших синхронизаторов может быть 4 фиксирующих элемента, распределенных по 90°.

Изображение: Ступица синхронизатора

Ступица синхронизатора (5) установлена ​​на вторичном валу, жестко соединена шлицем. Он может двигаться в осевом направлении, но не вращаться относительно вала. Он содержит специальные канавки, в которых будут размещаться фиксирующие элементы.

Кольцевые пружины (3) расположены с каждой стороны ступицы синхронизатора и предназначены для удержания шпонок стойки в предусмотренных канавках.

Скользящая втулка (6), также называемая муфтой переключения передач, муфтой синхронизатора или муфтой муфты, имеет на внешней стороне радиальную канавку для вилки переключения передач. Внутренняя часть имеет шлицы, которые находятся в постоянном зацеплении с внешними шлицами ступицы синхронизатора. Скользящая втулка может перемещаться только в осевом направлении (влево-вправо) из нейтрального положения в зацепленное положение.

Изображение: Скользящая втулка

Фазы синхронизации шестерни

Процесс синхронизации , когда скользящая втулка начинается из нейтрального положения (центральное) и заканчивается полным зацеплением шестерни, может быть описан в пять этапов, как показано на картинка ниже.

Процесс синхронизации будет описан параметрами:

F [Н] – усилие переключения передач
Δω [рад/с] – разница скоростей между шестерней и ступицей синхронизатора
T _f [Нм] – момент трения между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом
T _i [Нм] – момент инерции первичного вала, шестерни и вторичной массы сцепления

Изображение: Процесс синхронизации переключения передач

Фаза 1: Асинхронизация

Перед началом процесса переключения скользящая муфта удерживается в среднем положении стопорными элементами. Сила переключения передач создает осевое перемещение скользящей втулки, которая толкает вперед кольцо синхронизатора к фрикционному коническому зубчатому колесу. Разница скоростей между зубчатым колесом и кольцом синхронизатора вызывает вращение кольца синхронизатора.

Этап 2: Синхронизация (блокировка)

Это основной этап синхронизации скорости. Скользящая втулка проталкивается дальше, что приводит в соприкосновение внутренние шлицы (зубья) скользящей втулки и зубья кольца синхронизатора. На этом этапе момент трения начинает противодействовать моменту инерции, и разница скоростей начинает уменьшаться.

Фаза 3: Разблокировка (повернуть кольцо синхронизатора назад)

Усилие переключения передач удерживается на кольце синхронизатора за счет фиксирующих элементов и скользящей втулки. Когда синхронизация скоростей достигнута, сила трения уменьшается до нуля, а кольцо синхронизатора немного поворачивается назад.

Фаза 4: Зацепление (поворот ступицы синхронизатора)

Скользящая втулка проходит через зубья кольца синхронизатора и входит в контакт с блокирующим зубчатым зацеплением шестерни.

Фаза 5: Зацепление (блокировка шестерни)

Скользящая втулка полностью вошла в стопорное зубчатое зацепление шестерни. Задние конусы на зубьях скользящей втулки и стопорные зубья зубчатого колеса предотвращают разъединение под нагрузкой.

Контроль положения включения передач

В автоматизированных механических коробках передач (АМТ) и коробках передач с двойным сцеплением (DCT) положение вилки переключения (скользящей втулки) контролируется датчиками положения.

На изображении ниже видно, как положение скользящей муфты меняется в процессе переключения передач. Позиция разделена на пять этапов:

1. 1. Подход синхронизатора
   2. Синхронизация
   3. Объединение передач
   4. Gear Hold
   5. Gear Relul

. втулка) начинается из центрального положения и начинает двигаться к кольцу синхронизатора. Когда положение вилки переключения остается постоянным (P ₁ ) после перемещения, это означает, что кольцо синхронизатора ударилось о фрикционный конус шестерни.

На этом этапе контролируется положение (скорость) вилки переключения, а не усилие переключения передач (толкающее усилие). Усилие переключения обычно составляет около 60–120 Н.

После обнаружения контакта между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом начинается фаза Синхронизация  (B). В этой фазе положение вилки переключения постоянно, а толкающее усилие постепенно увеличивается. Из-за момента трения входной вал начинает тормозить. Окончание этой фазы наступает, когда скорость входного и выходного валов синхронизируется (стр. 9).0032 2 ).

Фаза включения передачи  (C) начинается, когда вилка переключения снова начинает двигаться. На этом этапе скользящая втулка проходит через кольцо синхронизатора и начинает зацепляться с блокирующим зацеплением зубчатого колеса. Фаза заканчивается, когда скользящая втулка достигает конечного положения и больше не может двигаться вперед.

На этом этапе очень важно точно контролировать положение (скорость) вилки переключения. Если он движется слишком быстро, в конце хода он врежется в зубчатое колесо, что вызовет шум включения шестерни и возможное механическое повреждение.

После того, как вилка переключения достигает конечного положения, начинается фаза Удержание передачи  (D). На этом этапе на вилку переключения передач в течение определенного времени воздействует высокое усилие, чтобы обеспечить полное включение передачи.

В фазе Расслабление шестерни  (E) усилие на вилку переключения больше не действует, и шестерня удерживается на месте благодаря механической блокировке скользящей муфты зубчатым колесом.

Общая длина хода вилки переключения может составлять около 8–12 мм, точка синхронизации начинается от 3–6 мм.

Сила переключения передач (кредит: Hoerbiger)

Размер и расчет механизма синхронизатора должны учитывать различные параметры, такие как:

• монтажное пространство
• механическая инерция для синхронизации
• разница скоростей вала для синхронизации
• передаваемый крутящий момент
• свойства трансмиссионного масла
• параметры качества переключения передач
  • время синхронизации
  • ход вилки переключения
  • Максимальная сила сдвига
  • 40104
  • . вместимость скользящей втулки, ступицы и зубчатого зацепления шестерни
  • вместимость фрикционного материала (скорость скольжения, поверхностное давление, сила трения, работа трения)
  • тепловыделение через масло, синхронизирующее кольцо и фрикционный конус
  • трансмиссионное масло (вязкость и термическая стабильность)

  сдвиговое усилие на скользящей втулке F _a [Н] рассчитывается по формуле ( источник: Hoerbiger):

  \[F_{a} = \frac{2 \cdot \sin{\alpha} \cdot J \cdot \Delta \omega}{n_{c} \cdot \mu \cdot d_{m } \cdot T_{F}}\]

  где:

  α [рад] – угол конуса трения
  Дж [кг·м ² ] – инерция массы первичного вала, шестерен и вторичной муфты
  Δω [рад/с] – разность скоростей синхронизации
  n _c [-] – количество конусов
  μ [-] – коэффициент трения конуса трения
  d _m [м] – средний диаметр конуса трения
  T _F [Нм] – момент трения

  Уменьшение усилия смещения на втулке может быть достигнуто за счет:

  • увеличения диаметра среднего конуса трения
  • увеличение количества фрикционных конусов (с использованием двухконусных или трехконусных синхронизаторов)
  • увеличение коэффициента трения
  • уменьшение угла конуса трения

  Время переключения передач

  Процесс переключения передач одинаков для повышения и понижения передачи, но время переключения различно. При переключении на повышенную передачу скорость входного вала должна уменьшаться. Поскольку между движущимися частями есть потери на трение, торможение вала будет более быстрым.

  С другой стороны, при переключении на пониженную передачу необходимо ускорить первичный вал. Точно так же будут действовать те же потери на трение, которые пытаются затормозить вал. Следовательно, для синхронизации валов при переключении на пониженную передачу требуется более высокий момент трения и более длительное время синхронизации.

  Общее время переключения механической коробки передач в основном зависит от водителя и может составлять от 0,5 до 2,0 с. Некоторые высокопроизводительные коробки передач с двойным сцеплением (DCT) могут достигать времени переключения около 10 мс.

  Двухконусный синхронизатор

  Двухконусный синхронизатор обычно используется для передач 1 ^st и 2 ^nd . Механизм двухконусного синхронизатора представляет собой компактное устройство, способное зацепляться в тяжелых условиях. Механизм синхронизатора сокращает время зацепления (переключения передач) и улучшает работу (для включения передачи требуется меньшее усилие). Двухконусный механизм синхронизации включает синхронизирующее кольцо, двойной конус и внутренний конус.

  Изображение: синхронизатор с двойным конусом (полный набор)

  1. Gear Wheel
  2. Блокировка зубчатых зубцов
  3. Иглетов.

  Пример механической коробки передач с различными механизмами синхронизации

  Коробка передач Getrag Manualshift 6MTI550.

  Изображение: Механическая коробка передач Getrag 6MTI550

  Основные преимущества :

  • Модульная система для приложений со средним и высоким крутящим моментом, опционально 7 ^th возможная скорость
  • Высокий крутящий момент при малом весе
  • Готов к системе старт-стоп (обнаружение передачи)
  • Гибкая передача разброс коэффициентов

  Ключевые характеристики :

  0 4 Наблюдение

  концепция постоянного редуктора на выходном валу0105
  • полный привод возможно применение
  • 7 ^й скорость возможна

  Параметр	Значение
  Максимальный входной крутящий момент [NM]	550	Высокий крутящий момент
  Вес [кг]	44	Сухо 630	для длины сцепления 156 мм
  Передаточное число [-]	5,5 – 6,9	> 7 также возможно
  Межосевое расстояние [мм] 404 893 87
  Synchronization mechanism
  1 st and 2 nd gear	triple-cone
  3 rd gear	dual-cone
  4 th to 6 th и передача заднего хода	одноконусная
  Прочее

  Источник: Getrag .

  Не забудьте поставить лайк, поделиться и подписаться!

  Общие сведения о синхронизации — дайджест передачи

  • Автор : Майк Вайнберг, ответственный редактор

  ---

  Одной из наименее понятных и чаще всего неправильно диагностируемых жалоб/проблем с ручным переключением передач и раздаточных коробок является синхронизация.

  Нажмите здесь, чтобы узнать больше

  В механической коробке передач или трансмиссии несколько валов и шестерен движутся с разной скоростью из-за количества передаточных чисел в коробке передач. Чтобы переключать передачи без столкновений, трансмиссия имеет ряд узлов синхронизаторов, которые включают нужную передачу по указанию водителя.

  Шестерни скорости находятся в постоянном зацеплении с противоположными шестернями, которые определяют передаточное число для каждой скорости, которую может выбрать водитель. Шестерни скорости свободно вращаются на валах, на которых они установлены, а узлы синхронизаторов насажены на валы, на которых они установлены. Поскольку синхронизация означает, что несколько вещей происходят одновременно, конструкция сделана таким образом, чтобы выбранная ступенчатая шестерня двигалась с той же скоростью, что и узел вала и синхронизатора. Когда скорости валов равны, можно зацепить скользящую муфту узла синхронизатора с выбранной шестерней без скрежета или столкновения. Этот процесс должен работать как при переключении на повышенную, так и на пониженную передачу и координировать различные скорости вала с точным синхронизацией при различных открытиях дроссельной заслонки.

  Многие условия влияют на работу синхронизаторов и могут вызвать проблемы с переключением передач. Многие из этих условий являются внешними по отношению к передаче. Чтобы правильно диагностировать и ремонтировать механическую коробку передач, технический специалист должен понимать как теорию работы, так и то, как детали взаимодействуют друг с другом, чтобы произвести качественный конечный продукт с плавным переключением передач для клиента.

  Понимание теории:

  Хотя существует множество различных конструкций синхронизаторов, все они работают одинаково. Узел синхронизатора состоит из ступицы с внутренними шлицами, которые соединяют его с валом, на котором он вращается. Ступица имеет набор внешних шлицов, которые сопрягаются со шлицами внутри скользящей втулки, которая может перемещаться вперед и назад по ступице. На обоих концах скользящей втулки находятся соответствующие наборы зацепляющих зубьев, которые входят в зацепление с шестерней. Каждая скользящая втулка может сочетаться с двумя передачами: 1-й и 2-й, 3-й и 4-й, 5-й и 6-й передачами, а также одной для передачи заднего хода во многих трансмиссиях последних моделей.

  Узел синхронизатора также имеет прорези в ступице для шпонок (распорок, собачек, нажимных элементов и т. д.), которые перемещаются в том же направлении, что и скользящая втулка. Эти шпонки входят в прорези, выточенные в синхронизаторе или блокирующем кольце, которое двигается по обработанному конусу, являющемуся частью скоростной шестерни. За конусом скоростной шестерни находится набор механически обработанных зацепляющих зубьев, которые сопрягаются с зацепляющими зубьями на обоих концах ползуна. Кольцо синхронизатора также имеет набор зацепляющих зубьев, которые совпадают с зубьями на скользящей втулке и ступенчатой ​​шестерне.

  Механизм синхронизированного переключения относительно прост. Водитель выбирает передачу с помощью рычага переключения передач, который, в свою очередь, перемещает вилку переключения, соединенную со скользящей втулкой синхронизатора. По мере того, как втулка движется к ступенчатой ​​шестерне, шпонки перемещают кольцо синхронизатора в контакт с конусом ступенчатой ​​шестерни. Кольцо синхронизатора представляет собой мокрую муфту, которая обеспечивает трение о конус ступенчатой ​​шестерни для замедления или ускорения ступенчатой ​​шестерни в соответствии со скоростью вала, на котором вращается узел синхронизатора.

  В этот момент кольцо синхронизатора не позволит скользящей муфте войти в зацепление с зубьями шестерни скорости до тех пор, пока скорость вала и скорость шестерни не совпадут (синхронизируются). Когда скорость вала сравняется со скоростью шестерни, трение на блокирующем или синхронизирующем кольце ослабевает, а внешние зубья кольца выстраиваются на одной линии со скользящей втулкой и позволяют ей перемещаться до полного зацепления с зубьями шестерни, завершая переключение. тихо. Очевидно, что если какой-либо из этих компонентов изношен или поврежден, этот процесс синхронизации не будет работать, и произойдет стирание шестерен.

  В рамках обсуждения теории настало время понять взаимосвязь передаточного числа и скорости вала с процессом переключения передач. Используя для этого примера переключение с 1-й на 2-ю и чтобы упростить расчеты, предположим, что передаточное число 1-й передачи равно 2-1, а передаточное число 2-й передачи равно 1,5-1. Водитель разгоняется до 4000 об/мин и начинает смену. В этот момент главный вал вращается со скоростью 2000 об/мин (4000 разделить на 2 = 2000), а ведущие колеса приводят главный вал в движение. В этот момент шестерня 2-й передачи вращается со скоростью 2667 об/мин (4000, деленное на 1,5). Скорость диска сцепления должна упасть до 3000 об/мин, чтобы 2-я передача достигла той же скорости, что и главный вал и блок синхронизатора (3000, деленное на 1,5). 1,5 = 2000). В этот момент сдвиг может быть завершен без коллизии.

  Здесь вы можете начать осознавать внешние условия, которые могут создать проблемы с переключением, когда плохое выжатое сцепление или водитель, спешащий с переключением, может повлиять на результат, изменив время переключения. Неправильно отрегулированное или поврежденное сцепление, которое не будет должным образом отключать поток мощности от двигателя к первичному валу трансмиссии, быстро ухудшит фрикционную способность колец синхронизатора и вскоре приведет к необратимому повреждению синхронизаторов и зубчатой ​​передачи.

  Конструкция с кольцом синхронизатора:

  Кольцо синхронизатора или блокирующее кольцо действует как фрикционное устройство почти так же, как тормоза и сцепления. Эти компоненты посредством трения и давления превращают движение (кинетическую энергию) в тепло и замедляют или ускоряют движущийся вал.

  Старые конструкции колец синхронизатора изготавливаются из латуни или бронзы и имеют острую резьбу, проходящую по внутреннему диаметру кольца, с рядом канавок, проходящих перпендикулярно резьбе. Острая резьба предназначена для разрезания масляной пленки на конусе скоростной шестерни, а прорези помогают выпускать смазку за счет центробежной силы, гарантируя, что кольцо может захватить ступенчатую шестерню, а не скользить по масляной пленке.

  В более поздних конструкциях используются накладки из бумаги (аналогично автоматическим сцеплениям), углеродного волокна и различных металлических сплавов. Все эти материалы обеспечивают лучшую удерживающую способность, чем латунь или бронза. Важным примечанием здесь является то, что все эти конструкции предназначены для работы с определенной трансмиссионной смазкой. Трансмиссионное масло с вязкостью 90, использовавшееся в прошлом, почти исчезло, и его никогда не следует использовать с кольцевыми накладками более поздней конструкции.

  Во-первых, футеровки более поздних конструкций пористые и впитывают смазку, а когда они впитывают 90-веса они никогда полностью не очистятся от высоковязкой жидкости. Само собой разумеется, что чем гуще жидкость, тем выше сопротивление зубчатой ​​передачи, проходящей через нее. Жидкости с высокой вязкостью создают проблемы при холодном переключении и добавляют паразитное сопротивление компонентам, снижая расход топлива.

  Еще одним внешним источником проблем с переключением передач является использование неподходящего смазочного материала. Высокое содержание соединений серы в трансмиссионных маслах воздействует на накладки колец, а вязкость препятствует истощению колец жидкости, вызывая столкновение шестерен. Большинство трансмиссий последних моделей предназначены для работы на ATF или специально разработанных моторных маслах 5W-30 со специальными пакетами присадок, чтобы обеспечить надлежащий коэффициент трения для плавной работы синхронизатора. Удивительно, как много мастерских, стремящихся получить работу прямо за дверью, кладут в трансмиссию любую смазку, не обращая внимания на последствия переключения. Правильная смазка так же важна, как и любой подшипник, уплотнение или шестерня, которые вы будете устанавливать. Неподходящая смазка может вынудить вас разобрать только что восстановленную трансмиссию и заменить только что установленные новые кольца синхронизатора.

  Проблема конструкции с кольцами синхронизатора:

  Для латунных или бронзовых колец более старой конструкции в руководствах по обслуживанию приводилась спецификация для измерения резерва кольца синхронизатора, который измерялся путем размещения кольца на конусе шестерни и использования щуп для измерения дорожного просвета кольца от зубьев синхронизатора на ступенчатой ​​шестерне. Проблема в том, что не было возможности измерить целостность конуса на редукторе. Конус сужается, и в обычном магазине невозможно измерить его, даже если он имеет надлежащие характеристики от печати.

  Правильный и простой способ измерить качество конусности скоростной шестерни – это воронение макета механика или хороший перманентный войлочный маркер. Очистите и обезжирьте все конусы на шестернях скорости и покройте конусы макетной краской или войлочным маркером. Затем наденьте на конус новое кольцо и с усилием закрутите его. Снимите кольцо и посмотрите на узор, который он оставил на конусе. Это должна быть постоянная отметка вокруг конуса от верха до низа кольца. Если есть пропуски или просто тонкая полоса вокруг конуса шестерни вверху или внизу, шестерню скорости необходимо заменить. Это то, что необходимо сделать в процессе демонтажа и восстановления, прежде чем указывать цену. Все, на что вы не назначите цену, станет вашей проблемой после того, как клиент согласится на «окончательную» цену.

  Новые конструкции колец имеют двух- и трехконусные кольца синхронизатора. Наличие фрикционных поверхностей как внутри, так и снаружи кольца удваивает или утраивает площадь поверхности, доступной для работы кольца, без увеличения диаметров шестерен и синхронизаторов. Этот тип установки распространен сегодня, и измерить резерв синхронизатора щупом практически невозможно. Единственный способ убедиться, что у вас есть полное рабочее покрытие конусов, — это использовать метод красителя или фломастера. Многие накладки из спеченного сплава на кольцах последних моделей имеют агрессивный коэффициент трения и будут изнашивать конусы скоростей.

  Диагностика и отделение проблем с кольцами синхронизатора от других причин:

  Здесь начинается наибольшая путаница при диагностике проблем с переключением передач. Кольца синхронизатора могут вызвать скрежет и столкновение шестерен. Они также могут вызвать «блокировку» переключения, когда переключение не может быть завершено и буквально блокируется от дальнейшего движения рычага переключения передач. Кольцо никогда не вызовет рывков при переключении передач и во многих случаях не будет причиной заеданий и заеданий при переключении передач. Для быстрого устранения внешних причин проблем с переключением передач необходимо произвести ряд проверок компонентов карданной передачи. Заправлено ли в агрегат правильное масло? Смазка в хорошем состоянии или сгорела до неузнаваемости? Правильно ли отрегулировано сцепление для полного выключения, и правильно ли работают гидравлика или выжимной рычаг?

  Быстрая и простая проверка настройки сцепления — поддомкратить автомобиль, чтобы оторвать ведущие колеса от пола, или поставить автомобиль на подъемник, когда все четыре колеса оторваны от земли. Теперь запустите двигатель и пройдите все передачи при свободном вращении ведущих колес. Если трансмиссия теперь переключается лучше с небольшим или нулевым столкновением передач, проблема связана с выжимом сцепления. Это, однако, не означает, что клиент не причинил внутреннему повреждению агрегата, управляя автомобилем с неисправным выпуском в течение неизвестного времени. Также важно отметить, что плохое выключение сцепления не всегда проявляется на всех передачах. Многие проблемы с 3-4 переключением связаны со сцеплением, но технический специалист ошибочно полагает, что плохое сцепление проявляется на всех передачах.

  Другим признаком проблем со сцеплением являются срезанные шпонки синхронизатора, обычно на синхронизаторе 3-4 передачи. Шпонки разлетелись на куски, потому что муфта не отсоединила первичный вал от двигателя. Это может быть вызвано тем, что сцепление не отпускается должным образом, или водителем, который либо торопится с переключением передач, либо «переключает под нагрузкой» без сцепления, либо не отпускает газ при переключении передач.

  Переключение передач определяется как переключение рычага переключения передач на нужную передачу, а затем немедленное выключение передачи при включении сцепления или при изменении положения дроссельной заслонки во время движения. Кольцо синхронизатора НИКАКОГО отношения к выскакиванию шестерни не имеет. Причинами являются избыточный осевой люфт в блоке, позволяющий валам смещать ползунок с шестерни, изношенные или поврежденные вилки переключения или рычажный механизм, изношенный или поврежденный задний конус на шестерне или скользящей втулке, изношенные или поврежденные опоры силового агрегата, погнутые или несбалансированные карданные валы, или неправильно отрегулированные переключатели или тросы.

  Зазубренные, скрежещущие переключения или заблокированные переключения являются результатом изношенных колец синхронизатора, поврежденных зубьев зацепления на ползунке или редукторе, чрезмерном осевом люфте на шестерне или валу, изношенных или неправильно отрегулированных рычагах или вилках переключения, плохом выжиме сцепления, водитель переключает передачи на слишком высоких оборотах двигателя для компонентов трансмиссии, пытается ускорить переключение передач или не использует сцепление.

  Понимание компонентов и их отношения к синхронизированным переключениям должно помочь вам принимать более быстрые и точные диагностические решения. Внимание к деталям во время демонтажа и восстановления поможет сократить возвраты и сделать работу более прибыльной. Использование подходящей смазки для агрегата обеспечит удовлетворение вашего клиента и, как мы надеемся, повторный заказ. Рекомендации из уст в уста — лучшая реклама.

  Передача: наука о синхронизации

  Механическая коробка передач
  

  Следующим шагом в разработке была синхронизация. Синхронизировать означает координировать несколько событий, чтобы они происходили одновременно. Солдаты синхронизируют свои часы перед миссией, чтобы убедиться, что все находятся в одном и том же расписании. Синхронизированные трансмиссии просты в использовании, избавляя водителя от необходимости согласования скоростей валов для каждой смены передач и обеспечивая плавное, бесшумное включение передач, для чего требуется только выжать сцепление. Синхронизаторы — одна из самых неправильно понимаемых частей трансмиссии, и, как и в случае с застежками-молниями, все знают, как их использовать, но большинство людей мало или совсем не понимают, как они работают.

  • Тема : Конструкция и работа синхронизатора
  • Основная литература : Ремонтник, диагност
  • Автор : Майк Вайнберг, Rockland Standard Gear, пишущий редактор

  8 не синхронизированы, и водитель должен был согласовать частоту вращения вала в трансмиссии со скоростью автомобиля путем двойного сцепления. Переключение с двойным сцеплением означает, что когда водитель выбирает желаемую передачу на скорости, сцепление выжимается, рычаг переключения передач перемещается в нейтральное положение, затем водитель включает сцепление и нажимает на педаль газа, чтобы скорость двигателя соответствовала скорости вращения. приводного вала, а затем снова выжимает сцепление и переводит рычаг переключения передач на нужную передачу.

  Нажмите здесь, чтобы узнать больше

  Это все еще имеет место в гоночных автомобилях и некоторых тяжелых грузовиках. Очевидно, что это требует от водителя высокого уровня квалификации, а любые ошибки приводят к выходу из строя трансмиссии и ускоренному износу ступенчатых шестерен и скользящих втулок.

  Следующим шагом в разработке была синхронизация. Синхронизировать означает координировать несколько событий, чтобы они происходили одновременно. Солдаты синхронизируют свои часы перед миссией, чтобы убедиться, что все находятся в одном и том же расписании. Синхронизированные трансмиссии просты в использовании, избавляя водителя от необходимости согласования скоростей валов для каждой смены передач и обеспечивая плавное, бесшумное включение передач, для чего требуется только выжать сцепление. Синхронизаторы — одна из самых неправильно понимаемых частей трансмиссии, и, как и в случае с застежками-молниями, все знают, как их использовать, но большинство людей мало или совсем не понимают, как они работают.

  Основы синхронизации переключения передач просты. Компоненты синхронизатора состоят из ступицы, соединенной шлицами с главным валом, к которому прикреплена скользящая втулка. Вилка переключения передач перемещается в скользящей втулке. В узле синхронизатора находятся шпонки (стойки, собачки), которые перемещаются вместе со скользящей втулкой для зацепления с синхронизатором или блокирующим кольцом. Блокирующее кольцо или кольцо синхронизатора представляет собой мокрое сцепление. По мере того, как скользящая втулка перемещает шпонки вперед, синхронизирующее кольцо затем давит на конус скоростной шестерни, которая свободно вращается на главном валу, замедляя или ускоряя ее в соответствии со скоростями вала.

  Кольцо синхронизатора имеет внешние зубья, которые совпадают с зацепляющими зубьями шестерни, и пока эти зубья не выровняются, переключение блокируется. По мере того как скорости вала выравниваются, блокирующее кольцо (кольцо синхронизатора) расслабляется и поворачивается вбок, позволяя ползунку войти в зацепление с зубчатым колесом, фиксируя зубчатое колесо на главном валу, и переключение завершается ( Рисунок 1 ).

  Чтобы это произошло правильно, необходим элемент синхронизации. Сначала сцепление нужно полностью выжать, отключив первичный вал от вращения двигателя. Первичный вал не соединен с первичным валом, но первичный вал всегда соединен с карданным валом, и когда сцепление выжато (выключено), ведущие колеса перемещают первичный вал с дорожной скоростью, а частота вращения двигателя падает.

  Самая частая причина повреждения синхронизатора или затрудненного переключения связана с неполностью отпущенным сцеплением. У вас должен быть воздушный зазор 0,050 дюйма между диском и нажимным диском, когда сцепление полностью выжато. Другие проблемы, такие как короткоходные переключатели, неправильное заполнение жидкостью (либо слишком много жидкости, либо жидкость не соответствующей вязкости), изменят синхронизацию синхронизатора и создадут зазубренные, скрежещущие или заблокированные переключения.

  Кольца синхронизатора ранней конструкции изготавливались из латуни или бронзы. У них была нарезана резьба на внутренней поверхности, которая входит в зацепление с конусом шестерни, чтобы помочь выпустить трансмиссионную жидкость с поверхности конуса шестерни и создать более высокий уровень трения. Латунь и бронза хорошо работали со старыми низкооборотными двигателями, у которых не было большой мощности. Они действительно страдали от повышенного износа внутренних конусов колец и прорезей в кольцах, в которые входили ключи, из-за того, что более мягкая латунь соприкасалась с более твердыми стальными компонентами.

  Значительно возросшая мощность и эффективность двигателей более поздних моделей вызвала необходимость в улучшенном материале синхронизатора. Первой новой конструкцией стали кольца BorgWarner с бумажной подкладкой (, рис. 2, ), используемые в пятиступенчатой ​​трансмиссии T5. Используя бумажную обшивку, очень похожую на материал сцепления автоматической коробки передач, BorgWarner создала конструкцию с очень плавным переключением передач, подходящую для маслкаров того времени.

  По мере того, как производители увеличивали мощность и крутящий момент двигателей с помощью таких усовершенствований, как впрыск топлива и турбонаддув, мощность превышала мощность обтянутых бумагой колец. Следующей эволюцией стали кольца с футеровкой из углеродного волокна (9).0003 Рисунок 2 ), которые используются до сих пор. Шестиступенчатая трансмиссия Tremec T56 начиналась с обтянутых бумагой колец, а затем переключилась на углеродное волокно.

  Кольца синхронизатора теперь изготавливаются с вкладышами из спеченного металла ( рис. 3 ), которые используются в современных конструкциях ZF и Getrag. Эти кольца очень агрессивны и могут оказывать неблагоприятное воздействие на износ конусов шестерен. Вы не можете точно измерить конусность. Всякий раз, когда вы работаете с этими кольцами, было бы разумно убедиться, что конусы шестерен скорости не изношены. С помощью перманентного черного маркера покройте конус шестерни скорости. Затем накрутите новое или заведомо исправное кольцо на конус и посмотрите, какой узор он оставляет. Хороший конус должен иметь равномерный износ по всему конусу и даже сверху донизу. На плохой шестерне вы увидите пропуски, открытые пятна или рисунок, который хорош только на части всего конуса. Замените это снаряжение, прежде чем оно вернется, чтобы преследовать вас.

  По мере дальнейшего увеличения мощности потребность в большей мощности синхронизатора возрастала. Общая прочность трансмиссии измеряется расстоянием от центральной линии входного вала до центральной линии промежуточного вала, что говорит о том, насколько большим может быть диаметр шестерни. При старой конструкции колец синхронизатора диаметр шестерен должен быть увеличен, чтобы иметь кольцо синхронизатора большего размера, что контрпродуктивно в мире, который процветает за счет экономии топлива, легкого веса и меньших размеров транспортных средств.

  Следующим этапом эволюции конструкции стали широко распространенные кольца с двойным и тройным конусом. Это увеличивает площадь трения кольца вдвое или втрое по сравнению с одноконусным крутящим моментом без увеличения диаметра шестерни. Tremec была в авангарде этого движения с трансмиссиями T56 и Magnum, которые поставляются в высокопроизводительных автомобилях, таких как Mustang, Corvette, Cadillac CTS-V, Pontiac GTO, Dodge Viper и Challenger, а также новый Chevy Camaro. . Рисунки 4 и 5 показывают, как в одном и том же пространстве увеличивается емкость кольца.

  Следующей областью усовершенствования стали синхронизирующие клавиши и способ их фиксации на скользящей муфте. В прошлых конструкциях почти всегда использовались два круглых кольца из пружинной стали со штампованными стальными или сплошными синхронизаторами (, рис. 6 и 7, ). Нагрев от длительных рабочих циклов ослабил натяжение пружины и усилил неравномерность переключения передач.

  Следующим этапом проектирования стала система стоек с шарико-пружинным расположением, которая центрировала шар в стойке, как вы можете видеть на синхронизаторе ZF в Рисунок 8 .

  Компания Tremec усовершенствовала эту конструкцию в новой конструкции T56 Magnum, используя пластиковую стойку с шариком и пружиной, запертыми в пластике ( рис. 9 и 10 ), что значительно упрощает сборку и обслуживание. Еще одним дополнительным преимуществом этих конструкций является устранение сломанных ключей. Агрегаты с плохим выключением сцепления не отключают двигатель от входной передачи при переключении передач. Ключи борются с нагрузкой крутящего момента, которой не должно быть, и в конечном итоге они сломаются. Если это происходит после завершения переключения, обычно кусочки сломанного ключа не позволяют водителю снова включить передачу, что делает автомобиль непригодным для вождения.

  Еще одна забытая область в отношении синхронизации — смазка трансмиссии. Во времена латунных колец в большинстве трансмиссий использовалось трансмиссионное масло с вязкостью 90.

  Производители автомобилей получали многочисленные жалобы на большие усилия при переключении передач при движении в холодную погоду из-за высокой вязкости масла, пока агрегат не достиг рабочей температуры. Это заставило многих производителей автомобилей указать ATF в качестве смазочного материала, что устранило многие головные боли при холодном переключении передач и не повлияло на износ шестерен.

  Сегодня каждое кольцо синхронизатора предназначено для работы с определенной жидкостью. Убедитесь, что вы используете правильную жидкость, так как проблемы с переключением передач будут неприятными из-за неправильного материала. Если вы зальете неправильную жидкость в новый ремонт, накладки на кольцах впитают ее и не смогут правильно обеспечить трение на шестернях. Возможно, вы сможете выгнать его, заменив масло и проехав несколько сотен миль, или вам, возможно, придется вернуться и заменить кольца.

  Кольца из нового материала также могут шуметь из-за неправильного масла. В коробках передач Dodge Neon использовалось очень специфическое масло, и они были известны тем, что чирикали на нейтрали, если использовалась неправильная смазка. Кольца из углеродного волокна чувствительны к некоторым добавкам в некоторых марках жидкостей, которые воздействуют на накладки.

  На работу синхронизатора влияет множество факторов, начиная со сцепления. Износ переключателей, втулок, вилок переключения, направляющих и колодок, а также внутренний осевой люфт в трансмиссии вызывают различные проблемы с переключением передач.

  Часто не упоминаемая проблема связана с драйвером. Владелец автомобиля — это единственный элемент, который вы не можете контролировать, но можете проверить. Разумный ход — попросить водителя прокатить вас после того, как он заплатит за ремонт. Вы можете сказать, что хотите убедиться, что он счастлив и доволен, но теперь вы можете посмотреть, как будет обрабатываться то, что вы гарантируете. Он переключается на пониженную передачу вместо того, чтобы использовать тормоза для замедления автомобиля? Тормоза дешевле, чем ремонт трансмиссии, и вы можете с уважением предложить ему это. Торопится ли он со сменой передач, выжимает ли сцепление, уходит ли со светофора на скорости 5000 об/мин? За 10 минут можно многому научиться.

  В этой статье:Синхронизатор, соответствующий стандартам

  Автомобиль с механической коробкой передач
  — MATLAB & Simulink

  Основное содержание

  Открытая модель

  В этом примере показан автомобиль с четырехступенчатой ​​механической коробкой передач. Ключевыми элементами трансмиссии являются четыре синхронизатора. Включая или отключая эти синхронизаторы и связанные с ними кулачковые муфты, трансмиссия обеспечивает четыре передаточных числа 3,581, 2,022, 1,384 и 1 соответственно. Синхронизаторы моделируются с помощью блоков Cone Clutch и Dog Clutch.

  Модель также обеспечивает абстрактное представление коробки передач, которое значительно проще и, следовательно, моделируется намного быстрее. Он использует просто шестерню с переменным передаточным числом для представления различных передаточных чисел в детализированной трансмиссии, а также сцепление для представления нейтрального положения. Устраняя почти все разрывы, он предназначен для аппаратного моделирования в контуре. Чтобы выбрать этот вариант, используйте гиперссылки в модели.

  Модель поддерживает автоматический и ручной режимы работы водителя. В ручном режиме водителя вы используете блоки Simulink Dashboard для управления переключением коробки передач и синхронизацией. Вручную: Чтобы запустить модель в ручном режиме драйвера, щелкните гиперссылку «Вручную». Гиперссылка активирует ползунки, устанавливает темп симуляции на «1» и устанавливает время симуляции на «inf». Для начала установите приборную панель рычага переключения передач G1, педаль акселератора и педаль тормоза в положение «0» и запустите симуляцию. Во время моделирования каждое переключение передач может быть одним или несколькими переключениями. Используйте ползунки для регулировки педали акселератора и педали тормоза. В ручном режиме переключение передач должно осуществляться в зависимости от скорости автомобиля, так как резкое переключение передач может привести к ошибкам в частоте вращения двигателя.

  Авто: Авто является режимом моделирования по умолчанию. Чтобы запустить модель в автоматическом режиме, щелкните гиперссылку «Авто». Гиперссылка деактивирует ползунки для педалей, отключает стимуляцию симуляции и устанавливает время симуляции на 100 секунд, что соответствует продолжительности профиля скорости в редакторе сигналов. Скорость может быть загружена из разных файлов матов, и время моделирования должно быть соответствующим образом изменено. Во время моделирования PI-контроллер, представляющий водителя, регулирует газ и тормоз в ответ на запрошенную скорость транспортного средства, предоставленную блоком Signal Editor. Автоматический переключатель передач, реализованный в Stateflow™, переключает передачу на основе ограничений скорости передачи, которые установлены в функции предварительной загрузки модели.

  По умолчанию управление настроено на 4-ступенчатую коробку передач в автоматическом режиме.

  Модель

  Подсистема тяги педали сцепления

  Абстрактный вариант трансмиссии

  Это упрощенная версия трансмиссии. Используя передачу с переменным передаточным числом, которая принимает передаточное число в качестве входного сигнала, мы устраняем почти все разрывы. При правильной настройке он может соответствовать результатам детального варианта.

  Подробный вариант трансмиссии

  Это подробная версия трансмиссии. Он содержит все шестерни, а также кулачковые и конические муфты. Этот вариант дает очень точные результаты и идеально подходит для настройки алгоритмов управления и оценки экономии топлива.

  Подсистема синхронизатора 1

  Эта подсистема реализует индивидуальную модель синхронизатора. Здесь можно увидеть и изменить структуру синхронизатора. Simscape™ Driveline™ также предоставляет готовые блоки одинарного и двойного синхронизатора.

  Подсистема управления переключением передач

  Эта подсистема реализует логику автоматического переключения передач. Логика реализована в Stateflow™, она имеет три параллельных потока для переключения передач вверх/вниз, расчет предела скорости для переключения передач и поток состояния передачи для получения текущей передачи.

  Подсистема кузова автомобиля

  Эта подсистема реализует продольную динамику автомобиля и модель шин. Этого достаточно для запуска ездовых циклов, чтобы оценить экономию топлива и настроить алгоритмы управления трансмиссией.

  Результаты моделирования от Simscape Logging

  На графиках ниже показаны входные данные водителя для двигателя и трансмиссии. На верхнем графике показаны силы, приложенные к синхронизаторам для выбора активной передачи, а на нижнем графике показаны входные данные для дроссельной заслонки и сцепления.

  График ниже показывает скорость различных валов в трансмиссии. Частота вращения выходного вала равна частоте вращения шестерни, синхронизатор которой включен. Двигатель остается в соответствующем диапазоне скоростей, даже если автомобиль ускоряется из-за выбранной передачи.

  График ниже показывает поведение абстрактных моделей и подробной модели. Результаты очень похожи, что указывает на то, что абстрактные модели можно использовать без существенной потери точности.

  У вас есть модифицированная версия этого примера. Хотите открыть этот пример со своими правками?

  Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

  Запустите команду, введя ее в Окно команд MATLAB.
  Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

  Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

  Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

  Европа

  Свяжитесь с местным офисом

  3 Общие проблемы с механической коробкой передач

  Для многих автолюбителей нет лучшего ощущения, чем переключение передач в автомобиле с механической коробкой передач. Каждое движение и переключение передач дают вам ощущение контроля, и нет ничего подобного ни с одной другой трансмиссией. Вот почему, несмотря на продолжающееся снижение продаж, эти автопроизводители не готовы отказываться от варианта с механической коробкой передач.

  Это редкая порода, поэтому с годами забота о механической коробке передач становится еще важнее. Вот почему мы здесь, в Pro-Tech Transmissions, составили еще одно отличное руководство, которое поможет вам диагностировать проблемы с трансмиссией. Чем раньше вы обнаружите проблему, тем дольше прослужит ваша коробка передач, при условии, что вы немедленно ее отремонтируете.

  Мы собрали наиболее распространенные проблемы с механической коробкой передач, от лязга до проскальзывания коробки передач.

  **ПРИМЕЧАНИЕ:  Это не блог, посвященный рукоделию. Этот блог предназначен для того, чтобы помочь вам понять и сообщить вашему техническому специалисту, какие проблемы действительно происходят внутри вашей механической коробки передач.**

  Скрежет коробки передач

  Прежде всего, мы должны напомнить вам, что коробка передач не должна скрежетать или трястись. С трением в трансмиссии немного сложнее работать, потому что оно может быть вызвано рядом проблем, от низкого уровня жидкости до сломанных деталей в трансмиссии.

  1. Синхронизаторы могут быть причиной скрежета трансмиссии. Поскольку синхронизаторы являются посредниками при переключении передач, они, как правило, часто подвергаются насилию. Это означает, что они могут довольно легко изнашиваться после многих лет использования. Поскольку их работа состоит в том, чтобы подготовить следующую передачу к нужной скорости, изношенные синхронизаторы могут стать причиной скрежета из-за недостаточного ускорения передач.
  2. Следующее, на что стоит обратить внимание, это сцепление. Вы задействуете его полностью? Если нет, ваша передача будет работать. Если вы выжимаете сцепление до упора, возможно, у вас изношенное сцепление, из-за которого трансмиссия скрипит. При изношенном сцеплении ваша трансмиссия не будет перемещать шестерни достаточно далеко друг от друга, чтобы должным образом отключиться.
  3. Последняя причина, по которой трансмиссия может скрежетать, — это сколы или поломки собачьих зубьев внутри трансмиссии. К сожалению, нет реального способа определить причину скрежета, не записавшись на прием к специалисту по обслуживанию трансмиссии.

  Запишитесь на диагностику прямо сейчас, и мы поможем вам в этом.

  Запишитесь на прием сейчас

  Щелчки в коробке передач

  Щелчки в коробке передач не очень хороши для вашей коробки передач, и они должны быть серьезным тревожным сигналом.

  Это если вы сами не вызвали лязг.

  Вот как избежать этого лязга при запуске:

  1. Когда вы паркуетесь, включите нейтральное положение автомобиля.
  2. Включите аварийный тормоз (да, тот самый, которым вы почти никогда не пользуетесь!).
  3. Теперь, когда аварийный тормоз установлен и удерживает вес автомобиля, включите передачу или припаркуйтесь.

  Эта простая процедура снимет вес с ваших шестерен и устранит лязг, возникающий при включении и выключении передачи при запуске.

  Подходит для любого типа трансмиссии.

  Если во время вождения вы слышите лязг, мы сосредоточимся на нескольких различных областях, таких как опоры коробки передач и низкий или плохой уровень трансмиссионной жидкости. Щелчки также могут быть вызваны неисправными датчиками скорости, которые не настраивают передачи на скорости, необходимой для правильного переключения, или вращают их слишком быстро.

  Один из наших профессиональных техников может позаботиться о вашем хламе, договорившись о встрече.

  Коробка передач проскальзывает и хлопает

  Коробка передач проскальзывает или вылетает из передачи — это довольно распространенное явление, когда речь идет о проблемах с механической коробкой передач. Большинство людей обнаруживают, что их коробка передач щелкает в середине поворота. Если в вашем автомобиле выключается передача, это может быть несколько разных проблем с коробкой передач.

  Если в трансмиссиях не производилась регулярная замена жидкости на рекомендованных отметках километража, их жидкость могла более или менее удерживать шестерни вместе в этой точке. Вся металлическая стружка и другие предметы, попавшие в жидкость, могут быть единственной причиной, по которой ваша коробка передач все еще работает. В этот момент не меняйте его, сэкономьте свои деньги, просто ездите на нем, пока он не умрет, или не почините его.

  Если хлопки продолжаются после замены трансмиссионной жидкости, у вас есть большие проблемы.

  Наши технические специалисты проведут диагностику проблем и дадут рекомендации, которые сэкономят вам нервы и деньги.

  2.  Следующее, на что мы смотрим, — это рычажный механизм переключения передач. От неправильной установки до простого износа — неисправность рычага переключения передач может вызвать широкий спектр проблем с вашей трансмиссией.

  Плохо отрегулированная тяга переключения передач может привести к тому, что ваши шестерни выскочат не на свое место или вообще не включатся, поскольку тяга переключения управляет вилкой, которая включает шестерни. Если вы можете трясти рычаг переключения передач, когда он включен на механической коробке передач, есть проблема с рычажным механизмом.

  3. Еще одна область, которую мы проверяем, — это опоры вашей трансмиссии. Даже изношенное крепление может привести к тому, что ваша коробка передач выйдет из строя.

  Это типичные способы устранения хлопков в трансмиссии, но иногда они бесполезны из-за износа синхронизаторов трансмиссии. Синхронизаторы помогают вашей трансмиссии переключаться без необходимости двойного сцепления и согласования оборотов.

  Эти маленькие устройства в трансмиссии согласовывают собачьи зубья шестерни с соответствующим числом оборотов, прежде чем они войдут в зацепление с шестернями трансмиссии. Если у вас изношены синхронизаторы, ваши передачи не соответствуют скорости, и это может привести к выскакиванию.

  Ремонт коробки передач никогда не дает однозначного ответа, поэтому важно слушать, когда ваша коробка передач говорит с вами. Когда трансляция говорит, у вас возникает ощущение: «Я никогда раньше не слышал такого звука». Звуки, на которые вы хотите обратить внимание, обычно представляют собой гудение, жужжание или скулящие звуки.

  Если вы слышите эти звуки или лязг, попробуйте добавить трансмиссионную жидкость и посмотрите, исчезнут ли они. Если нет, вам следует записаться на прием к специалисту по трансмиссии, чтобы найти истинную причину ваших проблем с трансмиссией.

  Как всегда, Pro-Tech Transmissions поможет вам решить проблемы с трансмиссией. От поиска проблемы до ее устранения — у нас есть ваша спина.

  Проблемы с синхронизатором механической коробки передач, симптомы и стоимость замены

  Синхронизатор механической коробки передач — это компонент механической коробки передач, который синхронизирует скорости входного и выходного валов.

  Этот компонент расположен между сцеплением и коробкой передач и помогает обеспечить плавное переключение передач. Без синхронизатора было бы трудно плавно переключать передачи, так как передачи не были бы синхронизированы.

  Если у вас возникают трудности при переключении передач в автомобиле с механической коробкой передач, это может быть связано с неисправностью синхронизатора. Важно, чтобы этот компонент был проверен и при необходимости отремонтирован, так как он может повлиять на общую производительность вашего автомобиля.

  Содержание

  Распространенные проблемы с синхронизатором механической коробки передач

  Синхронизатор механической коробки передач — это часть трансмиссии, которая помогает поддерживать согласованность передач во время их переключения.

  Это важный компонент, так как несоответствие передач может привести к серьезному повреждению трансмиссии автомобиля. С синхронизатором механической коробки передач может возникнуть несколько проблем, в том числе:

  Изношенные зубья шестерни

  Когда зубья шестерни изнашиваются, они больше не могут должным образом сцепляться друг с другом, что может привести к стиранию шестерен друг с другом. Это может привести к повреждению синхронизатора и других компонентов трансмиссии.

  Поврежденные или заклинившие кольца синхронизатора

  Если кольца синхронизатора повреждены или застряли, они не смогут правильно войти в зацепление с зубьями шестерни. Это также может привести к повреждению трансмиссии.

  Мусор в синхронизаторе

  Если в синхронизаторе есть мусор, такой как грязь или металлическая стружка, это может помешать правильному зацеплению шестерен. Это также может привести к повреждению трансмиссии.

  Можно ли ездить без синхронизаторов?

  Синхронизаторы являются важной частью трансмиссии автомобиля. Они позволяют автомобилю плавно передавать мощность от двигателя к колесам.

  Без синхронизаторов шестерни будут тереться друг о друга, что затрудняет переключение передач и приводит к чрезмерному износу трансмиссии.

  Большинство автомобилей имеют синхронизирующие кольца, которые помогают синхронизировать передачи. Эти кольца расположены между шестернями и подшипниками. Они помогают удерживать шестерни в правильном положении и обеспечивают плавную передачу мощности.

  Что происходит при поломке синхронизатора?

  При поломке синхронизатора это может привести к повреждению системы. При его поломке трансмиссия может даже выйти из строя.

  Если вы подозреваете, что ваш синхронизатор сломался, важно принять меры немедленно. Не пытайтесь устранить проблему самостоятельно, это потребует высокого мастерства и может усугубить ситуацию.

  Обратитесь к профессиональному техническому специалисту для осмотра и ремонта синхронизатора. Невыполнение этого требования может привести к серьезному повреждению или даже отказу системы. Так что, если вы заметили какие-либо проблемы с вашим синхронизатором, не ждите — действуйте!

  Сколько миль длится синхронизация?

  Синхронизаторы в механической коробке передач часто являются частью, которая не требует особого внимания, если водитель хорошо заботится о своем автомобиле, но сколько километров они могут прослужить?

  К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос нет. Некоторые водители сообщают, что их синхронизаторы прослужили всю жизнь их автомобиля, в то время как другие говорят, что они проехали всего несколько тысяч миль.

  В конечном счете, срок службы ваших синхронизаторов зависит от множества факторов, включая вес автомобиля, стиль вождения и дорожные условия. Последние два условия более важны для определения срока службы синхронизатора.

  Тем не менее, большинство автомобильных экспертов сходятся во мнении, что синхронизаторы долговечны и могут прослужить приличное количество километров. Если вы любите бегать на длинные дистанции, их стоит рассмотреть.

  Обязательно примите во внимание факторы, упомянутые выше, чтобы понять, на сколько миль они вам прослужат. И, как всегда, если у вас возникнут вопросы, обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

  Как ездить с неисправными синхронизаторами?

  Управлять автомобилем с неисправными синхронизаторами может быть сложно. Если у вашего автомобиля механическая коробка передач, вам нужно будет использовать сцепление, чтобы согласовать обороты двигателя со скоростью передачи.

  Если у вашего автомобиля автоматическая коробка передач, вам нужно будет использовать педали акселератора и тормоза, чтобы убедиться, что обороты двигателя правильные. Вам также может понадобиться использовать переключатель передач, чтобы убедиться, что трансмиссия находится на правильной передаче.

  Если в вашем автомобиле неисправны синхронизаторы, синхронизация частоты вращения двигателя и скорости передачи может быть затруднена. Это может затруднить вождение, а также может привести к повреждению двигателя или трансмиссии.

  Если у вас возникли проблемы с вождением автомобиля с неисправными синхронизаторами, вам может потребоваться ремонт или замена синхронизатора.

  Мой совет: не пытайтесь форсировать трансмиссию, у которой проблемы с синхронизатором, и езжайте так. Устраните эту проблему.

  Можно ли переключаться без синхронизаторов?

  Синхронизаторы являются важной частью переключения передач, но это не единственный способ сделать это. Некоторые переключатели прекрасно справляются без использования синхронизаторов, хотя для этого может потребоваться некоторая практика.

  Если вы заинтересованы в переключении передач без синхронизаторов, вот несколько советов, которые помогут вам начать работу.