Для чего нужен синхронизатор в кпп: Как работает синхронизатор в коробке передач

Для чего нужен синхронизатор в кпп

Синхронизатор коробки передач – строение, принцип работы + видео » АвтоНоватор

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

Как устроен синхронизатор коробки передач?

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

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

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

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

Принцип работы синхронизатора КПП – что же происходит под капотом?

Принцип работы синхронизатора КПП сложен, но, несмотря на это, все действия происходят всего за доли секунды. Если рычаг КПП находится в нейтральном положении, то муфты – в среднем, и шестерни свободно вращаются, не передавая поток мощности.

Когда мы, увеличивая скорость, переключаем КПП, тогда рычаг переносит муфту в положение к направлению шестерни. Что при этом происходит в системе?

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

Синхронизатор КПП – поломки и замена

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

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

Замена синхронизатора в КПП проходит в несколько этапов, и для начала нам необходимо снять саму коробку передач и очистить ее от грязи.

Затем следует снять кронштейн троса сцепления. Открутить 4 гайки, которые закрепляют заднюю крышку, и убрать ее. Следом вам придется открутить болт крепления вилки у пятой передачи, включить ее, то есть переместить муфту синхронизатора вниз вместе с вилкой, но так чтобы шлицы у муфты были в сцепке с шестерней, после это надо включить третью или четвертую передачу.

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

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Синхронизатор — Энциклопедия журнала «За рулем»

Синхронизатор механической коробки передач — механизм, обеспечивающий плавное переключение передач за счет выравнивания частоты вращения включаемой шестерни и вторичного вала. Снижает износ зубчатых венцов муфты переключения и шестерни за счет снижения ударных нагрузок на зубья. Снижает акустический шум (скрежет) при переключении передач. Увеличивает срок службы КП.

Устройство синхронизатора

Конструкция синхронизатора:
1 — шестерня II передачи;
2 — блокирующие кольца;
3 — скользящая муфта включения II и III передач;
4 — ступица;
5 — стопорное кольцо;
6 — пружина;
7 — сухарь;
8 — шарик;
9 — шестерня III передачи

Синхронизатор состоит из ступицы, которая установлена через шлицевое соединение на вторичный вал КП и может перемещаться по валу продольно вместе с муфтой переключения передач. Ступица соединена с муфтой также через шлицы — внешние для ступицы, внутренние для муфты переключения. На наружной поверхности ступицы под углом 120 градусов прорезаны три паза, в которых располагаются сухари синхронизатора. Выступы сухарей совпадают с кольцевой проточкой внутренней шлицевой поверхности муфты. Сухари прижимаются к внутренней поверхности муфты кольцевыми пружинами.

Шестерни вторичного вала КП имеют боковые конические поверхности, на которые насажены свободно вращающиеся бронзовые блокирующие кольца, находящиеся в зацеплении с кончиками сухарей. Пазы блокирующих колец, в которые входят концы сухарей, на 50 процентов больше ширины сухарей. На внешней стороне блокирующих колец находятся зубья, которые входят в зацепление с зубьями ступицы и зубьями шестерни переключаемой передачи вторичного вала.

Работа синхронизатора

При включении передачи вилка перемещает муфту по вторичному валу в сторону шестерни включаемой передачи. Конус блокирующего кольца синхронизатора соприкасается с конусной поверхностью шестерни. Частота вращения шестерни, которая свободно вращается на вторичном валу КП, и конусной поверхности блокирующего кольца, которое вращается с частотой вращения вторичного вала КП, не совпадают. За счет сил трения в зоне соприкосновения двух конусных поверхностей блокирующее кольцо проворачивается на величину зазора между сухарем и пазом (который больше размеров сухаря наполовину). Зубчатый венец муфты переключения устанавливается напротив зубьев поверхности кольца, между ними происходит механический контакт, за счет сил трения скорости вращения выравниваются. В этот момент блокирующее кольцо проворачивается против направления вращения, сухари занимают центральное положение относительно пазов и утапливаются в них. Зубья муфты входят в зацепление с зубьями блокирующего кольца и включаемой шестерни. Для облегчения процесса зацепления торцевые скосы зубьев зубчатых венцов выполнены скошенными. В конечной фазе включения передачи шестерня блокируется на вторичном валу передач, что и приводит к изменению частоты вращения вторичного вала и передаточного числа трансмиссии в целом.

Практика управления автомобилем с синхронизированной МКП

При управлении несинхронизированной КП (в частности, на антикварных отечественных автомобилях довоенного производства) водитель вынужден применять особые приемы переключения передач, чтобы не допустить пломки двигателя и быстрого износа шестерен коробки передач.
Быстрое переключение передач с низшей на высшую на таких автомобилях невозможно из-за разницы частоты вращения шестерни вторичного вала и муфты включения. Чтобы выровнять скорости вращения водитель вынужден пользоваться приемом двойного выжима сцепления. Он заключается в том, что водитель выжимает сцепление, переводит рычаг КП в нейтральное положение, на короткое время отпускает сцепление, затем снова выжимает педаль и включает высшую передачу. В момент выбора «нейтрали» скорости вращения шестерен выравниваются. Переключение передач происходит без скрежета и больших ударных нагрузок на зубья шестерен.
Для перехода с высшей на низшую передачу на автомобилях с несинхронизированной КП применяют прием двойного выжима сцепления «с перегазовкой». Выжав сцепление, водитель переводит рычаг переключения передач в нейтральное положение, нажимает педаль газа, затем снова выжимает сцепление и включает низшую передачу. За счет раскрутки шестерен промежуточного вала скорость вращения подключаемой шестерни и муфты включения выравнивается. Передача, опять же, включается без скрежета.
Эти же приемы переключения передач до сих пор используются в строительных и специализированных машинах (грейдерах, тракторах, тихоходных тягачах) с многоступенчатыми МКП, в которых применение синхронизаторов невозможно.
В синхронизированных коробках описанные приемы лишены смысла, поскольку зацепление шестерен с большой разницей скоростей вращения будет блокировано синхронизатором. Большой ударной нагрузки на зубья шестерен (зубчатых венцов) не произойдет, поскольку шестерни просто не войдут в зацепление до момента выравнивания частоты вращения. По сути, синхронизатор МКП выполняет функции полуавтомата переключения передач, устраняя саму возможность грубого зацепления шестерен коробки, которая способна вывести механизм КП из строя.
На автомобилях с частично синхронизированными МКП (например, ГАЗ-21, водители для перехода со второй на первую передачу, которая не имела синхронизатора, переводили подрулевой рычаг переключения на короткое время в положение включения третьей передачи, а потом быстро — в положение первой передачи. Это позволяло частично синхронизировать вращение муфты переключения и шестерни первой передачи единственным синхронизатором КП этого автомобиля. Такой же прием использовался и для включения заднего хода.

Синхронизаторы заднего хода

В большинстве современных легковых автомобилей с трехвальными и двухвальными МКП передача заднего хода так же оснащается синхронизатором (но это не касается отечественных легковых автомобилей, в которых передача заднего хода синхронизатора не имеет). Это облегчает включение задней передачи, но не избавляет водителя от строгого выполнения правила — включать передачу заднего хода только после полной остановки автомобиля. Для предотвращения этой ошибки МКП оснащается блокираторами, которые делают невозможной включение заднего хода при движении автомобиля вперед, либо рычаг КП оснащается специальным пружинным механизмом, который предотвращает случайный выбор передачи заднего хода. Обычно для включения заднего хода рычаг переключения КП нужно нажать вниз, а затем перевести в нужное положение. Либо сектор включения задней передачи снабжен тугой пружиной, чтобы водитель чувствовал повышенное сопротивление. Либо для включения заднего хода нужно нажать манетку, расположенную на рычаге переключения (это решение можно встретить и сегодня, повсеместно оно применялось на послевоенных грузовых автомобилях отечественного производства).
Синхронизатор МКП один из самых нагруженных узлов этого механизма. При выходе коробки передач из строя специалисты по ремонту прежде всего сталкиваются с фактом разрушения синхронизаторов (особенно шестерен низших передач) и уже потом — с неисправностями уплотнений первичного и вторичного валов, разрушением подшипников и выкрашиванием зубьев шестерен.

Для чего нужен синхронизатор коробки передач

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

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.

Работа синхронизатора

Схема работы синхронизатора
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.

Поделиться новостью с друзьями:

Похожее

Синхронизатор коробки передач

Современные роботизированные и механические коробки передач производители делают синхронизированными. Это означает, что для включения передачи предварительно осуществляется выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Для этих целей в конструкции коробки передач предусмотрено специальное устройство – синхронизатор. Кроме плавного переключения передач, синхронизатор обеспечивает ряд других функций: минимизирует износ механического соединения, снижает шум при переключении, что, в свою очередь, позволяет продлить эксплуатационный срок коробки передач.

В легковом автотранспорте синхронизаторами оснащаются абсолютно все передачи, в частности передачу заднего хода. Принцип работы данного устройства 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. Для реализации данного условия увеличивают площадь поверхности соприкосновения путем установки дополнительных фрикционных колец.

Особенности устройства синхронизатора

Конструкция синхронизатора включает следующие элементы: ступица с сухарями, блокирующее кольцо, муфта включения, шестерня с фрикционным конусом. Стоит отметить, что для обслуживания двух передач (шестерен) используется один синхронизатор.

Основой синхронизатора выступает ступица. Данный элемент имеет внутренние и наружные шлицы. Посредством внутренних шлицев осуществляется соединение с вторичным валом коробки передач и появляется возможность перемещаться по оси в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120° имеются три паза. В эти пазы помещаются подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и блокируют муфту на этапе синхронизации.

За жесткое соединение вала и шестерни отвечает муфта включения (муфта синхронизатора). Она насажена на ступицу. Конструкцией муфты предусмотрены внутренние шлицы, на которых выполнена кольцевая проточка для размещения выступов сухарей. Снаружи муфта соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо – это элемент, который обеспечивает синхронизацию и не позволяет муфте замкнуться до момента выравнивания скоростей вала и шестерни. Внутренняя сторона блокирующего кольца имеет поверхность в виде конуса – она взаимодействует с фрикционным конусом шестерни. На наружной стороне блокировочного кольца предусмотрены шлицы, посредством которых осуществляется блокировка муфты включения.

Торцевая поверхность кольца со стороны ступицы имеет три паза для входа в них сухарей ступицы. Благодаря пазам исключается возможность прокручивания кольца при соприкосновении с фрикционным конусом. Размер пазов превышает размер сухарей в 1,5 раза. Встречаются и другие конструкции синхронизаторов, при которых пазы выполнены на ступице, а выступы на блокирующем кольце.

Для снижения усилия при переключении передач и увеличения поверхности соприкосновения используются двухконусные и трехконусные синхронизаторы. К примеру, в трехконусном синхронизаторе, кроме блокирующего (наружного) кольца, дополнительно применяются внутреннее кольцо и промежуточное кольцо. Чтобы исключить проворачивание, на кольцах предусмотрены выступы, которые крепятся в пазах блокирующего кольца и шестерни.

Конструкция трехконусного синхронизатора позволяет создавать три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцом, между промежуточным и блокирующим кольцом. Необходимо отметить, что в одной коробке передач могут использоваться синхронизаторы с разным числом конусов.

Принцип действия синхронизатора

Когда рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, муфты синхронизаторов занимают среднее положение, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, не передается поток мощности.

Когда включается передача, вилка выводит муфту синхронизатора из среднего положения и передвигает ее в сторону шестерни. Также, с муфтой сдвигаются сухари, воздействующие на блокировочное кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. В следствие этого на поверхности образуется сила трения, с помощью которой поворачивается кольцо до упора сухарей в пазах кольца. Блокирующее кольцо в таком положении не позволяет муфте синхронизатора двигаться дальше по оси вала, поскольку торцы шлицев блокирующего кольца находятся напротив торцов шлицев муфты.

Под воздействием сил трения осуществляется синхронизация скоростей шестерни и вторичного вала. После того, как будут выравнены скорости, блокирующее кольцо под нажимом шлицев муфты проворачивается в противоположную сторону, снимается блокировка муфты, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Между ведомым валом коробки и шестерней производится жесткое соединение.

Стоит отметить, что для синхронизации и включения передачи требуются доли секунды, несмотря на то, что данный процесс подразумевает выполнение множества операций.

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Множество современных автомобилей оснащаются коробками передач, в конструкции которых предусмотрено использование устройства под названием синхронизатор. Это специальный механизм, главной задачей которого является эффект выравнивания частоты осуществляемого валом и коробочными шестернями текущего вращения.

устройство, назначение и принцип работы

Как МКПП (механические коробки), так и РКПП (АМТ, роботизированные коробки) представляют собой синхронизированные КПП. Если просто, чтобы добиться максимально плавного и «мягкого» включения передачи, происходит выравнивание частоты вращения вала и соответствующей шестерни в коробке передач.

Такое выравнивание становится возможным благодаря наличию синхронизатора. Синхронизатор также уменьшает общий износ механического соединения, снижается уровень шума при переключении, увеличивается срок службы КПП.

Содержание статьи

 Как устроен синхронизатор коробки передач

Начнем с того, что синхронизаторы зачастую устанавливаются  на все передачи на современных легковых авто. Также синхронизированной выполняется и передача заднего хода.

Исключением можно считать только бюджетные машины, в которых первая передача может быть без синхронизатора, а также некоторые грузовики, старые модели легковых автомобилей и т.д. 

Сам синхронизатор КПП работает за счет использования силы трения в момент выравнивания скоростей. В зависимости от разницы в частоте вращения вала и шестерни, изменяется сила трения для синхронизации.

Другими словами, эффективная синхронизация достигается за счет увеличения площади поверхности соприкосновения. Для решения задачи в конструкцию КПП интегрируются специальные фрикционные кольца.

Устройство синхронизатора предполагает наличие таких элементов:

• ступица и «сухари»
• муфты включения
• блокировочные кольца
• шестерни, которые имеют фрикционный конус

Как правило, один синхронизатор в КПП синхронизирует 2 передачи, то есть работает с двумя шестернями. Основой синхронизатора является ступица, которая имеет шлицы (внутренние и наружные).

Посредством внутренних шлицев реализовано соединение с вторичным валом коробки, а также имеется возможность осевого перемещения по валу. Наружные шлицы отвечают за то, чтобы добиться соединения ступицы с муфтой включения.

Также по окружности ступицы сделаны пазы (три паза). В эти пазы ставятся «сухари», которые дополнительно подпружинены. Указанные сухари синхронизатора осуществляют нажатие на блокирующее кольцо при включении передачи и блокируют муфту во время синхронизации.

Муфта синхронизатора (муфта включения) позволяет добиться жесткого соединения шестерни и вала. Данная муфта закреплена на ступице и имеет внутренние шлицы, при этом шлицы получают кольцевую проточку. В этой проточке находятся выступы сухарей. Также к муфте синхронизатора присоединена вилка КПП.

Блокировочное кольцо (блокирующее кольцо синхронизатора)  отвечает за синхронизацию, предотвращая замыкание муфты до  того момента, пока не произойдет выравнивание скорости вала и шестерни.

Такое кольцо имеет коническую поверхность с внутренней стороны. Данная поверхность контактирует с фрикционным конусом шестерни. Наружная сторона кольца также имеет шлицы, которые блокируют муфту включения.

Торцевая поверхность кольца (со стороны ступицы) имеет 3 паза. В эти пазы заходят сухари ступицы. Сами пазы не позволяют кольцу прокручиваться в результате контакта с  фрикционным конусом, так как пазы фактически являются упором для сухарей.

Также некоторые КПП могут иметь синхронизаторы, когда выступы сделаны на блокирующем кольце, а пазы выполнены в самой ступице. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения, используются синхронизаторы с несколькими конусами: 2 или 3 конуса (двухконусный и трехконусный синхронизатор).

В качестве примера, 3-х конусный синхронизатор кроме наружного блокировочного кольца еще имеет внутреннее, а также промежуточное кольцо. Чтобы эти кольца не проворачивались, на самих кольцах есть выступы. Такие выступы позволяют зафиксировать кольцо в соответствующих пазах шестерни и блокировочного кольца.

Получается, 3-х конусный синхронизатор имеет целых три поверхности трения. Первая поверхность между конусом шестерни и внутренним кольцом, вторая — между внутренним и промежуточным кольцом, тогда как третья между промежуточным и блокирующим кольцом. Еще добавим, что в КПП могут одновременно устанавливаться как двухконусные, так и трехконусные синхронизаторы.

Принцип работы синхронизатора КПП

Если рычаг коробки передач находится в положении «нейтраль», мощность от ДВС на КПП не передается. При этом муфты синхронизаторов занимают среднее положение, а шестерни, закрепленные на ведомом валу, свободно вращаются.

Однако при включении передачи вилка осуществляет перемещение муфты синхронизатора, смещая муфту из среднего положения по направлению к шестерне. Параллельно вместе с самой муфтой сдвигаются и сухари, которые воздействуют на кольцо блокировки.

Указанное блокирующее кольцо прижимается к конусу шестерни, в результате возникает сила трения. Под воздействием этой силы кольцо проворачивается до упора сухарей в пазах кольца. Происходит стопорение кольца, то есть дальше оно не проворачивается.

Также блокирующее кольцо не позволяет муфте синхронизатора сдвигаться по оси вала. Это становится возможным благодаря тому, что торцы шлицев блокирующего кольца находятся как раз напротив торцов шлицев самой муфты.

Затем под действием силы трения осуществляется синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. После того, как скорости выравниваются, от нажима шлицев муфты кольцо блокировки  осуществляет поворот в противоположную сторону.

Это значит, что муфта перестает блокироваться, а ее шлицы без ограничений зацепляются с венцом шестерни. В результате обеспечивается жесткое соединение вторичного вала КПП и шестерни.

Как видно, синхронизация передач в КПП предполагает несколько процессов, хотя на практике механизм работает достаточно быстро. В результате водитель получает возможность практически моментально включить нужную передач.

При этом включение происходит плавно, нет необходимости выполнять двойной выжим сцепления на МКПП, что значительно облегчает вождение автомобиля с синхронизированной коробкой передач и увеличивает ресурс КПП.

Читайте также

Gear synchro — x-engineer.org

Транспортным средствам, оснащенным механическими коробками передач (MT), автоматизированными механическими коробками передач (AMT) и коробками передач с двойным сцеплением (DCT), требуется синхронизатор передач для переключения передач (переключение на повышенную или пониженную передачу). Назначение синхронизатора передач — синхронизировать скорости входного и выходного валов коробки передач. во время переключения передач, перед включением восходящей передачи.

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

Изображение: Синхронизаторы в механической коробке передач (коробке передач)
Кредит: Getrag

Чтобы лучше понять основные компоненты трансмиссии и принцип их работы, прочтите статью Как работает механическая коробка передач.

Зачем нужны синхронизаторы передач?

Для данной механической коробки передач представим, что мы хотим переключиться с 1 ^{-й передачи} на 2-ю ^{-ю передачу} . Параметры передачи следующие:

\ [\ begin {split}
n_ {IN} = 3500 \ text {rpm} \\
i_ {1} = 3.4 \\
i_ {2} = 2.5 \\
i_ {0} = 3,1 \\
n_ {OUT} = \ text {?}
\ end {split} \]

где:

n _IN [об / мин] — частота вращения первичного 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 , главная передача (дифференциал)

Стартовая шестерня — 1 ^{-я передача} .Когда водитель хочет включить передачу 2 ^nd , сначала ему нужно отключить двигатель от трансмиссии, используя педаль сцепления. Это необходимо, потому что переключение передачи в трансмиссии с простыми зубчатыми механизмами, которые постоянно находятся в зацеплении (зацеплении), не может выполняться, пока крутящий момент двигателя передается через шестерни, поэтому муфта должна быть разомкнута.

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

На изображении ниже мы можем визуализировать поток мощности двигателя через передачи 1 ^-й и 2 ^-й . Для каждой передачи мы рассчитаем частоту вращения входного и выходного валов.

Изображение: процесс переключения передач (1-2)

Когда включена передача 1 ^{, скорость выходного вала составляет:}

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

Если мы хотим включить передачу 2 ^nd , скорость входного вала должна быть:

\ [n_ {IN} = n_ {OUT} \ cdot i_ {2} \ cdot i_ {0} = 2573 \ text {rpm} \]

Это означает, что входной вал должен иметь замедление с 3500 об / мин до 2573 об / мин.Если необходимо было выполнить переключение на пониженную передачу 2-1, входной вал должен был быть ускорен с 2573 до 3500 об / мин. Это когда синхронизаторы вступают в игру.

Синхронизатор действует как фрикционная муфта и замедляет (переключение на повышенную передачу) или ускоряет (переключение на пониженную передачу) первичный вал, чтобы соответствовать скорости следующей передачи.

Изображение: Схема коробки передач с названиями компонентов

Как работает синхронизатор передач?

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

Есть несколько типов синхронизаторов, используемых для механических коробок передач. Наиболее распространенный способ классификации — это функция количества фрикционных элементов (фрикционных конусов). Таким образом, мы имеем:

• одноконусный синхронизатор
• двухконусный синхронизатор
• трехконусный синхронизатор

Изображение: Простой конусный синхронизатор
Кредит: VW

1. шестерня
2. кольцо синхронизатора
3. кольцевая пружина
4. стопорный элемент (распорка)
5. ступица синхронизатора (корпус)
6. скользящая муфта

Изображение: Узел синхронизатора шестерен
Кредит: VW

Шестерня (1) установлена ​​на выходном валу коробки передач . Он может вращаться относительно вала (радиальное движение), но не может иметь осевое движение вдоль вала. Между шестерней и валом обычно находятся игольчатые роликоподшипники, облегчающие вращение.

Шестерня имеет интегрированную «шестерню сцепления» с фрикционным конусом. Сцепления передач состоит из фиксирующего зубчатого зацепления и трения конуса. Она называется муфтой , потому что она играет роль сцепления, плавно включающего следующую шестерню.

Шестерня муфты согласовывает скорость зубчатого колеса со скоростью ступицы синхронизатора.Монтаж на шестерню осуществляется прессованием или лазерной сваркой. Когда шестерня включена, внешние зубья (с фаской на обеих сторонах зубьев) будут сцепляться с фаской на внутренних зубьях переключающей втулки.

Изображение: Шестерня

Кольцо синхронизатора (2), также называемое стопорным кольцом, стопорным кольцом или фрикционным кольцом, имеет коническую поверхность, которая входит в контакт 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», которую можно включать и выключать посредством скольжения.

На внутренней поверхности кольца синхронизатора есть резьба или рисунок канавок, чтобы предотвратить образование гидродинамической масляной пленки. Если между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом зубчатого колеса образуется масляная пленка, для синхронизации скоростей валов потребуются более высокие толкающие силы и больше времени.

Изображение: Кольцо синхронизатора

Блокирующие элементы (4), также называемые ключами синхронизатора, центральный механизм, распорные ключи или крылатые распорки, расположены по окружности корпуса синхронизатора в определенных пазах между муфтой синхронизатора и синхронизатором. концентратор.

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

В нейтральном положении (передача не включена) фиксирующие элементы удерживают скользящую муфту в центральном положении на ступице синхронизатора между обоими шестернями. Обычно узел синхронизатора имеет 3 фиксирующих элемента, распределенных под углом 120 °. В случае больших синхронизаторов может быть 4 фиксирующих элемента, распределенных под углом 90 °.

Изображение: Ступица синхронизатора

Ступица синхронизатора (5) установлена ​​на выходном валу и жестко соединена шлицевым шлицем.Он может двигаться в осевом направлении, но не вращаться относительно вала. Он содержит специальные пазы, в которых будут находиться фиксирующие элементы.

Кольцевые пружины (3) размещаются с каждой стороны ступицы синхронизатора и предназначены для удерживания шпонок стойки в предназначенных для этого пазах.

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

Изображение: Скользящая муфта

Фазы синхронизации передач

Процесс синхронизации , когда скользящая муфта начинается из нейтрального положения (в центре) и заканчивается полным включением передачи, можно описать в пять шагов, как показано на рисунок ниже.

Процесс синхронизации будет описан с помощью параметров:

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

Изображение: Процесс синхронизации переключения передач

Фаза 1: Асинхронизация

Перед переключением передач запускается, скользящая втулка удерживается в среднем положении запорными элементами. Усилие переключения передач вызывает осевое движение скользящей муфты, которая толкает вперед кольцо синхронизатора к зубчатому колесу с фрикционным конусом. Разница скоростей между зубчатым колесом и кольцом синхронизатора вызывает вращение кольца синхронизатора.

Фаза 2: синхронизация (блокировка)

Это основная фаза синхронизации скорости. Скользящая муфта продвигается дальше, в результате чего внутренние шлицы (зубья) скользящей муфты и зубья кольца синхронизатора соприкасаются.На этом этапе момент трения начинает противодействовать моменту инерции, и разница скоростей начинает уменьшаться.

Фаза 3: Разблокировка (повернуть назад кольцо синхронизатора)

Усилие переключения передач сохраняется на кольце синхронизатора посредством стопорных элементов и скользящей муфты. Когда синхронизация скорости достигнута, сила трения снижается до нуля, и кольцо синхронизатора немного поворачивается назад.

Фаза 4: зацепление (поворот ступицы синхронизатора)

Скользящая втулка проходит через зубья кольца синхронизатора и входит в контакт с фиксирующими зубьями шестерни.

Этап 5: Привлечение (блокировка передач)

Подвижная втулка полностью перемещается в фиксирующих зубы зубчатого колеса. Обратные конусы на зубьях скользящей втулки и зубчатые зацепления зубчатого колеса предотвращают расцепление под нагрузкой.

Контроль положения включения передачи

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

На изображении ниже мы можем видеть, как положение скользящей муфты меняется в процессе переключения передач.Положение делится на пять фаз:

1. 1. Подвод синхронизатора
   2. Синхронизация
   3. Включение шестерни
   4. Удержание шестерни
   5. Ослабление шестерни

Изображение: Управление положением переключения передач

Подход к синхронизатору 000 A), вилка переключения (скользящая муфта) начинается с центрального положения и начинает двигаться в направлении кольца синхронизатора. Когда положение вилки переключения передач остается постоянным (P ₁ ) после перемещения, это означает, что кольцо синхронизатора ударилось о фрикционный конус шестерни.

На этом этапе контролируется положение (скорость) вилки переключения передач, а не сила переключения передач (толкающая сила). Сила переключения обычно составляет около 60–120 Н.

После обнаружения контакта между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом начинается фаза Synchrnozation (B). На этом этапе положение вилки переключения передач постоянно, а сила толкания постепенно увеличивается. Из-за момента трения первичный вал начинает замедляться. Конец этой фазы — это когда частота вращения входного и выходного валов синхронизируется (P ₂ ).

Фаза включения передачи (C) начинается, когда вилка переключения передач снова начинает двигаться. На этом этапе скользящая втулка прошла через кольцо синхронизатора и вступает в зацепление с фиксирующими зубьями шестерни. Фаза заканчивается, когда скользящая муфта достигает конечного положения и больше не может двигаться вперед.

На этом этапе критически важно иметь точный контроль положения (скорости) вилки переключения передач. Если он движется слишком быстро, в конце хода он врезается в шестерню, вызывая шум включения шестерни и возможное механическое повреждение.

После того, как вилка переключения передач достигнет конечного положения, начинается фаза Удержание передачи (D). На этом этапе на вилке переключения передач в течение определенного периода времени поддерживается высокое толкающее усилие, чтобы гарантировать полное включение передачи.

В фазе Gear Relax (E) больше не действует сила на вилке переключения, и шестерня остается на месте благодаря механической блокировке скользящей муфты с зубчатым колесом.

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

Усилие переключения передач (предоставлено Hoerbiger)

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

• монтажное пространство
• механическая инерция, которую необходимо синхронизировать
• Разница скоростей вала, которую необходимо синхронизировать
• передаваемый крутящий момент
• свойства трансмиссионного масла
• параметры качества переключения передач
  • время синхронизации
  • длина хода вилки переключения
  • максимальное усилие переключения
  • тормозной момент
  • циклы нагрузки
• интерфейсы
  • данные шлицевого вала
  • зазор шестерни
  • размер канавки втулки

Мощность синхронизатора ограничена

• крутящий момент скользящей муфты, ступицы шестерни и зубчатого зацепления шестерни
• вместимость фрикционного материала (скорость скольжения, давление на поверхность, трение мощность, работа трения) 9 0102
• отвод тепла через масло, синхронизирующее кольцо и фрикционный конус
• трансмиссионное масло (вязкость и термическая стабильность)

Усилие переключения на скользящей муфте 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 фрикционного конуса
d _м [м] — средний диаметр фрикционного конуса
T _F [Нм] — момент трения

Уменьшение усилия переключения на втулке может быть выполнено следующим образом:

• увеличивая диаметр среднего конуса трения
• увеличивая количество fr Конусы iction (с использованием двухконусных или трехконусных синхронизаторов)
• увеличение коэффициента трения
• уменьшение угла фрикционного конуса

Время переключения передач

Процесс переключения передач такой же для переключения на повышенную и понижающую передачу, но время переключения отличается . Во время переключения на повышенную передачу скорость первичного вала должна быть уменьшена. Поскольку между движущимися частями возникают потери на трение, замедление вала будет быстрее.

С другой стороны, когда выполняется переключение на пониженную передачу, первичный вал должен быть ускорен. Те же потери на трение будут действовать таким же образом, который пытается замедлить вал. Следовательно, для синхронизации валов при переключении на пониженную передачу требуется более высокий момент трения и более длительное время синхронизации.

Общее время переключения передач для механической коробки передач в основном зависит от водителя и может составлять около 0.5 — 2,0 с. В некоторых высокопроизводительных коробках передач с двойным сцеплением (DCT) время переключения может составлять около 10 мс.

Двухконусный синхронизатор

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

Изображение: Двойной конус синхронизатора (комплект)

1. Шестерня
2. замок зубчатая
3. подшипник ролика иглы
4. внутренний конус
5. двойной конус
6. блокирующее кольцо
7. шестерни ступицы
8. скользящие втулки
9. запирающие элементы

Пример механической коробки передач с различными механизмами синхронизации

Коробка передач Getrag Manualshift 6MTI550.

Изображение: Механическая коробка передач Getrag 6MTI550

Ключевые преимущества :

• Модульная система для среднего и высокого крутящего момента, опция 7 ^th Возможна скорость
• Высокий крутящий момент при малом весе
• Готовность к запуску и останову система (определение передачи)
• Гибкое передаточное отношение

Ключевые особенности :

nd 40 тройная шестерня конус другие 9000

• концепция постоянная передача на выходном валу
• возможен полный привод
• 7 ^th возможна скорость

Параметр	Значение	Наблюдение
Максимальный входной крутящий момент	возможен более высокий крутящий момент
Вес [кг]	44	сухой, без двухмассового маховика (DMF)
Установочная длина [мм]	630	для длины сцепления 156 мм
Передаточное число [-]	5. 5 — 6,9	> 7 также возможно
Межосевое расстояние [мм]	88
Механизм синхронизации
1 st и 2
3 ряд шестерня	двойной конус
4 th до 6 th и шестерня заднего хода	одинарный конус

Источник: Getrag

Видео — процесс синхронизации переключения передач

На видео ниже вы можете четко см. фазы синхронизации и положения вилки переключения.

Не забудьте поставить лайк, поделиться и подписаться!

.

Разница между синхронизированной и несинхронизированной передачей в механических коробках передач

Есть веская причина, по которой большие коммерческие автомобили, мотоциклы и гоночные автомобили все еще используют несинхронизированную коробку передач

Для приверженцев ручного переключения передач нет большей радости, чем вождение автомобиля с механической коробкой передач. Но что стоит за механикой переключения передач? И с точки зрения водителя, как синхронизированная передача механической коробки передач соотносится с несинхронизированной передачей механической коробки передач?

Большинство современных городских транспортных средств, оснащенных механическими коробками передач, вероятно, имеют синхронизированную коробку передач, также называемую коробкой передач с синхронизатором.Это устройство удерживает шестерни в зацеплении и вращении, или они могут быть заблокированы на валу. Другими словами, когда вы переключаете передачи, вы блокируете разные передачи на входном или выходном валу трансмиссии, тем самым позволяя вам увеличить скорость вашего автомобиля или замедлить его. Синхронизированная коробка передач механической коробки передач помогает плавно зафиксировать шестерни на месте.

Это была замечательная эволюция механических коробок передач, потому что синхронизатор устранил необходимость для автомобилистов выполнять двойное сцепление — отпускание и повторное включение сцепления дважды при переключении передач — требование для управления транспортным средством с несинхронизированной коробкой передач с механической коробкой передач.

Почему несинхронизированная коробка передач с механической коробкой передач все еще имеет значение

Несинхронизированная коробка передач с механической коробкой передач — это более старая конструкция (возможно, самая ранняя конструкция механической трансмиссии), которая требовала больших усилий и навыков со стороны водителя. Он включал коробку передач со скользящей зацеплением, и водителю нужно было тщательно рассчитывать время переключения передач, чтобы гарантировать, что они вращаются с одинаковой скоростью, что было нелегко. Сделайте это неправильно, и вы услышите скрежет и другие шумы.

Однако несинхронизированная коробка передач продолжает существовать. Вы часто найдете их в трансмиссиях для больших коммерческих автомобилей, таких как тяжелые грузовики и сельскохозяйственная техника, а также в мотоциклах и гоночных автомобилях большого калибра. Зачем? По двум причинам: синхронизированные механические коробки передач более склонны к поломкам, а переключение передач на синхронизированной коробке передач происходит медленнее, чем в несинхронизированной версии.

У вас возникла проблема с механической или автоматической коробкой передач вашего автомобиля или у вас есть вопросы о трансмиссии? Посетите ближайший к вам офис Mister Transmission и получите необходимую экспертную помощь и информацию.

.Ступица синхронизатора коробки передач

, ступица синхронизатора коробки передач Поставщики и производители на Alibaba.com

Модель продукта Мини-автобус Hiace 4Y / 491 / 2L / 3L / 5L Ступица синхронизатора коробки передач и сборка Подробная информация о продукте ДЕТАЛИ ПРОДУКТА Основной рынок Юго-Восточная Азия и Северная Америка и Африка и Ближний Восток Гарантийное обслуживание 6-12 месяцев Время выполнения образца Как обычно 3-10 рабочих дней Срок выполнения заказа 5-7 дней для запасных частей 10-25 дней для производства деталей 30-50 дней для открытой новой модели, изготовление на заказ приветствуется Упаковка Обычная нейтральная или упаковка бренда ROLIE Оригинальная упаковка или упаковка клиента приветствуются. Выставка продуктов. ЕСЛИ ВАМ НУЖЕН ЭТОТ КАТАЛОГ АВТОЗАПЧАСТЕЙ, ПОЖАЛУЙСТА, СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ ПРОДУКТЫ. Если это то, что вы хотите, почему бы просто не нажать «Отправить» сейчас! Продукты Рекомендуемые РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОДУКТАМ Протестируйте нас сейчас 9 Пожалуйста, нажмите «Отправить» запрос сейчас! Почему выбирают нас ПОЧЕМУ ВЫБИРАЙТЕ НАС Упаковка и доставка УПАКОВКА И ДОСТАВКА СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ Если у вас есть какие-либо вопросы или потребности, пожалуйста, свяжитесь со мной.

.Руководство по трансмиссии

: все, что вам нужно знать

• Дом
• Категории
  • Принадлежности
    • Аксессуары для интерьера
    • Внешние аксессуары
    • Игрушки
  • Очистка и детализация
  • Электроника
  • Двигатель и производительность
  • Мотоциклы и велосипеды
  • Уход на дому
  • Кемперы на колесах
  • Внедорожники
  • Гарантии
    • Расширенные гарантии
    • Заводские гарантии
• Блог
• О нас
• Связаться

.

Распространенные проблемы с коробкой передач в автомобилях и почему они возникают

В вашем автомобиле очень интересный процесс передачи мощности от двигателя к колесам. Из всех механических компонентов, участвующих в этом процессе, возможно, наиболее важным является коробка передач автомобиля. В то время как ваш автомобиль может успешно передавать мощность без коробки передач, его полезность в сочетании с быстро развивающимися автомобильными технологиями на протяжении многих лет сделала его незаменимым компонентом трансмиссии.Коробка передач автомобиля выполняет свою задачу по передаче нужного количества мощности за счет непрерывного вращения, шлифования и бесконечной борьбы с трением. Когда под рукой столько всего, коробка передач неизбежно изнашивается и время от времени выявляет какие-либо неисправности. Итак, в этой статье мы рассмотрим некоторые из распространенных проблем с коробкой передач автомобилей и поймем, почему они возникают.

Общие проблемы с коробкой передач автомобиля: отсутствие ускорения / недостаточный отклик дроссельной заслонки

Первая проблема с коробкой передач автомобиля, которую мы будем решать в этом списке, касается ускорения автомобиля. Иногда во время движения вы заметите небольшую задержку разгона автомобиля после переключения передач. Но время от времени для механических коробок передач допустима задержка не более секунды. В случае автоматических коробок передач эта задержка может быть более длительной и частой. Однако, если возникает ситуация, когда частота вращения увеличивается после переключения, но скорость автомобиля почти не увеличивается, перед вами стоит проблема, заслуживающая внимания.

Диагноз:

Эта проблема возникает из-за неисправного компонента сцепления, который не позволяет ему вовремя полностью включиться или выключиться.Из-за этого сцепление автомобиля остается активным даже после завершения переключения и останавливает / сводит к минимуму передачу мощности на колеса. Основными компонентами, вызывающими эту проблему, являются изношенные диски, пружины сцепления или главный цилиндр. Это также может быть вызвано наличием воздуха в канале для жидкости. Если в системе есть воздух, это можно исправить простым удалением воздуха из соответствующего канала. В других случаях неисправную деталь придется заменить. Иногда более чем одна из этих частей может быть причиной, по которой может потребоваться замена всего корпуса сцепления.

Также читайте: Как продлить срок службы сцепления автомобиля

Распространенные проблемы с коробкой передач автомобиля: жидкость под автомобилем

Коробке передач вашего автомобиля, как и любому другому вращающемуся механическому компоненту автомобиля, требуется жидкость для смазки. Если вы когда-нибудь замечаете, что под припаркованным автомобилем скапливаются капли жидкости, велика вероятность, что это трансмиссионная жидкость. В отличие от других жидкостей, которые могут вытекать из вашего автомобиля, трансмиссионная жидкость ярко-оранжевого цвета.Это позволяет очень легко идентифицировать.

Диагноз:

Если это трансмиссионная жидкость, необходимо обязательно выяснить источник утечки и как можно скорее долить жидкость. Трансмиссионная жидкость не расходуется на испарение, в отличие от моторного масла, и всегда должна быть на идеальном уровне для надлежащей смазки. Отсутствие этого может привести к серьезному повреждению быстро вращающихся компонентов трансмиссии. Источником утечки в большинстве случаев является поврежденный поддон для жидкости или сломанное уплотнение. Если утечка обнаружена на ранней стадии, то в большинстве случаев потребуется заменить только эту деталь.Однако, если это обнаружено очень поздно, компоненты коробки передач могут быть повреждены, что может привести к большим расходам на ремонт / замену.

Распространенные проблемы с коробкой передач автомобиля: тряска автомобиля со скрежетом при переключении передач

В идеальной ситуации ваша машина всегда должна быть без скрежета и тряски во время работы. Если такое ощущение присутствует, значит, проблема с каким-то компонентом. Если вы наблюдаете этот скрежет или ощущение во время переключения передач, сопровождающееся заметной тряской автомобиля, то перед вами одна из очень распространенных проблем с коробкой передач автомобиля.

Диагноз:

Если вы можете наблюдать это ощущение скрежета после полного нажатия на педаль сцепления, то с вероятностью 80% это связано с износом дисков сцепления. Если это происходит после того, как вы сняли ногу с педали сцепления, проблема, скорее всего, связана с синхронизаторами передач. В обоих случаях детали необходимо будет заменить незамедлительно, так как чем больше шлифовка, тем больше повреждений передается на вашу коробку передач.

Распространенные проблемы с коробкой передач автомобиля: пробуксовка передач

Если ваша машина не автоматическая, коробка передач всегда должна работать исключительно на ваших действиях и только на ваших действиях.Иногда вы сталкиваетесь с ситуацией, когда вы переключаете передачу, нажимаете педаль акселератора, и автомобиль дергается и снова переключается на предыдущую передачу. В некоторых случаях также возможно, что передача переходит в нейтральное положение. Это явление известно как пробуксовка передач.

Диагноз:

Проскальзывание передачи вредит компонентам коробки передач, но, помимо этого, оно также может создать опасную ситуацию. Представьте себе случай, когда вы пытаетесь выполнить маневр обгона, и передача переключается на нейтральную или пониженную передачу. Одному Богу известно, чем закончится эта ситуация. Пробуксовка передачи происходит из-за множества факторов, но чаще всего из-за поврежденной вилки переключения. Поврежденная вилка не двигается должным образом, чтобы заблокировать правильную передачу, что приводит к автоматическому переключению коробки передач назад. Кроме того, это может быть вызвано изношенными зубьями шестерен или низким уровнем трансмиссионной жидкости.

Распространенные проблемы с коробкой передач в автомобиле: запах гари

Если вы ведете машину и чувствуете исходящий от нее запах гари, значит, вы столкнулись с проблемой.Если этот запах сопровождается ленивым или неправильным переключением передач, то есть почти определенная вероятность, что запах исходит от коробки передач вашего автомобиля.

Диагноз:

Такая ситуация чаще всего возникает при перегреве трансмиссионной жидкости. Трансмиссионная жидкость используется для охлаждения тепла, выделяемого при вращении и трении компонентов коробки передач. Если уровень жидкости слишком низкий, коробка передач работает с большим трением, что, в свою очередь, выделяет больше тепла.Это тепло разжижает трансмиссионную жидкость, делая ее бесполезной и вызывает еще больший нагрев. Другая важная причина — использование неподходящей жидкости. Трансмиссионные жидкости созданы для работы с уровнями нагрева, соответствующими работе коробки передач. В случае использования неподходящей жидкости она не будет работать правильно и приведет к чрезмерному нагреву. Оба эти случая вызывают серьезное повреждение коробки передач автомобиля, поэтому убедитесь, что используете правильный тип жидкости и доливайте ее вовремя, если уровень низкий.

Распространенные проблемы с коробкой передач автомобиля: автомобиль не входит в коробку передач

Как мы уже говорили ранее, коробка передач автомобиля должна работать исключительно от ваших действий. Возможно, что иногда рычаг переключения передач просто отказывается сдвинуться с места из того положения, в котором он находится. В случае автоматических коробок передач эта проблема проявляется в том, что коробка передач застревает на одной передаче независимо от того, насколько сильно вы дросселируете.

Диагноз:

Отсутствие переключения передач может быть объяснено несколькими причинами.Основная причина — неисправность сцепления. Сцепление используется для снятия нагрузки с первичного вала, ведущего к шестерням, так что вилка переключения передач может легко входить в передачу. Если рычажный механизм поврежден или сцепление чрезмерно изношено, нагрузка не сместится, и шестерня не будет правильно работать. В автоматических трансмиссиях это происходит в основном из-за электронных систем автомобиля. Если в электронной системе, отвечающей за синхронизацию переключения передач, возникает какая-то ошибка, переключение передач не будет происходить правильно.Что и говорить, для этого потребуется посещение сервисного центра для ремонта.

.

Синхронизатор КПП Запчасти для китайских грузовиков

В сегодняшней статье мы рассмотрим, такую необходимую деталь, как синхронизатор КПП. Для чего он нужен и что делать при его поломке.

На данный момент, все современные механические и автоматические КПП синхронизированы. В таких коробках передач для включения передачи происходит выравнивание частоты вращения вала и шестерни.

Именно для этого и нужен синхронизатор, он обеспечивает синхронную работу этих деталей. Синхронизатор нужен не только для мягкого и плавного переключения передач, плюс ко всему, он убирает неприятный шум при переключении, уменьшает износ соединений, а так же продлевает жизнь Вашей коробке передач.

Если во время езды на грузовике, Вы чувствуете затрудненное переключение передач, нужно будет обратиться за профессиональной помощью в автомастерскую, где Вам проведут диагностику КПП и выявят имеющиеся неполадки, которые нужно устранить.  Зачастую, при затрудненном переключении передач виновата неисправная работа синхронизатора.Перед тем как производить замену этой детали, нужно знать, что цена на синхронизаторы КПП может различаться. Это обусловлено тем, что деталь синхронизатора может быть оригинальной и неоригинальной.

На деталях-оригиналах, обработка проводится в более точном исполнении, все мелкие детали выполнены с ювелирной точность.

В то время, как детали-неоригиналы сделаны грубо, например, в таких деталях зазор кольца и конуса может полностью отсутствовать или быть слишком маленьким.

Нужно отметить, что в оригинальных синхронизаторах в обязательном порядке должен присутствовать идентификационный номер, а все фиксаторы выполнены из качественного металла. Немаловажно, что в оригиналы изготавливаются по технологии Eaton Fuller, предусматривающей наплавление тормозной поверхности на само кольцо.

В неоригинальных синхронизаторах нет и речи о каких-либо технологиях, наплавлениях тормозной поверхности, тормозная поверхность просто приклеивается на кольцо.

Поэтому не сложно сделать вывод, что неоригинальная запчасть будет дешевле оригинальной, но при этом учитывайте, что заплатив больше, Вы получите качественную деталь. Во-первых, она дольше прослужит, во-вторых, некачественные детали не только не исправят ситуацию, но и повредят двигателю грузовика, в-третьих это вопрос Вашей собственной безопасности.

Не стоит заменять синхронизатор самостоятельно, стоит доверить это дело профессионалам, так как в процессе ремонтных работ, необходимо проводить тщательный контроль муфты, обеспечение точного выполнения всех действий, применение инструментов, которые позволят эффективно провести монтаж и демонтаж изделия.

Так же, при замене синхронизатора, нужно снимать КПП, а это довольно трудоемкий процесс. Исходя из этого, можно сделать вывод, что подобную работу стоит доверить специалисту, а синхронизатор лучше приобрести оригинальный, дабы он прослужил Вам долго и без поломок.

---

Попутчик-НСК, в своем интернет-магазине, предлагает к продаже только оригинальные запчасти высокого качества. У нас Вы сможете приобрести оригинальный синхронизатор по оптимальной цене!

Вот оказывается от чего портится механическая коробка передач на автомобиле. | Автолюб

В этой статье я расскажу как уберечь механическую коробку передач от быстрого износа.

Коробка передач — очень важный механизм в авто, требующий особого внимания и больших финансовых затрат в случае поломки. Некоторые водители считают, что залив в коробку хорошее и дорогое масло они решат многие проблемы и можно будет ездить как хочешь, другие и вовсе используют присадки.

Синхронизатор

Синхронизатор

Есть в МКПП наиболее уязвимый механизм называется он синхронизатор, это такой зубчатый золотистый венец. Нужен он для того чтобы останавливать вращающиеся части в коробке передач, заставляя их сходиться плавно, без задиров и хруста. Так как этот механизм не закаленный в отличии от других трущихся частях коробки, например на шестернях бывает поверхностная закалка, но на синхронизаторе этого всего нет, соответственно он изнашивается быстрее всех, его нужно беречь.

Если синхронизатор свою работу не выполняет, то во время включении передачи происходят хрусты, которые губят со временем коробку, даже если там залито хорошее масло, ничто ее не спасет. При этих самых хрустах происходит травмирование шестеренок, их зубьев и они вскоре выходят из строя. Начинают выпадать скорости, становится слышен гул в коробке может много чего неприятного случиться из-за этого.

Наибольшую опасность для коробки несет нервный и торопливый водитель, человек который резко дергает рычаг переключения скоростей, заставляя их переключаться быстро. Такой водитель рискует износить коробку очень быстро, испортить эти самые синхронизаторы, которые не любят резких движений. Ведь при быстром включении синхронизатор не всегда успевает остановить движущуюся деталь и сам начинает изнашиваться при резких толчках, при этом не выполняя свою работу, а именно поэтому и появляется хруст.

Поэтому если вы хотите чтобы ваша МКПП прослужила вам долго, то уделите включению скорости чуть больше времени, не делайте резких толчков при переключении скорости. И тогда ваша коробка передач будет работать без поломок долгое время, также следите за уровнем масла в ней и меняйте вовремя сальники.

Буду очень признателен если вы подпишитесь на мой канал.

Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

Из чего состоит

• картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.

Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.

Картер

Содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы

Вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы

Необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения

Служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.

Требования к коробке передач

• высокий КПД
• легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы
• невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
• надежное удержание передач во включенном положении
• простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта

Чтобы удовлетворить первое требование, необходимо правильно выбрать число ступеней и их передаточные числа. При увеличении числа ступеней обеспечивается лучший режим работы двигателя с точки зрения динамичности и экономии топлива. Но усложняется конструкция, возрастают габаритные размеры, масса трансмиссии. Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, зубчатых муфт, синхронизаторов, фрикционных или электромагнитных устройств. Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие — зубчатыми муфтами.

Как работают шестерни

Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.

а) Передаточное отношение одной пары шестерен.

Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

б) Передаточное отношение двух шестерен.

На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») — 20, у четвертой («Г») — 40. Дальше простая арифметика.

Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Передаточные числа

Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:

Передачи	ВАЗ 2105	ВАЗ 2109
I	3,67	3,636
II	2,10	1,95
III	1,36	1,357
IV	1,00	0,941
V	0,82	0,784
R(Задний ход)	3,53	3,53

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то значит, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, называют – прямой. Как правило, это — четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы. Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя. Первая и передача заднего хода — самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности

Обычно появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это приведёт к поломке. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.
Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении и периодической замене масла в «коробке», трансмиссия не сломается до конца срока службы.

Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.

Как работает двигатель и коробка передач. Принцип работы механической коробки передач. Основные поломки КПП и их причины

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

• первый – ведущий;
• второй – промежуточный;
• третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал. Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно. Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

Работает синхронизатор таким способом. Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Работа синхронизаторов

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

• простое в конструкционном плане решение;
• обеспечение четкости переключения;
• более долговечная конструкция для эксплуатации.

• нет возможности для применения конструкции с задним расположением мотора;
• не используется на переднеприводных автомобилях.

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

• напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
• на рулевой колонке;
• в районе панели приборов.

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

• комфортное более независимое расположение рычага для переключения передач;
• вибрация от коробки не передается на рычаг МКПП;
• обеспечивается большая свобода для дизайна и инженерной компоновки.

• меньшая долговечность;
• со временем могут появляться люфты;
• требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
• четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора. Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства :

• конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
• в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
• не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
• среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
• простота и инженерная отработанность конструкции;
• высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
• не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
• водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.д.;
• авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
• есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки :

• для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
• необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
• неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
• невысокий ресурс узла сцепления;
• у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

19 апреля 2017

Чтобы сдвинуть автомобиль с места и разогнать его, нужно мощность двигателя (крутящий момент) преобразовать и передать на ведущие колеса. Но как это реализовать, когда мотор уже работает на холостом ходу и его коленчатый вал вращается, а машина стоит на месте? Задачу способен решить простейший трансмиссионный агрегат из ныне существующих – механическая коробка передач (МКПП).

Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

Зачем нужна МКПП?

Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

1. Во время работы на месте (холостой ход) количество оборотов коленвала составляет 800-900 об/мин. Чтобы начать движение, развиваемой мощности недостаточно и нужно поднять ее за счет нажатия на газ и повышения оборотов до 2-3 тыс. в минуту. В этот момент и нужно подключить привод колес, что выполняется с помощью коробки передач.
2. Без МКПП разгон автомобиля выйдет плавным и невероятно долгим, а если попадется подъем, то машина не разгонится никогда. Причина та же – нехватка мощности. Для повышения динамики нужен преобразователь усилия, способный замедлить вращение, но увеличить крутящий момент.
3. Для разворота и парковки машине нужен задний ход, его также обеспечивает механическая коробка передач.

Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

Работа сцепления

Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие . Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.

Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

1. На холостом ходу коленвал и первичный вал МКПП крутятся, поскольку диски находятся в зацеплении.
2. Нажатием на педаль водитель отодвигает диск и вал трансмиссии останавливается. Теперь его можно подключить к шестеренчатой передаче путем выбора первой скорости.
3. Нажав на газ, водитель добивается повышения оборотов и медленно отпускает педаль сцепления. Диски снова входят в зацепление и машина трогается с места.

Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

Работа механической коробки

Агрегат состоит из таких основных элементов:

• корпус с масляным картером;
• три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
• устройства синхронизации;
• рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

С помощью рукоятки водитель меняет пары шестерен, входящие в зацепление с приводами от двигателя и колес. Шестерни подобраны таким образом, чтобы обеспечить нужный крутящий момент на колесном приводе при разных режимах движения . На первых ступенях выходного вала задействованы шестеренки большего диаметра, чтобы главная передача вращалась медленнее, но с большим усилием. На III, IV и V скорости размер шестерен уменьшается и в итоге при движении на высокой скорости число оборотов привода и коленвала совпадает.

Зубья шестерней выполнены под углом с целью снижения шума трансмиссии. Чтобы при вхождении в зацепление на ходу зубья не переломались и не возникло удара, синхронизатор уравнивает скорости вращения соседних шестеренок. Это происходит в момент, когда водитель выжимает сцепление и переводит рукоять на другую позицию.

Механическая КПП является наиболее простой и надежной трансмиссией, устанавливаемой на автомобили с различной грузоподъемностью. Чем она отличается от автоматической и вариативной, – так это низкой стоимостью при высокой ремонтопригодности, а это влияет и на общую цену авто. Неудобство одно: водителю нужно постоянно манипулировать педалями акселератора и сцепления, чтобы своевременно переключаться на другую скорость при изменении режима движения.

Механическая коробка передач – это устройство для поступенчатой перемены передаточного отношения скорости вращения от двигателя к ведущим колёсам. Выбор и включение нужной передачи при использовании механической КПП водитель осуществляет вручную (в отличие от коробки передач автоматической). Название данного устройства отражает ещё и тот факт, что весь его функционал реализуется за счёт только механических элементов, без привлечения гидравлики или электроники (в отличие от трансмиссий гидравлических или электрических). Популярно, но технически достоверно принцип работы МКПП освещён в данной публикации.

Почему у автопроизводителей возникла необходимость во внедрении коробки переключения передач? Потому, что любой двигатель внутреннего сгорания любого автомобиля способен работать только в каком-то ограниченном, и довольно небольшом, диапазоне оборотов. А частота обращения колёс – от трогания с места до езды на больших скоростях – происходит в гораздо более обширном диапазоне. И не представляется возможным выбрать какое-то одно универсальное передаточное число, которое бы обеспечило весь этот диапазон, с одновременным разумным использованием диапазона оборотов двигателя.

Для трогания с места и поступательного разгона автомобиля, а также при его движении по бездорожью,требуется затратить более значительную работу в физическом смысле, то есть подать на его колёса большую мощность. То есть, при небольшой скорости нужны высокие обороты двигателя.

Наоборот, при равномерном движении разогнавшегося автомобиля по ровной дороге его скорость высока, а большой мощности и высоких оборотов двигателя уже не требуется – чтобы поддерживать нужную скорость, достаточно и малой мощности, и низких оборотов. При повышении скорости растёт и аэродинамическое сопротивление движению двигателя, что требует высоких оборотов и более значительных затрат мощности. То же самое – при движении в гору, требуется увеличить силу тяги.

Отсюда возникает необходимость в передаче вращения с двигателя на колёса с определённым передаточным числом, которое можно было бы изменять в зависимости от условий езды. В этом один из пионеров мирового автопрома – немецкий инженер Карл Бенц убедился в первой же длительной (на 80 км) поездке на автомашине собственной конструкции.

Это автопутешествие состоялось в 1887 году. Карл Бенц и его супруга Берта с сыновьями ехали к тёще изобретателя. 80-километровое путешествие оказалось очень сложным из-за несовершенства конструкции первого автомобиля. На некоторые, с виду небольшие, подъёмы его приходилось заталкивать вручную: не хватало силы тяги. После этой поездки Бенц усовершенствовал автомобиль, снабдив его дополнительной вспомогательной передачей – «понижайкой», для увеличения силы тяги.

Эта идея используется в КПП и по сей день: передаточное число должно быть переменным, позволяющим использовать разные соотношения между скоростями вращения коленвала мотора и ведущих колёс.

Разумеется, первая механическая коробка передач Карла Бенца была сначала очень примитивным устройством. Это были шкивы разного диаметра, прикреплённые к ведущей оси. С мотором они соединялись ремнём, и при помощи рычагов ремень можно было перекидывать с одного шкива на другой. Впоследствии на смену кожаному ремню и шкиву пришла металлическая цепь и звёздочка, как на современных «продвинутых» велосипедах.

Зубчатую передачу и коробку передач на шестерёнках впервые поставил на автомобиль Вильгельм Майбах. Параллельно с немецкими автоинженерами, примерно в те же годы, похожими изысканиями занимались и французские. В созданной Эмилем Левассором и Луи Панаром механической коробке переключения передач уже применялся целый набор зубчатых колёс с разными передаточными числами для движения вперёд и одна шестерня – для движения назад. Как и в наше время, шестерни передних передач, были укреплены на вторичном валу, который двигался вдоль своей оси. Это позволяло разным по своему диаметру зубчатым колёсам входить в зацепление с неподвижной шестернёй на первичном валу.

Официально изобретателем механической коробки переключения передач, похожей на современную, стал Луи Рено: в 1899 году этот молодой начинающий автопромышленник запатентовал первую в мире КПП, основанную на системе подвижных зубчатых колёс и валов. Она была трёхскоростной.

Первый запатентовавший МКПП человек – Луи Рено – в своей «лаборатории».

Заокеанский пионер автопрома – Генри Форд – не копировал достижения немецких и французских инженеров, а шёл своим путём. Его механическая коробка передач состояла из нескольких планетарных шестерён (сателлитов), которые вращались вокруг центральной («солнечной») шестерни и фиксировались при помощи водила. Именно такой – планетарной КПП оснащались первые массовые серийные автомобили «Форд А».

Не менее важным техническим решением, чем изобретение коробки на зубчатых шестернях различного диаметра, стало изобретение синхронизатора, которое сделал в 1928 году Шарль Кетеринг из «Дженерал Моторс». Оно сделало механические коробки передач более лёгкими в управлении, придало им новый импульс развития и «техническое долголетие».

С момента изобретения Луи Рено прошло уже более 120 лет но главный принцип ступенчатой шестерёнчатой коробки передач остался тем же. Современные МКПП, разумеется, гораздо более совершенны: в них стоят шестерни не с прямым, а косозубым зацеплением, и они более удобные, бесшумные и долговечные. В целом, автомобили с «механикой» экономичнее, чем машины с автоматической коробкой передач.

Состоит механическая КПП из набора косозубых шестерён разного размера, которые вводятся в зацепление для создания различных передаточных чисел между коленчатым валом мотора и ведущими колёсами. Передаточное число становится другим путём перемещения как самих шестерён, так и специального устройства – синхронизатора. Его задача – уравнивать (синхронизировать) окружные скорости включаемых в зацепление шестерён.

Принцип таков, что, чем выше передаточное число, тем ниже передача. Первая передача называется низшей, а передаточное число у неё наибольшее. На ней передача вращения осуществляется от малой шестерни к большой и, при высокой частоте вращения коленвала, скорость движения автомобиля остается низкой, а сила тяги – высокой. На высшей передаче, соответственно, – наоборот. В нейтральном положении крутящий момент от мотора на ведущие колёса не передается, и машина катится по инерции либо стоит.

Большинство серийных современных автомашин, оснащённых механической коробкой переключения передач, имеют 5 «скоростей», или скоростей движения вперед. Несколько десятков лет назад большинство автомобильных МКПП были четырёхскоростными. Механическими коробками с шестью и более скоростями, как правило, комплектуются «заряженные» спортивные машины или джипы.

С технической точки зрения, механическая коробка передач представляет собой закрытый ступенчатый редуктор. Рабочими элементами его конструкции являются зубчатые колёса – шестерни, которые поочерёдно приходят в зацепление, изменяя обороты входного и выходного вала, а также их частоту. Переключение соединений и комбинаций шестерён происходит вручную.

Механическая коробка переключения передач способна функционировать только в паре со сцеплением. Данный узел предназначен для временного разъединения мотора и трансмиссии. Эта операция нужна для безболезненного и безопасного перехода зацепления с одной шестерни на другую,без выключения оборотов двигателя, и при их полном сохранении.

Получившими повсеместное распространение компоновками механических коробок переключения передач стали двух- и трёхвальные. Они называются так по количеству параллельно расположенных валов, на которых и расположены косозубые шестерни.

В трёхвальной МКПП находятся три вала: ведущий, промежуточный и ведомый. Первый соединён со сцеплением, на его поверхности имеются шлицы. По ним передвигается ведомый диск сцепления. С данного вала энергия вращения передаётся на жестко соединённый с ним шестернёй промежуточный вал.

Ведомый вал является соосным с валом ведущим, соединённым с ним через подшипник, который находится внутри первого вала. Поэтому данным осям обеспечено независимое вращение. Блоки «разнокалиберных»шестерней ведомого вала не имеют жёсткой фиксации с ним, а также разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Вот они жёстко закреплены на ведомом валу, но могут перемещаться вдоль вала по шлицам.

На торцах муфт нанесены зубчатые венцы, которые могут соединяться с аналогичными венцами на торцах шестерён ведомого вала. Современные стандарты производства коробок передач предполагают наличие таких синхронизаторов на всех передачах для движения вперёд.

В двухвальной механической КПП также обеспечено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трёхосной конструкции, на ведущей оси находится набор шестерёнок, а не одна. Промежуточный вал отсутствует, а с ведущем запараллелен ведомый вал. Шестерни обоих валов свободно вращаются и всё время находятся в зацеплении.

На ведомом валу имеется жёстко закреплённая ведущая шестерня главной передачи. Между остальными шестернями находятся синхронизационные муфты. Подобная схема механической коробки передач в смысле работы синхронизаторов похожа на трёхвальную компоновку. Разница же в том, что прямая передача отсутствует, а каждая ступень имеет только одну пару соединённых шестерёнок, а не две пары.

С одного конца ведомого вала в жёстком зацеплении находится главная передача. В корпусе главной передачи работает дифференциал.

Двухвальная компоновка механической коробки передач имеет больший КПД, чем у трёхвальной, однако она имеет ограничения по повышению передаточного числа. За счёт данной особенности, двухвальная конструкция МКПП применяется исключительно в легковых автомобилях.

В редких случаях на современных автомобилях могут также использоваться четырёхвальные коробки передач. Но по принципу своей работы они тоже соответствуют двухвальным– без промежуточного вала, с передачей вращения с первичного вала сразу на вторичные. Чаще всего, это механические КПП с 6-ю передачами переднего хода. В них крутящий момент передаётся с первичного вала на главную передачу через первый, второй и третий вторичные валы, концевые шестерни которых постоянно зацеплены с шестернёй главной передачи.

Обеспечение заднего хода автомобиля возложено на дополнительный вал со своей специальной шестернёй. При переходе её в зацепление начинается вращение ведомого вала в обратную сторону. На задней передаче синхронизатора нет, поскольку задний ход задействуется только при полной остановке автомобиля. Во всяком случае, так нужно делать. Поэтому на МКПП автомашин многих производителей имеется защита от случайного включения заднего хода на ходу (нужно поднять специальное кольцо на рычаге для переведения его в положение заднего хода).

Когда включен нейтральный режим, то вращение шестерён происходит свободно, а все муфты-синхронизаторы расположены в разомкнутом положении. Когда водитель выжимает сцепление и переключает рычаг на одну из ступеней, специальная вилка в КПП перемещает муфту в зацепление с соответствующей парой на торце шестерни. И шестерня жёстким образом фиксируется с валом и не прокручивается на нём, а обеспечивает передачу вращения и энергии усилия.

Во время движения механизм переключения передач приводится в действие с места водителя автомобиля с помощью рычага переключения передач. Этот рычаг перемещает ползуны с вилками, которые, в свою очередь, передвигают синхронизаторы и задействуют нужную скорость.

Пары шестерён двух низших передач имеют самые большие передаточные числа (на легковых машинах – обычно от 5:1 до 3,5:1), и применяются для трогания с места и поступательного разгона, а также при необходимости постоянного движения с невысокой скоростью, либо по бездорожью. При движении на низших передачах даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать довольно медленно, но при этом в полной мере будут использоваться его мощность и крутящий момент. Наоборот, чем выше передача, тем выше скорость автомобиля на том же уровне оборотов двигателя, а его сила тяги меньше. На высших передачах автомобиль не сможет тронуться с места или ехать на низких скоростях. Зато он может передвигаться на больших, вплоть до максимально предусмотренной, скоростях, при средних оборотах двигателя.

В абсолютном большинстве современных МКПП расположены шестерни с косым зубом, которые способны выдерживать большие усилия, чем прямозубые, к тому же они менее шумные в работе. Изготавливаются косозубые шестерни из высоколегированной стали, и на финальном этапе производства выполняется закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений, обеспечивающие долговечность деталей.

До появления синхронизаторов для безударного включения более высокой передачи водителям нужно было производить двойной выжим, с обязательной работой в течение нескольких секунд на нейтральной передаче, для равнения окружных скоростей шестерней. А для перехода на более низкую передачу надо было сделать перегазовку, чтобы выровнять обороты ведущего и ведомого валов. После введения синхронизаторов необходимость в этих манипуляциях отпала. И шестерни стали защищёнными от ударных нагрузок и преждевременного износа.

Впрочем, и современной легковой автомашине эти «навыки из прошлого» также могут пригодиться. К примеру, они помогут переключить-таки передачу в случае выхода из строя сцепления, или если возникнет необходимость в резком торможении двигателем, при отказавшей рабочей тормозной системе.

Двигатели внутреннего сгорания, как бензиновые, так и дизельные, имеют достаточно узкий рабочий диапазон. Механическая коробка передач необходима для обеспечения оптимального режима работы силового агрегата.

Изменения передаточного соотношения осуществляется вручную, обычно переводом рычага из одного положения в другое. Для обеспечения переключений производится разрыв потока мощности при помощи механического сцепления.

Экскурс в историю

На первых автомобилях не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, усилие на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство использовал Карл Бенц — для увеличения скорости водителю необходимо было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Зубчатые колеса в трансмиссии впервые применил Вильгельм Майбах, в автомобилях его конструкции были механические коробки.

Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи стальной цепи. Соосная коробка в начале 20 века появилась на автомобилях Луи Рено, который также является изобретателем карданного вала.

На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор располагался отдельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через специальный вал, как было на модели BMW 501.

Механические коробки первых выпусков были очень сложными, управление ими требовало значительных усилий и хороших навыков. В 1928 году американский инженер Шарль Кетеринг из General Motors предложил устройство для синхронизации. Первая удачная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет». На европейском континенте лидером в разработке трансмиссий стала компания ZF.

Прочно закрепившееся название МКПП имеет следующую расшифровку аббревиатуры -механическая коробка переключения передач. Ранее в названии под первой буквой П понималось слово перемены, однако со временем оно было заменено на более подходящее по смыслу. Сокращенное наименование механической коробки в технических описаниях часто фигурирует с числом, обозначающим количество ступеней.

Современная МКПП имеет достаточно совершенное устройство, обеспечивающее, помимо переключения передач в движении, выполнение ряда функций:

• обеспечение перемещения автомобиля задним ходом;
• разобщение трансмиссии и работающего двигателя автомобиля во время кратковременных остановок;
• наличие нейтрального положения коробки позволяет выполнять пуск двигателя.

Автомобили, оснащенные такого рода трансмиссиями, при прочих равных показателях экономичнее машин с автоматической трансмиссией.

Принцип работы МКПП

Начало движения машины, медленная езда по плохой дороге вызывает большое сопротивление. Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально большой крутящий момент.

КПП при этом выполняет функции понижающего редуктора и даже при больших оборотах транспортное средство двигается с относительно небольшой скоростью. После прекращения разгона водитель переключает режим, и частота вращения коленвала вновь возвращается в оптимальный диапазон.

Равномерное перемещение по плоскости требует меньших усилий, которые и обеспечиваются повышенными передачами.

Принцип работы механической коробки передач состоит в создании соединений между ведущим (входным) валом и ведомым (выходным) через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Это позволяет подстраивать трансмиссию под изменяющиеся условия движения транспортного средства.

Для чайников, как принято называть неспециалистов, принцип работы механической коробки передач можно объяснить буквально в нескольких словах. Устройство обеспечивает нормальную работу двигателя за счет изменения числа оборотов, увеличивая или уменьшая усилие на ведущих колесах. Это позволяет удерживать наилучший режим работы силового агрегата при трогании с места, разгоне и снижении скорости.

Такой принцип работы МКПП сохраняется у всех машин: и с полным, и с задним, и с передним приводом. Устройство трансмиссии в каждом из случаев имеет свои особенности, но при этом основные элементы конструкции и их назначение сохраняются. Перемена передаточного числа происходит за счет введения в действие определенной комбинации из шестеренок с разным количеством зубьев.

Данные соотношения для каждого двигателя подбираются индивидуально в ходе расчетно-конструкторских работ и натурных испытаний. При этом учитывается множество факторов и, в первую очередь, параметры двигателя. Физический принцип работы МКПП при этом остается неизменным, водитель управляет изменением режима вручную путем переведения рычага из одного положения в другое.

Видео — механическая коробка передач, принцип работы:

Наглядное представление о принципе работы МКПП можно получить после просмотра видео ролика. Схематическое анимированное изображение как нельзя лучше демонстрирует взаимодействие деталей между собой. Такие материалы обеспечивают понимание происходящих процессов, особенно при переключении режимов работы.

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

• картер;
• входной, выходной и промежуточный валы;
• синхронизаторы;
• ведущих и ведомых шестерней;
• механизма переключения передач.

Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.

Валы и блоки шестерней

В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.

С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые. При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей.

На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.

Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:

• подвижно на шлицах;
• фиксировано на ступицах.

Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.

В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.

Видео — как происходит передача крутящего момента в МКПП:

Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.

Механизмы управления

За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.

Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

• рычага;
• приводов;
• ползунов;
• вилки;
• замка;
• муфты переключения передач.

Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.

Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.

При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.

Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.

Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:

Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.

Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.

Как переключать скорости на механической коробке передач

Эксплуатация автомобилей с МКП и управление ими имеет целый ряд особенностей, которые необходимо знать водителю. Возникает закономерный вопрос: как пользоваться механической коробкой передач? Обучение этому начинается во , начиная от показа инструктором до наработки автоматического навыка в переключении передач.

Как переключать скорости на механической коробке передач обычно указано на схеме, нанесенной на наружную поверхность рукоятки рычага. В целом процесс выглядит следующим образом:

• водитель выжимает сцепление левой ногой;
• рукой переводит рычаг из одного положения в другое;
• плавно отпускает педаль сцепления и плавно нажимает на акселератор.

Переключения передач у механической коробки осуществляется в соответствии со схемой, которая указывается в технической документации к автомобилю. Опытные водители рекомендуют придерживаться приведенных ниже правил, которые позволят увеличить ресурс агрегата:

• использование прямой передачи (обычно четвертой) позволит значительно уменьшить потребление топлива;
• переключение скоростей на механической коробке передач следует выполнять строго в соответствии с разработанной производителем инструкцией;
• включение задней передачи производить только после полной остановки автомобиля;
• педаль сцепления выжимается быстро и до упора ее в пол, отпускать же следует плавно без рывка;
• на обледенелой или мокрой дороге движение накатом недопустимо;
• при прохождении поворотов не рекомендуется производить переключений передач;
• эффективным на свободной дороге является приемом торможения двигателем путем последовательного понижения передачи до минимальной;
• периодический контроль уровня масла в коробке и своевременная замена в процессе технического обслуживания обеспечит увеличение ее ресурса.

Видео — советы как переключать скорости на механической коробке передач:

Освоение приемов управления автомобилем требует постоянной практики. Действия инструктора показаны в мельчайших подробностях, наблюдение за ними позволит сформировать правильные мышечные реакции у начинающего водителя.

Масло для механической коробки передач

Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии производится в соответствии с сервисной книжкой. В большинстве коробок МКПП замена эксплуатационной жидкости осуществляется через каждые 50-60 тысяч км пробега. За этот период в ней накапливаются продукты износа и теряются смазывающие свойства.

При ТО следует лить для механической коробки передач, указанное в руководстве по эксплуатации. Особенно это касается машин иностранного производства, применение несоответствующего масла может привести к износу и даже поломке агрегата.

Для ответа на вопрос какое масло в МКПП следует ознакомиться с записями в сервисной книжке, где делаются отметке о марке технической жидкости.

Трансмиссия современного автомобиля порой имеет более сложную конструкцию, чем двигатель. Она делает работу мотора гибче и адаптирует крутящий момент к условиям движения. Несмотря на появление разных суперсовременных автоматических и роботизированных трансмиссий с электронным управлением, механическая коробка передач всегда была и будет генералиссимусом трансмиссии, и ключом к пониманию принципа работы любой сложной КПП.

Зубчатая теория

Вначале стоит определить основные понятия и предназначение каждой шестеренки в простейшей коробке передач, тогда и любая сложная конструкция не будет казаться высшей математикой. Все понимают, что механическая коробка передач нужна в автомобиле для изменения передаточного отношения оборотов коленвала мотора к количеству оборотов ведущих колес в конечном итоге. Также КПП служит для изменения направления вращения выходного вала.

Теперь немного цифр, чтобы все стало по местам. Диапазон рабочей частоты оборотов двигателя внутреннего сгорания находится в пределах от 400 до 5-8 тысяч оборотов в минуту. Причем максимальный крутящий момент, который он способен отдать, достигается совсем не на каждой частоте, а в среднем, в пределах 3-4 тысяч оборотов. В других диапазонах двигатель не способен выдавать высокий крутящий момент.

Скорость же вращения ведущего колеса машины составляет примерно 1600-1900 об/мин, следовательно, для синхронизации работы двигателя с ведущими колесами необходим механизм, который будет максимально эффективно подстраивать скорость вращения колес к оборотам двигателя. На практике получается наоборот, тем не менее этим механизмом стала механическая коробка передач со ступенчатой передачей крутящего момента.

Основы конструкции трехвальной КПП

Любая традиционная коробка передач с механическим типом управления конструктивно состоит из таких элементов:

КПП может иметь трехвальную конструкцию или двухвальную. Вращение коленвала передается на КПП при помощи сцепления, которое временно разъединяет двигатель и первичный вал КПП. Первичный и вторичный валы на двухвальной конструкции расположены соосно, но не соединены между собой. Вращение от первичного вала передается посредством промежуточного вала, он входит в зацепление с вторичным.

Принцип работы КПП

Первичный вал имеет одно зубчатое колесо, которое жестко закреплено на нем и передает момент на промежуточный вал. Вторичный же вал имеет целый блок разных шестерен, они могут как свободно вращаться, так и быть жестко зафиксированы на нем с помощью специального механизма. Нa современных автомобилях применяются только косозубые зубчатые соединения, поскольку они менее шумны, чем прямозубые.

Переключение и выбор нужной пары шестерен для передачи наиболее подходящего крутящего момента для конкретных условий движения, осуществляется при помощи вилок переключения, они приводятся в движение селекторным механизмом управления. Механизм переключения передач перемещается вдоль и в поперечном направлении при помощи рычага КПП. Он может быть расположен непосредственно на картере КПП, а может быть вынесен отдельно и фиксироваться на кузове машины или иногда на рулевой колонке.

В этих случаях применяют кулисную конструкцию привода механизма переключения. Весь принцип работы коробки передач основан только на зубчатом зацеплении косозубыми шестернями, а смазываются они трансмиссионным маслом, которое залито в картер коробки передач.

Принцип работы двухвальной КПП схож с трехвальной конструкцией, с одной только разницей. В конструкции нет промежуточного вала, а первичный и вторичный валы расположены параллельно. И еще одно принципиальное различие — вращение передается только одной парой зубчатых колес, в то время, как в трехвальной конструкции вращение передается при помощи третьей шестерни на промежуьочном валу. Еще одно конструктивное отличие заключается в том, что в двухвальной КПП не может быть прямой передачи. То есть передаточного отношения 1:1.

Задняя передача. которая вращает вторичный вал в сторону, противоположную вращению коленвала, осуществляется при помощи отдельной шестерни на собственном валу. Такая же схема задней передачи реализована в трехвальной КПП. Передачи в двухвальной КПП переключаются при помощи штока, а не вилки. Шток толкает нужную шестерню, она входит в зацепление с парной и фиксируется на валу специальным фиксатором. В двухвальных коробках, как правило, дифференциал скомпонован в одном корпусе с КПП.

В общих чертах, так работает механическая коробка передач двухвального и трехвального типа. Не хрустите шестернями, и удачи всем в дороге.

Коробки передач компании EATON – Основные средства

В. Мамедов

Корпорация EATON со штаб-квартирой в Кливленде штат Огайо США является мировым поставщиком коробок передач для грузовых автомобилей, электрических распределяющих и управляющих устройств, компонентов двигателей, гидросистем и полупроводникового оборудования. Ее продукция производится в 28 странах на 6 континентах, а продается в 115 государствах мира. Компания EATON начала свою деятельность в Европе в 1946 г. после приобретения небольшого количества акций фирмы, выпускавшей насосы и шестерни для двигателей. Сегодня заводы, принадлежащие EATON, находятся во Франции, в Германии, Италии, Монако, Голландии, Польше, Испании и Великобритании. В России продукцию компании приобретают автозаводы УралАЗ и КАМАЗ, в Республике Беларусь – МАЗ. В настоящее время ведется работа по расширению сотрудничества.

Коробки передач EATON, как и механизмы сцепления, а также ведущие мосты и тормозные системы крупнейшие производители грузовиков устанавливают на модели с допустимой полной массой от 8,0 до 44,0 т. Мощный европейский технический центр, а также сеть маркетинговых центров в разных странах позволяют фирме гибко реагировать на потребности рынка и предлагать совершенные конструкции. Марку EATON специалисты компании впервые прославили в 1958 г., предложив революционную по тем временам коробку передач Fuller с двумя промежуточными валами. С тех пор выпущено более 4 млн. таких агрегатов. В 1985 г. гамму коробок пополнила Twin Splitter, также с двумя промежуточными валами и дополнительной 3-ступенчатой коробкой. Через год, в 86-м, появилась полуавтоматическая модификация SAMT – первая конструкция в Европе, приспособленная для тяжелых условий эксплуатации. В 1996 г. семейство EATON SAMT было модернизировано.

В настоящее время основную долю в производственной программе компании занимают 6-ти и 9-ступенчатые механические коробки передач с шестернями постоянного зацепления. В 94-м этот ряд дополнила новая 16-ступенчатая коробка, интересной особенностью которой является применение синхронизаторов, требующих меньше усилий при переключении передач. Это обстоятельство отразилось на быстроте переключения, что в совокупности со снижением массы коробки и меньшим шумом в работе выдвинуло конструкцию узла в разряд лучших в Европе.

Ознакомимся с конструктивными особенностями коробок передач EATON более подробно. Сначала рассмотрим какие преимущества обеспечивает узлу схема с двумя промежуточными, или передаточными валами.

Распределение крутящего момента на две группы шестерен позволяет уменьшить ширину всех зубьев примерно на 40% без увеличения напряжения в них. При этом динамические нагрузки сокращаются до минимума, поскольку главный вал вместе со связанными с ним шестернями может свободно «плавать» между двумя группами шестерен промежуточных валов. В результате общая длина узла сокращается без потери им надежности и выносливости.

Все шестерни – цилиндрические прямозубые. Профиль зубьев и их дополнительное корректирование обеспечивают низкие напряжения и малую шумность в работе передачи. Снижению шумности (на 5 – 7 дБ) способствует и увеличенная зона контакта зубьев: одновременно в зацеплении находятся более двух зубьев. Такое решение улучшает распределение нагрузки и снижает напряжения, действующие на поверхность зубьев. Снижается и нагрузка на подшипники. При этом шестерни главного вала не нуждаются в подшипниках, втулках или широких ступицах необходимых для противодействия изгибающим моментам, возникающим в косозубых передачах, что также благотворно сказывается на длине коробки.

Усилия, действующие на подшипники каждого промежуточного вала, также значительно меньше тех, которые возникают при одном промежуточном вале. Это объясняется вдвое меньшим передаваемым крутящим моментом и отсутствием осевой нагрузки в зацеплении.

Скользящие муфты, с помощью которых переключаются передачи – короткие. Их конструкция очень проста и надежна, а все их зубья имеют одинаковую длину линии зацепления.

Перечисленные особенности способствуют увеличению срока службы не только подшипников и зубьев, но и коробки передач в целом.

20-летний опыт использования коробок передач Fuller на грузовых автомобилях, работающих в тяжелых дорожных условиях, выявил их высокую надежность и выносливость. Это позволило фирме предложить покупателям обширную гамму моделей, построенную по модульному принципу. В основе многочисленных комбинаций – основная коробка с 5 передачами вперед и дополнительная 2-х или 3-ступенчатая вспомогательная секция, закрепляемая сзади.

Производственная программа в 1999 г. насчитывает свыше 40 модулей трансмиссий с числом передач переднего хода от 5 до 15. Благодаря их комбинациям компания EATON может предложить заказчикам нужную трансмиссию, оптимально подходящую едва ли не для каждой конкретной работы по транспортировке грузов. Модульная система имеет еще одно важное достоинство: характеристики трансмиссии могут быть легко изменены заменой вспомогательной секции, установленной с задней стороны коробки. Этот же принцип существенно упрощает обслуживание и ремонт всего модельного ряда, поскольку позволяет иметь на складе запасных частей сравнительно небольшое количество наименований.

Трансмиссии Fuller изготавливаются на всех заводах компании с помощью одних и тех же производственных методов и в соответствии с высокими требованиями, предъявляемыми как к качеству изделий, так и к материалам. Это позволяет компании быстро реагировать на меняющиеся условия рынка сбыта и иметь в своем распоряжении во всем мире взаимозаменяемые детали и их группы.

Многоступенчатые коробки передач. Делители и демультипликаторы.

Многоступенчатые коробки передач



Многоступенчатыми являются коробки передач, у которых число передач превышает шесть. Все многоступенчатые коробки передач являются многовальными, так как число валов в них больше трех. Как правило, такие коробки получаются в результате совмещения основных трехвальных коробок передач с дополнительными передачами, увеличивающими число ступеней вдовое.

Дополнительную (повышающую) передачу называют делителем (мультипликатором). Делитель сокращает интервалы между передачами основного ряда таким образом, что при его включении получается передаточное число, находящееся между двумя передаточными числами соседних передач основной коробки передач, т. е. он уплотняет ряд передаточных чисел и незначительно расширяет их диапазон (на 20…25 %).

Это позволяет устанавливать делитель перед основной коробкой передач, так как нагрузка на нее увеличивается незначительно и это не требует каких-либо конструктивных изменений. Уменьшение интервалов между соседними передачами улучшает тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля.

Дополнительную коробку передач с понижающей передачей (демультипликатор) применяют при необходимости значительного повышения сил тяги на колесах. Они устанавливаются за основной коробкой передач, что позволяет снизить нагрузку на ее валы и зубчатые колеса.
Так как при этой схеме через зубчатые колеса основной коробки передач передается незначительный крутящий момент, то может быть уменьшена ее масса и габаритные размеры.
Управление такой коробкой передач облегчается, так как водитель большую часть времени переключает ступени основной коробки передач и реже включает прямую или понижающую ступени дополнительной коробки передач.

***

Многоступенчатая коробка передач КамАЗ

Многоступенчатая коробка передач автомобилей марки «КамАЗ», оборудованная делителем (рис. 1) состоит из основной трехвальной пятиступенчатой коробки передач А и делителя Б. Делитель состоит из картера, первичного 1 и промежуточного 10 валов, пары зубчатых колес 3 и 9, синхронизаторов 5 механизма 4 переключения передач.

На переднем конце первичного вала 1 эвольвентные шлицы двумя проточками разделены на три венца. Зубья крайних венцов тоньше зубьев среднего венца для создания «замка», предотвращающего самопроизвольное выключение передач делителя.
На шлицах перемещается инерционный синхронизатор 5 с блокирующими пальцами.

Ведущее зубчатое колесо 3 вращается на двух игольчатых подшипниках. Смазывание подшипников зубчатых колес первичного и вторичного валов основной коробки передач осуществляется принудительно с помощью маслонагнетающего кольца 2.
Из кармана, выполненного на внутренней стенке картера, масло самотеком поступает на кольцо, которое по наклонным сверлениям первичного вала 1 делителя нагнетает его в каналы первичного 6 и вторичного 7 валов коробки передач.

Ведомое зубчатое колесо 9 устанавливается на шпонке на промежуточном валу 10. Механизм 4 переключения передач делителя крепится на картере.

При включении прямой передачи синхронизатор 5 перемещается назад по ходу автомобиля и соединяет между собой первичный вал 1 делителя и первичный вал 6 основной коробки передач.
При включении повышающей передачи синхронизатор перемещается вперед и соединяет первичный вал 1 делителя с ведущим зубчатым колесом 3. Крутящий момент передается через ведущее 3 и ведомое 9 зубчатые колеса на промежуточный вал 10 делителя, который жестко связан с промежуточным валом 8 основной коробки передач.

Привод управления делителем – полуавтоматический пневматический. Его описание приведено здесь.
Последовательный ряд передаточных чисел при разгоне автомобиля получается путем включения делителя между передачами в основной коробке передач.

***



Многоступенчатая коробка передач КрАЗ

На автомобиле КрАЗ-260 основная коробка передач совмещена с дополнительной коробкой передач (рис. 3). Эта коробка передач восьмиступенчатая многовальная, так как кроме трех валов в основной коробке передач А имеется еще два вала в дополнительной понижающей коробке передач (демультипликаторе) Б.
Иногда такие коробки передач называют мультипликаторными коробками передач.

Основная коробка передач А – четырехступенчатая трехходовая с инерционными синхронизаторами всех передач переднего хода. Особенностью ее является наличие шестеренного масляного насоса 15, имеющего привод от промежуточного вала и осуществляющего подачу масла ко всем зубчатым колесам, включая и демультипликатор.
Привод управления коробкой дистанционный.

Двухступенчатый демультипликатор Б управляется с помощью самостоятельного дистанционного пневматического привода. Первичным валом демультипликатора является вторичный вал 2 основной коробки передач. Вторичный вал 8 демультипликатора передним концом устанавливается в расточку первичного вала соосно с ним.
Промежуточный вал 10 демультипликатора имеет два зубчатых колеса, находящихся в постоянном зацеплении с зубчатыми колесами первичного и вторичного валов.

Включение прямой или понижающей передачи осуществляется дисковыми синхронизаторами 6 и 11. Малый синхронизатор 11 выравнивает угловые скорости валов 2 и 8 и включает прямую передачу, а большой синхронизатор включает пониженную передачу. Перемещение синхронизаторов осуществляется воздухом, поступающим в одну из полостей пневматического цилиндра 7.
Подача воздуха происходит только при выключенной передаче в основной коробке передач. Механизм, блокирующий подачу воздуха в цилиндр, находится в воздухораспределителе 3, который устанавливается на крышке картера и связан с механизмом переключения передач основной коробки передач.

Последовательный ряд передаточных чисел в такой коробке передач получается прохождением всех передач прямого хода с включенной пониженной передачей в демультипликаторе, а затем этих же передач с прямой передачей.

***

Привод коробки передач



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Анализ износа синхронизатора коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильной вибрации и параметров, влияющих на снижение износа

https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.06.084Получить права и содержание

Основные моменты

•

Износ Синхронизатор коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильных колебаний представляет большую угрозу для долговечности автомобиля.

•

Стенд для испытания на крутильную вибрацию имитирует износ синхронизатора транспортного средства.

•

Испытательную последовательность, включенную в это исследование, можно использовать для быстрого решения проблем износа синхронизатора.

•

Срок службы зависит от размера муфты, зазоров кольца синхронизатора, марки масла и объема масла.

Abstract

Синхронизаторы — это сердце механической коробки передач, автоматической коробки передач и коробки передач с двойным сцеплением. Синхронизаторы соответствуют скорости целевых передач во время переключения передач.Уменьшение габаритов двигателя с высокой удельной мощностью приводит к более высоким угловым ускорениям. Более высокие угловые ускорения создают крутильные колебания и снижают срок службы синхронизаторов. Кольца синхронизатора могут свободно перемещаться в доступном пространстве за счет крутильных колебаний. Синхронизаторы, испытывающие повышенное угловое ускорение, сталкиваются с окружающими деталями и изнашиваются. Износ угольной гильзы синхронизатора уменьшает износ до нуля. Зазор с нулевым износом ухудшает работу синхронизатора и приводит к столкновению шестерен.В этой статье представлено влияние углового ускорения на срок службы угольного кольца синхронизатора, и изучаются параметры, влияющие на преодоление отказа. Была разработана стендовая установка для моделирования угловых ускорений транспортного средства. Результаты стендовых испытаний показывают прямую корреляцию со сроком службы синхронизатора на автомобиле. Изучается гашение крутильных колебаний с использованием размера муфты, вязкости масла, направления кольца синхронизатора и объема масла. Снижение износа угольной гильзы синхронизатора изучается и подтверждается различными стендовыми испытаниями и испытаниями на уровне автомобиля.

Ключевые слова

Механическая коробка передач

Углеродные синхронизаторы

Износ

Крутильные колебания

Смазка

Угловое ускорение

Сокращения

GSD

Долговечность переключения передач.

CFD

Вычислительная гидродинамика

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Gear synchro — x-engineering.org

Транспортным средствам, оснащенным механическими коробками передач (MT), автоматизированными механическими коробками передач (AMT) и коробками передач с двойным сцеплением (DCT), необходимы синхронизаторы передач для переключения передач (переключение на повышенную или пониженную передачу). Назначение синхронизатора передач — синхронизировать скорости входного и выходного валов коробки передач. во время переключения передач перед включением восходящей передачи.

В коробке передач синхронизаторы расположены между двумя соседними шестернями. Например, для передач 1-2 используется один и тот же механизм синхронизации, для 3-4 — другой, а для 5-6 — одинаковый.Устанавливать синхронизатор передач для передачи заднего хода (R) не обязательно, потому что для включения R автомобиль должен быть остановлен (если он движется), а скорость выходного вала будет равна нулю. Тем не менее, есть механические трансмиссии, которые имеют синхронизаторы передач и для задней передачи.

Изображение: Синхронизаторы в механической коробке передач (коробке передач)
Кредит: Getrag

Чтобы лучше понять основные компоненты трансмиссии и принцип их работы, прочтите статью Как работает механическая коробка передач.

Зачем нужны синхронизаторы передач?

Для данной механической коробки передач представим, что мы хотим переключиться с передачи 1 на передачу 2 ^и . Параметры трансмиссии следующие:

\ [\ begin {split}
n_ {IN} = 3500 \ text {rpm} \\
i_ {1} = 3.4 \\
i_ {2} = 2.5 \\
i_ {0} = 3,1 \\
n_ {OUT} = \ text {?}
\ end {split} \]

где:

n _IN [об / мин] — частота вращения первичного 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 , главная передача (дифференциал)

Стартовая шестерня — 1 ^{-я передача} .Когда водитель хочет включить передачу 2 ^и , сначала ему нужно отключить двигатель от трансмиссии, используя педаль сцепления. Это необходимо, потому что переключение передачи в трансмиссии с простыми зубчатыми передачами, которые постоянно находятся в зацеплении (зацеплении), не может быть выполнено, пока крутящий момент двигателя передается через шестерни, поэтому муфта должна быть разомкнута.

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

На изображении ниже мы можем визуализировать поток мощности двигателя через передачи 1 ^-й и 2 ^-й . Для каждой передачи мы рассчитаем частоту вращения входного и выходного валов.

Изображение: процесс переключения передач (1-2)

Когда включена передача 1 , скорость выходного вала составляет:

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

Если мы хотим включить передачу 2 ^nd , скорость входного вала должна быть:

\ [n_ {IN} = n_ { OUT} \ cdot i_ {2} \ cdot i_ {0} = 2573 \ text {rpm} \]

Это означает, что входной вал должен быть замедлен на на с 3500 до 2573 об / мин.Если необходимо было выполнить переключение на пониженную передачу 2-1, входной вал должен был получить ускорение на с 2573 об / мин до 3500 об / мин. Вот тут-то и вступают в игру синхронизаторы.

Синхронизатор действует как фрикционная муфта и замедляет (переключение на повышенную передачу) или ускоряет (переключение на пониженную передачу) первичный вал, чтобы соответствовать скорости для следующей передачи.

Изображение: Схема коробки передач с названиями компонентов

Как работает синхронизатор передач?

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

Есть несколько типов синхронизаторов, используемых для механических коробок передач. Наиболее распространенный способ классификации — это функция количества фрикционных элементов (фрикционных конусов). Таким образом, мы имеем:

• одноконусный синхронизатор
• двухконусный синхронизатор
• трехконусный синхронизатор

Изображение: Простой конусный синхронизатор
Кредит: VW

1. шестерня
2. кольцо синхронизатора
3. кольцевая пружина
4. стопорный элемент (стойка)
5. ступица синхронизатора (корпус)
6. скользящая втулка

Изображение: Узел синхронизатора шестерен
Кредит: VW

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

Шестерня имеет встроенную «шестерню сцепления» с фрикционным конусом. Зубчатая передача сцепления состоит из стопорных зубьев и фрикционного конуса. Она называется шестерней сцепления , потому что она играет роль сцепления, плавно включающего следующую шестерню.

Шестерня муфты согласовывает скорость зубчатого колеса со скоростью ступицы синхронизатора.Установка на шестерню осуществляется прессованием или лазерной сваркой. Когда шестерня включена, внешние зубья (с фаской на обеих сторонах зубьев) будут сцепляться с фаской на внутренних зубьях переключающей муфты.

Изображение: Зубчатое колесо

Кольцо синхронизатора (2), также называемое стопорным кольцом, стопорным кольцом или фрикционным кольцом, имеет коническую поверхность, которая входит в контакт с фрикционным конусом зубчатого колеса. 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 выключаться посредством скольжения.

Внутренняя поверхность кольца синхронизатора имеет резьбу или рисунок канавок для предотвращения образования гидродинамической масляной пленки. Если между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом зубчатого колеса образуется масляная пленка, для синхронизации скоростей валов потребуются более высокие толкающие силы и больше времени.

Изображение: Кольцо синхронизатора

Блокирующие элементы (4), также называемые ключами синхронизатора, центральный механизм, распорные шпонки или крылатые распорки, расположены по окружности корпуса синхронизатора в определенных пазах между втулкой синхронизатора и синхронизатором. центр.

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

В нейтральном положении (передача не включена) фиксирующие элементы удерживают скользящую муфту в центральном положении на ступице синхронизатора между обоими шестернями. Обычно узел синхронизатора имеет 3 фиксирующих элемента, распределенных под углом 120 °. В случае больших синхронизаторов может быть 4 фиксирующих элемента, распределенных под углом 90 °.

Изображение: Ступица синхронизатора

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

Кольцевые пружины (3) расположены с каждой стороны ступицы синхронизатора и предназначены для удержания шпонок стойки в предназначенных для этого пазах.

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

Изображение: Скользящая муфта

Фазы синхронизации передач

Процесс синхронизации , когда скользящая муфта начинается из нейтрального положения (в центре) и заканчивается полным включением передачи, можно описать в пять этапов, как показано на рисунок ниже.

Процесс синхронизации будет описан с помощью параметров:

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, шестерен и вторичной массы сцепления

Изображение: процесс синхронизации переключения передач

Этап 1: Асинхронизация

Перед началом процесса переключения передач скользящая втулка удерживается фиксирующими элементами в среднем положении.Усилие переключения передач вызывает осевое движение скользящей муфты, которое толкает вперед кольцо синхронизатора к зубчатому колесу с фрикционным конусом. Разница скоростей между шестерней и кольцом синхронизатора вызывает вращение кольца синхронизатора.

Фаза 2: Синхронизация (блокировка)

Это основная фаза синхронизации скорости. Скользящая муфта продвигается дальше, в результате чего внутренние шлицы (зубья) скользящей муфты и зубья кольца синхронизатора соприкасаются.На этом этапе момент трения начинает противодействовать моменту инерции, и разница скоростей начинает уменьшаться.

Этап 3: Разблокировка (повернуть назад кольцо синхронизатора)

Усилие переключения передач сохраняется на кольце синхронизатора посредством стопорных элементов и скользящей втулки. Когда синхронизация скорости достигнута, сила трения снижается до нуля и кольцо синхронизатора немного поворачивается назад.

Фаза 4: зацепление (поворот ступицы синхронизатора)

Скользящая втулка проходит через зубья кольца синхронизатора и входит в контакт с фиксирующими зубьями шестерни.

Фаза 5: Включение (блокировка шестерни)

Скользящая муфта полностью вошла в стопорное зубчатое зацепление шестерни. Обратные конусы на зубьях скользящей втулки и стопорные зубья шестерни предотвращают расцепление под нагрузкой.

Контроль положения включения передачи

В автоматизированных механических коробках передач (AMT) и коробках передач с двойным сцеплением (DCT) положение вилки переключения (скользящей муфты) контролируется с помощью датчиков положения.

На изображении ниже мы видим, как положение скользящей муфты изменяется в процессе переключения передач.Положение делится на пять фаз:

1. 1. Подвод синхронизатора
   2. Синхронизация
   3. Включение передачи
   4. Удержание шестерни
   5. Ослабление шестерни

Изображение: Управление положением переключения передач

При приближении к синхронизатору 65 ), вилка переключения (скользящая втулка) начинается из центрального положения и начинает двигаться к кольцу синхронизатора. Если положение вилки переключения передач 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 сила переключения передач (сила толкания). Усилие переключения обычно составляет около 60 — 120 Н.

После обнаружения контакта между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом начинается фаза Synchrnozation (B). На этом этапе положение вилки переключения передач постоянно, а сила толкания постепенно увеличивается. Из-за момента трения первичный вал начинает замедляться. Конец этой фазы — когда частота вращения входного и выходного валов синхронизируется (P ₂ ).

Фаза включения передачи (C) начинается, когда вилка переключения передач снова начинает двигаться. На этом этапе скользящая муфта проходит через кольцо синхронизатора и начинает зацепляться с фиксирующими зубьями шестерни. Фаза заканчивается, когда скользящая муфта достигает конечного положения и больше не может двигаться вперед.

На этом этапе критически важно иметь точное управление положением (скоростью) вилки переключения передач. Если он движется слишком быстро, в конце хода он врезается в шестерню, вызывая шум включения шестерни и возможное механическое повреждение.

После того, как вилка переключения передач достигнет конечного положения, начинается фаза удержания передачи (D). На этом этапе на вилке переключения передач в течение определенного времени сохраняется высокое толкающее усилие, чтобы гарантировать полное включение передачи.

В фазе Gear Relax (E) на вилку переключения больше не действует сила, и шестерня остается на месте благодаря механической блокировке скользящей муфты с зубчатым колесом.

Общая длина хода вилки переключения передач может составлять около 8–12 мм, при этом точка синхронизации начинается с 3–6 мм.

Усилие переключения передач (предоставлено Hoerbiger)

Размер и расчет механизма синхронизатора должны учитывать различные параметры, например:

• монтажное пространство
• механическая инерция для синхронизации
• разность скоростей вала для синхронизации
• передаваемый крутящий момент
• свойства трансмиссионного масла
• параметры качества переключения передач
  • время синхронизации
  • длина хода вилки переключения
  • максимальное усилие переключения
  • тормозной момент
  • циклы нагрузки
• интерфейсы
  • данные о шлице
  • зазор шестерни
  • размер паза втулки

Мощность синхронизатора ограничена

• крутящим моментом скользящей муфты, ступицы шестерни и зубчатого зацепления шестерни
• вместимость фрикционного материала (скорость скольжения, поверхностное давление, трение п
• теплоотвод через масло, синхронизирующее кольцо и фрикционный конус
• трансмиссионное масло (вязкость и термическая стабильность)

Усилие переключения на скользящей муфте F _a [Н] равно 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 фрикционного конуса
d _м [м] — средний диаметр конуса трения
T _F [Нм] — момент трения

Уменьшение усилия переключения на втулке может быть выполнено путем:

• увеличения диаметра конуса среднего трения
901 60 увеличение количества фрикционных конусов (с использованием двухконусных или трехконусных синхронизаторов)
• увеличение коэффициента трения
• уменьшение угла фрикционного конуса

Время переключения передач

Процесс переключения передач одинаков для повышающей и понижающей передачи, но времена переключения разные.При переключении на повышенную передачу скорость первичного вала должна быть уменьшена. Поскольку между движущимися частями возникают потери на трение, замедление вала будет быстрее.

С другой стороны, при переключении на пониженную передачу необходимо ускорить входной вал. Те же потери на трение будут действовать таким же образом, который пытается замедлить вал. Следовательно, для синхронизации валов при переключении на пониженную передачу требуется более высокий момент трения и более длительное время синхронизации.

Общее время переключения передач для механической коробки передач в основном зависит от водителя и может составлять от 0,5 до 2,0 с. В некоторых высокопроизводительных коробках передач с двойным сцеплением (DCT) время переключения передач может составлять около 10 мс.

Двухконусный синхронизатор

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

Изображение: Двухконусный синхронизатор (полный комплект)

1. шестерня
2. стопорное зубчатое зацепление
3. игольчатый роликоподшипник
4. внутренний конус
5. двойной конус
6. кольцо синхронизатора
7. шестерни
8. стопорные элементы скользящей втулки

Пример механической коробки передач с различными механизмами синхронизации

Коробка передач Getrag Manualshift 6MTI550.

Изображение: Механическая коробка передач Getrag 6MTI550

Ключевые преимущества :

• Модульная система для приложений со средним и высоким крутящим моментом, опция 7 ^{th Возможна скорость}
• Допустимый высокий крутящий момент при небольшом весе
• Готовность к системе Start-Stop (определение передачи)
• Гибкое передаточное отношение

Основные характеристики :

Параметр	Значение	Наблюдение
Максимальный входной крутящий момент [Нм]	возможен более высокий крутящий момент
Вес [кг]	44	сухой, без двухмассового маховика (DMF)
Установочная длина [мм]	630	для длины сцепления 156 мм
Передаточное число [-]	5.5 — 6,9	> 7 также возможно
Межосевое расстояние [мм]	88
Механизм синхронизации
1 st и 2 4 nd79 шестерня 9049 конус
3 ряд шестерня	сдвоенный конус
4 th до 6 th и шестерня заднего хода	одинарный конус
9 другие concept постоянная передача на выходном валу возможен полный привод 7 th скорость возможна

Источник: Getrag

Видео — процесс синхронизации переключения передач

На видео ниже вы можете четко см. фазы синхронизации и положения вилки переключения.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Признаки неисправности зубчатых синхронизаторов

Зубчатые синхронизаторы играют важную роль в работе механической коробки передач автомобиля. Они отвечают за облегчение плавного включения шестерен, регулируя скорость вала, чтобы ползун мог зацепиться со следующей передачей. При этом шестерни в механической коробке передач могут быстро и эффективно выравниваться во время процесса переключения.Если есть проблема с синхронизаторами передач вашего автомобиля, важно немедленно решить ее, чтобы вы могли безопасно управлять своим автомобилем и предотвратить дальнейшее повреждение. Ниже мы перечислили некоторые из наиболее распространенных признаков проблемных синхронизаторов зубчатых передач, чтобы вы могли выявить и решить любые проблемы как можно скорее.

Странные шумы

Если ваши синхронизаторы передач изношены или повреждены иным образом, трансмиссия вашего автомобиля может начать издавать странные шумы.Когда возникает проблема с синхронизатором передач, вы часто будете слышать скрежет при включении определенной передачи или при переключении на пониженную передачу. Однако, поскольку существует множество потенциальных причин, по которым ваша трансмиссия может издавать странные шумы, помимо проблемных синхронизаторов передач, важно, чтобы ваш автомобиль осмотрел механик, чтобы правильно диагностировать причину.

Сложность переключения передач

Поскольку синхронизаторы передач отвечают за облегчение плавного переключения передач, очевидным последствием износа или повреждения синхронизаторов передач является затруднение переключения передач.Если вам трудно перемещать рычаг переключения с одной передачи на другую, вам следует проверить синхронизаторы передач.

Трансмиссия застревает в передаче

В некоторых случаях неисправные синхронизаторы не позволяют полностью переключать передачи. В частности, причиной проблемы может быть застрявшая втулка синхронизатора. Чтобы определить причину проблемы и решить ее, вам придется отбуксировать машину к механику, так как управлять ею будет небезопасно.

Коробка передач переходит в нейтральное положение

Еще один признак проблем с синхронизаторами передач возникает, когда трансмиссия переключается на нейтраль.Если вы включаете передачу, а трансмиссия случайно переключается на нейтральную передачу во время движения, возможно, вы изношены синхронизаторы передач. Когда синхронизаторы передач изнашиваются, они не смогут помочь ползунку зацепиться с правильной передачей, и в результате ваша трансмиссия может перейти в нейтральное положение.

На складе

Transparts представлен широкий ассортимент новых и бывших в употреблении запасных частей трансмиссии, от узлов синхронизатора до подержанных узлов повышающей передачи от поставщиков зубчатых передач. Чтобы узнать больше о наших высококачественных деталях трансмиссии для ручных и автоматических моделей, свяжитесь с нами сегодня.

(PDF) Компоненты P / M для систем синхронизаторов

Euro PM2007 — PM Applications

КРАТКИЕ И ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ:

Компоненты модуля синхронизации в коробках передач с механической трансмиссией являются вызовом

, передающим возможность для P / M и имеют потенциал для роста P / M в течение

в следующие годы. Такая разработка основана на прогрессе в отношении свойств материалов, технологии обработки

и проверке новых компонентов.

В этой статье показано, что объемные и поверхностные свойства сталей P / M и функциональных материалов

, таких как слои трения, улучшились за последние годы. Этот прогресс стал возможным

благодаря передовым технологиям обработки, например печи, которые позволяют спекать легированные хромом стали

или использовать технологии селективного уплотнения поверхности, такие как DensiForm®. Валидация новых компонентов P / M

, включая скользящие втулки и несущие шестерни, открыла путь для новых применений катионов

на рынке коробок передач.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

1. L.S. Зигл, П. Деларбре, К. Липп и К.М. Сонсино, «Статические и усталостные свойства высокопрочных PM-сталей

», Труды EURO PM2005, vol. 1, Прага, Чешская Республика,

EPMA, Шрусбери (Великобритания), стр. 151-156, (2005)

2. Höganäs AB, «Расширение возможностей с помощью хрома», Отчет о металлическом порошке, вып. 55, No.

3, 1999, pp. 22-24, (1999)

3. L.S. Сигл и П. Деларбре, «Влияние кислорода на микроструктуру и свойства сталей

Fe (Cr, Mo) -PM», в «Достижения в порошковой металлургии и твердых частицах», 2003 г.,

тома.7, ред. Р. Лоукок и М. Райт, MPIF, Принстон, штат Нью-Джерси, стр. 7 / 54-7 / 67, (2003)

4. B.R. Хён, Х. Пфлаум и Н. Гейер, «Спеченные фрикционные материалы для хронизаторов синхронизаторов механической трансмиссии

«, Труды EURO PM2000, Мюнхен (Германия), EPMA, Шрусбери, Великобритания,

pp.241-248

5. LS Сигл, Г. Рау, Б. Хён и Х. Пфлаум, «Обработка и характеристики колец PM Synchro-

nizer с фрикционными накладками», Труды EURO PM2003, Валенсия (Испания), EPMA,

Шрусбери (Великобритания), стр.151-156, (2003)

6. J.R.L. Трасоррас, С. Нигарура и Л.С. Сигл, «Технология DensiForm® для характеристик металлических порошковых компонентов, подобных ковкой стали

», в серии технических документов SAE SP 2039, SAE

International, Warrendale PA, paper # 398, (2006)

7. L.S. Сигл и П. Деларбре, «Количественная оценка селективного поверхностного уплотнения в составе P / M Compo-

nents», Труды Всемирного конгресса по порошковой металлургии и твердым частицам 2005 г., Монреаль, вып.6, ред. К. Руас, Т.А. Tomlin, MPIF, Princeton NJ, стр. 6 / 71-6 / 81,

(2005)

8. G. Rau, L.S. Сигл, Г. Мерк и Ф. Ваттенберг, «Характеристики зубчатого колеса с уплотненной поверхностью P / M

для коробки передач легкового автомобиля», Расширенные тезисы Всемирного конгресса по порошковой металлургии

, 2006 г., Пусан (Корея), часть 1 , Ред. К.Ю. Ын и Ю.-С. Ким, Korean Powder Metal-

lurgy Institute, стр. 389-390, (2006)

Комплексная зубчатая передача синхронизатора для транспортных средств

О продуктах и ​​поставщиках:

 Посетите Alibaba.com за то, что вы стали свидетелями огромной коллекции усовершенствованных, эффективных и надежных.  синхронизатор зубчатой ​​передачи  для всех типов автомобилей. Эти улучшенные и продвинутые.  Трансмиссия синхронизатора  - это не только детали, повышающие производительность, но и повышающие плавность хода ваших транспортных средств и долговечные. Эти машины очень устойчивы к любым тяжелым нагрузкам и могут выдерживать любые условия вождения. Надежный.  синхронизатор зубчатой ​​передачи  поставщиков и оптовых продавцов на сайте предлагают эти блестящие и новейшие продукты по самым доступным ценам и невероятным ценам.
 Эти уникальные и фантастические наборы.  Синхронизатор зубчатой ​​передачи , предлагаемые на сайте, изготовлены из прочных материалов и технологически усовершенствованы для получения впечатляющих характеристик. Эти продукты совместимы со всеми типами транспортных средств и могут использоваться как с новыми, так и с подержанными автомобилями. Технически продвинутые возможности этих. Синхронизатор  трансмиссия  герметична, без поломок и может значительно улучшить ваши впечатления от круиза. Файл.  Трансмиссия синхронизатора , предлагаемая здесь, также сертифицирована и испытана на более длительную работу и поставляется с полным набором узлов приводного вала.
 
 Alibaba.com предлагает все это невероятное.  Шестерня синхронизатора  различных цветов, форм, размеров и характеристик в зависимости от ваших требований. Файл. Синхронизатор  трансмиссия  здесь усовершенствована, модернизирована и обеспечивает бесшумное вождение. Продукты соответствуют всем нормативным стандартам и легко устанавливаются. Эти.  Синхронизатор и зубчатая передача  также предлагаются с отличным послепродажным обслуживанием, просты в обслуживании и доступны с недорогими обновлениями.
 
 Alibaba.com предлагает множество. Синхронизатор  трансмиссия  диапазонов, чтобы помочь вам купить эти продукты в рамках вашего бюджета и требований. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE, ROHS и доступны как OEM-заказы при оптовых закупках. Эти элементы также можно настроить в соответствии с требованиями вашего автомобиля. 
 

% PDF-1.4 % 1 0 объект > поток 2017-02-02T12: 26: 21-05: 00Microsoft® Word 20102021-11-17T19: 57: 54-08: 002021-11-17T19: 57: 54-08: 00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication / pdfuuid: b967d1f7- 8906-429f-a65b-72dd1a0dac28uuid: 42095491-31b4-43c2-bd8e-108895466a48uuid: b967d1f7-8906-429f-a65b-72dd1a0dac28

сохранено xmp.iid: 1671D960A2FCE611AA769C91DA0EF5372017-02-27T09: 38: 22 + 05: 30 Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные

Фуад Зайнури

Данардоно А. Сумарсоно

Мухаммад Адхитья

Ролан Сирегар

конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток xXn $ 7WF «

Как работает синхронизирующая коробка передач? — Лучшее объяснение когда-либо

Введение

Модификации в компоненте продолжаются до тех пор, пока идеальное или близкое к идеальному состояние компонента не будет достигнуто, поэтому, учитывая эту мысль, инженеры имеют в виду На исследованиях механической трансмиссии, чтобы получить от нее максимальную отдачу, которые привели исследователей из General Motors к разработке синхронизирующей коробки передач или системы трансмиссии в 1928 году, эта система преодолела ограничения более поздней системы трансмиссии и дала ответы на все вопросы. вопрос, связанный с трансмиссией, давайте узнаем об этом больше.

Синхронизирующая коробка передач или система трансмиссии — это тип системы трансмиссии, в которой кулачковые муфты коробки передач с постоянным зацеплением заменены специальными устройствами переключения, известными как синхронизирующие устройства, которые делают систему компактной, а также обеспечивают плавное и бесшумное переключение передач.

В синхронизирующей передаче пара шестерен, которая должна использоваться для окончательной передачи выходной мощности, сначала приводит фрикционный контакт с синхронизирующим устройством, а затем происходит окончательный выбор соответствующей передачи.

Обычно он поставляется с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач с 1 задним ходом, например, Maruti Suzuki Swift.

С соответствующей модификацией рычажного механизма переключения передач синхронизирующая коробка передач также используется в гоночных автомобилях, таких как Формула-1, благодаря своей быстрой и плавной реакции.

Зачем нужна синхронизирующая коробка передач?

Поскольку при внедрении системы трансмиссии от скользящей сетки к постоянной зацеплению в обе системы были внесены различные модификации, чтобы сделать их плавными, менее шумными и сделать реакцию переключения быстрой, хотя постоянная сетка преодолела важные ограничения скольжения коробка передач с зацеплением, такая как двойное выключение сцепления, износ и разрыв, но все же имеет свои ограничения, давайте обсудим их:

• Реакция на переключение передач в коробке передач постоянного зацепления не такая быстрая, как кулачковые муфты, используемые в коробке передач с постоянным зацеплением должен зацепиться с вращающейся парой шестерен, что не является быстрой задачей.
• В коробке передач с постоянным зацеплением отсутствует механизм, который мог бы приводить все вращающиеся валы, включая вал сцепления, главный вал и промежуточный вал, с одинаковой скоростью вращения, которая отвечает за резкое переключение передач.
• Зубцы собачьих муфт изнашиваются, что, в свою очередь, увеличивает необходимость в обслуживании системы.
• Переключение передач в коробке передач с постоянным зацеплением является шумным процессом, так как кулачковые муфты должны контактировать с вращающейся зубчатой ​​парой.
• Коробка передач с постоянным зацеплением не компактна по сравнению с коробкой передач с синхронизатором.

Эти проблемы побудили General Motors разработать синхронизирующую коробку передач, которая до сих пор используется почти в 52% автомобильных транспортных средств.

Также читайте:

Основные компоненты

1. Валы —

Как и в коробке передач с постоянным зацеплением, в синхронизирующей коробке передач используются 3 вала —

(i) Главный вал — То же, что и постоянного зацепления в качестве выходного вала используется шлицевой вал, на котором установлены синхронизаторы и шестерни.

(ii) Промежуточный вал — Это промежуточный вал, на котором установлены шестерни подходящего размера с зубьями

и который используется для передачи вращательного движения от вала сцепления к конечному выходному валу.

(iii) Вал сцепления — Это вал, используемый в качестве входного вала в коробке передач, поскольку он передает выходную мощность двигателя на коробку передач, так же, как и коробка передач с постоянным зацеплением

2. Шестерни-

Обычно их 2 типы используемых в этом зубчатых колесах —

(i) Цилиндрические зубчатые колеса — Эти зубчатые колеса имеют зубья с угловыми срезами на цилиндрической металлической поверхности.

(ii) Конические зубчатые колеса — Эти зубчатые колеса имеют зубцы с угловой резкой на конической металлической поверхности.

3. Синхронизаторы —

Это специальные устройства переключения, используемые в синхронизирующей коробке передач, которая имеет конические канавки, прорезанные по ее поверхности, которые обеспечивают фрикционный контакт с шестернями, которые должны быть зацеплены, чтобы выровнять скорость главного вала. промежуточный вал и вал сцепления, что, в свою очередь, обеспечивает плавное переключение передач.

4.Рычаг переключения передач —

Это рычаг переключения передач, которым управляет водитель и который используется для выбора соответствующей передачи, то есть 1, 2, 3, 4, 5 или передачи заднего хода.

Работа синхронизирующей коробки передач

Выбор передач в синхронизированной коробке передач в некоторой степени аналогичен коробке передач с постоянным зацеплением, которые:

Первая передача

Когда водитель нажимает или тянет рычаг переключения передач, чтобы выбрать первую шестерня, которая обеспечивает максимальный крутящий момент и минимальную скорость и используется для вывода транспортного средства из исходного состояния, синхронизирующее устройство, прикрепленное с парой зацепленных шестерен, имеющей наибольшую шестерню главного вала и наименьшую шестерню промежуточного вала, уравнивает скорость валы путем фрикционного контакта с парой и, наконец, получается первая шестерня.

Вторая шестерня

Это шестерня, имеющая более низкий крутящий момент и более высокую скорость, чем первая шестерня, и получается, когда пара шестерен, имеющая вторую по величине шестерню главного вала и вторую по величине шестерню промежуточного вала, находится в зацеплении соответствующими синхронизатор.

Третья шестерня

Эта шестерня, имеющая более высокую скорость и меньший крутящий момент, чем вторая шестерня, получается, когда соответствующее синхронизирующее устройство, прикрепленное к паре шестерен, имеющей шестерню промежуточного размера главного вала и шестерню промежуточного размера промежуточного вала, входит в контакт.

Четвертая передача

Это вторая наивысшая передача, которая получается, когда соответствующее синхронизирующее устройство, прикрепленное к паре зацепленных шестерен, имеющей вторую по величине шестерню главного вала и вторую по величине шестерню промежуточного вала, входит в контакт.

Пятая передача

Это шестерня наивысшей скорости и наименьшего крутящего момента, которая передает максимальную скорость вала сцепления на главный или выходной вал, и получается, когда соответствующее синхронизирующее устройство прикреплено к паре зацепленных шестерен, имеющих наименьшую передачу. главного вала и наибольшей шестерни промежуточного вала соприкасаются.

Примечание — В некоторых транспортных средствах, таких как ktm duke 390cc, установлена ​​повышающая передача, которая напрямую получает выходной сигнал от вала сцепления и передает его на главную передачу, когда транспортное средство находится в длительном пробеге с высокой скоростью или когда транспортное средство спускается вниз. холм.

Шестерня заднего хода

Это шестерня, которая меняет направление выходного вала, который, в свою очередь, меняет направление движения транспортного средства с помощью промежуточной шестерни, которая обычно устанавливается посередине промежуточного вала и главного вала. и получается, когда промежуточная шестерня входит в контакт с шестернями на главном и промежуточном валах.

Примечание — Передача заднего хода не имеет синхронизирующего механизма, поэтому вращение вала коробки передач полностью прекращается перед включением передачи заднего хода.

Для полного понимания просмотрите видео, представленное ниже:

Приложение

Оно имеет широкое применение, поскольку почти 50% автомобилей на дороге используют синхронизирующие коробки передач, некоторые из них:

• В Maruti Suzuki Swift он поставляется с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач с 1 задним ходом.
• Используется в мотоциклах типа KTM Duke 390cc.
• Большинство гоночных автомобилей, таких как Формула-1, используют синхронизирующую коробку передач с подходящей модификацией рычага переключения, поскольку они требуют внезапного переключения передач с высокого крутящего момента на высокую скорость, потому что им приходится мчаться по зигзагообразной трассе с крутыми поворотами.

  No related posts.