Многоконусный синхронизатор

Другое » Разработка метода напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123 » Многоконусный синхронизатор

Все возрастающий спрос на современные коробки передач с повышенным уровнем комфорта при переключении передач и с высоким уровнем энергоемкости привел к пересмотру одноконусной конструкции. До настоящего времени решение этих задач можно было обеспечить только увеличением диаметра синхронизатора и увеличением количества рабочих поверхностей.

Идея повышения эффективности синхронизатора за счет увеличения числа поверхностей трения нашла свое воплощение в многоконусном синхронизаторе, разработанном английской фирмой Смита (рис. 1.12) [2 ].

В таком синхронизаторе осевые силы распределяются по трем концентрично расположенным поверхностям трения. Как видно из рисунка, между двумя главными конусами, принадлежащими соответственно блокирующему кольцу 2 и шестерне 4, расположены концентрические конусные кольца 1 и 3. Конусное кольцо 3 имеет шипы В, которые входят в соответствующие пазы блокирующего кольца 2. Другое конусное кольцо 1 соединяется шипами А с шестерней, для чего в конусном выступе последней профрезерованы пазы.

Блокирующее кольцо 2 и связанное с ним шипами В конусное кольцо 3 изготовляют из фосфористой бронзы, а конусное кольцо 1, соединено со стальной шестерней 4.

Рис. 1.12 Многоконусный (трехконусный) синхронизатор

В синхронизаторе Смита вместо одной поверхности трения, присущей всем рассмотренным выше инерционным конусным синхронизаторам, образуются три поверхности трения. Если конструктивные осевые зазоры между отдельными кольцами обеспечивают равное распределение усилия включения между всеми тремя поверхностями трения, то синхронизирующий момент увеличивается по сравнению с обычными одноконусными синхронизаторами приблизительно втрое. Величину синхронизирующего момента можно вычислить по формуле (1.2) [2, стр. 127]:

, (1.2)

где RC1,2,3 - средние радиусы конусных поверхностей трения, PC - усилие включения передачи, m- коэффициент трения, g- угол наклона конических поверхностей.

Теоретические преимущества многоконусного синхронизатора подтверждаются на практике. При переключении передач в одинаковых условиях эксплуатации значительно уменьшаются усилия, требующиеся для выполнения этого процесса, а при равных усилиях сокращается время синхронизации угловых скоростей соединяемых деталей и общее время включения выбранной передачи [3].

При испытаниях многоконусного синхронизатора, использованного в коробке передач грузового автомобиля повышенной грузоподъемности для включения второй, третьей, четвертой и пятой (прямой) передач, получены высокие результаты[4]. По утверждению автора статьи, полностью загруженный десятитонный грузовой автомобиль в условиях интенсивного городского движения и на дорогах с крутыми подъемами управлялся так же легко и бесшумно, как легковой автомобиль высокого класса.

Кроме повышенного синхронизирующего момента, многоконусный синхронизатор Смита обладает надежно работающей блокировкой при любых методах переключения передач. Это объясняется стабильностью коэффициента трения между конусными тормозными поверхностями. В этой же статье отмечается, что многоконусный синхронизатор, имеющий приблизительно размеры типичного современного синхронизатора, надежно работает при коэффициенте трения m=0,025, что намного ниже значений коэффициента трения, используемых в современных одноконусных синхронизаторах. Такой низкий коэффициент трения обеспечивает высокую долговечность многоконусного синхронизатора, а также исключает случаи прихватывания конусов и вызванных этим больших трудностей при включении шестерни, которые наблюдаются в одноконусных синхронизаторах при повышении коэффициента трения до 0,10 – 0,11.

Об эффективности синхронизатора Смита можно судить по отношению синхронизирующего момента Мс к моменту Мб на блокирующем кольце, возникающему на скосах зубьев под действием приложенного к скользящей зубчатой муфте усилия водителя [2, стр. 128 ]:

, (1.3)

Синхронизатор эффективен в том случае, если синхронизирующий момент больше момента на блокирующем кольце. В противном случае синхронизатор не будет блокировать, и зубья скользящей муфты будут сцепляться с зубьями муфтового соединения шестерни до выравнивания угловых скоростей, что неизбежно приведет к ударам.

Для сравнения различных конструкций удобно пользоваться графиками зависимость эффективности синхронизатора от коэффициента трения.

На рис.1.13 верхняя линия характеризует зависимость эффективности современного одноконусного инерционного синхронизатора от коэффициента трения на его конусных поверхностях; средняя линия показывает аналогичную зависимость для одноконусного синхронизатора конструкции 40-х годов; нижняя линия характеризует эффективность трехконусного синхронизатора Смита.

Другие публикации:

Расчет валов
Алгоритм расчета одинаков для расчетов цилиндрической, конической и червячной передач. Общим для всех расчетов является действие трех сил в зацеплении и наличие муфты на консольной части вала. Расчет ведущего и ведомого вала отличаются крутящими моментами и противоположным направлением сил в зацепл ...

Назначение агрегата
Рис. 1.1 Общий вид агрегата Агрегат Рис. 1.1 для технического обслуживания и ремонта станков-качалок в процессе эксплуатации на нефтепромыслах. Используют для механизированной смазки узлов станка-качалки, промывки редуктора, замены масла, демонтажа отдельных узлов и деталей, погрузки их на грузовую ...

Детальный расчет участка трубопровода
Расчет проводится с целью определения возможности применения конструктивного исполнения прорезиненной прокладки кронштейна узла крепления. Параметры требуемой жесткости определены в пункте 2.8 Общий вид модели расчетного участка трубопровода показан на рисунке 2.29. Конструкция узла крепления для п ...