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 одинаков для повышающей и понижающей передачи, но время переключения отличается .При переключении на более высокую 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 для механической коробки передач в основном зависит от водителя и может быть где-то около 0.5 — 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 . Механизм синхронизатора с двойным конусом 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. ступица шестерни
8. скользящая втулка
9. стопорные элементы

Пример механической коробки передач с различными механизмами синхронизации

Коробка передач Getrag Manualshift 6MTI550.

Изображение: Механическая коробка передач Getrag 6MTI550

Основные преимущества :

• Модульная система для приложений со средним и высоким крутящим моментом, опция 7 ^th , возможна скорость
• Допустимый высокий крутящий момент при малом весе
• Готовность к системе старт-стоп (обнаружение передачи)
• Гибкое передаточное отношение

Основные характеристики :

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!

Синхронизаторы с механической коробкой передач 101 | Блог TREMEC: Подключитесь

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в своей любимой социальной сети или сохраните копию на своем устройстве.

Синхронизаторы с механической коробкой передач 101

Можно поблагодарить синхронизаторы за быстрые плавные переходы что вы любите переключать свои передачи.Эти невоспетые герои в руководстве трансмиссии имеют решающее значение для качества и производительности переключения передач.

Мы хотим дать вам лучшее понимание того, как они работают и некоторые из ключевых технических достижений в синхронизаторах, которые мы используем в TREMEC трансмиссии.

Есть несколько вариантов конкретной конфигурации и компоненты, используемые в синхронизаторах, но эта основная функция одинакова.

В каждом блоке синхронизатора имеется три основных компонентов:

• Ползунок, также называемый переключающей втулкой
• Ключи, шарики или распорки, в зависимости от конкретного конструкция синхронизатора
• Стопорные кольца, также называемые стопорными кольцами

В большинстве механических трансмиссий шестерни перемещаются на выходном валу и зацеплены с шестернями на промежуточном валу. Чтобы включить передачу, ползунок скользит над зубьями на одной из шестерен. Это блокирует шестерню на выходном валу и завершает поток мощности через передачу от двигателя к колесам.

Синхронизатор регулирует скорость вала и выравнивает шестерни. при переключении, чтобы ползунок мог сцепиться со следующей передачей.

В инструкции более одного синхронизатора в сборе коробка передач. Точное количество зависит от количества передач переднего хода в коробка передач.

Вот более детальный взгляд на работу синхронизатора при вы перемещаете рычаг переключения передач:

1. Слайдеры нажимать на ключи синхронизатора, шарики или распорки, а те — на стопорное кольцо или запорное кольцо
2. блокирующее кольцо прижимается к конусу шестерни, и трение вызывает вал скорости для выравнивания
3. При равные частоты вращения вала, шпонки и выемки в стопорном кольце выровнять
4. Ползунок зацепление зубьев с зубьями по внешнему диаметру стопорного кольца
5. зубцы на блокирующем кольце действуют как пандус для выравнивания, позволяя слайдеру зацепиться с зубьями на шестерне

Вы можете посмотреть, как работает процесс в этой анимационное видео.

Дальнейшее улучшение стандартной конструкции синхронизатора являются синхронизаторами с несколькими конусами, используемыми в 6-ступенчатых двигателях TREMEC Magnum. коробка передач. Конструкция с несколькими конусами увеличивает площадь трения. область, которую синхронизатор может использовать для синхронизации скоростей передачи, обеспечивая даже более быстрое переключение передач и повышение диапазона оборотов.

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в своей любимой социальной сети или сохраните копию на своем устройстве.

Понимание и анализ неисправностей механической коробки передач

Наиболее часто используемые компоненты в автомобиле — это сцепление и механическая коробка передач, поскольку эти компоненты полностью зависят от водителя. Большая часть этого обсуждения будет сосредоточена на транспортных средствах с высокими характеристиками, потому что они составляют подавляющее большинство отечественных автомобилей, которые все еще доступны с «ручными трансмиссиями».Те же параметры, что и в этом обсуждении, применимы и к иномаркам, и, конечно же, к немногим пикапам и внедорожникам, которые все еще оснащены механической коробкой передач. Водитель, выбирающий механическую коробку передач, делает это для более полного контроля над своим опытом вождения. Поскольку на внутреннем рынке единственное реальное количество автомобилей с ручным переключением, которые вы увидите в своем магазине, это Corvettes, Vipers, Challengers, Camaros, GTO, Cadillac CTS-V и Mustang, некоторые из которых будут использоваться в реальных соревнованиях воинами выходного дня. и другие будут испытаны для удовольствия и для впечатления женского вида.

Дорога к гибели начинается со сцепления. Основная проблема с повреждением трансмиссии — это неправильное выключение сцепления. Изношенное или проскальзывающее сцепление вызывает недостаточную передачу крутящего момента от двигателя к трансмиссии, но мало или совсем не вредит трансмиссии. Чтобы синхронизаторы в трансмиссии работали должным образом для плавного переключения передач без зазоров, сцепление должно полностью отпускаться при нажатии, полностью и чисто отсоединяя двигатель от трансмиссии. Величина хода педали (в среднем 2–4 дюйма) приведет к воздушному зазору на диске около 50/1000 дюйма.Двигатель не передает крутящий момент на трансмиссию, и выходной вал трансмиссии теперь приводится в движение ведущими колесами. Если нет разъединения между двигателем и трансмиссией из-за неправильно отрегулированного хода сцепления, синхронизаторы теперь борются с нагрузкой крутящего момента двигателя. Это вызывает зазубрины при переключении передач, которые разрушают кольца синхронизатора или блокиратора, зубцы зацепления на скоростных передачах и скользящих муфтах синхронизатора, шпонки синхронизатора, колодки вилки переключения передач и сами вилки.Всякий раз, когда вы видите, что стальные ключи сломаны или срезаны, может быть только несколько причин. Первый — это неправильное или отсутствие выключения сцепления, ошибка водителя, когда сцепление не отпускается или пытается переключиться без использования сцепления, или водитель, который перемещает рычаг переключения передач до того, как сцепление отпущено, ускоряет переключение. Распространенной попыткой решения этой проблемы часто является использование сплошных ключей из заготовок, потому что общая ошибка заключается в том, что неисправность связана с заводскими ключами. Если проблема выключения сцепления не решена, ключи заготовки могут оказаться достаточно прочными, чтобы выдержать их окружение, но кольца синхронизатора треснут, или пазы для ключей деформируются, ступица синхронизатора может треснуть или вилка переключения передач сломается.Ничто из этого не является ошибкой ключа, а либо плохие привычки водителя, либо синхронизатор, пытающийся преодолеть всю крутящую нагрузку, передаваемую на коленчатый вал. Tremec, ZF и многие другие производители отказались от использования ключей в синхронизаторах, заменив их подпружиненными шариками и стойками. Эти компоненты выдержат больше неправильного обращения без поломки, но в конечном итоге синхронизаторы и скоростные шестерни умрут от усталости, вызванной крутящим моментом.

Еще одна причина преждевременного отказа трансмиссии — неправильный выбор сцепления для данной области применения.Обычно это начинается с идеи, что установка сцепления улучшит характеристики автомобиля. Существует огромное количество комплектов сцепления, доступных с точки зрения производительности, и многие автовладельцы не понимают, для чего они были разработаны, когда совершают покупку. Правильная настройка определенно улучшит характеристики по сравнению со стандартным, а неправильное сцепление сделает вождение несчастным и приведет к серьезным отказам трансмиссии. Мы постоянно видим, что владелец решает установить полное гоночное сцепление на уличный автомобиль.Во многих случаях фрикционный материал слишком агрессивен для использования в дорожном движении, что приводит к ударным нагрузкам на зубчатую передачу, вызывая поломку входов, узлов и скоростных шестерен, а также возможное повреждение дифференциала и приводного вала. Очень важно, чтобы сцепление соответствовало условиям эксплуатации автомобиля. Автомобиль, который управляется только по гусенице, может справиться с более агрессивными настройками, в то время как автомобиль, который является ежедневным водителем и время от времени ездит на тормозную полосу, будет неинтересным для вождения в потоке со сцеплением, которое действует как переключатель включения / выключения.Это очень часто случается в легких грузовиках, где чей-то двоюродный брат говорит ему, что лучше всего использовать керамический диск типа кнопки вместо фабричного тканого фрикционного материала. Они оба будут работать, но агрессивный захват кнопки сцепления подвергает трансгендера риску, а также вызывает тошноту у его девушки. Опять же, если сцепление не отпускается должным образом, муфты кнопочного или двухдискового типа значительно увеличивают количество отказов. Еще одна проблема, которая приводит к очень быстрому повреждению трансмиссии, аналогичному чрезмерно агрессивному фрикционному материалу сцепления, — это выбор самого диска сцепления.Автомобиль выпускался с диском сцепления с подрессоренной ступицей. Это позволяет диску при зацеплении с маховиком и прижимной пластиной поворачиваться против пружин в ступице, поглощая ударную нагрузку и устраняя гармонические колебания, которые вызывают дребезжание шестерен и другие проблемы шума из-за гармонических колебаний двигателя. В стремлении к лучшей производительности владелец может заменить диск сцепления сплошным или неподрессоренным, устраняя эффекты амортизации, заложенные в OEM-продукте. Ступица неподрессоренной муфты должна использоваться только в специально построенном гоночном автомобиле, где владелец намеревается обновлять сцепление и трансмиссию каждую гонку или две.Неподрессоренная ступица определенно сократит срок службы компонентов трансмиссии.

Еще одна причина выхода из строя трансмиссии — смазка. Всем известно, что отсутствие смазки из-за утечек или отсутствия технического обслуживания — смертельный удар для любого компонента, но тип и качество смазки понимаются неправильно. Современные кольца синхронизатора предназначены для использования со специальной смазкой, которая будет указана в руководстве пользователя. Синхронизирующее кольцо — это мокрое сцепление, предназначенное для захвата конуса ступенчатой ​​шестерни во время переключения и ускорения или замедления, чтобы согласовать скорость входного вала с выходным валом.Эти кольца изготовлены из множества различных составов, каждый из которых имеет свой коэффициент трения. Латунные и бронзовые кольца во многих случаях заменены кольцами из спеченного металла или углеродного волокна. Не осталось современных агрегатов, которые работали бы на старом трансмиссионном масле массой 75/90. Это масло слишком густое, чтобы его вытекло из-под кольца за миллисекунды, необходимые для переключения, и, поскольку многие из новых составов являются пористыми, при использовании неподходящего масла оно останется пропитанным в кольце, и кольцо будет пропитано. никогда не функционируют должным образом.Обязательно используйте масло, указанное для модели трансмиссии в автомобиле. Существуют улучшенные масла для вторичного рынка, но будьте осторожны, так как многие из них содержат соединения, с которыми особенно не справятся кольца из углеродного волокна.

Количество смазки также имеет решающее значение для выбора времени переключения передач. Переполнение механической коробки передач приведет к вытеканию жидкости из вентиляционного отверстия, но создаст проблемы с ветром. Ветровая нагрузка — это усилие, необходимое шестерням для прохождения уровня масла. Двигатели с сухим картером вырабатывают больше лошадиных сил, чем стандартные двигатели с мокрым картером, потому что коленчатый вал не борется с маслом на дне поддона.Думайте об этом как о попытке бегать по пляжу. Бежать по твердому утрамбованному песку у линии прилива требует небольших усилий, но зато нужно приложить большие усилия, чтобы пробежать 6 дюймов по воде в прибое. Когда ручная коробка передач переполнена и водитель делает переключение, зубчатые передачи очень быстро замедляются при нажатии на сцепление из-за гидравлического сопротивления, изменяя синхронизацию синхронизатора и вызывая проблемы с переключением. Классическим примером этого была 5-ступенчатая трансмиссия Tremec 3650 серии, в которой пробка заливного отверстия была расположена слишком высоко в корпусе.На этих устройствах вы не можете «заливать до разлива», но для правильной работы на ½ дюйма ниже уровня заливной пробки.

Область, которая создает больше проблем с трансмиссией, — это переключатель. Обычно в автомобили с механической трансмиссией устанавливают «короткоходный переключатель». Устройство переключения передач предназначено для сокращения количества движений в механизме переключения передач, благодаря чему переключение происходит быстрее. На рынке есть много отличных короткоходовых переключателей, которые действительно улучшают последовательность переключения. Однако водитель должен понимать, что время, необходимое для переключения, зависит от того, насколько быстро синхронизатор может завершить переключение без столкновения передач.Когда вы сокращаете ход переключателя, водитель может перемещать ручку быстрее, чем сцепление может полностью освободиться, и до того, как синхронизатор сможет завершить функцию согласования скорости входного вала со скоростью выходного вала. Это приводит к перемалыванию или блокировке сдвигов, поскольку синхронизация была изменена в зависимости от функции компонентов. Еще одна проблема, с которой мы сталкивались на протяжении многих лет, — это отсутствие конструкции, снижающей вибрацию на некоторых послепродажных переключателях. Производители автомобилей тратят кучу денег, пытаясь изолировать салон автомобиля от внешнего шума, вибрации и резкости (NVH).Некоторые переключатели послепродажного обслуживания издают «жужжание» от ручки или другие шумы, которые не слышны или не ощущаются заводской ручкой. В любом случае короткоходный переключатель усложнит отказ трансмиссии из-за плохого выключения сцепления или несвоевременной синхронизации.

Большинство водителей плохо понимают искусство синхронизации. Синхронизатор похож на молнию. Все знают, как им пользоваться, но мало кто понимает, как это работает на самом деле. Основное понимание начинается с конструкции механической коробки передач.У нас есть входной вал, который соединен с диском сцепления и передает крутящий момент (вращательное усилие) от коленчатого вала двигателя на коробку передач. Входной вал находится на одной линии с главным валом (выходным валом) трансмиссии и движется по передней его части, но может вращаться независимо от главного вала. Конец шестерни входного вала входит в зацепление с промежуточным валом или кластерной шестерней, установленной параллельно входному и выходному валам в картере коробки передач. Это приводит в движение кластерную шестерню, которая имеет несколько шестерен, которые входят в зацепление с шестернями скорости, установленными на главном валу.Шестерни скорости свободно вращаются на главном валу. Затем у нас есть узлы синхронизатора, которые насажены на главный вал между шестернями скорости. Все скоростные шестерни, которые включают входную шестерню, имеют на себе второй набор зубьев, которые входят в зацепление с скользящей муфтой на блоке синхронизатора. Когда происходит переключение, вилка переключения скользит по зубцам зацепления скоростной шестерни, и эта шестерня теперь прикреплена к главному валу и передает мощность от входного сигнала через кластерную шестерню и обратно на главный вал, приводящий в движение колеса транспортного средства.На 6-ступенчатой ​​КПП у вас будет синхронизатор 1-2, синхронизатор 3-4, синхронизатор 5-6 заднего хода. Если все втулки синхронизатора отцентрированы, трансмиссия находится в нейтральном положении. Синхронизатор должен иметь возможность включать вращающуюся шестерню без скрежета. Между ступицей синхронизатора и зубчатым колесом находится кольцо синхронизатора (стопорное кольцо) и один или несколько наборов конусов, прикрепленных к зубчатому колесу. Кольцо или кольца синхронизатора вращаются вместе с синхронизатором и устанавливаются на место с помощью ключей или распорок, которые находятся в корпусе синхронизатора и перемещаются вместе со скользящей муфтой.Когда водитель перемещает рычаг переключения передач для выбора передачи, ключи синхронизатора прижимают кольцо или кольца синхронизатора к обработанному конусу скоростной шестерни, замедляя или ускоряя его, чтобы соответствовать скорости выходного вала, который вращается. приводной вал. При выжатом сцеплении входная шестерня теперь вращается с частотой вращения двигателя, которая значительно медленнее, чем выходной вал, если у вас есть надлежащее выключение сцепления. Кольцо синхронизатора может немного вращаться внутри скользящей муфты, и зубья не совпадают с зубьями зацепления на скоростной шестерне.Когда скорости валов уравняются, кольцо будет совершать круговое движение, достаточное для того, чтобы скользящая втулка полностью зацепила скоростную шестерню и завершила переключение. Вот почему их также называют стопорными кольцами, поскольку они блокируют втулку от полного зацепления до тех пор, пока шестерня скорости и вал не будут иметь одинаковые обороты, поэтому переключение завершается без шлифовки. Ничего из этого не будет работать, если сцепление не сможет полностью выключить и отключить крутящий момент от коленчатого вала до входа. Если у вас нет такого отключения потока мощности, теперь вы пытаетесь остановить или замедлить крутящий момент на 400 плюс фут-фунт в двигателе с небольшой поверхностью трения, которая может быть 3 или 4 дюйма в диаметре и от до ½ дюйма в ширину.Это немедленно повреждает фрикционный материал кольца и может срезать ключи синхронизатора, как гильотина. Как только это произойдет, вы заблокируете или скрежете переключения передач, поскольку скользящая втулка столкнется с зацепляющими зубьями на скоростной передаче. Для переключения на повышенную передачу требуется гораздо меньше усилий синхронизатора, чем для переключения на пониженную. Водители, которые хотят снизить скорость коробки передач с помощью трансмиссии, обнаруживают, что тормоза намного дешевле трансмиссий. Тщательное переключение передач, особенно при переключении на понижающую передачу, предотвращает переключение с 5-й передачи на 1-ю, что серьезно сказывается на трансмиссии и двигателе.Ограничители оборотов в современных автомобилях предотвращают превышение оборотов двигателя при переключении на повышенную передачу, но не могут регулировать частоту вращения двигателя при понижении передачи.

Мы получаем много звонков от людей, которые восстановили свои трансмиссии и теперь имеют проблемы с шумом подшипников или зазубрины переключения передач. Если вы восстанавливаете коробку передач, очень важно тщательно очистить все компоненты, включая узлы синхронизатора. Прежде чем снимать скользящую муфту со ступицы синхронизатора, совместите метку ступицы и ползуна, чтобы ее можно было снова собрать на тех же шлицах.Металлический мусор будет скапливаться между ползуном и ступицей, и если вы не очистите их полностью, свежая смазка вымывает металл, вызывая преждевременный выход из строя подшипника. При выходе из строя синхронизатора пострадают колодки вилки переключения передач. Многие люди предпочитают заменять пластиковые накладки на латунные или бронзовые в качестве обновления. Для этого нет никаких причин. Скользящая втулка обработана в канавке вилки с микроволокном, предназначенным для пластиковых колодок, а не для металла. Если сцепление полностью отпущено, нагрузка на подушечки вилки очень мала.Использование металлических колодок в качестве модернизации является пустой тратой денег, создает шум, которого раньше не было, и приведет к преждевременному износу колодок. Вилка и фиксирующая система, удерживающая ее на месте, не могут удерживать ползунок на зубчатом колесе. Зубья зацепления на скоростной шестерне и ползунке имеют задний конус, спроектированный в них, чтобы предотвратить выскакивание ползунка из шестерни при изменении положения дроссельной заслонки. Если острие зубьев зацепления было закруглено из-за плохого синхронизирующего кольца, шестерня будет трудно включить, и ее следует заменить.Если задний конус изношен из зубьев зацепления на скоростной шестерне и ползуне, шестерня выскочит.

Как видите, большинство отказов трансмиссии начинаются вне трансмиссии из-за плохого выключения сцепления или неаккуратного водителя. В автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач, водитель имеет очень мало возможностей для управления переключением передач, но механическая коробка передач должна каждый раз переключать передачи и полностью отпускать сцепление.

Synchromesh vs. Dog Box — Коробка передач Beatdown

Прежде чем расшифровывать синхронизаторы и собачьи коробки передач, очень важно понять зверя.Все дело в вовлечении; то, как выбираются наборы передач в трансмиссии, — это разница между синхронизатором и коробкой передач.

Синхронные трансмиссии

Большинство современных автомобилей оснащаются заводскими коробками передач с синхронизированным включением, обеспечивающими плавную, надежную и бесшумную работу, которая имеет первостепенное значение для автомобилей, которые ежедневно эксплуатируются. Трансмиссии с синхронизатором работают с использованием хомута, который прикладывает усилие к конической муфте, прикрепленной к шестерне.Втулка позволяет согласовать или «синхронизировать» скорость вала редуктора и входного вала с выходным валом до того, как втулка зафиксируется на месте и инициирует переключение.

Синхронизирующая передача лучше всего работает на более низких оборотах двигателя и требует немного больше времени по сравнению с коробкой для собак, чтобы облегчить переключение. Ограничения синхронизирующих коробок передач в высокопроизводительных приложениях включают медленное переключение на более высокую передачу при очень высоких оборотах двигателя, например. 9000 об / мин — и медленное переключение на пониженную передачу, а также необходимость полного использования сцепления.

Собака обычно используется в гонках, где требуется быстрое и точное переключение передач. Зацепление зубчатого колеса облегчается наличием большого количества больших зубцов (собачек), которые входят в соответствующие отверстия, вырезанные на противоположной поверхности ведущей шестерни. В отличие от синхронизатора, здесь нет синхронизирующего механизма для выравнивания скорости. Выбор идеальной передачи — например. минимальное столкновение и износ собачьих колец — достигается за счет быстрой смены; девиз здесь — «чем быстрее, тем лучше», так что вперед!

Нет выжимания сцепления в общепринятом смысле, как в синхронизирующей коробке передач. Кратковременный перерыв в нагрузке на двигатель до переключения передач за счет быстрого нажатия дроссельной заслонки или нажатия сцепления. Затем водитель почувствует, как собачье кольцо входит в зацепление со следующей передачей, и дроссельная заслонка может быть повторно задействована. Со временем это можно сделать за миллисекунды. Фактически, водитель может предварительно загрузить рычаг переключения передач в направлении следующей передачи, а затем, когда он либо нажимает на дроссельную заслонку, либо нажимает сцепление, переключатель быстро щелкает на нужной передаче.

При прочих равных, зубчатые колеса с упором намного прочнее, чем с синхронизаторами, потому что без необходимости оставлять место для колец синхронизатора, сами зубчатые колеса можно сделать толще. Количество собак (зубов) и размер отверстий определяют окно возможностей, которое собаки должны задействовать во время смены. Кольца с меньшим количеством зубцов обеспечивают более эффективное и плавное переключение передач. Недостатками этого более легкого включения являются повышенный шум и резкость при переключении передач.

Самый разрушительный метод переключения зубчатых колес — это попытка переключения передач «легковым автомобилем» или «синхронизатором». Это включает в себя медленное переключение передач и использование сцепления, т. Е. поднятие дроссельной заслонки, нажатие сцепления, медленное перемещение рычага переключения передач, отпускание сцепления и включение дроссельной заслонки — сценарий, который обычно встречается в дорожном движении с остановками и движением.

Убеждение, что боксы для собак по своей природе имеют прямозубые шестерни, является давним заблуждением. Фактически, любой тип зубчатой ​​передачи может быть оснащен прямой зубчатой ​​передачей — также известной как прямозубая шестерня, а также обычные косозубые шестерни.Вырез ведущей шестерни является отдельной характеристикой коробки передач и не влияет на включение шестерен.

Взаимодействие с собакой может быть введено в стандартную коробку передач путем замены зубчатых передач. Наборы для собак вторичного рынка обычно изготавливаются из высококачественного материала и имеют большие, более прочные зубы и лучший профиль. Компания Albins Gear, расположенная в Австралии, вышла на передний край революции в области собачьих ящиков, предлагая широкий спектр зубчатых передач, а также усиленные комплекты синхронизаторов для Honda, Porsche, Nissan, Subaru, Mazda, VW и Mitsubishi. .

Все собаки Albins имеют поверхность в форме пятиугольника в форме «односкатной крыши», которая раздвигает собак при неправильном переключении передач, значительно продлевая срок службы снасти. Шестерни для собак Albins проверяются с помощью роботизированной КИМ (координатно-измерительной машины), чтобы гарантировать совершенство с допусками лучше 0,015 мм для каждой детали. Кроме того, Albins смогла произвести собственный запатентованный стальной сплав с консистенцией, намного превосходящей массовые и недорогие комплекты.

Сравнение синхронизаторов и коробок для собак

Обратите внимание на более толстые шестерни и зубья блока Альбинса (ниже) и манжеты, которая заменяет пятую передачу (не нужна на четверть мили) и связывает два вала вместе для дополнительной прочности .Шестерни и зубья Albins не только толще, но и изготовлены из запатентованного сплава стали, что обеспечивает превосходную металлургическую прочность.

Вот большая разница между синхронизаторами и собачьими боксами. В кольце синхронизатора (слева) используется конус, к которому прижимается латунное кольцо муфты, чтобы уравнять скорость между шестерней и входным валом, чтобы облегчить зацепление шестерни. Как только это происходит, маленькие заостренные зубцы по периметру отклоняются от обручального кольца и позволяют ползунку войти в зацепление с шестерней.Собачьи упоры имеют четыре больших зубца зацепления, которые попадают в большие окна ползуна и могут зацеплять шестерню даже при вращении со скоростью, отличной от скорости входного вала.

Здесь мы видим кольца на соответствующей шестерне. Вот так они будут установлены в трансмиссии.

Редукторы Albins помещаются прямо в корпус коробки передач, обеспечивая почти «последовательное-быстрое» переключение без ценника последовательной коробки. Albins предлагает зубчатые передачи, а также усиленные синхронизаторы для Honda, Porsche, Nissan, Subaru, Mazda, VW и Mitsubishi.

Civic класса Outlaw от SpeedFactory представлял собой крутящийся измельчитель с редуктором мощностью 1100 л.с. Он соревновался вверх и вниз по Западному побережью и даже на востоке до Инглиштауна. На сегодняшний день его лучшие усилия составляют 8,89 при 172 милях в час и 8,92 максимума при 179 милях в час, а редукторы Albins в значительной степени способствовали его надежности и стабильности.

Bulletproofs SpeedFactory Трансмиссия B-серии

SpeedFactory Racing разработала инновационную модификацию гидравлических трансмиссий B-серии, которая устраняет присущие механизму проблемы, избегая «хандры переключения скоростей» в уличных и гоночных автомобилях.

Узел держателя механизма переключения передач (SCHA) — проблемный ребенок. Расположенный внутри картера трансмиссии, SCHA — это механизм, который фактически перемещает вилки переключения в нужное положение, включая каждую передачу, выбранную рычагом переключения передач. SpeedFactory модифицирует SCHA в семи различных областях, чтобы выдерживать жесткое переключение передач в стандартных синхронизированных трансмиссиях или коробках передач с фиксатором.

Рычаг переключения коробки передач — самое слабое звено SCHA. Рычаг приклада изготовлен из штампованной стали низкого качества и со временем подвержен растрескиванию под напряжением или изгибу при переключении скорости.SpeedFactory заменяет рычаг приклада на сверхпрочный, термически обработанный рычаг, изготовленный на станке с ЧПУ из инструментальной стали, который не сгибается и не ломается.

Блокировочный элемент также является потенциальной проблемой. SpeedFactory устанавливает совершенно новую блокировку OEM, закрепляет ее и выполняет некоторые полировки / модификации профиля, чтобы выдержать злоупотребление повторяющимися переключениями мощности, будь то на улице или на трассе в приложении для дрэг-рейсинга.

Наконец, возвратная пружина выбора переключения передач была модернизирована, и теперь она стала намного более прочной.Это дает переключателю более позитивный настрой и уверенно возвращает его в центральное положение.

SpeedFactory SCHA не только защищает трансмиссию от поломок, но и повышает эффективность процесса переключения передач, особенно 2-3-х передач. Просто нажмите на рычаг переключения передач вперед, и он автоматически переключится на третью передачу. Он быстро и точно переводит переключатель в центральное положение, помогая устранить ужасные ошибки переключения передач 1-2-1 или 2-3-2.

Усовершенствования SpeedFactory были испытаны на мощных 1100-сильных машинах компании 8.89-секундный Outlaw Civic с большим успехом обеспечивает более последовательное переключение передач, более низкие и.т.д. и сохраненные трансмиссии как для бойцов выходного дня, так и для настоящих уличных водителей с жестким переключением передач.

SCHA, модифицированный SpeedFactory (справа), имеет рычаг переключения передач из инструментальной стали с ЧПУ (с логотипом SF). Также обратите внимание на более мощную возвратную пружину детали SpeedFactory в крайнем левом углу.

SpeedFactory также сваривает опорную плиту в нескольких местах для повышения прочности и жесткости, а также для предотвращения поломок под напряжением.Пользовательский SCHA сэкономит трансмиссии, обеспечив надлежащее включение в неидеальных сценариях переключения передач.

Задний упор SCHA
Обратите внимание на подпорку между опорной пластиной и подушкой пружины. Это всего лишь одна из семи различных модификаций, которые SpeedFactory вносит в SCHA, чтобы обеспечить хорошее переключение передач.

Что такое двойное сцепление и стоит ли мне вообще заботиться?

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

В автомобиле с механической коробкой передач водитель нажимает педаль сцепления каждый раз при включении или выключении передачи. Отпустите газ, нажмите сцепление, без усилий переведите рычаг переключения передач с одной передачи на другую и отпустите сцепление, давая ему больше газа. Все это стало возможным благодаря небольшим деталям внутри коробки передач, известным как синхронизаторы, и нескольким другим частям механической головоломки.

Синхронизаторы или синхронизирующие шестерни — это то, что делает переключение передач плавным и быстрым.Они также избавляют от необходимости использовать двойное сцепление или дважды использовать сцепление за каждую смену.

Если вы управляете современным автомобилем, практически нет причин, по которым вам когда-либо понадобится двойное сцепление, но не лгите: вы никогда полностью не понимали отсылку из того единственного фильма Вина Дизеля, и это всегда было проблемой в мире. затылок. Настал день, наконец, узнать все о двойном сцеплении. Садись, мальчик из пиццы.

Что такое двойное сцепление?

Проще говоря, двойное сцепление — это действие двойного нажатия педали сцепления во время одного переключения передач.При запуске на пятой передаче это выглядит следующим образом:

Сцепление включено, переключатель с пятой передачи на нейтраль, сцепление выключено, быстрое нажатие педали газа, сцепление включено, переключатель с нейтрального положения на четвертую. Если вы переключаете передачу на более высокую передачу, сигнал дроссельной заслонки не нужен.

В автомобиле без синхронизаторов внутри трансмиссии двойное сцепление используется для существенного сцепления шестерен, входных и выходных валов друг с другом для плавной передачи мощности.

Двойное сцепление — это то же самое, что двойное сцепление?

Я думаю, у вас немного перекрещивается провод.Двойное сцепление — это глагол, как от двойного сцепления. Двойного сцепления не существует. Коробка передач с двойным сцеплением — это тип автоматической коробки передач, в которой используются два пакета сцепления. Один пакет обрабатывает нечетные передачи, а другой — четные.

Что такое пакет сцепления?

Пакет сцепления представляет собой узел фрикционных дисков, металла, пружин и поршней с механическим и / или гидравлическим приводом внутри корпуса автоматической коробки передач, который позволяет автомобилю переключаться между передачами.

Научитесь водить машину в Skip Barber Racing School

Изучить поведение, причуды и индивидуальность вашего автомобиля можно самостоятельно, но не на пустом месте. Пропущенная точка разрыва или фиксация цели на том дереве может означать погнутый бампер или серьезные медицинские счета. Зачем рисковать, если вы можете безопасно научиться водить машину у профессионалов Skip Barber Racing School?

Компания Drive стала партнером легендарной школы гонок Skip Barber, чтобы гарантировать, что при первом включении зажигания автомобиля вы не улетите в канаву.

Часто задаваемые вопросы о двойном сцеплении

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

A: Поверьте, вы не станете бабушкой, если у вас нет двойного сцепления в Subaru BRZ 2022 года.

A: В некоторых дизельных полуприцепах и некоторых гоночных автомобилях по-прежнему используются методы двойного сцепления.

A: Целью согласования оборотов является согласование частоты вращения двигателя со скоростью трансмиссии. Назначение двойного сцепления — согласовать входной вал двигателя с шестерней и выходным валом коробки передач, на которую вы переключаетесь. Если скорости не совпадают, он не сможет переключиться на передачу.

A: Если вы водите современный автомобиль с механической коробкой передач, двойное сцепление не требуется.По сути, это уже не хорошо и не плохо, хотя некоторые люди сказали бы, что это делает переключение более осознанным, что продлевает жизнь.

Давайте поговорим, прокомментируем ниже, чтобы поговорить с

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями. Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Прокомментируйте ниже, и давайте поговорим! Вы также можете написать нам в Twitter или Instagram. Вот наши профили.

Джонатон Кляйн: Twitter (@ jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Тони Маркович: Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Крис Тиг: Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Что такое двойное сцепление и как оно работает?

Разъяснения по проектированию YouTube

Двойное сцепление — это метод вождения, используемый исключительно в автомобилях с механической коробкой передач.Чтобы понять, как это работает, самое главное знать, что задействованы три системы: двигатель, сцепление и трансмиссия. Ваш двигатель вырабатывает мощность, сцепление передает эту мощность на трансмиссию, а трансмиссия передает мощность на ведущие колеса. Каждая из этих систем, выходной вал двигателя, сцепление и выходной вал трансмиссии, могут вращаться независимо.

Назначение сцепления — действовать как буфер между двигателем и трансмиссией, поэтому, когда скорости не совпадают, сцепление используется для синхронизации двух систем вместе.Однако скорость вращения выходного вала трансмиссии, вала, который передает мощность на ведомые колеса, зависит от того, на какой передаче находится трансмиссия. На более низких передачах двигатель будет вращаться быстрее относительно выходного вала трансмиссии. На высоких передачах выходной вал трансмиссии будет быстро вращаться относительно двигателя.

Джейсон Фенске

Так при чем здесь двойное сцепление? Чтобы понять, давайте предположим, что мы сейчас на четвертой передаче, мы замедляемся, и нам нужно переключиться на третью передачу.Как уже упоминалось, это означает, что мы будем переключать двигатель на более высокие обороты относительно скорости автомобиля. Вот где понимание независимой роли каждой системы имеет решающее значение. Когда вы нажимаете на сцепление для переключения на пониженную передачу, двигатель вращается сам по себе, в то время как сцепление и выход коробки передач по-прежнему вращаются вместе. Когда вы переводите рычаг переключения передач с четвертой на нейтральную (до перехода на третью передачу), теперь сцепление и трансмиссия вращаются отдельно. Двойное сцепление означает, что в этот момент вы отпускаете сцепление, когда трансмиссия все еще находится в нейтральном положении.Отпускание педали сцепления связывает двигатель и сцепление вместе, но выходной вал трансмиссии вращается быстрее, поскольку он связан с ведущими колесами.

Чтобы успешно переключиться на третью передачу, на этом этапе вы должны поднять обороты двигателя, нажав педаль акселератора, увеличивая скорость вращения двигателя, сцепления и третьей передачи (которая косвенно связана со сцеплением) до такая же скорость, как и у выходного вала коробки передач. Затем нажимается сцепление, селектор передач перемещается из нейтрального положения в третье, а затем сцепление отпускается, все это обеспечивает плавное переключение на пониженную передачу.

Повторение процесса, переключение с четвертой на третью: 1. Нажмите на педаль сцепления. 2. Установите переключатель передач в нейтральное положение. 3. Отпустите сцепление. 4. Постучите по дроссельной заслонке. 5. Еще раз нажмите на педаль сцепления. 6. Установите переключатель на третью передачу. 7. Отпустите педаль сцепления.

Понял? Теперь давайте добавим синхронизаторы. Почти все современные легковые автомобили с механической коробкой передач имеют синхронизаторы, что делает ненужным весь описанный выше процесс.Однако исторически сложилось так, что трансмиссии грузовых автомобилей большой грузоподъемности не имеют синхронизаторов. Синхронизатор предназначен для согласования скорости вращения выбранной передачи (которая связана со скоростью сцепления) со скоростью выходного вала трансмиссии. Это избавляет от необходимости дважды нажимать педаль сцепления, и вместо того, чтобы переводить рычаг переключения передач в нейтральное положение, вы можете сразу перейти к следующей выбранной передаче.

Зная, что в вашем автомобиле с механической коробкой передач используются синхронизаторы, вы можете подумать, что нет смысла разбираться в том, как использовать двойное сцепление.Однако есть еще определенные сценарии, в которых это может быть полезно. Если вы едете на красный свет при включенной нейтральной передаче, а свет загорается зеленым до того, как вы полностью остановитесь, вам может быть трудно включить первую передачу. Это связано с тем, что частота вращения на выходе трансмиссии сильно не совпадает с частотой вращения двигателя и сцепления. Когда автомобиль находится на нейтральной передаче, а ваша нога не нажата на сцеплении, если вы нажмете на дроссельную заслонку, затем нажмете сцепление, а затем попытаетесь переключиться на первую передачу, вы заметите, что это намного проще.Двойное сцепление не только позволяет вам включить первую передачу, когда вы уже двигаетесь, но также может продлить срок службы ваших синхронизаторов.

Для более наглядного объяснения того, как все это работает, посмотрите видео ниже.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

в механических коробках передач — обзор Сбой в работе синхронизатора

International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 4, Issue 1Ř, mber-2013

ISSN 2229-5518

Synchronizer Неисправность в работе механических коробок передач

— Обзор

UMESH WAZIR

Машиностроение ADE

Университет нефтегазовых и энергетических исследований, Бидхоли

Дехрадун, 248007, Уттаракханд, Индия

1455 Резюме

трансмиссии выполняются путем переключения зубчатых конических муфт, а не отдельных шестерен, поскольку шестерни всегда находятся в зацеплении.Сегодня синхронизаторы используются во всех механических трансмиссиях, включая грузовые и коммерческие автомобили. Большинство систем синхронизации запатентованы или защищены законом об авторском праве. В открытом доступе мало технической информации. Этот документ предлагается в качестве руководства, чтобы познакомить инженера с различными механизмами синхронизации зубчатых передач, используемыми в современных автомобилях. Представлен обзор с описанием применения, характеристик и ограничений текущего уровня технологии.

Подробно рассматриваются рабочие характеристики синхронизатора, неисправности и причины их отключения.И, наконец, читатель знакомится с будущими тенденциями в этой области. Понимание этого и связанных с ним проблем может привести проектировщика к практическому проектированию коробки передач.

Ключевые слова: ручной синхронизатор, производительность, неисправность, переключение передач, синхронизация, коробка передач

———————————  I ——— J ————— — S — ER

1.0 ВВЕДЕНИЕ

Коробка передач используется для переключения скорости вращения и крутящего момента, которые двигатель передает на ведущие колеса транспортного средства.Для этого используются разные передаточные числа.
Задача синхронизатора — довести следующее передаточное число (переключение вверх или вниз) до такой скорости, чтобы выходной вал и шестерни находились на одной скорости, чтобы обеспечить плавное переключение передач.
Раньше, когда «синхронизаторы» не использовались, приходилось использовать двойное сцепление для переключения передач на ходу. При каждом переключении передач приходилось дважды нажимать и отпускать сцепление, отсюда и название «двойное сцепление». Избегать столкновения шестерен — это искусство.

В современных автомобилях используются синхронизаторы с блокирующим кольцом, чтобы избежать двойного сцепления.[14]

2.0 Функция синхронизатора

2.1

Синхронизатор является механической частью коробки передач. Его цель — обеспечить, чтобы скорость входящей передачи была такой же, как и у синхронизирующей ступицы (прикрепленной к выходному валу). Для синхронизации шестерни и ступицы используются конусы трения.
Пока скорости синхронизируются, зацепление кулачков шестерни не происходит. Пока синхронизация (баланс моментов) не достигается, стопорное кольцо предотвращает любое зацепление втулки и собачьих зубцов.Это принцип кольца с замком / блокирующим кольцом. Рис. 1.

Синхронизаторы каждого производителя немного отличаются от других, но основная идея одна и та же.

IJSER © 2013

http: //www.ijser.or

4

Рис. 1.

1 Шестерня; 2 собачьих зуба; 3 синхронизирующее кольцо; 4 синхронизирующий хаб;

5. Пружина фиксатора; 6 фиксирующий шарик; 7. Переключающая втулка Рис. Источник [6]

2 3 7

a) b) c)

Рис. 2.

a) Гильза (7) перемещается из нейтрального в фиксирующее (синхронизирующее) положение, начинает наращивать фиксирующую (синхронизирующую) нагрузку

b) Синхронизирующее кольцо (3) Указатели , втулка входит в зацепление с фаской кольцо, Cone Torque нарастает, начинается синхронизация. Блокировка с собачьими зубьями (2) предотвращено

c) Шестерня (1) Скорость относительно кольца (3) и втулка (7) падает до нуля, синхронизация завершена, указатель фаски и втулка запирается с собачьими зубами (2)

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1456

Основные операции синхронизатора от нейтраль к зацеплению выглядит следующим образом: Рис. 2 .
 Втулка перемещается из нейтрального в фиксирующее (синхронизирующее) положение, начинает создавать фиксирующую (синхронизирующую) нагрузку
 Указатели стопорного кольца, втулка входит в фаску кольца, крутящий момент конуса увеличивается, начинается синхронизация
 Скорость передачи относительно кольца и втулка опускается до нуля, синхронизация завершена, индекс скошен и втулка блокируется

2,2

Простые законы инерции, динамического трения, изменения скорости и времени включения помогают оптимизировать синхронизацию [1], [ 4].
Отраженная инерция — Отраженная инерция — это полная инерция, которую синхронизатор должен синхронизировать, и она является функцией массы, радиального расстояния и передаточного числа.
Крутящий момент конуса — крутящий момент конуса, также называемый моментом синхронизации, является результатом силы трения между коническими поверхностями синхронизатора и шестерни, возникающей в результате внешнего усилия зацепления. зубья с фаской, прикладывающие осевую силу к зубам с фаской.(Как следствие усилия водителя переключения передач). Создаваемый индекс крутящего момента противоположен крутящему моменту конуса . Цель — Моментальный баланс

IJSER

International Journal of Scientific & Engineering Research Том 4, выпуск 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1457

3.0 Общие типы синхронизирующих механизмов

в настоящее время наиболее широко используемым типом синхронизатора является синхронизатор с блокирующим кольцом, который имеет механизм, предотвращающий зацепление зубьев муфты до завершения синхронизации; явный недостаток его предшественника — синхронизаторов с постоянной нагрузкой.
Блокирующие кольцевые синхронизаторы делятся на два типа —
распорка и тип штифта
Для увеличения синхронизирующего крутящего момента в некоторых синхронизаторах используются два или более синхронизирующих конуса, например Синхронизаторы с двумя или несколькими конусами

3,1

Самая ранняя форма синхронизатора Рис. 4, , обычно используемая в автомобильных коробках передач, известна как тип постоянной нагрузки [5] конусов прикладывается внешней ступицей, инициируемой движением втулки водителем.Пружина / шарик обеспечивают фиксирующую нагрузку. Основным недостатком синхронизатора постоянной нагрузки является то, что относительно легко преодолеть фиксатор и попытаться зацепить зубья муфты перед синхронизацией
 Хорошая история обслуживания
 Очень низкий уровень шума
 Малая производительность при ограниченном пространстве

 Требуется замена соседних шестерен для замены синхронизатора.

3 5,6 3

1 2 4 7 1

Рис. 4 Постоянная нагрузка

Синхронизатор.

Обратите внимание на отсутствие синхронизирующего кольца ref Fig1

Наиболее широко используемый тип синхронизатора в автомобильной промышленности называется синхронизатором с блокирующим кольцом. Это похоже на тип постоянной нагрузки, но с добавлением механизма, который механически предотвращает зацепление зубцов муфты до завершения синхронизации.
Части синхронизатора блочного типа показаны на рисунке Рис. 5 . Во время синхронизации муфта перемещается к выбранной передаче, толкая стопорное кольцо влево.Кольцо контактирует с буртиком ведомой шестерни и начинает синхронизировать скорости деталей.
Для завершения переключения зубья втулки проходят через зубья стопорного кольца и входят в зацепление с зубьями муфты / кулачками ведомой шестерни.
Наиболее широко используется в легковых автомобилях и грузовиках малой грузоподъемности. Обычно не используется в больших транспортных средствах из-за чрезмерной инерции системы. Многие компании используют этот тип в своих легковых автомобилях и малотоннажных грузовиках. Его основные характеристики:
 Очень резкое зацепление (что хорошо и предпочтительно)
 Меньшая чувствительность к сумме допусков

Fig5 Синхронизатор типа стойки Fig Источник [6]

Синхронизатор типа стойки 1 Gear; 2 собачьих зуба; 3 синхронизирующее кольцо; 4 синхронизирующий хаб; 5 пружин фиксации; 6 фиксирующий шарик; 7 Втулка переключения

 Втулка (7) Стойка (6) Нажимается пружиной (5) и входит в фиксатор втулки.Разница в скорости между шестерней (1) и ступицей синхронизатора (4) и момент сопротивления трения между конусами заставляют синхронизирующее кольцо 3 индексировать, а фаски втулки 7 и синхронизирующего кольца 3 входят в зацепление. Синхронизация начинается.

 Пока скорости разные, крутящий момент конуса будет больше, чем индексный крутящий момент Без переключения.

 При продолжающемся действии осевой силы скорости выравниваются и крутящий момент конуса уменьшается до нуля. Синхронизирующее кольцо позволяет втулке индексировать зуб по отношению к промежутку между зубьями.Шлицы втулки входят в зацепление с закрытыми концами собачьих зубцов и фиксаторами

. Синхронизация концов

IJSER © 2013

http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› řȱ

ISSN 2229-5518

1458

3,3

На рис. 6 показан синхронизатор штифтового типа. Приводная ступица насажена на вал и вращается вместе с ним.Наружное кольцо нарезано на торцы шестерен.

Узел стопорного кольца и штифта свободно прикреплен к приводной ступице. Когда приводная ступица перемещается вправо или влево, узлы стопорного кольца и штифта удерживают свободный установочный штифт напротив стороны отверстий в приводной ступице [4]
Приводная ступица не может зацепить шестерню из-за скошенной кромки упор на стопорном кольце и штифте в сборе. Когда все части вращаются одинаково, сила между штифтом и приводной ступицей уменьшается.
Ступица может перемещаться по большому основанию штифтов, а внутренние шлицы ступицы могут входить в зацепление со шлицами шестерни.
Незначительные фаски на штифте и приводной ступице, а также закругленные концы шлицев на ступице и шестерне позволяют этим деталям легко совмещаться и зацепляться. Применение грузовых автомобилей средней грузоподъемности. Его основные характеристики:
 Низкая стоимость

IJSER

 Высочайшая потенциальная тормозная способность для заданного пространства
 Низкая стоимость обслуживания (может не потребоваться замена смежной шестерни)
 Менее позитивное ощущение сцепления и некоторое сцепление
» щелчок ‘шум
 Может потребоваться установка регулировочных шайб в сборе

3.4

В этом синхронизаторе используются фрикционные диски и пластины, чтобы приводить в зацепление обе шестерни с одинаковой скоростью. блокиратор (2) едет дальше и приводится в действие шестерней синхронизатора (1). Барабан синхронизатора (4) приводится в движение выходной шестерней (6). Диски синхронизатора (3) удерживаются
барабаном, а разделительные пластины (7) удерживаются блокираторами. 1
Когда вилка переключения передач перемещает барабан вперед, диски синхронизатора и разделительные пластины соприкасаются, как показано.Блокиратор переходит в заблокированное положение на шестерне синхронизатора.
Дополнительное поступательное движение рычага переключения передач имеет тенденцию сжимать диски и пластины, чтобы соответствовать скорости синхронизатора, блокиратора и выходной шестерни. Как только скорость синхронизируется, сила тяги, блокирующая блокиратор в шестерне синхронизатора, снимается, и блокиратор отступает, позволяя барабану двигаться вперед и включать обе передачи. Его основные характеристики:
• Действие синхронизатора почти мгновенное. диск, пластина и барабан в сборе
 Повышенная инерционная способность системы

Рис. 6 Синхронизатор штифтового типа

2 3,7

4

5

6

Рис. 7 Синхронизатор дискового типа

IJSER © 2013

http: // www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1459

3.5

Синхронизаторы, такие как Porsche type, Рис. 9, , , используют фрикционный элемент с разъемным кольцом, который расширяется под действием синхронизирующего крутящего момента, увеличивая давление на границе раздела, что дополнительно увеличивает синхронизирующий крутящий момент. Синхронизатор типа Porsche, хотя и мощный, все же страдает проблемами, связанными с изменением материала и целостностью размеров.
В других синхронизаторах используется несколько конусов.
— Синхронизирующая сила применяется мгновенно в начале периода синхронизации и остается постоянной на протяжении всего периода.
— Моменты сопротивления не зависят от скорости во всем задействованном диапазоне скоростей и поэтому остаются постоянными в течение всего периода синхронизации.
Эти допущения влияют на точность расчета по-разному, в зависимости от типа сдвига, то есть сдвига вверх или вниз. предположение о том, что синхронизирующая сила применяется мгновенно в начале периода синхронизации, игнорирует эффект сопротивления масла в период между отключением текущей шестерни и соединением конусов. для сдвига вверх сопротивление имеет тенденцию синхронизировать элементы конуса, тогда как при сдвиге вниз сопротивление увеличивает дифференциальную скорость элементов конуса.поэтому теория предсказывает более короткое время синхронизации для переключений на повышенную передачу для заданного усилия рычага переключения передач.

Другое важное предположение, что динамический коэффициент трения остается постоянным в течение всего периода синхронизации, имеет наибольший эффект в начале синхронизации, когда протекторы
и канавки стеклоочистителя очищают поверхность от масла,

IJSER

Рис. 8 Многоконусная система.

Синхронизирующие крутящие моменты на отдельных конусах складываются для получения более мощного крутящего момента для данной нагрузки рычага переключения передач Рис. Источник [5]

Рис. 9 Тип Porsche.

Шестерня раздельного синхронизатора обладает эффектом самообвинчивания и очень мощна. синхронизатор действует на внутренний диаметр. При автоматической синхронизации кольца освобождаются — Рис. Источник [5]

4.0 Характеристики синхронизатора

Традиционная теория переключения передач была хорошо задокументирована в нескольких технических документах, и читателю предлагается ознакомиться с ссылками [1], [2 ], [14] и [5].
Тем не менее, влияние на сбой в работе упрощающего предположения, использованного при выводе традиционной теории, суммируется.
Упрощающие предположения, сделанные при выводе теории, следующие:
— Динамический коэффициент трения остается постоянным. через
динамический коэффициент трения остается практически постоянным в рабочем диапазоне
скоростей и температур, обычно встречающихся при работе синхронизатора.Эффект этого предположения состоит в том, чтобы заставить теорию предсказывать более низкие уровни силы синхронизатора как для понижающей, так и для повышающей передачи.
Более низкие температуры смазочного материала усиливают описанные выше эффекты, потому что более низкие температуры приводят к высокой вязкости масла, что, в свою очередь, увеличивает сопротивление коробки передач и время, необходимое резьбе и канавкам грязесъемника для очистки масла от конуса. поверхность.
Хотя нельзя ожидать, что теория даст точное предсказание абсолютной силы синхронизатора, необходимой для достижения заданного времени синхронизации, после того, как нефть будет удалена с поверхности, ее можно использовать для прогнозирования эффекта изменений в геометрии. или коэффициент трения.

4,1

Столкновение: происходит, когда конусы синхронизатора все еще имеют относительную скорость после того, как блокирующий механизм переместился в сторону, чтобы позволить шлицу муфты пройти

Жесткое переключение: происходит, когда расчетный крутящий момент синхронизатора не достигается во время синхронизация .. Либо существенная неисправность, либо это неправильная конструкция.

4.1.1 Столкновение
Столкновение происходит, когда конусы синхронизатора все еще имеют относительную скорость после того, как механизм блокировки сдвинулся в сторону, чтобы позволить

IJSER © 2013

http: // www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1460

шлиц муфты для прохода. Симптомы столкновения — это скрежет коробки передач во время переключения передач, вызванный столкновением зубьев муфты друг с другом. Различают полное столкновение, когда относительная скорость конусов высока, и частичное столкновение, когда относительная скорость конусов существенно снижается в результате их работы.
Общие причины столкновения:
 Низкий момент трения между чашкой и конусом.
 Высокий крутящий момент для перемещения муфты относительно синхронизирующих колец (индексирование).
 Эксцентриковая нагрузка конусов.
 Чрезмерное сопротивление после синхронизации.
 Неблагоприятное увеличение допусков на компонентах или чрезмерный износ конуса, препятствующий зацеплению конусов.
4.1.2 Жесткое переключение
Высокое усилие переключения во время синхронизации происходит либо из-за значительного сбоя в работе, т.е.е. Расчетный крутящий момент синхронизатора не достигается, или его конструкция неверна.
Высокое переключающее усилие после синхронизации может отличаться от небольшого крутящего момента
для данного коэффициента трения, но имеет большую тенденцию к заклиниванию, особенно если другие поверхностные факторы не контролируются жестко, то есть чистота поверхности, допуски на обработку. Чем больше угол конуса, тем меньше крутящий момент, но меньше вероятность заклинивания и более терпимо к изменению поверхностных факторов.
Производственные допуски для металлических конусов обычно составляют + / (-) 4 минуты; это может быть ослаблено, если один из элементов покрыт органическим или пластичным материалом, который имеет более низкий модуль упругости, чем металл.
Несоответствие угла конуса иногда вводится намеренно и может варьироваться от 2 минут для металлических конусов до 15 минут для конусов с органическим или пластиковым покрытием. Несовпадение углов обычно считается методом быстрого прилегания конусов, но мнения относительно его достоинств в предотвращении заклинивания конусов неоднозначны.
4..2 .2 Рисунок резьбы
Синхронизирующее кольцо обычно имеет резьбу. Назначение резьбы — обеспечить очищающие кромки, которые быстро сотрут масло с сопрягаемой поверхности.Этому очищающему действию способствует спиральная природа резьбы, которая обеспечивает выход масла. Чем быстрее масло выводится из поверхности раздела трения, тем быстрее у
увеличивается синхронизирующий крутящий момент и тем короче более высокая нагрузка, вызванная чрезмерным трением муфты и ступицы, до тяжелого состояния, при котором полное зацепление может быть полученным. Это последнее состояние может возникать либо на фасках штифтов или зубьев срезки, либо на фасоках целостных (индексирующих) зубцов муфты.Если неисправность возникает на скошенных фасках, возможные причины:
 Чрезмерное сопротивление в коробке передач из-за работы в холодном состоянии.
 Повреждение фаски или столкновение, которое снижает момент индексации.
 Неблагоприятное увеличение допуска, которое ухудшает индексацию.
 Несовпадение углов фаски сруба.
Если проблема возникает на фаске зубьев муфты, возможными причинами являются:
 Чрезмерное сопротивление в коробке передач из-за работы в холодном состоянии (высокая вязкость), столкновения компонентов или сопротивления сцепления.
 Повреждение фаски.
 Заклинивание конуса.
Заклинивание конусов, когда конусы заедают или скручиваются после синхронизации. Это может произойти при микроскопической сварке или переносе металла на границе раздела конусов, отклонении кольца или неправильных углах конуса.

4,2

4.2.1 Угол конуса
В общем, включенный угол конуса синхронизаторов составляет от
12 градусов до 14 градусов. Меньший угол конуса увеличивает время скольжения
.
Резьба различается по шагу и поперечному сечению, но обычно составляет 40 резьбы на дюйм для бронзы и 20 резьбы на дюйм для конусов, покрытых молибденом, пластиком или органическим фрикционным материалом.
Форма поперечного сечения резьбы не имеет решающего значения, но она должна иметь чистую острую кромку, чтобы прорезать масляную пленку и соскребать ее с поверхности раздела, а также иметь достаточную глубину, чтобы обеспечить выход масла. Резьба с острыми гребнями быстро прорежет масляную пленку, но вызовет высокие нагрузки на поверхность и, как следствие, высокую степень износа, поэтому резьбы следует чистить и обрабатывать после нарезания, чтобы получить плоский гребень.
4.2.3 Осевые канавки
Осевые канавки обычно, но не всегда, нарезаются на резьбовые конусы и имеют важное влияние на характеристики синхронизатора. Канавки способствуют диспергированию масла во время начального периода контакта и после этого способствуют разрушению гидродинамической масляной пленки.
Создание крутящего момента для конуса без осевых канавок будет длиннее и плавнее, чем для конуса с большим количеством канавок. Конусы с большим количеством канавок имеют повышенную склонность к заклиниванию.
Важно, чтобы при формировании этих канавок на концах резьбы не оставалось заусенцев, которые могли бы привариваться к сопрягаемой поверхности или препятствовать выходу масла из резьбы.
Обычно рекомендуется формировать осевые канавки перед обработкой резьбы, чтобы края были расположены под углом, чтобы уменьшить вибрацию инструмента при нарезании резьбы, и чтобы они были нарезаны

IJSER © 2013

http: // www. ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1461

глубже, чем корень нитей.
4.2.4 Геометрия поверхности
Обработка поверхности конусов оказывает значительное влияние на динамический коэффициент трения, особенно в период приработки. Конусы с шероховатой поверхностью имеют более высокий динамический коэффициент трения, чем конусы с гладкой поверхностью, как во время, так и после наплавки. Статический коэффициент трения менее чувствителен к изменению качества поверхности конусов.
Термин «чистовая обработка поверхности» применительно к конусам синхронизатора относится к форме и амплитуде шероховатости профиля в заданном направлении.профиль шероховатости в окружном направлении важен, потому что профиль с острыми выступами прорвет масляную пленку, что приведет к контакту металла с металлом конусов. Если материал сопрягаемого конуса мягкий, шипы будут стирать поверхность, а если материал сопрягаемого конуса жесткий, шипы отламываются, и произойдет абразивный износ.
Изготовленная отделка конуса должна быть как можно ближе к стабилизированной (т.е. полностью уложенной) отделке; чистота поверхности от 0.Обычно требуется 05-0.03 микрометр Ra.
Хороший контакт конических поверхностей важен для бесперебойной работы, поэтому важно строго контролировать такие специальные присадки производителя, как:
 Противозадирные присадки
 Противоизносные присадки
 Модификаторы трения
 Коррозия ингибиторы
 Ингибиторы окисления и т. д.
Включение присадок, особенно первых трех из указанных выше, может значительно повлиять на коэффициент трения, как статического, так и динамического.
Противозадирные и противоизносные присадки могут предотвратить или уменьшить склонность конусов к заклиниванию. Модификаторы трения влияют как на статический, так и на динамический коэффициент трения.

4,4

На комбинацию материалов для данного применения в основном влияют:
 Достаточно высокое и постоянное значение динамического коэффициента трения
 Устойчивость к заклиниванию конуса.

IJSER

допуски факторизации по овальности, соосности и прямоугольности.В частности, плохой контакт приводит к неполному разрушению масляной пленки, высокому локальному контактному давлению, снижению производительности и повышенной склонности к заклиниванию.
4.2.5 Углы фаски срубов
Крутящий момент, необходимый для индексации втулки относительно срезного кольца или штифта, согласовывается с крутящим моментом конуса путем изменения угла фаски. малые углы фаски приводят к пробоям до того, как произойдет синхронизация.
Совмещение фасок срезки и втулки может существенно повлиять на согласованность переключения передач.Плохо совмещенные фаски могут привести к повреждению и усложнению переключения передач.

4,3

Вязкость смазки влияет на скорость, с которой масло стирается с поверхностей конуса в начальный период синхронизации. . если резьба на синхронизирующем кольце не прорезает масло, требуемый момент трения может быть достигнут недостаточно быстро, чтобы предотвратить столкновение. Известно, что столкновения чаще возникают в холодных коробках передач, чем в горячих.
Вязкость смазки также влияет на момент сопротивления, который возникает в результате взбивания смазки. чем выше вязкость, тем больше крутящий момент сопротивления, который при низких температурах может стать значительным и вызвать резкое переключение передач или, в крайних случаях, предотвратить переключение.
4.3.2 Присадки:
Смазочные материалы для редукторов обычно состоят из базового минерального масла и

Комбинации материалов: Для наружного / внутреннего конуса почти всегда используется цементированная сталь с твердостью поверхности 60 по Роквеллу. , хотя конусы с молибденовым покрытием использовались с кольцами синхронизатора из спеченного железа или стали.Кольца синхронизатора, изготовленные из спеченного железа или стали, также использовались в приложениях, где коробка передач работает со смазкой SAE 20W / 50

(моторное масло).
Кольца синхронизатора обычно делятся на две категории; те, которые сделаны из высокопрочного материала, покрытого фрикционным материалом, и те, которые полностью сделаны из одного материала. Большинство колец синхронизатора производятся из одного из следующих сплавов на основе меди:

Во всех областях применения транспортных средств, от легковых до больших грузовиков, наблюдается тенденция к повышению способности переключать передачи и сокращению производственных затрат. Меньшее усилие на рычаге переключения передач, уменьшенный ход рычага переключения передач и более плавная работа рычага переключения передач способствуют повышению качества переключения передач.
Влияние переменного коэффициента трения на температурную зависимость сопротивления интенсивно исследуется. Так что шум. Пристальное внимание уделяется детальной конструкции элементов синхронизатора и рычагов переключения передач, чтобы уменьшить зазоры, инерцию и трение.
Внедряются синхронизаторы с несколькими конусами, в частности, на

IJSER © 2013

http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 1Řǰȱ ŽŒŽ– ‹Ž› ȬŘŖŗřȱ

ISSN 2229-5518

1462

исследуются более низкие коэффициенты трения и материалы с высокими коэффициентами трения, например спеченная бронза и органика.
ZF, ссылки [7], [11] и [12], представили пружинный механизм с превышением центра, геометрия которого такова, что он способствует зацеплению с минимальным сопротивлением расцеплению.
Кольца синхронизатора все чаще производятся путем спекания или литья под давлением и покрытия тонким слоем фрикционного материала, который может быть выбран из-за его фрикционных, а не прочностных характеристик.
Наиболее распространенными фрикционными материалами являются молибден, наполненные фторуглероды и композиты на органической основе [10]. Молибден обеспечивает твердое, но хрупкое покрытие с хорошими фрикционными свойствами. Заполненные фторуглероды и композиты на органической основе обладают хорошими фрикционными свойствами и хорошей устойчивостью к заклиниванию.
Новые материалы и производственные процессы используются для снижения затрат и повышения производительности:
 Поковка из порошкового металла для производства компонентов почти чистой формы и минимизации механической обработки.
 Лазерная и электронно-лучевая сварка для изготовления более дешевых нижних

SAE 680009.

[2] Профессор Эвен М. Эвен, Proc Theory of Gear Changing ,. ИМЕХЕ (AD, 1949-50)

[3] Newton & Steeds, The Motor Vehicle, Illffe

[4] Судья A W, Automotive Transmissions

[5] Mitchell, G Wilding A.W., Synchromesh Mechanisms, Automotive

Design Engineering, февраль 1966 г., стр. 64-69, 71-73 [6] ZF Sperrsynchronisierung (немецкий)

[7] Looman, Dr — Ing J, Механические коробки передач в автомобилях ., Конференция по проектированию приводных линий. 1970

[8] Розен, Крук, Экер, Меллгрен Синхронные механизмы: опыт работы с коробками передач для тяжелых грузовиков, Конференция по проектированию приводных линий. 1970

[9] Остен Дж. Синхронизирующие механизмы, Drive Line Engineering Conf.

1970

[10] Oster, P.и Pflaum, H, Трение и износ синхронизаторов в коробках передач с ручным переключением,., статья D19, Второй Конгресс IAVD Конструкция и компоненты транспортных средств, 1985

компонентов повышенной прочности, чтобы заменить дорогостоящие высокопрочные компоненты для снижения общей стоимости компонентов.
 Использование армированного волокном пластика для таких компонентов, как вилки переключения.
Базовая конструкция Borg Warner на протяжении многих лет была оптимизирована за счет новаторского использования / применения материалов и производственных процессов.Но основная проблема «противоположных критериев — или / или» малого угла конуса и самозажимания полностью не устранена. Разработка «Двухслойного углеродного покрытия» (Sulzer
®) заявляет о фрикционных характеристиках, которые помогают в достижении меньших углов конуса.
Электрически синхронизированное переключение передач — это новый способ решения проблемы с коробкой передач и новый способ создания легкого гибридного автомобиля. Электрическая машина используется для синхронизации скорости выходного и входного валов во время переключения передач.

Но, безусловно, наиболее важной тенденцией является обращение с синхронизаторами не изолированно, а как часть системы.

Благодарность

Автор благодарит профессора Г.