Меню Закрыть

Принцип работы синхронизатора кпп: Синхронизатор КПП: устройство и принцип работы

Содержание

Принцип работы синхронизатора коробки передач

При включении передачи (передвижения муфты (2)) сухарики (6) [рис. 1, а)] своей торцевой поверхностью нажимают на одно из блокирующих колец (7) и перемещают его. Конусная поверхность блокирующего кольца входит в соприкосновение с конусной поверхностью колеса первичного вала (либо шестерни (3) III передачи).

Рис. 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-53.

а) – Устройство синхронизатора:

1) – Вилка;

2) – Муфта;

3) – Шестерня;

4) – Ступица;

5) – Пружины;

6) – Сухарики;

7) – Блокирующие кольца;

8) – Зубчатый венец;

б) – Схема сил, действующих при работе синхронизатора.

Чтобы включить передачу, необходимо ввести в зацепление зубья муфты (2) с зубьями венца внутреннего конуса. Вначале зубья приходят в соприкосновение с зубьями кольца (7). На торцевой поверхности зубьев имеется скос под углом (β). Так как скорости вала и шестерни, которую надо с ним соединить, не равны, на скошенных поверхностях в процессе соприкосновения возникают силы, препятствующие осевому продвижению муфты (2).

На [рис. 1, б)]:

(N) – нормальная реакция;

(Tc) – окружная сила от момента трения между коническими  поверхностями синхронизирующего кольца и зубчатого колеса включаемой передачи;

(P) – сила, препятствующая включению передачи;

(F) – сила трения.

Подобрав значение угла (β), можно добиться, чтобы передачу невозможно было включить до тех пор, пока не исчезнут силы инерции, то есть пока не выровняются угловые скорости шестерни и вала. После выравнивания скоростей шестерни и вала требуется, чтобы зубья муфты (2) полностью вошли в зацепление с зубьями кольца (7) и через них с зубьями (8) шестерни. Для этого необходимо повернуть кольцо на некоторый угол до исчезновения зазора (δ). Усилие возврата кольца (7) в исходное положение зависит от угла (β). Чем меньше данный угол, тем легче повернуть кольцо. Этими соображениями руководствуются при определении угла (β).

Д

ля выдавливания с конических поверхностей трения масла и создания максимальной силы трения на конусной поверхности колец (7) нарезана мелкая резьба, через которую при прижатии кольца к конусу включаемого зубчатого колеса масло вытекает наружу.

17*

Похожие материалы:

Понятие. Принцип работы. Устройство… MOTORAN

Синхронизатор КПП – устройство, выравнивающее частоту вращения вала и шестерни КПП. Данный механизм необходимо особенно на высоких скоростях, так как нагрузка на шестерни уменьшается, а также снижается сила трения между деталями.

Устройство механизма

Устройство и описание элементов синхронизатора механической КПП:

  • Ступица. Посредством шлицов соединена с муфтой, обеспечивающей включение второй и третьей передачи.
  • Сухари. Расположены в специальных пазах ступицы, которые проточены под углом. Для того, чтобы сухари плотно сидели в пазах, на муфте предусмотрены пружины, фиксирующие их в пазах.
  • Кольца. Выполнены из бронзы и свободно вращаются при переключении, но при этом соединены с сухарями.
  • Шестерня второй передачи.
  • Шестерня третьей передачи.

Синхронизаторы коробки передач срабатывают при переключении на вторую или третью передачу (на которой расход топлива самый большой). Сцепка ступицы и шестерни достигается за счёт зубьев, расположенных на внешней стороне медных колец.

Медные кольца необходимы, так как они позволяют блокироваться муфте до полной синхронизации скоростей вращения вала и шестерни. Кольца выполнены в форме конуса, это способствует более надёжной сцепке с шестерней.

Синхронизаторы КПП могут быть следующих типов:

  • Двухконусные. Применяются наиболее часто, имеют стандартные конструктивные особенности, описанные выше.
  • Трёхконусные. Дополнительные элементы обеспечивают больше площадей для трения, достигается данный эффект установкой промежуточного кольца, работа которого в правильном распределении скоростей между валом и шестерней.

Принцип работы устройства

Для лучшего понимания работы механизма в сборе, следует подробно ознакомиться с последовательностью работы КПП, оснащённой синхронизатором.

Работа синхронизатора КПП:

  1. Нейтральное положение. Зацепления не происходит, так как муфта синхронизатора не взаимодействует с шестернями, которые вращаются на валу без каких-либо препятствий.
  2. Данное положение элементов соответствует и стандартным механическим коробкам передач.Происходит включение передачи. При этом муфта скользит в направлении шестерни, под действием силы от вилки КПП. Все элементы синхронизатора взаимосвязаны, поэтому одновременно с муфтой приводятся в движение сухари, пока не прижмутся к медному кольцу блокировки.
  3. Блокирующее кольцо не даст муфте двигаться дальше, так как его шлицы упираются в зубья муфты. Оно будет находиться в фиксирующем положении пока не произойдёт окончательная синхронизация обеих частот вращения – шестерни и вала.
  4. Достигнута синхронизация. Зубья муфты блокируют кольцо, заставляя его двигаться в обратную сторону. Препятствие пропадает, и муфта входит в зацепление с шестерней, это процесс является полным включением передачи.

Принцип работы синхронизатора механической КПП может показаться тяжёлым для понимания, но весь процесс происходит очень быстро, включение передачи занимает меньше одной секунды.

Основные неисправности синхронизатора КПП

Основной причиной снижения долговечности синхронизатора КПП является неправильная эксплуатация пользователем автомобиля. Слишком резкое или раннее переключение передач приводит к быстрому износу механизма и необходимости проведения досрочного ремонта или технического обслуживания.

Шестерни и валы КПП обычно изготавливаются из высокопрочной стали, обладающей низким порогом чувствительности к высоким температурным режимам. Именно поэтому данные элементы выходят из строя редко, проводить их замену следует одновременно с капитальным ремонтом двигателя.

Мелкие детали в синхронизаторе обладают не таким длительным сроком эксплуатации, например, медное блокирующее кольцо или сухари.

При переключении передач раздаётся шум или хруст

Проблема встречается очень часта, причиной подобного хруста является износ кольца блокировки, которое предотвращает движение муфты. Также подобный шум может вызвать основание, на котором находится блокирующее медное кольцо синхронизатора – коническая поверхность шестерни. Чтобы определить неисправность, достаточно добраться до синхронизатора, на поверхностях деталей будет выработка, а кольцо блокировки меняет свою форму.

Для переключения передач необходимо прилагать силу
При данной проблеме внимание следует уделить синхронизатору в сборе. При поломке синхронизатора переключение передач затруднительно, или не происходит вообще.

Последовательность замены:

  1. Снять КПП и очистить от грязи. 4 гайки крепят крышку, под которой болт, фиксирующий вилку пятой передачи. Вилку переместить вниз и добиться сцепки муфты и шестерни.
  2. Включить третью передачу и открутить гайки первичного и вторичного валов. Сдвинуть вверх ведомую шестерню пятой передачи, а также вилку вторичного вала.
  3. Снять синхронизатор и заменить на новый.При замене износившейся детали следует контролировать каждое движение, так как появление зазора между муфтой и шестернёй станет причиной повторной разборки МКПП.

Передача выключается самостоятельно

Причиной является износ муфты. Проблема серьёзная, многие автолюбители говорят, что передачу «выбивает». Обусловлено это тем, что при выработке зубцов на муфте, не происходит её качественного зацепления с шестерней передачи. Проверить муфту можно только сняв её.

Причиной такой неисправности становится банальная недостача масла в трансмиссии, или необходимость его замены. Если не уделять внимание замене масла в КПП, то трение между деталями становится более сильным, что приводит к их преждевременному износу. Поломки начнутся с блокирующих колец, что может привести к выходу из строя синхронизатора.

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!

Принцип работы синхронизатора КПП | MotorMania

На чтение 3 мин. Просмотров 647 Опубликовано Обновлено

Если бы в механической коробке передач автомобиля не было бы синхронизатора, то каждое переключение передач сопровождалось бы сильным шумом и чувствительным ударом. При этом водитель должен угадать скорость вращения шестеренок каждой передачи, чтобы они совпали. Именно в этот момент необходимо было бы переключать скорости в коробке передач без синхронизатора. Однако в наше время все механические коробки передач оснащены синхронизатором и это облегчает жизнь автомобилистам. В данной статье мы расскажем о принципах работы синхронизатора коробки переключения передач.

Основное назначение синхронизатора КПП

Синхронизатор коробки переключения передач необходим для того, чтобы с помощью синхронизации диапазонов вращения колес и двигателя минимизировать удары по шестеренкам КПП и продлить их срок эксплуатации. Иными словами синхронизатор уравнивает окружные скорости муфты сцепления и шестерни.

В современных механических коробках передач на легковых автомобилях синхронизатора обязательно присутствует. Однако, зачастую, он установлен только  передачи переднего хода. Задняя передача работает без синхронизатора. Именно поэтому она не включается при переходе на нее на высоких оборотах двигателя.

Переключение передач в КПП без синхронизатора

На грузовых автомобилях и тракторах коробки передач имеют до 15-20 ступеней. В таких коробках передачах не применяются синхронизаторы. Профессиональные водители умеют переключать передачи довольно быстро, чтобы не создавать задержки в работе коробки передач. В целом считается, что механическая коробка передач без синхронизатора намного дольше эксплуатируются по сравнению с КПП с синхронизаторами.

В таблице ниже описан алгоритм переключения передач в КПП без синхронизатора.

Шаг Описание
1. Ожидание момента сравнения значения окружных скоростей шестеренок разных ступеней Нахождение этого момента важно, чтобы переключиться на другую передачу без рывков и стуков.
2. Быстрый переход на нейтральную передачу Очень быстро выжимается сцепление и производят переход на нейтральную передачу для последующего быстрого перехода на новую передачу. Такой метод называется «двойной выжим».
3. Быстрый переход на более высокую передачу Сразу же после перехода на нейтральную передачу, мы быстро выжимаем сцепление и переходим на более высокую передачу. При этом мы увеличиваем обороты двигателя нажатием на педаль акселератора.

Принцип работы синхронизатора

Благодаря синхронизатору шестерни, которые участвуют в переходе с одной передачи на другую находятся в постоянном зацепленном состоянии между друг другом. От этого намного снижается шум от переключения передач, и коробка передач работает стабильнее. Это достигается за счет блокировки шестерней, которые получают крутящий момент от вала, на котором они находятся.

В конструкцию синхронизатора входят:

— ступица, крепящаяся на валу подвижной муфты;

— блокировочные кольца сухарей.

В современных роботизированных механических коробках передач, таких как немецкая DSG, синхронизатор управляется электроникой и сервоприводами. Благодаря этому на переключение передач тратится всего восемь миллисекунд.

 

[youtube url=»https://www.youtube.com/watch?v=CIxuNKXZFbM» width=»560″ height=»315″]

 

Синхронизатор коробки передач ваз 2109

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 877

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

Для чего нужны синхронизаторы КПП

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


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

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

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

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


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

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

Работа синхронизатора коробки передач

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

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

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


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

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

Синхронизатор КПП, уход, эксплуатация

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


Как порой бывает неприятно осознавать, что работа коробки нарушилась. Понимаешь это, когда переключение передач начинает происходить со скрежетом или проявляются другие ее дефекты. Чаще всего внешними признаками неисправности или сильного износа деталей синхронизатора, в том числе для ВАЗ 2109, могут быть:
  1. шум при работе КПП;
  2. затрудненное включение передач;
  3. самовыключение передач.

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

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

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

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Зачем нужен синхронизатор коробки передач

Опубликовано:

05.05.2016

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

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

Принцип работы синхронизатора коробки передач

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

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

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

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

Виды износов шестерён синхронизаторов и обслуживание коробки передач

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

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

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

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Как работает синхронизатор коробки передач? Новый вопрос, а для кого-то и новый термин — синхронизатор.

Да друзья, были времена, когда переключение передач на автомобиле было процессом комплексным, и, можно сказать, практически ювелирным.

Но, благодаря человеческой лени, являющейся двигателем прогресса, мы получили машины, которые не требуют лишних действий со стороны водителя и всячески упрощают процесс езды.

И речь пойдет даже не о модных автоматических коробках, а о старых, проверенных временем «механиках». Чтобы облегчить нашу с вами водительскую жизнь, в те еще «доавтоматные времена» и был придуман синхронизатор коробки передач.

В этой статье нам предстоит выяснить как он работает, как устроен и что вообще происходит во время переключения скоростей.

Конструкция синхронизатора

Синхронизатор состоит из следующих элементов:

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

Устройство синхронизатора

Основу узла составляет ступица, имеющая внутренние и наружные шлицы. С помощью первых она соединяется с валом коробки передач, перемещаясь по нему в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой.

Ступица имеет три паза, расположенных под углом в 120 градусов относительно друг друга. В пазах находятся подпружиненные сухари, которые помогают фиксировать муфту в нейтральном положении, то есть в тот момент, когда синхронизатор не работает.

Муфта служит для обеспечения жесткого соединения вала коробки передач и шестерни. Она находится на ступице, а с внешней стороны соединяется с вилкой коробки передач. Блокировочное кольцо синхронизатора необходимо для синхронизации частоты вращения при помощи силы трения, оно препятствует замыканию муфты до того момента, пока вал и шестерня не будут иметь одинаковую скорость.

Читайте также:  Назначение и принцип работы основных датчиков АКПП

Внутренняя часть кольца имеет форму конуса. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения и снизить усилие при переключении скоростей используются многоконусные синхронизаторы. Помимо одиночных применяются и двойные синхронизаторы.

Двойной синхронизатор помимо конического кольца, которое крепится к шестерне, включает в себя внутреннее и наружное кольца. Коническая поверхность шестерни здесь уже не используется, а синхронизация происходит за счет использования колец.

Синхронизированные КПП, что это означает

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

Синхронизатор коробки передач

Нужно сказать, что синхронизатор коробки передач – это устройство не из самых простых, хотя в нём нет ни капли электроники, а время его срабатывания занимает доли секунды.

В былые времена для переключения скорости в машине необходимо было несколько раз выжимать сцепление – одно нажатие отключало коробку от коленвала, а второе наоборот, подключало её обратно.

Понятное дело, что такая процедура не слишком удобна и от неё необходимо было каким-то образом избавиться. Помогла физика, механика и точный инженерный расчёт, в симбиозе которых и родился синхронизатор.

Необходим он для того чтобы выровнять частоту вращения вала и шестерней, благодаря чему переключение происходит аккуратно и без лишнего шума.

Одним словом, синхронизатор коробки передач упростил жизнь водителям, а также значительно увеличили ресурс механизмов коробки. Устанавливаются они, синхронизаторы,  для каждой передачи, иногда и для задней.

Назначение синхронизатора

Общий вид синхронизатора

Синхронизатором оснащаются все передачи современных КПП легковых автомобилей, включая передачу заднего хода. Его назначение в следующем: обеспечение выравнивания частоты вращения вала и шестерни, что является обязательным условием для безударного включения передач.

Синхронизатор не только обеспечивает плавность переключения передач, но и способствует снижению уровня шума. Благодаря элементу снижается степень физического износа механических деталей коробки, что, в свою очередь, влияет на срок службы всей КПП.

Кроме того, синхронизатор упростил принцип переключения передач, сделав его более удобным для водителя. До появления этого механизма переключение скоростей происходило с помощью двойного выжима сцепления и перевода коробки передач в нейтральную передачу.

Неисправности синхронизатора и способы их устранения

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

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

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

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

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.

Это компоненты, из которых состоит типичный узел синхронизатора. Эта особая конструкция используется в 5-ступенчатых трансмиссиях TREMEC T-5 и TKO.

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 коробок передач 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 зацепиться 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 скорости 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.

Вы можете увидеть блокиратор и фрикционные кольца TREMEC TR-6060 и Magnum слева и T-56 справа. Обратите внимание, что количество поверхностей трения определяет корзину как двойной или тройной конус.

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.

Как работают синхронизирующие передачи?

С момента своего создания автомобиль подвергался постоянному и неуклонному совершенствованию до такой степени, что средний автомобиль теперь обладает чрезвычайно умной и сложной инженерией.

Одним из наиболее впечатляющих компонентов любого автомобиля является его трансмиссия или «коробка передач», и, хотя большинство автомобилей не пользуются преимуществами этой технологии, синхронизированная коробка передач — это то, чем стремится быть механическая трансмиссия с одним сцеплением.По крайней мере, пока.

РАЗДВИЖНАЯ СЕТКА

Проблема, которую пытается решить каждая трансмиссия, заключается в том, как соединить две движущиеся части, вращающиеся с разной скоростью, не повредив их. Без помощи современной трансмиссии водителю пришлось бы попытаться вручную согласовать частоту вращения двигателя транспортного средства (об / мин) со скоростью трансмиссии (скорость колеса) после выключения предыдущей передачи и перед включением следующей — замедление переключения передач. , снижение скорости автомобиля и расход топлива.

Этот тип трансмиссии называется «скользящей зацепкой», поскольку вы должны задвигать шестерни в контакт друг с другом и выходить из него, при этом рычаг переключения передач непосредственно перемещает шестерни и контролирует контакт.

Из-за пределов погрешности, присущей попыткам согласования скоростей двигателя и колес, трансмиссия со скользящей сеткой подвержена повреждениям, вызванным трением шестерен друг о друга, когда скорости несовместимы.

Поскольку трансмиссии сконструированы точно с очень малыми допусками, небольшие фрагменты металла, которые могут отколоть шестерни, могут вызвать значительные повреждения, что приведет к дорогостоящему ремонту.По крайней мере, поскольку это самая простая передача, она также является самой надежной и может требовать большего наказания, чем другие типы передачи.

ПОСТОЯННАЯ СЕТКА

Система скользящей зацепления была впоследствии улучшена, чтобы создать теперь повсеместную трансмиссию «постоянного зацепления», которая, как вы можете догадаться, разработала метод переключения передач без прерывания соединения. Это стандартная система для большинства автомобилей.

Трансмиссия с постоянным зацеплением сместила проблему соединения двух движущихся частей с того места, где шестерни контактируют друг с другом, в место контакта шестерен с приводным валом, приводящим в движение колеса.Каждая шестерня была слабо связана с приводным валом, что позволяло шестерне вращаться с разной скоростью относительно вала и облегчало переключение передач.

Это было достигнуто с помощью устройства, называемого собачьей муфтой. Некоторые из них были расположены на приводном валу между шестернями и прикреплены к ведущему валу. При «переключении передач» именно эти муфты, а не шестерни, приводились в движение рукояткой, подталкивая их к контакту с шестернями. Свободно установленные шестерни уже будут двигаться с некоторой скоростью из-за их контакта с приводным валом, а движущаяся на полной скорости кулачковая муфта займет им остаток пути, поскольку они зацепятся друг с другом, что приведет к более плавному переходу.

СИНХРОМАТ

Коробки передач

Synchromesh — это усовершенствованная версия системы постоянного зацепления, хотя и менее распространенная. Он улучшает систему, добавляя еще один этап к процессу соединения шестерен с приводным валом через кулачковую муфту.

Он разделяет кулачковую муфту на две части — шестерню, прикрепленную к ведущему валу, называемую ступицей синхронизатора, и муфту вокруг него, которая может скользить вперед и назад, называемая муфтой переключения.

К самим зубчатым колесам был добавлен новый компонент — конус синхронизатора — и была введена еще одна подвижная часть, называемая кольцом синхронизатора, которая окружала конус.

Здесь все немного усложняется.

Втулки или втулки переключения передач теперь являются компонентами, управляемыми рычагом переключения передач, и они могут скользить наполовину в любом направлении на кольца синхронизатора. Это прижимает кольца к конусам синхронизатора, прикрепленным к шестерням, и из-за повышенного трения, вызванного расширяющимся конусом, он может либо ускорять, либо замедлять шестерню, чтобы соответствовать скорости втулки переключения и ступицы синхронизатора.

После того, как скорости будут достаточно точно согласованы, втулка может продолжать скользить по стопорному кольцу и напрямую зацепляться как с конусом, так и с шестерней, соединяя все вместе и передавая мощность на приводной вал.

Невероятно, но все это происходит за доли секунды, необходимые для переключения передачи, что обеспечивает еще более плавное переключение передач.

Итак, в следующий раз, когда вы будете плавно перемещаться по соотношениям, найдите время, чтобы оценить всю мысль и работу, которые были вложены в создание сложной системы зубцов, помогающих вам на вашем пути.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

Принцип, конструкция, работа, преимущества и недостатки

Синхронизированная коробка передач: принцип, конструкция, работа, преимущества и недостатки


Самая последняя версия модели постоянного зацепления — это синхронизированная коробка передач.Это трансмиссия с ручным управлением, в которой переключение передач происходит между вращающимися шестернями с одинаковой скоростью. Шестерни могут свободно вращаться или они могут быть заблокированы на валу компоновки в такой коробке передач. На самом деле Synchromesh — это усовершенствование собачьих объятий.

Синхронизатор является основным элементом этой трансмиссии стабилизации скорости. Синхронизатор — это муфта, которая позволяет компонентам вращаться с различной скоростью. Скорости трения конуса используются для синхронизации. Он состоит из двух частей, синхронизированного конуса и кольца Baulk.Конус — это часть массива, а часть синхронизатора — это часть кольца. Как только они начнут вращаться с правильной скоростью, кольцо мешка останавливает включение шестерен. Когда кольцо скользит по кругу, трение замедляет или ускоряет зубчатое колесо. Наконец, синхронизатор и шестерня будут сбалансированы и будут вращаться с одинаковой скоростью. К ним присоединены шестерни вала, при этом шестерни вала могут свободно вращаться.

Принцип:

В коробке передач всегда возникает проблема, когда устойчивая передача переключается на высокой скорости вместе с шестернями.Принцип гласит, что «шестерни трутся друг о друга до включения шестерни, а зацепление происходит после выравнивания скорости».


Конструкция:

Синхронизатор расположен между двумя шестернями. Итак, мы можем использовать одну единицу для двух передач. G1 и G2 представляют собой элементы в форме кольца, которые имеют внутренний зуб, который подходит к внешним зубам. F1 и F2 — скользящие элементы главного вала. h2, h3, N1, N2, P1, P2, R1, R2 — поверхность трения.


1. Главный вал Шестерни:

Диафрагменный вал используется для соединения синхронизирующих устройств и шестерен с выходным валом. На рис. B, C, D, E показаны шестерни, которые могут свободно вращаться с соответствующей шестерней промежуточного вала на главном валу в зацеплении. Там, где вал A вращается непрерывно, все изменения происходят в основном и промежуточном валах.

2. Шестерни промежуточного вала:

Это средний вал, по которому вращательное движение от вала столкновения к конечному выходному валу передается на шестерни соответствующего размера.Согласно рис. Фиксированные шестерни на промежуточном валу (кожухе) — это U1, U2, U3, U4.

3. Вал сцепления:

Это вал, используемый в качестве вставного вала в коробке передач, когда мощность двигателя передается на коробку передач.

4. Конусная синхронизация:

На боковой стороне устройства есть две кнопки, которые можно использовать. Первый — это полый конус, а второй — кольцо собачьих зубов. Шестерня состоит из конусов и зубьев, контактирующих с синхронизатором.

5. Синхронизаторы:

Это специальное оборудование для переключения передач в коробках синхронизаторов с коническими канавками, вырезанными на их поверхности, которые обеспечивают фрикционный контакт с оборудованием, подлежащим зацеплению, так что скорость главного вала, промежуточного вала и охватывающего вала составляет выровненный, что, по сути, обеспечивает более плавное переключение передач.

6. Рычаг переключения передач:

Это рычаг переключения передач, управляемый водителем и используемый для выбора соответствующей передачи i.е. 1, 2, 3, 4, 5 или задняя передача.

Рабочий:

Промежуточный вал синхронизатора напрямую связан с поршнем, но когда муфта выведена из эксплуатации, она вращается свободно. Синхронизация — это подходящая скорость, на которой ваши зубья закреплены, для достижения требуемой скорости выходного вала. Потому что шестерни всегда были пристегнуты.


1. Работа первой передачи:

Для первой передачи, кольцевой части вала и скользящей части, например.грамм. G2 и F2, двигайтесь влево, пока конусы P1 и P2 не наткнутся. Тогда трение пропорционально его скорости. Как только G2 сравняется с его оборотами в минуту, он сдвигается дальше влево и соединяется с зубцом L2. От шестерни сцепления B к промежуточному валу шестерня U1 перемещается с ходу. После этого движение передается промежуточному валу U3 и шестерне D главного вала. Оттуда движение передается на F2, рычаг и последний толчок на главный вал.

2. Работа второй передачи:

Кольцевой вал для двух шестерен и скользящие элементы, т.е.е. G1 и F1 сдвигаются вправо до того, как конусы N1 и N2 заморозятся. Тогда трение равно его размеру. G1 перемещается дальше вправо и входит в зацепление с оборудованием. Перемещение от ковшовой шестерни B к погрузочной шестерне U1 переключается. Движение передается от U1 к U2. Шестерня C главного вала перемещается от U2. Затем движение передается на ползунок F1. Вместо этого она направляется в последний путь к главной шахте.

3. Работа верхней передачи:


Движение осуществляется от кластерной шестерни B к скользящему элементу F1 для высшей передачи или прямой передачи.Затем шпоночный вал от F1. Вы перемещаете G1 и F1 влево. Это случилось.

4. Работа передачи заднего хода:

Для передачи заднего хода переключение с шестерни сцепления A на шестерню вала U1 передается. Оттуда перемещается оборудование U4, а затем перемещается промежуточное оборудование U5. Главный вал E, скользящий элемент F2 и второй вал для конечного перемещения оттуда к другому. Это достигается переключением G2 вправо. Промежуточная передача ведет к передаче заднего хода.

Преимущества:

  • Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
  • Нет потери передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса при переключении передач.
  • Двойное сцепление не требуется.
  • Меньше вибрации.
  • Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерен.

Недостатки:

  • Вымогательство из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
  • Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не зацепляются, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежет, когда они стучат друг о друга.
  • Неправильное обращение с шестерней может легко повредить ее.
  • Не может выдерживать более высокие нагрузки.

Что такое синхронизирующая коробка передач? | Принцип синхронизирующей коробки передач | Конструкция синхронизирующей коробки передач

Что такое синхронизирующая коробка передач?

  • Последней версией сетчатой ​​модели констант является синхронизирующая коробка передач.Это коробка передач с ручным управлением, в которой переключения передач происходят между вращающимися шестернями с одинаковой скоростью. шестерни могут вращаться свободно, или они могут быть заблокированы на валу раскладки в такой коробке передач.
  • Synchromesh — это, собственно, модернизация собачьих объятий. Синхронизатор является основным компонентом этой скорости, которая стабилизирует передачу. Синхронизатор — это муфта, которая позволяет компонентам вращаться с разной скоростью. Конусы используются для синхронизации движений трения.
  • Он состоит из двух синхронных частей — центрального конуса и болтового кольца.Конус является частью массива, а часть синхронизатора — кольцевой частью. Как только они начнут вращаться с правильной скоростью, кольцо мешка останавливает задействованную шестерню. когда кольцо входит в круг, трение замедляет или ускоряет зубчатое колесо.
  • Наконец, синхронизатор и скорость передачи будут сбалансированы и вращаются с одинаковой скоростью. к ним прикреплены шестерни вала, в то время как шестерни вала могут свободно вращаться.

Также читайте: Работа коробки передач с постоянным зацеплением | Что такое коробка передач с постоянной сеткой? | Различные передаточные числа в коробке передач с постоянным зацеплением | Конструкция редуктора постоянного зацепления

Конструкция синхронизирующей коробки передач

Синхронизатор находится между двумя шестернями.Таким образом, мы можем использовать одну единицу для двух передач. G1 и G2 представляют собой элементы в форме кольца с внутренними зубьями, которые подходят к внешним зубьям. F1 и F2 — скользящие элементы главного вала. h2, h3, N1, N2, P1, P2, R1, R2 — поверхности трения.

Шаг — 1. Шестерня главного вала
  • Вал диафрагмы используется для соединения проходящих устройств и шестерен с выходным валом.
  • Согласно рис., B, C, D, E — шестерни, которые могут свободно вращаться на главном валу в зацеплении с соответствующими шестернями на соответствующем валу.
  • Если вал A вращается непрерывно, все изменения происходят в главном и левом валах.

Шаг — 2. Макет шестерни:
  • Это средний вал, на котором происходит вращательное движение от вала столкновения к конечному выходному валу на шестерне подходящего размера.
  • Фиксированные шестерни на промежуточном валу (Лашель): U1, U2, U3, U4, как показано на рис.

Шаг — 3. Вал сцепления:
  • Это вал, используемый в качестве вала, вставляемого в коробку передач, когда мощность двигателя передается в коробку передач.

Шаг — 4. Конус синхронизатора
  • На боковой стороне используемого устройства есть две кнопки.
  • Первый — полый конус, а второй — кольцо из собачьих зубов.
  • Шестерня входит в контакт с раковиной и зубьями.

Шаг — 5. Синхронизатор:
  • Эти коробки синхронизаторов имеют специальные устройства переключения с коническими канавками на поверхности, которые обеспечивают фрикционный контакт с кованным оборудованием, так что главный вал, вал и вал зажима имеют одинаковую скорость, что, по сути, является переключением шестерни обеспечивает плавность.

Шаг — 6. Рычаг переключения передач:
  • Это рычаг переключения передач, которым управляет водитель и который используется для выбора соответствующих передач, то есть 1, 2, 3, 4, 5 или передачи заднего хода.

Также читайте: Разница между ортогональной и косой резкой | Ортогональная обработка

Принцип синхронизирующей коробки передач

  • В коробке передач всегда возникает проблема, когда неподвижная шестерня перемещается вместе с шестерней на более высокой скорости.
  • Принцип гласит, что «шестерни стираются друг с другом до включения передачи и включаются после выравнивания скорости».

Также читайте: Что такое система зажигания от магнето | Как работает система зажигания | Как работает магнето | Что делает магнето | Система зажигания магнето

Работа синхронизирующей коробки передач
  • В синхронизаторе зацеп непосредственно связан с поршнем, но когда муфта выведена из эксплуатации, она вращается свободно.
  • Synchro — это правильная скорость, с которой ваши зубы затачиваются, чтобы достичь требуемой скорости выходного вала, потому что шестерни всегда были ускорены.

Шаг — 1. Функции первой передачи:

  • Для первого зубчатого колеса часть коронного вала и скользящая часть, например, G2 и F2, P1 и P2, поворачивают влево до трения конуса.
  • Тогда трение пропорционально его скорости. Как только G2 сравняется с его оборотами, он смещается вперед влево и соединяется с зубцом L2.
  • Шестерня сцепления B перемещается со скоростью от шестерни Lesheft U1. Позже движение передается на промежуточный вал U3 и шестерню главного вала D.
  • Оттуда; движение получает последний толчок на F2, рычаге и главном валу.

Шаг — 2. Работа второй передачи:

  • Кольцевой вал двух шестерен и скользящих элементов, то есть G1 и F1, смещается вправо перед конусами N1 и N2. Тогда трение будет равно его размеру.
  • G1 был перемещен вправо и зацеплен с механизмами.
  • Перемещение от зубчатой ​​передачи B ковша к погрузочной передаче U1 было изменено.
  • Предложение будет передано от U1 к U2. Шестерня C главного вала переключается с U2. Затем движение передается на ползунок F1. Вместо этого она отправилась в последний путь к главной шахте.

Шаг — 3. Работа верхней передачи:

  • Эта скорость передается от кластерной шестерни B к высшей передаче или скользящего компонента F1 для прямой передачи.Затем шпоночный вал от F1. Вы перемещаете G1 и F1 влево. Такое случается.

Шаг — 4. Работа задней передачи:

  • Для передачи заднего хода переключатель передается с шестерни сцепления A на шестерню вала U1. Оттуда перемещается кружевной круг U4, а промежуточный инструмент U5 перемещается снова.
  • Главный вал E, скользящий элемент F2 и, наконец, вал, переходящий со второго на второй.
  • Это достигается переключением G2 вправо.
  • Промежуточная передача ведет к передаче заднего хода.

Также прочтите: Что такое сигма-компаратор | Построение сигма-компаратора | Применение Sigma Comparator | Преимущества компаратора Sigma | Недостатки Sigma Comparator

Преимущества синхронизирующей коробки передач
  • Плавное и бесшумное переключение передач, которое лучше всего подходит для автомобилей — без потери передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам во время переключения передач.
  • Двойное сцепление не требуется. Низкая вибрация.
  • Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерен.

Также читайте: Что формируется | Типы формовки | Формовочный процесс в производстве | Процессы обработки металлов давлением | Формовочные работы

Недостатки синхронизирующей коробки передач
  • Распространяется благодаря высокой стоимости изготовления и количеству движущихся частей.
  • Когда зубья соприкасаются с шестернями, зубья не зацепляются, поскольку они вращаются с разной скоростью, что приводит к сглаживанию звука громкого скрежета.
  • Неправильное обращение с шестернями может легко привести к повреждению.
  • Не выдерживает высоких нагрузок.

Также прочтите: Что такое компаратор | Типы компараторов

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Неисправность в работе синхронизатора

в механических коробках передач — обзор

Неисправность в работе синхронизатора в механических коробках передач — обзор

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

Руководство пользователя 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 имеется мало технической информации. Этот документ предлагается в качестве руководства для ознакомления инженера с различными механизмами синхронизации зубчатых колес, используемыми в современных автомобилях. Представлен обзор с описанием применения, возможностей 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 переключение 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 было искусством

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

2,0 Функция синхронизатора

2,1

Объектив синхронизатора

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 зубчатого колеса и ступицы используются конусы трения.
Пока скорости синхронизируются, зацепление кулачков зубчатого колеса не происходит. Пока синхронизация (баланс моментов) не достигается, блокирующее кольцо предотвращает любое зацепление втулки и зубцов собачки.Это принцип кольца блокировки / блокировки. 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 концентратор;

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

2 3 7

a) b) c)

Рис.

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

b) Синхронизирующее кольцо (3) Указатели , втулка входит в фаску 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

Основные уравнения


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, создаваемой 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 Volume 4, Issue 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.
Синхронизаторы с блокирующим кольцом делятся на два типа —
Стойка 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

Синхронизатор с постоянной нагрузкой

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 зубьев муфты до завершения синхронизации.
Части синхронизатора блочного типа показаны на рис. , 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 концентратор; 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 зубов и фиксаторами

. Синхронизация концов

IJSER © 2013

http://www.ijser.org

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

ISSN 2229-5518

1458

3,3

Блокирующий синхронизатор штыревого типа

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 пальце 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

Синхронизатор дискового и пластинчатого типа


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

Others

Синхронизаторы, такие как Porsche type, Рис. 9 , используйте 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 вариациями материала и целостностью размеров.
В других синхронизаторах используются 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 при заданной нагрузке на рычаг 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 рекомендуется ознакомиться с ссылками [1], [2] ], [14] и [5].
Тем не менее, влияние на сбой в работе упрощающего предположения, использованного при выводе традиционной теории, суммировано
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, поскольку более низкие температуры приводят к высокой вязкости масла, что, в свою очередь, увеличивает сопротивление коробки передач и время, необходимое резьбам 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 масло будет удалено с поверхности, ее можно использовать для прогнозирования эффекта изменений геометрии. или коэффициент трения.

4,1

Что такое сбой в работе

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 Hard Shifting
Высокое усилие при переключении 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 усилие переключения после синхронизации может отличаться от небольшого крутящего момента
для данного коэффициента трения, но имеет большую тенденцию к заклиниванию, особенно если другие факторы поверхности не контролируются жестко, то есть чистота поверхности, допуски обработки. 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 принимается как метод 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 кромках, возможные причины:
 Чрезмерное сопротивление в коробке передач из-за работы в холодном состоянии.
 Повреждение фаски или столкновение, которое снижает момент индексации.
 Неблагоприятное увеличение допуска, ухудшающее индексацию.
 Несовпадение углов фаски сруба.
Если неисправность возникает на фаске зубьев муфты, возможные причины:
 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

Влияние геометрии на работу синхронизатора:

4.2.1 Угол конуса
В общем, включенный угол конуса синхронизаторов составляет от
12 градусов до 14 градусов. Более низкий 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 работу 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 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 сопрягаемый материал твердый, 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 микрометра Ra.
Хороший контакт конических поверхностей важен для безотказной 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, указанных выше, может значительно повлиять на коэффициент трения, как статический, так и динамический.
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

Влияние материалов на работу синхронизатора

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 срезки
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.
Сопряжение скошенной кромки и втулки может существенно повлиять на согласованность переключения передач.Плохо совмещенные фаски могут привести к повреждению и усложнению переключения передач.

4,3

Влияние смазки на работу синхронизатора:

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 цементируемая 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:

Алюминиевая бронза

12

Марганцевая бронза

Обычно кованые, высокопрочные

Обычно литье под давлением, хорошая износостойкость

Кремний-марганцевая бронза

Хорошая прочность, хорошие износостойкость

9001 9000 Текущие тенденции

Во всех областях применения транспортных средств, от легковых до больших грузовиков, наблюдается тенденция к повышению способности смены и снижению 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 активно исследуется. Так же 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 соотношения 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 изготавливаются 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 трансмиссиях с ручным переключением,., статья D19, Второй Конгресс IAVD Конструкция и компоненты автомобилей, 1985

компонентов повышенной прочности, чтобы заменить дорогостоящие высокопрочные компоненты, чтобы снизить общую стоимость компонентов.
 Использование пластиков, армированных волокном, 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.Г. Шастри за его поддержку и руководство.

Ссылки

[1] Социн, Р. Дж. И Уолтерс, Л. К., Синхронизаторы с механической трансмиссией,

[11] Далзелл Джон, Более прочные коробки передач, переключение зажигалок от ZF

[12]. Конструирование оборудования автомобильного инженера на конкурентном рынке; Части 1 и 2, декабрь 1986, стр. 14–16, апрель / май, стр. 21-22

[13] Power Metal Parts For Automobile Applications Part II, Mocaeski

S, and Hall, D.W. SAE 850458.

[14] Умеш Вазир. Введение в синхронизаторы с механической коробкой передач; Ijeted Issue 3 Vol 5, Issn 2249-6149, pg 422-428, Sept 2013

IJSER © 2013

http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume4, Issue 12, December- 2013

ISSN 2229-5518






IJSER! B) 2013

http: //www.ijser. org

1463

Полные сведения о синхронизированной коробке передач

Синхронизирующая коробка передач — это последняя версия типа постоянного зацепления.Это трансмиссия с ручным управлением, в которой переключение передач происходит между шестернями, которые уже вращаются с одинаковой скоростью. В этом типе коробки передач шестерни могут вращаться свободно или они заблокированы на валу компоновки. Synchromesh — это действительно улучшение собачьего сцепления. Синхронизатор — основная часть этой коробки передач, которая стабилизирует скорость. Синхронизатор — это своего рода муфта, которая позволяет компонентам вращаться с разной скоростью. Для синхронизации скоростей используется конусное трение. Этот синхронизатор состоит из двух частей: конуса синхронизатора и уплотнительного кольца.Конус является частью шестерни, а кольцо — частью синхронизатора. Запирающее кольцо предотвращает включение шестерен до того, как они начнут вращаться с правильной скоростью. При зацеплении кольцо будет постепенно входить в конус, и трение будет замедлять или ускорять зубчатое колесо. Наконец, он стабилизирует скорость синхронизатора и шестерни и, таким образом, вращается с одинаковой скоростью. Шестерни промежуточного вала прикреплены к нему, в то время как шестерни на главном валу могут свободно вращаться на нем.

Синхронизирующая коробка передач:

Принцип:

В коробке передач всегда есть трудности с включением неподвижной шестерни, когда шестерни уже вращаются с высокой скоростью.Принцип гласит: «Перед включением шестерен они приводят в фрикционный контакт друг с другом, а после выравнивания скорости происходит включение».

Конструкция:

Синхронизатор расположен между двумя передачами. Итак, мы можем использовать одну единицу для двух передач. G1 и G2 представляют собой элементы в форме кольца, которые имеют внутренний зуб, который подходит к внешним зубам. F1 и F2 — скользящие элементы главного вала. h2, h3, N1, N2, P1, P2, R1, R2 — поверхность трения.

1. Главный вал Шестерни:

Шлицевой вал используется в качестве выходного вала, на котором установлены синхронизаторы и шестерни. Согласно рис. B, C, D, E — это шестерни, которые могут свободно вращаться на главном валу в зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала. Пока вал A вращает все шестерни главного вала, промежуточный вал вращается непрерывно.

2. Шестерни промежуточного вала:

Это промежуточный вал, на котором установлены шестерни подходящего размера, и используется для передачи вращательного движения от вала сцепления к конечному выходному валу.Согласно рис. U1, U2, U3, U4 — неподвижные шестерни на промежуточном валу (промежуточном валу).

3. Вал сцепления:

Это вал, используемый в качестве входного вала в коробке передач, поскольку он передает выходной сигнал двигателя на коробку передач.

4. Конусный синхронизатор:

Сторона включаемой шестерни имеет две особенности. Один — полый конус, а другой — конус, окруженный кольцом собачьих зубов. Шестерня выполнена конусом и зубьями, с которыми контактирует синхронизирующий механизм.

5. 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 зацепиться, чтобы выровнять скорость главный вал, промежуточный вал и вал сцепления, что, в свою очередь, обеспечивает более плавное переключение передач.

6. Рычаг переключения передач:

Это рычаг переключения передач, управляемый водителем и используемый для выбора соответствующей передачи i.е. 1, 2, 3, 4, 5 или задняя передача.

Рабочий:

В синхронизирующей коробке передач Промежуточный вал соединен с двигателем напрямую, но при выключенном сцеплении он свободно вращается. Поскольку шестерни все время находятся в зацеплении, синхронизатор устанавливает промежуточный вал на нужную скорость, чтобы зубья упора зацепились, чтобы достичь желаемой скорости выходного вала.

1. Работа первой передачи:

Для первой передачи, коронный вал и скользящие элементы, т.е., G2 и F2 перемещаются влево до тех пор, пока конусы P1 и P2 не соприкоснутся. Тогда трение уравнивает их скорость. Как только их скорости становятся равными, G2 сдвигается влево и входит в зацепление с зубьями L2. Движение передается от шестерни сцепления B к шестерне промежуточного вала U1. Затем он переходит к промежуточному валу U3, и движение передается на шестерню D главного вала. Оттуда движение передается на F2, который является скользящим элементом, а затем на главный вал главной передачи.

2. Работа второй передачи:

Для второй передачи коронный вал и скользящие элементы i.е., G1 и F1 движутся вправо до тех пор, пока конусы N1 и N2 не будут тереться друг о друга. Тогда трение уравнивает их скорость. G1 сдвигается вправо, так что он входит в зацепление с шестерней. Движение передается с шестерни сцепления B на шестерню промежуточного вала U1. От U1 движение передается на U2. От U2 он переключается на шестерню C главного вала. Затем движение передается на скользящий элемент F1. Затем он переходит к главному валу главной передачи.

3. Работа высшей передачи:

Для высшей передачи или прямой передачи движение передается непосредственно от шестерни сцепления B к скользящему элементу F1.Затем от F1 к главному валу. Это делается перемещением G1 и F1 влево.

4. Работа передачи заднего хода:

Для передачи заднего хода движение передается от шестерни муфты A на шестерню промежуточного вала U1. Оттуда он передается на шестерню промежуточного вала U4, а затем на промежуточную шестерню U5. Оттуда к шестерне E главного вала, затем к скользящему элементу F2, а затем к главному валу главной передачи. Это делается перемещением G2 вправо. Промежуточная передача помогает достичь передачи заднего хода
.

Преимущества:

  • Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
  • Нет потери передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса при переключении передач.
  • Двойное сцепление не требуется.
  • Меньше вибрации.
  • Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерен.

Недостатки:

  • Вымогательство из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
  • Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не зацепляются, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежет, когда они стучат друг о друга.
  • Неправильное обращение с шестерней может легко повредить ее.
  • Не может выдерживать более высокие нагрузки.

Речь идет о синхронизирующей коробке передач. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею с друзьями в социальных сетях.Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.

Синхронизатор для механической коробки передач | multibody.net

Мардеган Алессандро — [email protected]
обновлено в июле 2017 г.

Введение

Целью проекта является анализ механизма синхронизатора механической коробки передач. В литературе встречается много типов синхронизаторов:

  • Штифт (также известный как тип Кларка)
  • типа «Балукинг»
  • Рычаг
  • и др.

Рис.1

На фиг.1 представлен покомпонентный вид узла синхронизатора забивного типа; для дальнейших шагов детали называются, начиная слева:

  • Вал
  • Шестерня
  • Муфта синхронизатора
  • Кольцо синхронизатора
  • Ступица синхронизатора
  • Толкатель конуса синхронизатора или («фиксатор стойки»)
  • Кольцо синхронизатора (для зеркальной части механизма)
  • Муфта скольжения

(По следующей ссылке можно увидеть, как смонтировать сборку https: // youtu.be / CNz1COQIo38)

Принцип работы можно описать 8 основными шагами:

  1. Первый свободный ход: муфта перемещается в осевом направлении из нейтрального положения без значительного механического сопротивления и заставляет стопорную поверхность соприкасаться с поверхностью кольца синхронизатора. В этой фазе осевая скорость высока, а осевая сила низка.
  2. Начало синхронизации угловой скорости: сила фиксации создает момент трения, который заставляет кольцо вращаться в доступном пространстве в углублениях ступицы синхронизатора; масло между поверхностями конусов удаляется, и шлицевые фаски синхронизирующего кольца и втулки получают максимальную площадь контакта и высокий коэффициент трения .
  3. Синхронизация угловой скорости: Эта фаза завершается, когда шестерня, синхронизирующее кольцо и втулка имеют одинаковую угловую скорость. В противном случае равновесие осевых и тангенциальных сил, приложенных к шлицевым фаскам, препятствует продолжению процесса переключения передач.
  4. Вращение кольца синхронизатора: Кольцо синхронизатора, которое ранее было нагрето за счет рассеянной энергии трения, теряет тепло и застревает на конусе из-за уменьшения диаметра . Смещение втулки поворачивает синхронизирующее кольцо и шестерню сцепления, в то время как фаски остаются в контакте.
  5. Второй свободный ход: муфта движется вперед в осевом направлении до тех пор, пока не приблизится к шлицевым фаскам шестерни сцепления.
  6. Начало второй выпуклости: Поскольку между поверхностями фаски необходимо пробить масло, требуется увеличение осевого усилия для поддержания осевой скорости втулки. По мере выпуска масла эта осевая сила увеличивается. Это прекращается, когда составляющая тангенциальной силы на фаске достаточно высока, чтобы повернуть синхронизирующее кольцо, которое застряло в конусе .
  7. Вращение шестерни: Осевое усилие, необходимое для вращения шестерни, зависит от относительного положения шлицев втулки и зубчатых колес (получено в конце синхронизации, фаза 3)
  8. Окончательный свободный полет: шестерня включена.

(Курсив использован для темы, не рассмотренной в данной работе)

Настоящая система работает с маслом, и поверхность трения имеет определенный профиль с канавками, которые позволяют маслу стекать из зоны трения.В первом анализе для упрощения модели влияние канавок и взаимодействие масла не учитывалось. Основными силами, рассчитываемыми в этой модели, являются момент трения, момент блокировки и сила вилки.

Fork Force находится на скользящей втулке и дает ускорение этому телу. В фиксаторе стойки эта сила связана с силой пружины с:

Формула фиксатора амортизатора

Фиксатор амортизатора

Где µ sl = µ d = 0,16; φ = 60 °

Коэффициент динамического трения, предложенный в справке ADAMS, составляет µ d = 0,16; для дальнейшего изучения целесообразно заменить на µ d = 0,11 ÷ 0,14 согласно [2], [4].

Блокирующий момент или индексный крутящий момент (крутящий момент, который создается, когда зубья втулки взаимодействуют с зубьями кольца синхронизатора)

Физическая модель блокирующего момента

Формула блокирующего момента

Где µ с = µ d = 0,16; угол фаски зубьев: β = 45 °; R sl = 31 мм

Момент трения (момент, который может замедлить или ускорить синхронизирующую муфту, чтобы пренебречь относительной угловой скоростью)

Физическая модель момента трения

Формула момента трения

Где µ c = µ d = 0,16; угол конуса: α = 7,5 ° по [2], [4]; Rc = 21 375 мм

Для большей ясности компоновка механизма приведена на рисунке ниже:

Схема расположения

Стрелки обозначают стыки между одним компонентом и другим.

С начала:

  • Поворотный шарнир между землей и валом
  • Исправить соединение между валом и ступицей синхронизатора
  • Поступательное соединение между скользящей муфтой и ступицей синхронизатора
  • Цилиндрический шарнир между кольцом синхронизатора и муфтой синхронизатора
  • Исправить соединение между муфтой синхронизатора и шестерней
  • Поворотный шарнир между шестерней и валом

Есть еще подсистема (т.е. Стопор амортизатора) из Synchonizer Cone Push, пружины и сферы

Соединения подсистем:

  • Поступательное соединение между толкателем конуса синхронизатора и ступицей синхронизатора
  • Поступательное соединение между толкателем конуса синхронизатора и сферой
  • Пружинное соединение c.o.m. конуса синхронизатора. Сферы

Счетчик Грублера:

6 д.о.ф * п — (R * m + T * o + C * p + F * q)

6 * 8 — (5 * 2 + 5 * 3 + 4 * 1 + 6 * 2) = 48 — (10 + 15 + 4 + 12) = 48-41 = 7 п.из.

  • ϑx: угол продольной оси вала
  • ϑx: угол продольной оси шестерни
  • ϑx: угол продольной оси кольца синхронизатора
  • Xсм: ок. М. x кольца синхронизатора
  • Xсм: ок. М. Координата x скользящей втулки
  • Xсм: ок. М. Координата x SynchConePush
  • Zcm: c.o.m. Координата z сферы

Цели

Динамическое моделирование выполняется многотельной программой ADAMS. Планируется запустить 3 типа динамического моделирования.Первый, где скорость вала такая же, как у шестерни. Во втором случае угловая скорость шестерни больше угловой скорости ступицы, а в третьем угловая скорость ступицы больше угловой скорости зубчатого колеса.

Система работает с инерционным свойством, например, когда скорость шестерни больше, чем скорость вала / ступицы, входными данными моделирования являются угловая скорость вала и угловая скорость шестерни, заданная как начальное условие.При таком выборе угловая скорость тел свободна в соответствии с динамикой, и только взаимодействие с другими телами может изменять относительную скорость. Геометрия модели учитывает только основные части механизма, поэтому инерция вала имеет большое значение для учета инерции уменьшения транспортных средств и всех вращающихся тел, сообщаемых валу. Аналогичное мышление для снаряжения; Инерция шестерни — это сумма геометрической инерции массы плюс член, который учитывает приведенную инерцию всех прямозубых шестерен.2.)

Через 0,01 с, когда переходный период закончился, к скользящей муфте прикладывается сила: F = 1550 * время + 15, и скользящая муфта может перемещаться и взаимодействовать с синхронизирующим кольцом, а фаза проходит от 2 до 8.

С помощью этого набора симуляций механизм может быть полностью охарактеризован, проверяя момент трения между кольцом синхронизатора и муфтой синхронизатора, момент блокировки через зубья скользящей муфты и конус синхронизатора в фазе предварительной синхронизации.Также может быть оценено усилие скользящей муфты для обеспечения зацепления синхронизирующей муфты.

Задача моделирования

Основная проблема данной модели — выбор параметров контактных сил. Как правило, существует 6 контактных сил от твердого до твердого. ADAMS может работать с твердым и твердым контактом с помощью ударного или восстановительного метода.

Для модели удара (т.е. используемой в этой модели) есть 4 константы:

  • Жесткость
  • Показатель Кельвина-Фойгта
  • Демпфирование
  • Глубина проникновения

Значение адамов по умолчанию вычисляется с учетом тела:

  • К = 1.5 Н / мм
  • е = 2,2
  • C_max = 10 Н * с / мм
  • Глубина проникновения = 0,1

Параметры по умолчанию не подходят к модели и дают отказ, когда профиль зуба скользящей муфты сначала входит в контакт с внешней поверхностью диаметра кольца синхронизатора.

В первых двух фазах есть несоответствие из-за неправильного параметра. В частности, когда втулка обнаруживает синхронизирующее кольцо, возникает ударная сила, которая не допускает относительного движения рассматриваемых тел.

Согласно Adams Help Solver можно использовать уменьшающую массу (M = M1 * M2 / (M1 + M2)) и с ее помощью можно рассчитать относительную жесткость и демпфирование.

Муфта скольжения / конус синхронизатора

  • M1 = 0,3 кг
  • M2 = 0,1 кг
  • M = 0,075 кг
  • K = 6000 Н / мм
  • C = 40 Н * с / мм

Муфта скольжения / муфты синхронизатора

  • M1 = 0,3 кг
  • M2 = 0,1 кг
  • M = 0,075 кг
  • K = 6000 Н / мм
  • C = 40 Н * с / мм

муфта синхронизатора / конус синхронизатора

  • M1 = 0.1 кг
  • M2 = 0,1 кг
  • M = 0,05 кг
  • K = 10000 Н / мм
  • C = 50 Н * с / мм

Муфта скольжения / шарик

  • M1 = 0,3 кг
  • M2 = 0,01 кг
  • M = 0,0097 кг
  • K = 1000 Н / мм
  • C = 10 Н * с / мм

Ступица синхронизатора / конус синхронизатора

  • M1 = 0,3 кг
  • M2 = 0,1 кг
  • M = 0,075 кг
  • K = 6000 Н / мм
  • C = 40 Н * с / мм

Конус синхронизатора / конус синхронизатора

  • M1 = 0.01 кг
  • M2 = 0,1 кг
  • M = 0,009 кг
  • K = 1000 Н / мм
  • C = 10 Н * с / мм

Для глубины проникновения также есть некоторые трудности, после многих попыток лучшим решением будет дать значение 0,1 для всех корпусов, исключая синхронизирующее кольцо и синхронизирующий конус, с 0,01 pd и для первого обнаружения между муфтой и синхронизирующим кольцом с 0,3. pd. При увеличении глубины проникновения зазор модели увеличивается, исходя из этого соображения, его можно принять для первого осмотра.

Моделирование и анализ результатов

Для расчета используется метод GSTIFF-I3 с ​​контактным генератором по умолчанию с 600 узлами. I3 дает хороший результат с точки зрения вычислительного времени, но дает некоторые всплески из-за неограниченной скорости. Первый набор моделирования, в котором скорость вала равна скорости шестерни, используется для первого взгляда на эффективную работу модели. Решение может быть построено с помощью трех диаграмм: первый момент трения в зависимости от времени, блокирующий момент в зависимости от времени и момент трения в зависимости от Xc.утра скользящей втулки.

Угловая скорость передачи равна угловой скорости ступицы

Это единственный случай, когда значение не учитывается так много, потому что первоначальные угловые скорости одинаковы и нет никакого силового взаимодействия, кроме трения, поэтому выбросы вызваны решателем I3. В частности, когда относительная угловая скорость равна 0, втулка может перемещаться по синхронизирующему кольцу, и возникает большое ускорение, что приводит к большому скачку скорости.Это явление верно только качественно, но не количественно.

Симуляция, которая показывает истинность или ошибку модели, например, когда скорость шестерни больше, чем скорость ступицы (видео моделирования ниже).

Угловая скорость передачи больше угловой скорости ступицы

Можно заметить, что t = 0,0586 соответствует времени, когда относительная угловая скорость шестерни и ступицы равна 0; Δt = 0,0486 с. Чтобы оценить средний крутящий момент для сравнения с теоретическими данными, можно использовать средние интегралы теоремы, как показано на следующих рисунках.

Для момента трения (TX):

Угловая скорость передачи момента трения превышает угловую скорость ступицы

Блокирующий момент (TI):

Угловая скорость редуктора крутящего момента блокировки больше угловой скорости ступицы

Усилие скользящей муфты (Фс_с):

Усилие скользящей муфты

Усилие вилки (FX):

Усилие вилки

Когда угловая скорость ступицы больше скорости вала, в этом случае Δt = 0,05 с:

Угловая скорость ступицы больше угловой скорости шестерни

Для момента трения (TX):

момент трения

Блокирующий момент (TI):

Блокирующий момент

Усилие вилки (FX):

Усилие вилки

Данные моделирования сведены в таблицу ниже:

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Vel_Gear_gr_Vel_Hub

Vel_Hub_gr_Vel_Gear

∫TX * dt [Н * мм * с]

Δt [с] ∫TX * dt [Н * мм * с]

Δt [с]

90

0,0486 107

0,05

Tx_avg [Н * мм]

1851 852 Tx_avg [Н * мм]

2140 000

Относительная погрешность [%]

11 765 Относительная погрешность [%]

4 902

∫TI * dt [Н * мм * с]

Δt [с] ∫TI * dt [Н * мм * с]

Δt [с]

62

0,0486 87

0,05

TI_avg [Н * мм]

1275,720 TI_avg [Н * мм]

1740 000

Относительная погрешность [%]

36 148 Относительная погрешность [%]

28 780

∫Fs_s * dt [Н * мм * s]

Δt [с] ∫Fs_s * dt [Н * мм * s]

Δt [с]

3,2343

0,0486 3,38

0,05

Fs_s_avg [N]

66,549 Fs_s_avg [N]

67 600

Относительная погрешность [%]

25 227 Относительная погрешность [%]

21 858

∫FX * dt [Н * мм * с]

Δt [с] ∫FX * dt [Н * мм * с]

Δt [с]

2,8665

0,0486 3,42

0,05

FX_avg [N] 58,981 FX_avg [N]

68 400

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Случай: угловая скорость шестерни больше угловой скорости ступицы

  • TX = 2099 Н * мм
  • TI = 1998 Н * мм
  • FX = 89 002 N

Случай: угловая скорость ступицы больше угловой скорости шестерни

  • TX = 2040 Н * мм
  • TI = 2443 Н * мм
  • FX = 86510 Н

Заключение

Модель может предсказать реальный случай механизма синхронизатора с ограничениями из-за параметров контактных сил.Это ограничение можно отнести к геометрии, потому что во всей литературе процесс синхронизации хорошо известен, но не так много механических моделей для бесплатной консультации. Это большой предел, но хорошие результаты показывают, что основные параметры выбраны правильно.

Во втором случае не учитывается влияние потока масла и геометрии канавок. Эти два аспекта, безусловно, влияют на модель.

Еще одна сторона, требующая улучшения, — это вычислительный метод с использованием алгоритма SI2; которые дают более гладкое решение с точки зрения ограничений скорости.Другим аспектом является поведение синхронизирующего конуса, синхронизирующей муфты и скользящей муфты при напряжении и деформации, которые могут быть разработаны в будущем анализе.

Разница между расчетным решением и теоретической моделью составляет до 10%, но фаза механизма синхронизатора хорошо различима без остановки и повторного запуска моделирования. Этот аспект позволяет утверждать, что модель верна, несмотря на 10% погрешность момента трения (т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *