Синхронизаторы коробок передач

Синхронизаторы обеспечивают бесшумное переключение передач за счет предварительного выравнивания угловых скоростей шестерни и вала, увеличение долговечности шестерен, снижение нервно-мышечной напряженности водителя из-за облегчения управления коробкой, повышение динамических свойств автомобиля и безопасности движения.

 

Принцип действия синхронизатора заключается в использовании инерции со­единяемых деталей трансмиссии для предотвращения преждевременного включения передачи путем поворота запирающего звена - блокирующих колец или пальцев ­относительно скользящей зубчатой муфты. Включение передачи при этом состоит из трех этапов.

 

На первом этапе под действием момента трения происходит выравнивание уг­ловых скоростей вала и шестерни включаемой передачи. В это время, запирающее звено смещено на некоторый угол относительно ступицы синхронизатора и не по­зволяет переместить скользящую зубчатую муфту в сторону включаемой шестерни.

 

На втором этапе происходит разблокировка синхронизатора путем возвраще­ния деталей запирающего устройства в первоначальное положение относительно скользящей зубчатой муфты.

 

На третьем этапе производится зацепление зубьев скользящей муфты с зубья­ми муфтового соединения шестерни включаемой передачи.

 

Синхронизаторы автомобиля ВАЗ-2110 (рис. 3.11) состоят из ступицы 5, уста­новленной на шлицах вторичного вала 7 коробки передач, скользящей муфты 2, трех сухарей 4 с шариковыми фиксаторами 3 и пружинами и двух блокирующих ко­лец 1 (с двух сторон) с внутренними коническими поверхностями. На этих поверх­ностях нарезана резьба и выполнены продольные канавки для разрыва масляной пленки на конусных поверхностях кольца и венца шестерни включаемой передачи с целью повышения трения между ними. Блокирующие кольца имеют зубчатые вен­цы, шаг которых равен шагу внутренних зубьев скользящей муфты и зубчатых вен­цов 9 включаемых шестерен 6 и 8, а также шесть выступов, которые заходят в пазы ступицы 5. При этом три коротких выступа заходят в пазы, в которых расположены сухари фиксаторов, а более длинные и широкие - в другие пазы. Выступы установ­лены в пазах с боковыми зазорами, равным половине толщины зуба муфты, и огра­ничивают угол поворота блокирующего кольца относительно ступицы. При таком соединении ступица вращается совместно с блокирующими кольцами (I).

Во время работы синхро­низатора при перемещении вил­ки 10 скользящая муфта 2 с по­мощью подпружиненных шари­ков 3 увлекает за собой сухари фиксаторов 4, которые, упираясь в длинные выступы блокирующего кольца, прижимают его внутреннюю по­верхность к конической поверхности шестерни 8. Под действием сил трения между ними и инерции синхронизируемых масс блокирующее кольцо 1 поворачивается относительно ступицы 5 до упора длинных выступов кольца в боковые стенки пазов ступицы. Вследствие этого окружного смещения боковые скосы скользящей муфты 2 упираются в боковые скосы блокирующего кольца, и дальнейшее ее перемещение становится невозможным (II) до тех пор, пока не уравняются угловые скорости шес­терни 8 и вторичного вала 7. При этом прекращается трение фрикционных конусов блокирующего кольца 1 и шестерни 8, вследствие чего исчезает сила, прижимающая скошенные поверхности зубьев муфты и кольца.

 

Освобожденная муфта свободно входит своими внутренними зубьями в зацепление с зубчатыми венцами блоки­рующего кольца 1 и шестерни 8 вторичного вала коробки передач, которая находит­ся в постоянном зацеплении с шестерней соответствующей передачи первичного вала. Крутящий момент от первичного вала передается через шестерню 8, скользя­щую муфту 2 и ступицу 5 на вторичный вал 7 коробки передач. При полностью вы­ключенной передаче восстанавливаются зазоры между сухарями 4 и выступами блокирующего кольца и пазами ступицы (III).