Синхронизатор коробки передач

СИНХРОНИЗАТОР КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в коробках передач транспортных средств.
Известные из современного уровня техники синхронизаторы коробок передач, как правило, включают средства для выборочного соединения вала коробки передач с той или иной из двух установленных на нем шестерен и средства синхронизации, т.е. средства для предварительного выравнивания скорости вращения вала со скоростью соединяемой с ним шестерни 1.
Из числа известных синхронизаторов наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является синхронизатор, используемый в коробке передач GR 870 фирмы Скания 2.
В этом синхронизаторе для выборочного соединения вала с шестернями служит подвижная в осевом направлении каретка, снабженная двумя внутренними зубчатыми венцами, выполненными с двух сторон на внутренней поверхности е4 ступицы . Шестерни, в свою очередь, имеют на ступицах наружные зубчатые венцы посредством которых они соединяются с кареткой и через неё с валом. Каретка зафиксирована относительно вала в окружном направлении с помощью шлицев, расположенных на внутренней поверхности ступицы между указанными зубчатыми венцами. Она имеет также плоский диск, посредством которого связана с механизмом переключения передач.
МПК5 F16D 23/02
ступицах шестерен и соединенные с ними посредством шлицев, и синхронизирующую обойму, которая выполнена в виде двух колец с наружными коническими поверхностями, жестко соединенных между собой с помощью пальцев. Пальцы синхронизирующей обоймы размещены в отверстиях, выполненных в диске каретки, причем и отверстия, и пальцы имеют блокирующие скосы.
Синхронизатор имеет также подпружиненные фиксаторы, установленные в гнездах, выполненных в диске каретки.
В описанном синхронизаторе зубчатые венцы, служащие для соединения каретки с щестернями, выполнены на внутренней поверхности ступицы каретки в один ряд со шлицами, соединяющими каретку с валом. Их суммарная длина является в этом случае величиной, определяющей минимальный осевой размер синхронизатора.
Заявляемой полезной моделью решается задача сокращения осевого размера синхронизатора. Сущность ращения заключается в том, что в синхронизаторе коробки передач, содержащем две щестерни, установленные на валу с возможностью свободного вращения, синхронизирующие кольца с внутренними койическими поверхностями, установленные на ступицах шестерен и соединенные с ними посредством щлицев, синхронизирующую обойму в виде двух колец с наружными коническими поверхностями, жестко соединенных между собой с  гТбмощью пальцев, подвижную в осевом направлении каретку, имеющую ступицу со шлицами на внутренней поверхности и плоский диск с отверстиями, в которых размещены пальцы синхронизирующей обоймы, причем и отверстия, и пальцы снабжены блокирующими скосами, а также подпружиненные фиксаторы, установленные в
гнездах, выполненных в диске каретки, последний - в отличие от указанного выше известного синхронизатора - выполнен с ободом, имеющим по краям внутренние зубчатые венцы, а синхронизирующие кольца, установленные на шестернях, имеют ответные зубчатые венцы, выполненные на наружной поверхности колец.
Благодаря указанным отличиям передача крутящего момента от каретки синхронизатора к установленным на шестернях синхронизирующим кольцам осуществляется через зубчатые венцы, выполненные на ободе каретки и ответные им зубчатые венцы, выполненные на наружной поверхности синхронизирующих колец. Таким образом, на внутренней поверхности ступицы каретки остаются только шлицы, необходимые для соединения каретки с валом, а на ступицах шестерен - только шлицы, фиксирующие установленные на ступицах синхронизирующие кольца, что позволяет сократить осевой размер синхронизатора, а следовательно, и всей коробки передач. Кроме того, сокращение расстояния между кольцами синхронизирующей обоймы повышает жесткость соединяющих их пальцев и, следовательно, надежность работы синхронизатора.
На чертеже показан общий вид синхронизатора, продольный разрез.
На валу 1 с возможностью свободного вращения установлены шестерни 2,3, на ступицах которых посредством шлицевого соединения закреплены синхронизирующие кольца 4,5, имеющие внутренние конические поверхности 6,7 и наружные зубчатые венцы 8,9.
Между шдстернями расположена синхронизирующая обойма, выполненная в виде двух колец 10,11, имеющих наружные конические поверхности 12,13. Кольца обоймы жестко соединены между собой пальцами 14.
Внутри обоймы установлена подвижная в осевом направлении каретка 15, зафиксированная относительно вала 1 в окрухном направлении посредством шлицев 16. Каретка имеет плоский диск 17 с отверстиями 18, в которых с возможностью осевого перемещения размещены пальцы 14 синхронизирующей обоймы, причем отверстия 18 и пальцы 14 снабжены блокирующими скосами 19,20. Диск каретки имеет обод 21, по краям которого выполнены внутренние зубчатые венцы 22,23, ответные наружным зубчатым венцам 8,9 синхронизирующих колец 4,5.
Синхронизатор содержит также шариковые фиксаторы 24 с пружинами 25, установленные в тангенциально направленных гнездах 26, выполненных в диске каретки, и фиксирующие пальцы 27 с кольцевыми канавками, размещенные между внутренними торцами колец 10,11 синхронизирующей обоймы. Для прохода пальцев 27 в диске 17 каретки имеются отверстия 28.
Работа синхронизатора осуществляется следующим образом.
Примем в качестве исходного положение, показанное на чертеже. Для включения той или иной передачи каретку 15 перемещают по направлению к соответствующей шестерне, допустим, влево, по направлению к шестерне 2. Через шариковые фиксаторы 24 и фиксирующие пальцы 27 усилие передается на кольцо 10 синхронизирующей обоймы и она перемещается вместе с кареткой. Кольцо 10 своей конической поверхностью 12 упирается во внутреннюю коническую поверхность 6
г-   о л1 j9 1а О синхронизирующего кольца 4, установленного на ступице шестерни 2, и движение синхронизирующей обоймы прекращается, каретка же продолжает двигаться дальше, преодолевая сопротивление пружин 25 фиксаторов. Затем блокирующие скосы 19, которыми снабжены отверстия 18 диска каретки, встречаются с блокирующими скосами 20 проходящих через эти отверстия пальцев 14 синхронизирующей обоймы. Теперь для дальнейшего перемещения каретки необходимо, чтобы каретка могла сместиться относительно синхнронизирующей обоймы в окружном направлении, но этому препятствует направленный в обратную сторону момент трения, возникший на обойме благодаря разности окружных скоростей соприкасающихся конических поверхностей 12 (кольцо 10 обоймы) и б (кольцо 4, установленное на шестерне 2). Каретка 15 на какой-то момент останавливается и за это время происходит синхронизация, т.е. выравнивание скорости вращения шестерни 2 со скоростью вращения вала 1. После этого каретка 15 получает возможность дальнейшего движения, ей зубчатый венец 22 входит в зацепление с зубчатым венцом 8 кольца 4, обеспечивая передачу крутящего момента от вала 1 к шестерне 2.
Для выключения передачи, т.е. разьединения связи шестерни 2 с валом 1 каретку 15 перемещают в обратном направлении в ее среднее положение.
Источники информации.
1.В.И.Красненьков, В.В.Егоркин. Синхронизаторы в ступенчатых трансмиссиях. М.,Машиностроение, 1967. 2.Revue tecnique diesel, № 137 D, p.77.