Синхронизатор коробки передач: как работает и почему ломается

как работает и почему ломается

Синхронизатор – это узел трансмиссии, который выравнивает частоту вращения шестерен и вторичного вала, тем самым обеспечивая плавное переключение скоростей. Основная деталь данного механизма – это ступица, представляющая собой кольцо, выполненное из высокопрочной стали. В конструкции данного элемента предусмотрены шлицы. Они располагаются как с внутренней, так и с внешней стороны, обеспечивая надежное соединение с вторичным валом и муфтой, отвечающей за переключение скоростей. 

На муфте под углом в 120 градусов друг к другу располагаются пазы, в которые монтируются сухари, отвечающие за блокирование подвижных элементов для их синхронизации. Сама муфта обеспечивает контакт вала с шестеренками. Она устанавливается на ступицу, а наружной поверхностью сопрягается с вилкой. 

Принцип работы 

Синхронизация происходит очень быстро. В базовой позиции (когда включена «нейтралка», а муфты установлены в центральном положении) шестерни вращаются свободно, а обороты мотора не передаются на ведущие колеса. Когда водитель выбирает одну из передач, активируются соответствующие шестерни. Как следствие, усилие начинает переходить на колеса. 

Вот как происходит синхронизация при включении скорости: 

• На муфте сдвигаются сухари.
• Те после этого воздействуют на кольцо, которое соприкасается с конусом шестерни.
• В результате кольцо поворачивается до того момента, когда зубья нужной шестерни начинают совпадать с выемками муфты.
• Вследствие этого вал начинает вращаться с другой частотой и, соответственно, меняется скорость движения автомобиля. 

Распространенные поломки синхронизатора 

Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач. 

Перечень основных поломок: 

• Разрушение блокирующего кольца.
• Деформация конической поверхности кольца.
• Износ ступицы синхронизатора. 

В большинстве случаев при возникновении названных неисправностей от коробки передач начинают доноситься посторонние шумы. А иногда скорости начинают самопроизвольно включаться и выключаться. 

Отремонтировать этот узел под силу не каждому автовладельцу. Для этого надо обладать богатым багажом опыта и определенными навыками. Поэтому лучше не экспериментировать, а обратиться в специализированный сервисный центр. Наши специалисты выполнят работу: 

• Оперативно.
• Профессионально.
• Недорого.
• С гарантией. 

Заказать диагностику и ремонт можно по телефону, указанному на сайте. 

Синхронизатор механической КПП, его неисправности и порядок замены

Синхронизатор в МКПП – что это за деталь?

Для сцепления шестерен зубцами в конструкции КПП имеются подвижные муфты, которые сближают их друг с другом. Но при помощи муфт нельзя добиться, чтобы шестерни начали вращаться с одной и той же скоростью, а без этого они не войдут в сцепку друг с другом плавно и без биения. Для уравнивания скоростей торцы шестерни обточены в конической форме, а между нею и муфтой размещается синхронизатор – латунное кольцо с прямоугольными зубцами по одному краю.

Как работает синхронизатор?

При переключении передачи происходит следующее. Муфта сближается с шестерней, но вначале соприкасается с синхронизатором и, продвигаясь дальше, прижимает его к колесу шестерни. Благодаря силе трения шестерня начинает вращаться быстрее либо притормаживать, в зависимости от скорости вращения муфты. Как только скорости вращения шестерни, муфты и синхронизатора выравниваются, они становятся неподвижными относительно друг друга. В то же время поступательное движение муфты, продвигающей шестерню в сторону второй шестерни, не прекращается. Сцепление зубцов происходит плавно, без толчков и посторонних звуков, так как скорости их вращения были предварительно уравнены.

Неисправности синхронизатора МКПП

При неполадках с переключением скоростей в первую очередь следует проверить надежность сцепления. Но если оно функционирует без нареканий, не исключено, что проблема кроется в деформации блокирующего кольца или в сильном износе конической поверхности шестерни. Нельзя исключать и возможность износа или поломки муфты выключения. Признаком этого является самопроизвольное выключение передачи во время движения. Если же переключение скоростей происходит с затруднением, значит, наиболее вероятна поломка либо износ синхронизатора.

Замена синхронизатора в механической КПП

Чтобы заменить синхронизатор в МКПП, придется демонтировать коробку с машины и полностью разобрать ее, предварительно слив масло. Процесс замены синхронизатора выполняется в следующем порядке.

1. Очистите от грязи корпус МКПП.
2. Демонтируйте кронштейн, предназначенный для троса сцепления.
3. Снимите крышку, отвернув крепежные гайки.
4. Отверните болт вилки и передвиньте муфту вниз таким образом, чтобы ее шлицы оставались сцепленными с шестерней.
5. Включите верхнюю передачу.
6. Снимите крепеж первичного вала. Это потребует достаточно серьезного физического усилия.
7. Аналогичным образом освободите вторичный вал.
8. Приподнимите шестерню, снимите ее одним блоком с синхронизатором и вилкой. При этом муфта не должна сойти со ступицы. Желательно отметить положение муфты мелом или карандашом.
9. Извлеките синхронизатор, установите новую деталь, обработайте ее смазкой.
10. Соберите КПП в порядке, обратном разборке.

Если все сделано верно, проблема устраняется заменой синхронизатора. Однако неопытным автовладельцам не рекомендуется выполнять замену самостоятельно, так как ошибки в сборке могут привести к необходимости замены уже всей КПП. Обратитесь в специализированный сервис mkpp-remont.ru — опытные мастера произведут ремонт в течение одного дня.

Синхронизатор коробки передач | Автомобильный портал

Как работает синхронизатор коробки передач? Новой проблемой для некоторых является новый синхронизатор терминов.
Переключение передач в машине — сложный процесс, можно сказать, что это почти ювелирное дело.
Чтобы облегчить вам жизнь за рулем, синхронизатор коробки передач был изобретен в те «доавтоматические времена».
В этой статье мы должны узнать, как это работает, и что обычно происходит при переключении передач. Купить синхронизатор коробки передач можно на сайте Avtokpp.kz по доступным ценам.

Синхронизатор трансмиссии
Надо сказать, что синхронизатор коробки передач — не самое простое устройство, хотя в нем нет отказа электронного оборудования, а время срабатывания составляет одну секунду.
В прошлом, чтобы изменить скорость автомобиля, сцепление приходилось нажимать несколько раз: одно нажатие снимало коробку передач с коленчатого вала, а другое нажатие снова подключало коробку передач.
Очевидно, что такой процесс не очень удобен и от него нужно как-то избавляться. Физика, механика и точные инженерные расчеты помогли рождению синхронизаторов.

Синхронизатор коробки передач — это устройство, которое позволяет водителю и экипажу изменять скорость движения более плавно и менее очевидно. Это основное назначение синхронизатора. Кроме того, синхронизатор коробки передач также можно использовать для продления срока службы механической коробки передач, тем самым снижая уровень шума при переключении передач. Эти характеристики указывают на следующие моменты: Работа синхронизатора приносит пользу автомобилю, поэтому современные водители часто покупают трансмиссию для установки в трансмиссию. Обратитесь к специалисту для установки необходимых и полезных вещей.

Каждая передача современной техники и роботизированных коробок передач оснащена синхронизатором. Реверсивная передача не исключение.

Основой работы механизма является трение при стабилизации текущей скорости.

Примечания
Количественное значение этой величины увеличивается пропорционально увеличению разницы между частотой вращения самой шестерни и вала.

Это условие может быть выполнено только тогда, когда площади двух поверхностей, которые будут контактировать во время взаимодействия, увеличиваются. Фактически эта проблема решается добавлением к коробке передач нескольких фрикционных колец.

особенности конструкции и основные причины поломок

Синхронизатор: особенности конструкции и основные причины поломок

Вряд ли кого-нибудь могут обрадовать толчки и характерный скрежещущий звук при переключении передач. Явления такого рода могут быть вызваны целым рядом причин, однако в большинстве случаев проблема заключается в синхронизаторе КП. Этой немаловажной детали трансмиссии и посвящена нижеследующая статья.

Наиболее распространенная на сегодняшний день конструкция коробки передач подразумевает наличие пар зубчатых колес, причем некоторые из них расположены на промежуточном валу и находятся в постоянном зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами, которые жестко закреплены на первичном валу и способны вращаться лишь на игольчатых подшипниках в своих ступицах. Немаловажно, что различные пары имеют разное передаточное отношение, поэтому при переключении передач возникает ситуация, когда предназначенные для стыковки зубчатые колеса вращаются с неодинаковой скоростью.

Механическое соединение промежуточного вала КП с вторичным зубчатым колесом осуществляется посредством муфты, скользящей по шлицам на промежуточном валу. При переходе из нейтрального в зацепленное состояние угловая скорость зубчатого колеса и муфты различны, что затрудняет их взаимодействие, поэтому требуется предварительное уравнивание данных параметров.

Эта проблема решается с помощью синхронизаторов, которые в современных автомобилях не принимают участия лишь во включении задней передачи.

Данный механизм состоит из неподвижно закрепленной на вале ступицы, муфты, которая может передвигаться относительно ступицы, вводимых в зацепление ступиц шестерен и блокировочной обоймы/сухарей/колец, в зависимости от типа синхронизатора.

Принцип работы синхронизатора

Как уже упоминалось, назначение данного узла заключается в замедлении угловой скорости вращения зубчатого колеса до соответствующего параметра муфты, либо, наоборот, разгона. Важно, что, помимо более приятной и тихой езды, синхронизатор нейтрализует опасность скалывания зубьев, что позволяет увеличить срок службы КП.

Рассмотрим работу данного угла на примере синхронизатора с блокировочными кольцами. Между муфтой и торцом зацепляемого зубчатого колеса размещается промежуточное кольцо синхронизатора. Муфта при движении к зубчатому колесу первоначально захватывает бронзовое кольцо синхронизатора и прижимает его к поверхности колеса. В данном месте возникает большая сила трения, которая и позволяет уравнять угловые скорости вращающихся механизмов, благодаря чему при переключении передач не возникает удара со всеми его негативными последствиями. В дальнейшем же сцепление муфты с зубчатым колесом и передача крутящего момента осуществляется без участия бронзового кольца.

Почему синхронизатор выходит из строя?

Слабым местом вышеописанной схемы является большая величина силы трения, которая сосредотачивается на относительно небольшой поверхности бронзового кольца, что неизбежно приводит к его износу. Как правило, в современных автомобиля для увеличения срока службы этой детали ее выполняют из двух, трех или четырех соосных бронзовых конусов. Впрочем, такая мера направлена на повышение ресурса, но не может в корне изменить положение дел, зато это под силу водителю. Главной ошибкой, которую следует избегать всеми силами, является непоследовательное переключение передач, например, с первой сразу на третью. Кстати, столь своеобразная манера езды негативно влияет далеко не только на синхронизатор КП. Также не стоит без соответствующей подготовки заниматься самостоятельным ремонтом, иначе Вы рискуете столкнуться с даже более серьезными проблемами, нежели удары во время переключения передач.

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Синхронизатор коробки передач от autodoc.ua (оригинал, аналог)

Синхронизатор передачи

Устройство, предназначенное для выравнивания частоты вращения первичного вала КПП и шестерни КПП называется синхронизатор передачи. Все современные автомобили имеют данный механизм в ручной, роботизированной и автоматической коробке. Таким образом, процесс переключения проходит плавно, быстро и без лишних звуков. Это способствует увеличению срока службы деталей КПП и избавляет от необходимости проводить двойной выжим сцепления, как это было несколько десятилетий назад.

Чтобы подобрать синхронизатор передачи, соответствующую вашему автомобилю, следует указать каталожный номер запчасти или VIN-код автомобиля. Можно воспользоваться формой «Подберите мне запчасть» и отправить заявку нашим специалистам.

Конструкция синхронизатора имеет несколько элементов:

• Ступица с сухарями – внутренней частью соединяется с валом коробки, что позволяет ей перемещаться, а наружная часть соединяется с муфтой;

• Муфта включения – обеспечивает надёжное зацепление с шестернёй;

• Блокировочные кольца – препятствует замыканию муфты до тех пор, пока не будет одинаковой скорости вала и шестерни;

• Шестерня с фрикционным конусом – снижает усилие переключения передач и увеличивает площадь соприкосновения.

Синхронизация переключения передач происходит из-за силы трения, после чего муфта двигается дальше и осуществляет жёсткое соединение вала с шестернёй. Свидетельствовать о неисправности в узле могут следующие признаки:

• Наличие чрезмерного шума в КПП – возможно искривление блокирующего кольца или износ конуса;

• Выбивание передач – проблема самовольного отключения связана с износом муфты или шестерни;

• Передачи включаются с трудом – первый признак неработоспособности синхронизатора.

Прежде чем лезть в узел КПП, следует проверить состояние сцепления. Ремонтом синхронизатора практически никто не занимается, а приобретают новые запчасти.

В нашем интернет-магазине автозапчастей Autodoc.ua можно купить синхронизатор передач оригинального производства или аналог, практически не отличающийся по характеристикам. Вся продукция имеет документы, которые указывают на соответствие запчастей техническим нормам. Приобретать дешевую поддельную продукцию не рекомендуется – износ и качество исполнений таких устройств может быть неутешительным.

Приобретая автозапчасти в магазине Autodoc, вы получаете целый ряд преимуществ:

• Качественный сертифицированный товар – мы дорожим нашими клиентами, а значит и их автомобилями.

• Широкий ассортимент автозапчастей от проверенных производителей ABE, A.B.S., INA, Kayaba, Kolbenschmidt , LPR, Optimal, Profit, Ruville, Sachs, SKF, SNR, SWAG, TRW, Valeo, Wix Filters, др.

• Комплексный сервис от Автодок, который позволяет купить деталь, оформить бесплатную доставку заказа на точку выдачи в автосервисах сети.

• Моментальная обработка заказа.

• Гарантия возврата.

• Доставка заказа от 4-х часов до 3-х суток.

• Индивидуальный подход к потребностям каждого покупателя.

Мы предлагаем лучший выбор по оптимальной цене!

Синхронизатор КПП

Синхронизатор коробки передач — это механизм, который позволяет выравнивать частоту вращения вала КПП и шестерни.

На современных автомобилях установлен синхронизатор без исключения. Это позволяет обеспечить переключение передач быстро, без усилий, плавно.

Синхронизатор КПП – для чего он

Синхронизатор позволяет безударно переключать передачи, что обеспечивает максимальный комфорт. Он максимально снижает уровень шума, физический износ коробки снижен в несколько раз.

Синхронизатор упрощает включение скоростей, особенно актуально на механике. Делать это стало гораздо быстрее и легче.

Деталь состоит из следующих элементов:

• Ступица – это основа синхронизатора. Она имеет внутренние и наружные шлицы. При помощи внутренних ступица соединяется с валом, а наружные обеспечивают соединение с муфтой.
• Муфта – жестко соединяет вал коробки передач с шестернями.
• Блокировочные кольца – синхронизируют частоту вращения при помощи силы трения.
• Фрикционный корпус и шестерня.

Синхронизатор коробки – его ресурс, признаки неисправностей

Когда подозрения падают на неисправность коробки переключения передач, необходимо в первую очередь проверить сцепление и неисправности, которые связаны с ним. Если эта причина исключена, то стоит приступать к диагностике синхронизатора.

Не обязательно сразу ехать в сервисный центр, можно провести небольшую диагностику самостоятельно. Если синхронизатор неисправен, то:

• Будет слышен шум во время переключения, работы коробки. Здесь могут быть две проблемы – искривлено блокирующее кольцо, изношенный конус.
• Передачи выключаются сами по себе. Здесь можно предположить, что муфта или шестерня вышли из строя.
• Трудность в переключении КПП – скорее всего синхронизатор перестал работать.

Как продлить срок службы

Чтобы деталь служила дольше, не выходила из строя необходимо соблюдать некоторые правила:

• Не стартовать резко, не перегружать коробку передач, не водить машину агрессивно.
• Подбирать разумно скорость передачи и скорость движения.
• Согласно рекомендациям автопроизводителей проводить техническое обслуживание, замену жидкостей в срок.
• Масло подбирать то, которое соответствует рекомендациям и типу КПП.
• На механической коробке сцепление выжимать до конца, затем только переключать передачу.

В магазине EXIST.UA можно купить запчасти с доставкой в Киев и другие города Украины.

Синхронизированные и несинхронизированные МКПП

 

Коробки передач бывают механические и автоматические. Механические коробки передач тоже бывают разные — синхронизированные и несинхронизированные. В чем заключается разница между ними, знает любой автоинструктор для вождения по городу. Однако эта информация будет полезна для любого водителя, как и любые познания в автомеханике.

 

Синхронизированная коробка передач – это коробка, в которой наличествует синхронизатор. Это устройство придумано, чтобы выравнивать скорости вращающихся шестерен. Пока они не сравняются, оно не позволит муфте включения перейти на другую шестерню. Синхронизатор в МКПП уже дает повод говорить о частичной автоматизации процесса переключения.

 

Несинхронизированная МКП – коробка, в которой синхронизатор отсутствует. Следовательно, водителю приходится осуществлять переключение передач самостоятельно, вручную. Каким образом это происходит? Скорости шестерен сильно разнятся, и переключающая муфта просто не может перейти на другую шестерню. Как поступить водителю в подобной ситуации, ведь на дороге необходима адекватная и своевременная реакция?

 

Водителю в этой ситуации приходится дожидаться, пока сравняются скорости вращающихся шестерен. Делается это таким образом – чтобы осуществить переключение низшей на высшую передачу, сначала необходимо выжать сцепление, потом выключить передачу (перевести коробку в нейтральный режим). Затем педаль сцепления следует отпустить, а потом снова нажать и только тогда уже включать необходимую передачу. Эта техника называется «двойным выжимом сцепления». Если же, наоборот, нужно осуществить переключение с высшей на нижнюю передачу, тогда процесс в принципе повторяется, но с небольшим дополнением. Это дополнение называется «перегазовкой» — когда коробка передач пребывает в нейтральном режиме, необходимо нажать педаль акселератора. Для чего нужны все эти манипуляции? Они помогают отрегулировать скорости вращения шестерен и непосредственно переключение передач.

 

Некоторые водители практикуют переключение передач на коробках без синхронизатора, не используя педаль сцепления. Это, как правило, профессиональные водители с серьезным опытом вождения, потому что в этой ситуации необходимо чувствовать обороты двигателя в процессе переключения. Как правило, такую технику переключения практикуют водители спортивных мотоциклов и автомобилей.

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

Синхронизатор регулирует скорость вала и выравнивает шестерни. при переключении, чтобы ползунок мог 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 блокатор кольцо или кольцо упираться
2. блокирующее кольцо прижимается к конусу шестерни, и трение вызывает вал скорости для выравнивания
3. При равная скорость вала, ключей и вырезов в блокаторе кольцо выравнивается
4. Slider Зубы сетки с зубами вдоль наружного диаметра кольца блокатора
5. The 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 видеть 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 для создания теперь повсеместной трансмиссии «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 вместо шестерен 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

Коробка 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 Скорости достаточно близко совпадают, втулка может продолжать скользить над блокирующие кольца и непосредственно сетки и с конусом и шестерней, соединяя все вместе и передачи мощности на ведущий 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

Анализ износа синхронизатора коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильной вибрации и параметров, влияющих на снижение износа

Основные моменты

•

Износ синхронизатора коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильной вибрации представляет большую угрозу для долговечности автомобиля.

•

Стенд для испытания на крутильную вибрацию имитирует износ синхронизатора транспортного средства.

•

Испытательную последовательность, включенную в это исследование, можно использовать для быстрого решения проблем износа синхронизатора.

•

Срок службы зависит от размера муфты, зазоров кольца синхронизатора, марки масла и объема масла.

Abstract

Синхронизаторы — это сердце механической коробки передач, автоматической коробки передач и коробки передач с двойным сцеплением.Синхронизаторы соответствуют скорости целевых передач во время переключения передач. Уменьшение габаритов двигателя с высокой удельной мощностью приводит к более высоким угловым ускорениям. Более высокие угловые ускорения создают крутильные колебания и снижают срок службы синхронизаторов. Кольца синхронизатора могут свободно перемещаться в доступном пространстве за счет крутильных колебаний. Синхронизаторы, испытывающие повышенное угловое ускорение, сталкиваются с окружающими деталями и изнашиваются. Износ угольной гильзы синхронизатора уменьшает износ до нуля.Зазор с нулевым износом ухудшает работу синхронизатора и приводит к столкновению шестерен. В этой статье представлено влияние углового ускорения на срок службы угольного кольца синхронизатора, а также изучаются параметры, влияющие на преодоление отказа. Была разработана стендовая установка для моделирования угловых ускорений транспортного средства. Результаты стендовых испытаний показывают прямую корреляцию со сроком службы синхронизатора на автомобиле. Изучается гашение крутильных колебаний с использованием размера муфты, вязкости масла, направления кольца синхронизатора и объема масла.Снижение износа угольной гильзы синхронизатора изучается и подтверждается различными стендовыми испытаниями и испытаниями на уровне автомобиля.

Ключевые слова

Механическая коробка передач

Углеродные синхронизаторы

Износ

Крутильные колебания

Смазка

Угловое ускорение

Сокращения

GSD

Долговечность переключения передач.

CFD

Вычислительная гидродинамика

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Синхронизированная ручная трансмиссия, определяемая

Синхронизированные механические коробки передач широко используются во всем мире как в коммерческих, так и в легковых автомобилях, хотя в Северной Америке они менее распространены. Эти трансмиссии содержат сложный набор компонентов и материалов, которые обеспечивают более длительный срок службы и лучшие характеристики при использовании правильной специальной смазки.

Механические коробки передач бывают двух основных типов: синхронизированные и несинхронизированные.Несинхронизированные трансмиссии требуют ручной синхронизации, которая зависит от навыков водителя при каждом переключении передач, чтобы синхронизировать скорости передачи, особенно при переключении на пониженную передачу. Несинхронизированные трансмиссии обычно встречаются только в автоспорте или тяжелых коммерческих транспортных средствах. Североамериканские тяжелые грузовики обычно оснащаются несинхронизированными механическими коробками передач, тогда как европейские производители грузовиков предпочитают синхронизированные механические коробки передач.

Синхронизатор работает именно так, как следует из названия.Он выравнивает свою скорость со скоростью следующей включенной передачи, обеспечивая плавный выбор без скручивания. Современные синхронизированные механические коробки передач относятся к разновидности «постоянного зацепления». Это означает, что холостые (свободно вращающиеся) шестерни на главном валу находятся в постоянном зацеплении с соответствующим набором шестерен, обработанных как единый компонент и образующих второй «промежуточный вал».

Самая распространенная конструкция синхронизатора — это тип «конусная муфта» или «блокирующее кольцо». Обычно шестерни расположены на главном валу попарно; например, первая и вторая передачи находятся рядом, а также третья и четвертая.Между каждой парой находится блок синхронизатора, прикрепленный к валу. Двумя ключевыми компонентами в блоке синхронизатора являются муфта и «блокирующее» или «синхронизирующее» кольцо. Передачи выбираются с помощью втулки, которая может перемещаться в любом направлении с помощью механизма переключения передач. Когда водитель выбирает первую передачу, втулка переходит на первую передачу и фиксируется на зубьях включения шестерни (также известных как «собачки»). Затем шестерня эффективно блокируется на главном валу, и привод включается. Когда водитель выключает сцепление и выбирает вторую передачу, муфта движется в обратном направлении, отменяя выбор первой передачи и таким же образом выбирая вторую.

Однако, прежде чем втулка сможет зафиксироваться на каждой передаче, необходимо синхронизировать скорость как втулки, так и шестерни. Это достигается блокирующим кольцом (синхронизатором), одно из которых находится между синхронизатором и каждой шестерней. Внутренняя поверхность кольца имеет коническую форму и располагается над конусом на поверхности шестерни из закаленной стали с захватывающим действием, когда происходит переключение. По мере того, как поверхности этой рукоятки «конической муфты», скорость вращения шестерни синхронизируется со скоростью вращения втулки синхронизатора, и выбор передачи может быть завершен.

Эти кольца-блокираторы традиционно изготавливались из латуни; внутренняя коническая поверхность была покрыта мелкими канавками для лучшего сцепления с поверхностью конуса шестерни. В более старых трансмиссиях синхронизация начинает давать сбои (что приводит к хрусту шестерен), когда внутренняя поверхность этих блокирующих колец значительно изнашивается и их способность захватывать шестерню снижается.

Более ранние или более ранние или более базовые синхронизированные механические трансмиссии оснащены одним блокирующим кольцом, или «синхронизатором», на каждую шестерню.Однако трансмиссии последнего поколения теперь оснащены синхронизаторами с двойным или тройным конусом на нижних передачах, чтобы облегчить переключение передач и сократить фазу синхронизации. Улучшилась и технология материалов. Латунь заменяется материалами на основе молибдена в коммерческих транспортных средствах, композициях агломерата, фенольных смолах в Японии и углеродных материалах. Каждый выбирается из-за его характеристик износостойкости и трения.

Синхронизаторы грузовых и легковых автомобилей работают по схожим принципам, но выбор материалов отражает тот факт, что трансмиссии грузовых автомобилей должны передавать гораздо более высокий крутящий момент.Типичное синхронизирующее кольцо для тяжелых условий эксплуатации может быть изготовлено из стали, покрытой молибденом или углеродом, с допустимым крутящим моментом до 18 000 Нм (13 276 фунт-футов).

Хотя процесс синхронизации может показаться простым, с технической точки зрения он состоит из девяти различных этапов. Это:

1. Расцепление
2. Нейтраль
3. Обострение нейтрали
4. Предварительная синхронизация
5. Синхронизация
6. Синхронизация
7. Разблокировка блокировки
8. Контакт зубчатого зацепления
9.Полное участие

Смазка синхронизаторов — это сложное дело. Очевидно, что существует необходимость предотвращения износа, но стопорные кольца синхронизатора по-прежнему должны создавать достаточное трение для выполнения синхронизации. Эта же смазка также должна защищать подшипники и уплотнения и противостоять деградации в условиях все более продолжительных периодов замены. Он также должен выдерживать более высокие температуры, вызванные уменьшением воздушного потока из-за улучшенной аэродинамики транспортного средства и повышенной плотности энергии, типичной для современных высокопроизводительных силовых агрегатов.

Учитывая долгий и тяжелый срок службы синхронизаторов и их механическую сложность, становится легче понять важность использования правильной жидкости. Ошибки при техническом обслуживании, сокращающие срок службы механической коробки передач, включают заливку моторного масла или даже жидкости для автоматической коробки передач (ATF).

Специальные жидкости для механических трансмиссий (MTF) обеспечивают гораздо лучшую защиту от износа и точечной коррозии. Они сочетают в себе высокую термостойкость с высоким уровнем защиты шестерен и подшипников, и они индивидуально разработаны, чтобы адаптироваться к поведению различных материалов синхронизатора.Технологии присадок и модификаторов вязкости могут быть адаптированы в процессе проектирования в соответствии с индивидуальными спецификациями OEM, чтобы обеспечить жидкость, которая функционирует как неотъемлемый компонент трансмиссии.

Имеется тенденция к использованию MTF с более низкой вязкостью, которые снижают потери при перемешивании и повышают топливную экономичность без ущерба для защиты. Это достигается за счет использования надежных добавок и сложных технологий модификаторов вязкости. В Северной Америке наблюдается тенденция к использованию марок вязкости SAE 75W-80 и 75W-90.На развивающихся рынках, таких как Китай и Индия, предпочтение отдается SAE 80W-90.

Использование специальных жидкостей существенно влияет на стоимость владения оборудованием, снижает затраты на обслуживание и расход топлива, а также обеспечивает повышенную надежность. Кроме того, это благоприятно сказывается на окружающей среде благодаря увеличенным интервалам замены. Кроме того, с точки зрения управляемости улучшается качество переключения передач. Использование специальной MTF для защиты механических трансмиссий не представляет значительных дополнительных затрат по сравнению с использованием неподходящей жидкости, но имеет серьезные преимущества как для владельцев, так и для водителей.

Разница между синхронизированной и несинхронизированной передачей в механических коробках передач

Есть веская причина, по которой большие грузовые автомобили, мотоциклы и гоночные автомобили все еще используют несинхронизированную коробку передач

Для приверженцев ручного переключения передач нет большей радости, чем вождение автомобиля с механической коробкой передач. Но что стоит за механикой переключения передач? И с точки зрения водителя, как синхронизированная передача механической коробки передач соотносится с несинхронизированной передачей механической коробки передач?

Большинство современных городских транспортных средств, оснащенных механическими коробками передач, вероятно, имеют синхронизированную коробку передач, также называемую коробкой передач с синхронизированным зацеплением.Это устройство удерживает шестерни в зацеплении и вращении, или они могут быть заблокированы на валу. Другими словами, когда вы переключаете передачи, вы блокируете разные передачи на входном или выходном валу трансмиссии, тем самым позволяя вам увеличить скорость вашего автомобиля или замедлить его. Синхронизированная коробка передач механической коробки передач — это то, что помогает плавно зафиксировать шестерни на месте.

Это была замечательная эволюция механических коробок передач, потому что синхронизатор устранил необходимость для автомобилистов выполнять двойное сцепление — отпускание и повторное включение сцепления дважды при переключении передач — требование для управления транспортным средством с несинхронизированной коробкой передач с механической коробкой передач.

Почему несинхронизированная коробка передач с механической коробкой передач все еще имеет значение

Несинхронизированная коробка передач с механической коробкой передач — это более старая конструкция (возможно, самая ранняя конструкция механической трансмиссии), которая требовала больших усилий и навыков со стороны водителя. Он включал коробку передач со скользящей зацеплением, и водителю нужно было тщательно рассчитывать время переключения передач, чтобы гарантировать, что шестерни вращаются с одинаковой скоростью, что было нелегким делом. Сделайте это неправильно, и вы услышите скрежет и другие шумы.

Однако несинхронизированная коробка передач продолжает существовать. Вы часто найдете их в трансмиссиях больших коммерческих автомобилей, таких как тяжелые грузовики и сельскохозяйственная техника, а также в мотоциклах и гоночных автомобилях большого калибра. Почему? По двум причинам: синхронизированные механические коробки передач более подвержены поломкам, а переключение передач на синхронизированной коробке передач происходит медленнее, чем в несинхронизированной версии.

У вас возникли проблемы с механической или автоматической коробкой передач вашего автомобиля или у вас есть вопросы о трансмиссии? Посетите ближайший к вам офис Mister Transmission и получите необходимую экспертную помощь и информацию.

(PDF) Оценка параметров нагрузки синхронизатора и их способности прогнозировать отказ

2 Заголовок журнала XX (X)

µS <µself lock = tan α (4)

Следует отметить, что инновационные концепции сумели достичь

Избегайте ограничения самоблокировки2, но

пока еще широко не используется. Для конструкции синхронизатора, используемой в этой статье

, коэффициент трения должен быть µC> 0,064, µS <

0,114. Эта статья ограничивается основной фазой синхронизации

, где скорость синхронизируется крутящим моментом

от граничного смазываемого контакта между конусами.

Подробное описание принципов работы синхронизатора

, включая все фазы, доступно в 1; 3.

Основным преимуществом синхронизаторов является то, что баланс крутящего момента

внутри синхронизатора приводит к механической блокировке

переключения передач. Эта механическая блокировка

для полностью работающего синхронизатора активна, когда существует разница скоростей

между органами зацепления. Для переключения передач

к муфте переключения передач

прикладывается усилие от рычага переключения передач (MT) или привода (DCT, AMT, MT в

в некоторых приложениях).Когда достигается синхронная скорость, функция блокировки

отключается, и передача может быть включена.

Это приводит к быстрому и удобному переключению передач, которое

легко выполнять для водителя или легко контролировать для коробки передач.

Система управления

(GMS).

Наиболее частым видом отказа синхронизатора, вероятно, является

clash2. Столкновение определяется как зацепление шестерни с различными скоростями

втулки и зубчатого колеса. В зависимости от степени тяжести

эффект столкновения варьируется от раздражающего шума до

поврежденного оборудования, которое может вынудить автомобиль отбуксировать

в мастерскую.Конфликт является результатом любого из следующих условий

3:

• Неадекватная предварительная синхронизация, то есть отказ во время фазы очистки масла

в начале синхронизации1; 3.

Фаза предварительной синхронизации не изучалась в

этой статье.

• Слишком низкий коэффициент трения между конусами

для блокирования зацепления шестерни во время основной фазы синхронизации

1; 3.

• Внешние помехи, e.грамм. антиблокировочная тормозная система

прерывание синхронизации, приводящее к сильным колебаниям выходного вала коробки передач

3.

• Десинхронизация, т. Е. Когда синхронная скорость достигает

, достигается

, а затем высокие потери на сопротивление приводят к разнице скоростей вращения

между разблокировкой разблокировки и зацеплением шестерни

1; 3.

Для синхронизаторов с покрытием из молибдена перегрузка поверхности трения

имеет тенденцию к снижению коэффициента трения в начале синхронизации

и увеличению коэффициента трения

в конце синхронизации.Это означает увеличение риска столкновения

и самоблокировки. Термомеханическая нагрузка

на синхронизатор в первую очередь зависит от разницы вращательной скорости

для синхронизации, инерции для синхронизации

и приложенной силы. Нагрузка синхронизатора часто составляет

, описываемых следующими параметрами:

• Удельная энергия для синхронизации, то есть энергия на

(номинальную) единицу площади.

• Удельная мощность синхронизации, т.е.е. мощность на

(номинальную) единицу площади.

• Температура поверхности или повышение температуры поверхности.

В зависимости от рассматриваемой геометрии этот параметр

может варьироваться от температуры вспышки шероховатости

до средней температуры поверхности. В данной работе исследуются повышение температуры фокальной поверхности на

и среднее повышение температуры на

. Значения

и

этих параметров получены моделированием.

Реальные поверхности имеют спектр длин волн шероховатости.

Для муфт, фрикционных

тормозов4 и других конформных скользящих контактов, таких как синхронизаторы

5, часто наблюдалось, что на контактных поверхностях образуются горячие точки

, которые намного горячее, чем ожидаемая средняя температура.

Это явление, которое первоначально было подробно изучено

Burton6, называется термоупругой неустойчивостью (TEI).

Масштаб горячих точек большой по сравнению с масштабом

шероховатости поверхности7.Синхронизатор для тяжелых грузовиков

работает на скоростях скольжения, значительно превышающих критическую скорость

для TEI, т.е. они работают в нестабильном режиме.

Критическая скорость не зависит от амплитуды волнистости

или изменения контактного давления, вызванного эффектами формы компонента

, и обратно пропорциональна длине волны

. Таким образом, длинноволновые вариации давления будут иметь тенденцию доминировать в процессе TEI7.Размер контактной поверхности

накладывает верхний предел длины волны

и, следовательно, нижний предел критической скорости. В дальнейшем максимальная температура горячей точки

, относящаяся к самой длинной длине волны

, называется фокусной температурой.

Самым основным параметром нагрузки является удельная энергия для

synchronize8–14. Однако это не общий метод описания

и связи нагрузки с механическими неисправностями.Если усилие переключения

значительно снижено, будет показано, что синхронизатор

может справиться с более высокой разницей частоты вращения

для заданного момента инерции, то есть с более высокой энергией для синхронизации. Разница

заключается в том, что при меньшем усилии для синхронизации

требуется больше времени, поэтому больше тепловой энергии может быть отведено от поверхностей

, и, следовательно, больше объемного материала используется для охлаждения

. Параметр энергии синхронизации не учитывает мгновенные состояния

и усредняет весь процесс синхронизации

за время синхронизации.

Другой способ описать нагрузку синхронизатора — это определить максимальную удельную мощность синхронизации 8–10; 15; 16.

Однако параметр максимальной удельной мощности синхронизации

не учитывает историю состояния контакта

во время переключения передач. Поскольку процесс синхронизации

очень кратковременный, пиковая мощность не описывает температуру поверхности

(аналогично мокрой муфте27), как это происходит в установившихся контактах

, где входная мощность может достаточно хорошо прогнозировать истирание

18 .Чем выше ускорение зубчатого колеса,

, т.е. более высокое усилие переключения и / или меньшая инерция для синхронизации,

, тем меньше корреляция между пиковой мощностью и температурой поверхности

. В таких случаях синхронизатор может обрабатывать на

более высокую пиковую мощность. Удельная мощность синхронизации PS,

определяется как

PS = MC (t) · ω (t)

AC

(5)

AC — площадь конуса. Удельная энергия синхронизации,

ES, определяется как

ES = ZPSdt (6)

Подготовлено с использованием sagej.cls

Как работает синхронизатор?

Синхронизаторы

являются важной частью механической коробки передач и помогают вам идеально выполнять переключение передач

Коробки передач

— это безумно сложные чудеса машиностроения, которые позволили автозаводам постоянно ускорять свои машины, используя связку шестерен разного диаметра.Проблемы возникают из-за того, что все эти шестерни имеют зубцы, выступающие по их внешней окружности, которые необходимы для передачи мощности от двигателя к колесам через трансмиссию. Если эти зубья не выровнены идеально, шестерни выходного вала будут хрустеть вместе с шестернями промежуточного вала, что потенциально может привести к поломке зубьев и дорогостоящему счету.

Выравнивание шестерен в трансмиссии зависит от скорости, с которой они вращаются; если шестерни вращаются с правильной скоростью, зубья будут сцеплены вместе и смогут передавать мощность через карданные валы и колеса.В свое время искусство согласования оборотов и двойного выключения сцепления использовалось для эффективного переключения передач, но изобретение синхронизатора навсегда изменило механическую коробку передач как единое целое, упростив процесс переключения передач.

Синхронизатор передач от джипа, показывающий внутренние и внешние шлицы.

Синхронизатор почти похож на маленькую муфту, которая сидит на выходном валу между шестернями, замедляя или увеличивая относительную скорость передачи, необходимую для идеального зацепления зубьев в трансмиссии.

Механизм синхронизатора состоит из трех основных частей — требуемой передачи, объемного кольца и блока синхронизатора. Объемное кольцо имеет внешние зубья, которые входят в зацепление с зубьями синхронизатора, но оно также имеет рисунок внутренней канавки, который входит в зацепление с шестерней, которая должна быть зацеплена. Синхронизатор имеет внутренний шлиц, который совпадает с выходным валом, а затем внешний шлиц, который позволяет внутреннему кольцу перемещаться внутри шестерни. Это внешнее кольцо предназначено для зацепления с объемным кольцом только после того, как их скорости совпадают, зацепляя зубья вместе.

Вот отличное видео, показывающее, что происходит во время переключения передач в замедленном режиме:

Так что, как начать, чтобы выбрать механизм с зубчатой ​​связью, вилы селекторными инициируют давление на объемном кольце, который затем начинает закрываться в на главной выбранной передаче.К счастью, шестерня имеет конусообразный выступ на нем, который вызывает трение с объемным кольцом, которое также содержит втулку, имеющую идеальную форму для приема плеча, замедляя передачу. Вскоре объемное кольцо и шестерня движутся с одинаковой скоростью и в полной гармонии.

С добавленной силой применяются как физический сдвиг выполняется через связь, то синхронизирующий блок скользит по сыпучему кольцу, причем оба вращаются с одинаковой скоростью. Внутреннее кольцо синхронизатора позволяет внешнему радиусу синхронизатора полностью совпадать с главной передачей, синхронизируя их движение вместе и плавно завершая переключение передач.

Раньше необходимость дважды выжимать сцепление — так называемое двойное выключение — было нормой.

Синхронизатор эффективно позволяет завершить переключение передач одним нажатием на педаль сцепления, по существу, ускоряя согласование оборотов за счет эффективного зацепления зубьев.Вместо того, чтобы согласовывать скорость диска сцепления и маховика, синхронизатор выполняет всю работу немного дальше по линии и делает ручное переключение передач намного проще, чем это было раньше.

Мы считаем само собой разумеющимся, насколько хорошо автомобильные трансмиссии выполняют свою работу в наши дни, особенно с учетом уровня мощности двигателя, который теперь обеспечивается современными коробками передач.