Синхронизатор коробки передач Советский патент 1983 года по МПК F16D23/08 

со

N5

О5 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения. Известен синхронизатор, содержащий каретку с отверстиями и расположенные в них подвижно по оси пальцы, на которых жестко закреплены фрикционные кольца 1. Недостатком его является низкая ремонтопригодность из-за жесткого крепления фрикционных колец на пальцах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является синхронизатор коробки передач, содержащий каретку с блокирующими выступами и равномерно расположенные в них подвижно по оси пальцы, фиксаторы их осевого положения в виде выполненных на пальцах канавок и подпружиненных к ним щариков, и смонтированные на концах пальцев фрикционные кольца с пазами для блокирующих выступов каретки 2. Недостатком его является низкая долговечность из-за изгиба пальцев и отсутствия радиальной фиксации фрикционных колец. Целью изобретения является повышение долговечности путем исключения изгиба пальцев и радиальной фиксацией фрикционных колец. Поставленная цель достигается тем, что в синхронизаторе коробки передач, содержащем каретку с блокирующими выступами и равномерно расположенными по окружности параллельно оси отверстиями, в них подвижно по оси пальцы, фиксаторы их осевого положения в виде выполненных на пальцах канавок и подпружиненных к ним щариков, и смонтированные на концах пальцев фрикционные кольца с пазами для блокирующих выступов каретки, отверстия ка-, ретки расположены по оси блокирующих выступов, каждый палец выполнен с перпендикулярными его оси пазами на концах, а фрикционные кольца выполнены с упорами на внутренней поверхности, расположенными в пазах пальцев. Один из пазов каждого пальца выполнен открытым в сторону торца, а также на пальце выполнена дополнительная канавка под шарик, смещенная в сторону этого паза, а открытые пазы смежных пальцев расположены по разные стороны от каретки. На фиг. 1- показан синхронизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид с торца; на фиг. 3 - то же, с наружными поверхностями трения конусных колец трения; на фиг. 4 - то же, одностороннего действия; на фиг. 5 - то же, дополнительного редуктора. Синхронизатор состоит из каретки 1 и фрикционных колец, смонтированных на пальцах 3, фиксатор осевого положения пальцев состоит из пружин 4 и шариков 5. Каретка 1 имееет с обеих сторон блокирующие выступы 6 с фасками 7 на ее торцовых гранях и кольцевые пазы 8 между стенкой каретки и выступами. Выполненные в каретке отверстия 9 для установки фиксаторных пальцев, проходят также через блокирующие выступы в местах их оси симметрии. Фрикционные кольца 2 по внутренней окружности имеют равномерно расположенные пазы 10 с упорами 11. Пальцы 3 имеют на одном конце прямоугольный паз 12 с буртом 13, на другом открытый паз-лыску 14 с уступом 15, также канавку 16 для фиксации фрикционных колец в нейтральном положении и дополнительную канавку 17, смещенную к концу с лыской, для фиксации пальцев и фрикционных колец противоположных включенной передаче. Концы пальцев 3 с пазом 12, изображенных в верхней части фиг. 1, входят в пазы 10 левого фрикционного кольца 2, другие концы с лыской 14 входят в пазы 10 правого кольца. Расположенные между отмеченными пальцами другие пальцы входят своими. пазами в пазы 10 правого фрикционного кольца, а лысками в пазы левого. Упоры 11 расположены в пазах 12 и 14 пальцев. Конусные кольца щестерен 18 и 19 состоят из стальных обойм 20 и латунных колец 21, соединенных заклепками 22. Каретка 1 устанавливается подвижно на шлицах 23 вторичного вала 24 коробки передач. Для пружин 4 и шариков 5 фиксатора в каретке выполнены радиальные отверстия 25. Синхронизатор (фиг. 3) для более высоких передач с меньшими размерами фрикционных колец отличается наличием конусных колец 26 щестерен 27 и 28 с наружной поверхностью трения, фрикционных колец 29 - с внутренней и измененной конструкцией блокирующих элементов и пальцев фиксаторов. Блокирующие выступы 30 с фасками 31 выполнены на боковых поверхностях каретки 32 на участке муфты включения с внутренними кольцевыми -пазами 33, выполненными между стенкой каретки и выступами. Фрикционные кольца 29 имеют наружные упоры 34 с фасками 35, взаимодействующие с блокирующими выступами 30. Выполнены также пазы 36 на участках соединения с пальцами фиксаторов 37. Пальцы фиксаторов 37 отличаются от пальцев 3 отсутствием лыски 14 на одном из концов. Торец данного конца упирается в торец правого фрикционного кольца. Смежный с ним палец входит своим пазом 12 в паз 36 правого фрикционного кольца и упирается торцом своего другого конца в торец левого кольца. Шестерня 28 вращается на подшипнике 38 скольжения, выполненном за одно целое со шлице вой втулкой 39, установленной на вторичном валу 40 коробки передач. На шлицах 41 шестерни 28 установлено кольцо 26 и закреплено стопором 42.

На шлицах 43 шестерни 27 кольцо закреплено стопором 44.

Синхронизатор (фиг. 4) одностороннего действия имеет каретку 45, одно фрикционное кольцо 46 с наплавкой или напылением фрикционного слоя по стальному кольцу, пальцы фиксатора 37, пружины 4 и шарики 5.

Каретка 45 имеет расположенные на одной ее боковой стороне выступы 47 с фасками 48 и кольцевой паз 49 за отмеченными выступами. В пазу 50 расположен упор с фаской 51, шестерни 52 и 53 расположены по обе стороны от пальцев 37. Шестерня 53 зафиксирована упором 54.

Данный синхронизатор, имея преимущества аналогичные приведенным конструкциям, по сравнению с известными синхронизаторами одностороннего действия, имеет также меньшую трудоемкость благодаря отсутствию блокирующих пальцев (8 штук) и точных отверстий (24 шт) и кольца, заменяющего второе фрикционное кольцо.

Синхронизатор (фиг. 5), выполненный для дополнительного редуктора коробки передач, отличается отсутствием нейтрального положения и наличием различных диаметральных размеров фрикционных колец.

Синхронизатор имеет каретку 55, фрикционные кольца 56 и 57, пальцы фиксаторов 3, пружины 4 и шарики 5 фиксаторов.

Каретка 55 имеет блокирующие выступы 58 и 59 с фасками 60 и 61 и кольцевые пазы 62 и 63. Отмеченные кольцевые пазы 62 и 63, как и на других вариантах синхронизатора, необходимы для обеспечения технологичности блокирующих выступов.

Фрикционное кольцо 56 с наплавкой или напылением фрикционной поверхности имеет наружные упоры 64 с фаской 65, которые расположены в пазах 66 пальцев.

Фрикционное кольцо 57 состоит из стальной обоймы 67 и латунного кольца 68, соединенных заклепками, и имеет пазы 69 с фасками 70.

Пальцы фиксаторов 3 являются аналогичными пальцами фиксатора 3 синхронизатора, изображенного на фиг. 1.

Шестерни 71 и 72 расположены по обе стороны от пальцев, фрикционное кольцо шестерни 71 ограничено от смещения фиксатором 73.

Синхронизатор работает следующим образом.

Кинематическая связь фрикционных колец с кареткой 1 в нейтральном положении определяется выступами 6 каретки, пальцами 3 фиксаторов, расположенными концами в пазах 10. При этом пазы 12 и канавки 16 и 17 пальцев фиксаторов и шарики 5 определяют осевое положение фрикционных колец, а параллельные поверхности пазов 12 и лысок 14 обеспечивают их концентричное расположение относительно оси каретки.

В момент включения передачи пальцы 3 фиксаторов, увлекаемые кареткой 1 через шарики 5, перемещают фрикционные кольца 2 до соприкосновения одного из них с конусом шестерни. Возникающий при этом момент трения поворачивает фрикционное кольцо 2 до соприкосновения фасок 7 блокирующих выступов 6 пазами фрикционных колец. После этого усилие включения передается фрикционному кольцу от каретки

0 через указанные фаски. При выравнивании скоростей вращения вторичного вала с включаемой шестерней и связанными с ней деталями, каретка с выступами 6 продвигается относительно пазов 10 фрикционного кольца. Одновременно при этом происходит соединение зубчатых муфт каретки и шестерни. В связи с тем, что фиксаторные пальцы располагаются одновременно в отверстиях диска каретки и блокирующих выступов, действующие в процессе синхронизации на концы данных пальцев усилия передаются

0 без их изгиба на каретку.

В положении включения, например, вправо шарики 5 фиксаторов входят в канавку 17 пальцев фиксаторов и, тем самым, предупреждают самопроизвольный отход левого

5 фрикционного кольца по оси влево.

Ограничение поворота данного кольца определяется пазами 10, в которых находятся концы фиксаторных пальцев.

Из отмеченного следует, что предлагаемые пальцы фиксаторов обеспечивают не

Q только осевую, но и радиальную фиксацию фрикционных колец в нейтральном положении. Имеющиеся возможности выполнения установки фрикционных колец на пальцах с диаметральным зазором (например 0,20-0,30 мм) меньшим зазора между фрикционным кольцом и конусом шестерни (0,35- 0,65 мм в изношенном до 1,0 мм), исключает нежелательное касание фрикционных колец конуса шестерен, а также положительно отразится на уменьшении их вибрации. Осуществляемая передача усилия включения передачи на фрикционные кольца через блокирующие выступы каретки исключает повышенные нагрузки на пальцах фиксаторов и является гарантией их надежной работы.

Для сборки синхронизатора (фиг. 1)

необходимо надеть половину пальцев фиксатора своими пазами на одно из фрикционных колец в местах их пазов 10 через каждый паз и вставить в сборе в отверстия каретки. Другую половину пальцев соединить таким же образом с другим фрикционным кольцом и вставить в отверстия каретки с другой стороны. Предварительно в радиальные отверстия каретки 25 вставить пружины и шарики, которые необходимо, утопить в момент установки пальцев.

5 Преимуществами предлагаемого синхронизатора передач по сравнению с известными пальчиковыми синхронизаторами являки-ся:

1.Повышение долговечности синхронизатора благодаря исключению дефекта ослабления блокирующих пальцев и более высокой долговечности блокирующих выступов по сравнению с блокирующими пальцами, а также радиальной фиксации фрикционных колец, что положительно отразится на уменвщении вибрации колец и их износе.

2.Обеспечение легкости сборки и разборки узла, что позволит ремонтировать синхронизатор путем замены дефектных деталей, а также осуществлять более экономичные поставки запасных частей отдельными деталями вместо поставок синхронизатора в сборе. Синхронизатор становится ремонтопригодным.

3.Уменьшение трудоемкости и повыщение технологичности изготовления синхронизатора за счет исключения блокирующих пальцев и отверстий точного исполнения и отсутствия операции запрессовки и расклепки пальцев, а также окончательной обработки фрикционных колец на синхронизаторе в сборе.

4.Уменьшение расхода цветного металла (латуни) на 50% и более благодаря возможности изготовления фрикционных колец из стальных труб, а конусных колец шестерен с латунными кольцами или выполнения фрикционных колец также из стали с напылением на них фрикционной поверхности их тугоплавкого металла. Для известных синхронизаторов это невыполнимо из-за необходимого выполнения фрикционных колец с бобышками для отверстия крепления блокирующих пальцев.

5. Экономичность изготовления синхронизаторов одностороннего действия (фиг. 5) наряду с другими отмеченными преимуществами.

6. Повышение экономичности изготовления синхронизатора дополнительного редуктора (фиг. 6), где имеется повышенная разница в передачах за счет выполнения фрикционных колец различного диаметра без отрицательных последствий из-за повышенной разницы в их весе.

7. Уменьшение шума коробки передач благодаря уменьшению вибрации фрикционных колец..

«

4J

1. СИНХРОНИЗАТОР КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ, содержащий каретку с блокирующими выступами и равномерно расположенными по окружности параллельно оси отверстиями, размещенные в них подвижно по оси пальцы, фиксаторы их осевого положения в виде выполненных на пальцах канавок и подпружиненных к ним щариков. и смонтированные на концах пальцев фрикционные кольца с пазами для блокирующих выступов каретки, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем исключения изгиба пальцев и обеспечения радиальной фиксации фрикционных колец, отверстия каретки расположены по оси блокирующих выступов, каждый палец выполнен с перпендикулярными его оси пазами на концах, а фрикционные кольца выполнены с упорами на внутренней поверхности, расположенными в пазах пальцев. 2. Синхронизатор по п. 1, отличающийся тем, что один из пазов каждого пальца выполнен открытым в сторону торца, на пальце выполнена дополнительная канавка под щарик, смещенная в сторону этого паза, а открытые пазы смежных пальцев располоS жены по разные стороны от каретки. (Л

4645