Синхронизатор коробки передач Советский патент 1983 года по МПК F16D23/02 B60K23/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к коробкам передач транспортных машин с односторонней или с двухсторонней синхронизацией.

Известно синхронизируюш,ее устройство для соединения зубчатого колеса с валом, содержащее соединенный с колесом зубчатый венец с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом блокирующего кольца и закрепленную на валу ступицу с перемещаемой в осевом направлении муфтой, подпружиненной в радиальном направлении через щарик, размещенныйв сухаре, установленном на ступице. Для исключения потери устойчивости в пружине размещен толкатель, а сухарь выполнен с направляющей для того конца пружины, на котором установлен шарик. Размеры конусов блокирующих колец зависят от величины диаметров толкателя пружин и щарика 1.

Недостатком устройства является то, что размеры конусов блокирующих колец при постоянных осевых размерах устройств для соединения зубчатого колеса с валом будут тем меньше, чем больше размеры толкателя, пружины и шарика. Это в свою очередь приведет к снижению долговечности устройства из-за уменьшения фрикционной поверхности блокирующего кольца.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является синхронизатор коробки передач, содержащий соединенный с шестерней зубчатый синхронизирующий венец с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом блокирующего синхронизируемого кольца и закрепленную на валу ступицу р перемещаемой в осевом направлении муфтой, подпружиненной в радиальном направлении через шарик и толкатель с головкой, при этом торцы блокирующих колец примыкают к шарику, размер которого больше размера стенки ступицы, в которой размещен толкатель 2.

Однако в этом устройстве, несмотря на установку толкателя, долговечность невелика, поскольку размер блокирующего кольца ограничен, в частности размерами шарика, которые больше толщины стенки ступицы. Размер шарика в свою очередь не может быть уменьшен, поскольку он зависит от .размеров толщины зубьев блокирующего кольца. Следует отметить, что щарик имеет точечйый контакт, что вызывает увеличенные контактные напряжения и повышенный износ контактной поверхности блокирующего кольца. Таким образом, недостаток этого устройства - меньшая долговечность устройства при заданных осевых размерах устройства.

Цель изобретения - повышение долговечности за счет увеличения площади фрикционных конических поверхностей синхронизирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что синхронизатор коробки передач, содержащий шестерню, установленные с возможностью взаимодействия по коническим поверхностям зубчатый синхронизирующий венец и блокирующее синхронизирующее кольцо, закрепленную на валу ступицу с перемещаемой в осевом направлении муфтой, подпружиненной в радиальном направлении через шарик и толкатель с головкой фиксатора, установленного в отверстии ступицы, снабжен установленным на ступице сухарем, в отверстии которого размещен шарик, отверстие в ступице под фиксатор выполнено диаметром, равным соответствующему диаметру пружины фиксатора, а блокирующее кольцо установлено с возможностью контакта ближнего торца с пружиной фиксатора.

На фиг. 1 показан предлагаемый синхронизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - сухарь, разрез; на фиг. 3 - выполнение лысок на блокирующих кольцах; на фиг. 4 - вариант исполнения синхронизатора.

Устройство содержит вал 1 (фиг. 1), на котором установлены шестерни 2 и 3, с которыми соединены зубчатые синхронизирующие венцы 4 и 5 с коническими фрикционными поверхностями 6 и 7. Между зубчатыми синхронизирующими венцами 4 и 5 расположена жестко соединенная с валом I ступица 8, на которой установлена перемещаемая в осевом направлении и имеющая зубья 9 муфта 10. Муфта 10 подпружинена в радиальном направлении шариковыми фиксаторами 11, установленными в ступице 8. На ступице 8 установлены блокирующие синхронизирующие кольца 12 и 13 с коническим фрикционными поверхностями 14 и 15, которые расположены между ступицей 8 и зубчатыми синхронизирующими венцами 4 и 5. Шариковый фиксатор 11 содержит толкатель 16 с головкой 17, пружину 18 и шарик 19. При этом головка

17трлкателя 16 разделяет пружину 18 и шарик 19. На ступице 8 установлен сухарь 20, в котором размещен шарик 19, при этом головка 17 толкателя 16 размещена между лысок 21 и 22 (фиг. 3), выполненных на блокирующих синхронизирующих кольцах 12 и 13, что увеличивает площадь конической поверхности. При этом торцы 2.3 и 24 этих колец примыкают к пружине

18или к толкателю 25 (фиг. 4). Подпружинивание муфты 10 в радиальном направлении осуществляется пружиной 26.

Устройство работает следующим образом.

В выключенном (нейтральном) положении (фиг. 1) шарик 19 щарикового фиксатора 11 входит в лунку муфты 10. При включении устройства, т.е. при перемещении муфты 10 в осевом направлении, шарик 19 воздействует на сухарь 20, который воздействует на одно из блокирующих колец. При этом зубчатый синхронизирующий венец 4 (или 5) взаимодействует по конической по-, верхности с блокирующим синхронизирующим кольцом 12 (или 13), что приводит к выравниванию скоростей между валом 1 и щестерней 2. После выравнивания скоростей муфта 10 свободно перемещается и жестко соединяет вал 1 с щестерней 2. В этот момент крутящий момент от вала 1 полностью передается на щестерню 2 (или на щестерню 3 в зависимости от направления перемещения муфты 10).

Работа устрюйства по варианту исполнения происходит аналогично описанному с той лищь разницей, что фиксация муфты 10.осуществляется другим типом пружины, но с одной и той же по отнощению к пружине 18 степенью надежности, и процесс выравнивания скоростей блокирующего синхронизирующего кольца 12 и зубчатого синхронизирующего венца 4 осуществляется более эффективнее из-за возможности дополнительного увеличения конической фрикционной поверхности (на величину диаметра проволоки .пружины) указанных синхронизирующих элементов по отнощению к основному изобретению.

)Использование изобретения позволяет

0 увеличить долговечность устройства за счет увеличения долговечности синхронизирующих деталей, так как последние при синхронизации скоростей меньще находятся в процессе буксования из-за увеличения площади связывающей их фрикционной конической поверхности. Кроме того, улучщение работы устройства возможно при неизменности осевого габарита устройства. Испольг зование изобретения в коробках передач автомобиля КАЗ-4540, по сравнению с базовым объектом коробки передач этого же автомобиля способствует обеспечению экономического эффекта в 28 млн.руб. в год.

СИНХРОНИЗАТОР КОРОБКИ ПЕ РЕДАЧ, содержащий шестерню, установлен ные с возможностью взаимодействия по коническим поверхностям зубчатый синхронизирующий венец и блокирующее синхронизирующее кольцо, закрепленную на валу ступицу с перемещаемой в осевом направлении муфтой, подпружиненной в радиальном направлении через щарик и толкатель с головкой фиксатора, установленного в отверстии ступицы, отличающийся тем, что, с целью повыщения долговечности за счет увеличения площади фрикционных конических поверхностей синхронизирующих элементов, он снабжен установленным на ступице сухарем, в отверстии которого размещен щарик, отверстие в ступице под фиксатор выполнено диаметром, равным соответствующему диаметру пружины фиксатора, а блокирующее кольцо установлено с возможностью контакта ближнего торца с пружиной фиксатора.

20

2k

2/

/

2г

23