Синхронизатор

(51) БРЕТЕН КОМУ В ЕТЕЛЬСТВУ упице уст ом напра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН И(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для соединения зубчатого колеса с валом,Изобретение относится к устройствам для соединения зубчатого колеса с валом, в частности к синхронизаторам, используемым в коробке передач транспортных машин.Известны синхронизаторы, содержащие вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенными с ним зубчатым венцом с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом блокирующего кольца, имеющего возможность ограниченного перемещения относительно закрепленной на валу ступицы при осевом перемещении муфты, и разрезное кольцо, имеющее возможность взаимодействия с муфтой при ее осевом перемещении ЦВ этих слнхронизаторах в ст ановлен размещенный в радиальн виспользуемым в транспортных средствах Цель - повышение эффективности синхронизатора в работе путем упрощения конструкции и уменьшения массы деталей, Синхронизатор содержит вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенным с ним зубчатым венцом с конической поверхностью. Эта поверхность может взаимодействовать с конусом зубчатого блокирующего кольца. На валу закреплена ступица с перемещаемой в осевом направлении муфтой. В пазах ступицы размещено разрезное кольцо с выступами и блокирующие зубья блокирующего кольца, ограниченные блоками ее зубьев с каждой стороны. При этом укороченные по высоте и имеющие наклонные поверхности зубья выполнены симметричными. 5 ил. лении ролик, поверхность которого прилегает к поверхности лунки, выполненной в блокирующем кольце. В блокирующем кольце выполнены пазы, в которых размещены части разрезного кольца, выступы которых имеют возможность взаимодействия с выступом на зубьях муфты при ее перемещении в сторону зубчатого венца. Это перемещение вызывает осевое смещение блокирующего кольца и взаимодействие его конической поверхности с конической поверхностью зубчатого венца. Из-за разницы частоты вращения кольца и венца происходит взаимное их угловое смещение, при этом происходит взаимодействие поверхностей лунки и ролика, что вызывает осевое смещение блокирующего кольца. Вплоть до синхронизации дальнейшему перемещению муфты препятствует разрезное кольцо,40 45 50 55 части которого перемещаются в радиальном направлении при вращении блокирующего кольца, Конструкция синхронизатора ,сложна и малонадежна, Сложно выполнить установку ролика, при этом в процессе работы ролик, если он был закреплен, может быть расшатан и тогда при вращении ступицы он будет перемещаться в радиальном направлении вплоть до упора в муфту, что отрицательно скажется на функционировании синхронизатора. Сложно выполнить строго ориентированные пазы для установ- ки частей разрезного кольца, при этом блокирующее кольцо выполнено составным хотя бы из-за того, что пружинное кольцо вызовет интенсивное разрушающее воздействие более мягкого блокирующего кольца, поверхность взаимодействия с роликом которого также получит остаточную деформацию, что приведет к ухудшениюработы синхронизатора.Известны устройства для соединения зубчатого колеса с валом, содержащие вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенным с ним зубчатым венцом с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом зубчатого блокирующего кольца, имеющего возможность ограниченного перемещения относительно закрепленной на валу ступицы при осевом перемещении муфты, и упругое кольцо, имеющее возможность взаимодействия с муфтой при ее осевом перемещении 21.В этих синхронизаторах упругое кольцо установлено на наружной цилиндрической поверхности блокирующего кольца и выполнено с выпуклыми участками для взаимодействия через разнесенные по окружности наклонные кулачковые части на внутренней цилиндрической поверхности муфты вклю,чения и с вогнутыми участками между ними, которые входят в канавки блокирующего кольца для исключения чрезмерного выпучивания упругих колец, При взаимодействии муфты и упругого кольца происходит деформация кольца, что отрицательно сказывается на надежности устройства.Известен синхронизатор, содержащий вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенным с ним зубчатым венцом с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом зубчатого блокирующего кольца, установленного с возможностью ограниченного перемещения относительно закрепленной на валу ступицы при осевом перемещении муфты, и разрезное кольцо с выступами, размещенными в пазах муфты и имеющими возможность взаимодействия с 5 10 15 20 25 30 35 зубьями муфты, укороченными по высоте и имеющими наклонные поверхности 3,Такие синхронизаторы представляют собой выключаемые фрикционные муфты со сцепляющимися органами, имеющими осевое перемещение. В них имеющий осевое перемещение орган прижимается исключительно к соосно расположенному органу, при этом предусмотрены средства увеличения силы сцепления; Так предусмотрены разрезные кольца, между коническими поверхностями которых возникают регулируемые усилия. Однако выполнение колец разрезными вызывает дополнительные затраты в производстве на их изготовление, причем большие затраты металла будут иметь место при выполнении набора этих колец, Дополнительные затраты в производстве будут иметь место и из-за выполнения толкателей, их упругих звеньев и выступов блокирующих колец, По мере увеличения размеров синхронизатора будет увеличиваться пассивный объем металла синхронизатора, что скажется на увеличении инерционных масс и может привести к снижению эффективности его работы,Цель изобретения - повышение эффективности синхронизатора в работе путем упрощения его конструкции и уменьшения массы его деталей,Это достигнуто тем, что в синхронизаторе, содержащем вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенным с ним зубчатым венцом с конической поверхностью, имеющей возможностью взаимодействия с конусом зубчатого блокирующего кольца, установленного с возможностью ограниченйого пе. ремещения относительно закрепленной нэ валу ступицы при осевом перемещении муфты, и разрезное кольцо с выступами размещенными в пазах ступицы и имеющи. ми возможность взаимодействия с зубьяьв муфты, укороченными по высоте и имеющи. ми наклонные поверхности, блокирующие зубья блокирующего кольца размещены с пазах ступицы, ограниченных блоками ес зубьев с каждой стороны, при этом укоро ченные по высоте и имеющие наклонны поверхности зубья муфты выполнены сим. метричн ыми.Размещение в пазах ступицы блокирую. щих зубьев блокирующего кольца, ограни ченных блоками ее зубьев с каждо стороны, и выполнение укороченных по вы соте и имеющих наклонные поверхност зубьев муфты симметричными в синхрони заторе позволяет упростить его конструк цию за счет совмещения в одних паза выступов упругого кольца и блокирующизубьев блокирующего кольца, при этом ограничение пазов блоком зубьев ступицы, всвою очередь, способствует уменьшениюмассы деталей синхронизатора, в частностиступицы. Ограничение пазов ступицы блоком зубьев ступицы с каждой стороны позволяет выполнить ступицу с небольшимчислом зубьев, что существенно скажетсяна уменьшении момента инерции синхронизатора. Этому, как и упрощению конструкции синхронизатора, способствуетвыполнение симметричными укороченныхпо длине и имеющих наклонные поверхности зубьев муфты,На фиг. 1 изображена коробка передач; 15на фиг. 2 - продольный разрез синхронизатора; на фиг. 3 - вид на ступицу, муфту иупругое кольцо; на фиг, 4 - вид на элементысинхронизатора сверху; на фиг. 5 - положение муфты при включенной передаче. 20На валах 1 и 2 (фиг. 1) коробки передач3 установлены зубчатые колеса 4 - 8, С колесом 4 соединен зубчатый венец 9, имеющийконическую фрикционную поверхность 10(фиг, 2), С колесом 5 соединен зубчатый венец 11 с конической поверхностью 12. Навалу 2 закреплена ступица 13, Для этого ввалу 2 установлена шпон ка 14 (повернуто) ипружинное кольцо 15, На ступице 13 установлена перемещаемая в осевом направлении муфта 16. В ступице 13 выполнены пазы17 (фиг, 3), в которых размещены выступы 18разрезного кольца 19, На ступице 13 выполнены зубья 20, с которыми зацеплены зубья21 муфты 16, Кольцо 19 имеет возможность 35взаимодействия с блокирующим кольцом22. На кольце 22 выполнен конус 23 длявзаимодействия с конической поверхностью 12 венца 11, Выступы 18 имеют возможность взаимодействия с укороченными 40зубьями 24, Длина зубьев 24 меньше длинызубьев 21 муфты 16. Зубья 24 имеют наклонные поверхности.Блокирующие зубья 25 (фиг, 4) блокирующего кольца 22 размещены в пазах 17 ступицы 13, Блокирующие зубья 26блокирующего кольца 27 также размещеныв пазах 17. Пазы 17 ступицы 13 ограниченыблоками зубьев 28 с каждой стороны, Зубья29 выполнены одинаковыми с зубьями 24, 50Наклонные поверхности 30 зубьев 24 изубьев 29 выполнены одинаковыми. Тем самым укороченные по высоте и имеющие наклонные поверхности 30 зубья 24 и зубья 29муфты 16 выполнены симметричными. В пазах 17 размещены выступы 31 разрезногокольца 32. Блокирующее кольцо 27 оснаще.но конической поверхностью 33,Размещение в пазах 17 ступицы 13 блокирующих зубьев 25 и 26 блокирующих колец 22 и 27, ограниченных блоками зубьев 28 ступицы 13 с каждой стороны, и выполнение укороченных по высоте и имеющих наклонные поверхности 30 зубьев 24 и 29 муфты 16 симметричными в синхронизаторе, охарактеризованном вышеприведенной совокупностью признаков, позволяет упростить его конструкцию за счет совмещения в пазах 17 выступов 18 и 31 упругих колец 19 и 32 соответственно, а также блокирующих зубьев 25 и 26 блокирующих колец 22 и 27, при этом ограничение пазов 17 блоками зубьев 28 ступицы 13, в свою очередь, способствует уменьшению массы деталей синхронизатора, в частности ступицы 13, момент инерции которой уменьшен. Этому, как и упрощению конструкции синхронизатора, способствует выполнение симметричными укороченных по высоте и имеющих наклонные поверхности 30 зубьев 24 и 29 муфты 16.Синхронизатор работает следующим образом,При перемещении муфты 16 поверхности 30 укороченных зубьев 24 взаимодействуют с заходными поверхностями выступов 18 упругого разрезного кольца 19, перемещая его к блокирующему кольцу 22, При дальнейшем перемещении муфты 16 происходит перемещение блокирующего кольца 22, что приводит к радиальной деформации упругого разрезного кольца 19 и нарастанию осевого усилия на блокирующем кольце 22. Фрикционная поверхность конуса 23 взаимодействует с конической фрикционной поверхностью 12 венца 11, После выравнивания угловых скоростей вала 2 и зубчатого колеса 5 муфту 16 перемещают далее, при этом кольцо 19 деформируется в радиальном направлении, и зубья 21 взаимодействуют с зубьями венца 11. При дальнейшем перемещении муфты 16 зубья 21 входят в зацепление с зубьями венца 11, Выступы 18 кольца 19 попадают во впадинызубьев 29 с другой стороны муфты 16. Таким образом, зубчатое колесо 5 будет соединено валом 2, при этом выступы 18 препятствуютсамопроизвольному перемещению муфты 16 и развединению зубчатого колеса 5 с валом 2, Пои включенной передаче вращение от первичного вала 1 передается через колесо 34 промежуточному валу 35, далее шестерне 36, колесу 5, муфте 16, ступице 13и валу 2, Аналогично происходит включение передачи при соединении вала 2 с колесами 4,6 и 7. Размещение в пазах 17 ступицы блокирующих зубьев 20 блокирующих колец 22 и27, ограниченных блоками зубьев 28, 25 и 26 ступицы 13, и выполнение укороченных по высоте и имеющих наклонные поверхности 30 зубьев 24 и 29 муфты 16 симметричными в сихронизаторе, охарактеризованном вышеприведенной совокупностью признаков, позволяет обеспечить его эффективную и надежную работу, поскольку его конструкция проста, а масса деталей сравнительно невелика, что существенно скажется на моменте инерции вращающихся деталей, в частности, ступицы 13, при этом обеспечены предпосылки для предотвращения самовыключения за счет попадания выступов 18 кольца 19 во впадины зубьев 29 с другой стороны муфты 16,При использовании предложенной совокупности признаков будет повышена эффективность работы синхронизатора путем упрощения его конструкции и уменьшения массы его деталей. Формула изобретения Синхронизатор, содержащий вал, на котором с возможностью вращения установлено колесо с соединенным с ним зубчатым 5 венцом с конической поверхностью, имеющей возможность взаимодействия с конусом зубчатого блокирующего кольца, установленного с возможностью ограниченного перемещения относительно закрепленной 10 на валу ступицы при осевом перемещениимуфты, и разрезное кольцо с выступами, размещенными в пазах ступицы и имеющими возможность взаимодействия с зубьями муфты, укороченными по высоте и имеющими 15 наклонные поверхности, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективность работы путем упрощения конструкции и уменьшения массы его деталей, блокирующие зубья блокирующего кольца размещены в пазах 20 ступицы, ограниченных блоками ее зубьев скаждой стороны, при этом укороченные по высоте и имеющие наклонные поверхности зубья муфты выполнены симметричными,1763743 Составитель Ж,ДжунусбековРедактор М.Кузцова Техред М.Моргентал Корректор инич Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3442 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5