2. Синхронизаторы

Для перехода с одной передачи на другую, как показано выше, необходимо муфту вывести из зацепления с одним зубчатым венцом и ввести в зацепление с другим. Если процесс выведения из зацепления не представляет сложности, то введение в зацепление муфты с венцом вновь включаемой передачи осложняется тем, что муфта и венец имеют разные скорости вращения. Для облегчения процесса включения в конструкциях, переключающих муфт, предусматривается специальное устройство, называемое синхронизатором. это устройство в коробке передач, предназначенное для безударного включения передачи за счет предварительного выравнивания угловых скоростей соединяемых деталей.

Рассмотрим его устройство и принцип действия на примере синхронизатора третьей и четвёртой передач автомобиля «Москвич-407. Шестерня первичного вала и шестерня третьей передачи вторичного вала имеют зубчатые венцы 3 и 6 и конусные поверхности по концам. Между этими шестернями расположен собственно синхронизатор. Он состоит из ступицы 12 с сухарями 5 и пружинными кольцами 11, передвижной муфты 13 и двух бронзовых блокирующих колец 9 и 14. 42

Ступица 12 установлена на шлицах вторичного вала 8 и закреплена стопорным кольцом 2. В трех пазах 16 на ступице установлены сухари 5, разжимаемые двумя пружинными кольцами 11 и входящие своими выступами в кольцевую канавку 15 на внутренней поверхности передвижной муфты 13, которая своими зубьями надвинута на зубья ступицы. В наружную выточку муфты 13 входит вилка 4 переключающего механизма. По обеим сторонам ступицы установлены блокирующие кольца 9 и 14, имеющие внутри конусную поверхность, а снаружи зубчатый венец со скошенными торцами зубьев. В пазы 10 колец входят концы сухарей.

Действие синхронизатора заключается в следующем. При включении передачи (например, четвертой) муфта 13 передвигается с помощью вилки 4 по зубьям ступицы 12 к шестерне 1 первичного вала. При этом сухари 5, удерживаемые в муфте кольцами 11, своими торцами надавливают на блокирующее кольцо 14 и слегка прижимают его к конусной поверхности шестерни 1. Вследствие трения и разности скоростей вращения первичного и вторичного валов кольцо 14 провернется в сторону вращения шестерни 1 на величину бокового зазора С между сухарями и пазами кольца. Зазор С равен половине толщины зуба зубчатых венцов. При этом скошенная поверхность торцов зубьев муфты 13, упираясь в скошенную поверхность торцов зубьев кольца 14, не даст зубьям войти в зацепление, поэтому блокирующие кольца (под давлением со стороны рычага переключения) сильнее прижимаются к конусной поверхности шестерни 1. В результате трения между конусами скорости вращения ведущего и ведомого валов выравниваются. После этого сопротивление скошенных поверхностей торцов зубьев уменьшается и, муфта 13 сдвигается дальше, при этом сухари 5 выжимаются из канавки муфты и зубья муфты проходят через зубья венца кольца 14 и надвигаются на зубья венца 3 шестерни 1, производя безударное включение четвертой передачи.

Состав и действие синхронизаторов для включения других передач аналогичны описанному выше.

Устройство механизма переключения коробок передач

Механизм переключения коробки состоит из вилок, закрепленных на ползунах рычага переключения. Рычаг прижимается пружиной 2 к сферической поверхности крышки 26. В состав механизма переключения входят, также, шариковые фиксаторы 25,предотвращающие самопроизвольное включение и выключение передач, атакже замок, исключающий одновременное включение двух передач и пружинный предохранитель 33, затрудняющий включение передачи заднего хода. Замок состоит из двух сухарей 30 и 32, размещенных в горизонтальном отверстии крышки коробки между средним и крайними ползунами, и штифта 31, находящегося в отверстии среднего ползуна. На ползунах выполнены углубления под сферические концы сухарей 30 и 32 и по три углубления под шарики фиксаторов. На ползунах также выполнены головки с поперечными (по отношению к оси ползуна) пазами, в которые вводится нижний конец рычага переключения. При передвижении верхнего конца рычага влево по рисунку его нижний конец окажется в прорези головки правого ползуна 29. Если теперь, верхний конец рычага переместить вперед (влево по рисунку), то ползун 29 нижним концом рычага переместится назад (вправо по рисунку) и, при этом, зубчатая каретка 6 вилкой 7 будет введена в зацепление с венцом 12 промежуточного вала 20 и включится первая передача.

Если же верхний конец рычага переместить назад, то нижний его конец переместится вперед (влево по рисунку) и каретка 6 внутренними шлицами войдет в зацепление с дополнительным (малым) венцом зубчатого колеса 5 и включится вторая передача.

Если отклонить верхний конец рычага вправо (по движению автомобиля) почти без усилия, то нижний его конец окажется в прорези головки ползуна 28. И теперь при перемещении рычага вперед или назад ползун 28 переместится назад или вперед (вправо или влево по рисунку). При этом вилка 3 переместит муфту синхронизатора 21 до положения включения соответственно четвертой или третьей передачи.

Если верхний конец рычага отклонить вправо с усилием, то, нижний конец его, преодолевая усилие пружины предохранителя 33, окажется в прорези головки ползуна 27, включения заднего хода. Если дальше переместить верхний конец рычага назад по движению, то нижний его конец переместит с помощью вилки 8 блок шестерен заднего хода влево по рисунку до зацепления шестерни 15 с колесом 6, а шестерни 14 с зубчатым венцом 12 и включится передача заднего хода.

Шарики фиксаторов, закатываясь в одно из трех углублений, фиксируют положения ползунов в трех положениях, соответствующих включению двух соседних передач и нейтральному положению.

Замки, предохраняющие от включения одновременно двух передач, работают следующим образом. При перемещении, например, среднего ползуна оба сухаря 30 и 32 выдавливаются из углублений в среднем ползуне и входят в углубления крайних ползунов, исключая их смещение. Если же перемещать один из крайних ползунов, сухарь, взаимодействующий с ним, выходит из углубления на своем ползуне, запирает средний ползун и, действуя через штифт 31 на другой сухарь, запирает также и другой крайний ползун.