Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей — часть 649

Для новой конструкции МКПП потребовалось разработать устройство,

позволяющее жестко соединять свободные шестерни с первичным валом, когда

необходимо включить одну из передач. Это устройство получило название

зубчатая муфта. Зубчатая муфта свободно скользит по шлицам первичного вала.

С двух сторон муфты имеются зубья, входящие в зацепление с зубьями шестерен

передач. Зубья могут располагаться в разных плоскостях (см. левый и средний

рисунки). Муфта располагается между двумя шестернями и может одновременно

включать только одну из них. Таким образом, для 3-х или 4-хступенчатой МКПП

необходимо 2 муфты, для 5-тиступенчатой МКПП - 3 муфты. Зубья муфты

выполнены конусными для снижения ударов при включении передач.

Зубчатые муфты облегчают переключение передач, однако полностью ударные

нагрузки устранить не удается, так как угловые скорости шестерни и муфты не

равны в момент переключения передачи. Для выравнивания частот вращения

шестерни и муфты перед их сцеплением предназначен синхронизатор.

Синхронизатор представляет собой коническую фрикционную муфту с малой

конусностью (см. правый рисунок), что позволяет передавать значительный

крутящий момент при небольших усилиях прижатия F.

232

МКПП могут быть полностью синхронизированы – если все передачи

включаются при помощи синхронизаторов. Синхронизатор может быть

одностороннего (включает одну передачу) и двустороннего (включает две

передачи) действия. В настоящее время чаще всего использую инерционные

синхронизаторы, которые блокируют включающую зубчатую муфту до тех пор,

пока разность частот вращения синхронизируемых элементов, обладающих

разными кинетическими энергиями, не будет поглощена работой трения в

синхронизаторе. Инерционный синхронизатор включает следующие элементы:

• Выравнивающий – фрикционный элемент, поглощающий энергию

касательных сил инерции вращающихся масс;

• Блокирующий – устройство, препятствующее перемещению включающей

зубчатой муфты до полного выравнивания угловых скоростей;

• Включающий – зубчатая муфта, включающая передачу.

Иногда в качестве выравнивающего элемента применяются многодисковые

муфты, но наибольшее распространение получили конусные синхронизаторы, в

которых выравнивающим элементом является конусная муфта. В конусном

синхронизаторе может быть предусмотрено от 1 до 3 конусных муфт для

включения одной передачи.

Шестерня имеет внешний конус, соответствующий внутреннему конусу ступицы.

Также шестерня имеет зубцы для зацепления с муфтой. Муфта имеет внутренние

зубцы и кольцевую проточку, в которую входят фиксирующие шарики ступицы.

Ступица установлена на шлицах вала с возможностью перемещения. На

зубчатой поверхности ступицы с шагом 120º в радиальных сверлениях

установлены 3 подпружиненных фиксирующих шарика.

233

Простой синхронизатор. В простом синхронизаторе включение передачи

осуществляется в 2 этапа. Начальный этап - синхронизатор выключен. В

положении покоя шестерня передачи свободно находится на валу, ступица и

муфта синхронизатора жестко соединены между собой шлицами и вращаются

вместе с валом. Муфта фиксируется относительно ступицы (см. левый рисунок):

стальные шарики отталкиваются пружинами в углубление в центральной части

муфты и удерживают ее в нейтральном положении. Этап 1 - выравнивание

скоростей. При включении передачи водитель перемещает рычаг переключения

передач, и вилка механизма переключения начинает смещать кольцо муфты (см.

средний рисунок). Кольцо муфты давит на шарики, стремясь одновременно

сдвинуть их вдоль вала и к центру вала. Усилие, направленное к центру вала,

сжимает пружины. Усилие, направленное вдоль вала, прижимает шарики к

стенкам пазов. Таким образом, пока шарики полностью не утоплены в пазах,

муфта давит на верхнюю полусферу шарика, а нижняя полусфера шарика давит

на стенку паза, расположенного в самой ступице. Ступица смещается в сторону

шестерни передачи. На ступице расположен внутренний конус трения, который

контактирует с внешним конусом трения на шестерни. Трение между конусами

плавно выравнивает угловые скорости ступицы и шестерни. Данный процесс

носит название синхронизации. Этап 2 – фиксация. При дальнейшем движении

муфты шарики утопают в пазах, сжимая пружины. Муфта, перемещаясь, входит в

зацепление с зубьями шестерни передачи – момент с вала начинает

передаваться на шестерню – передача включена.

234

Современный синхронизатор.

Шестерня имеет внешний конус и зубцы для сцепления с муфтой. Кольцо

синхронизатора имеет внутренний фрикционный конус и 3 выреза через 120º для

шпонок. Муфта имеет внутренние зубцы и кольцевую проточку, в которую входят

фиксирующие приливы шпонок. Ступица установлена на шлицах вала с

возможностью перемещения. На зубчатой поверхности ступицы с шагом 120º

выполнены проточки, в которые установлены 3 шпонки. Шпонки удерживаются в

проточках, прижимаясь к муфте пружинными кольцами.

1

7

Муфта синхронизатора

Свободная шестерня
передачи

2

Внутреннее кольцо (конус трения) 8 Наружное кольцо (конус трения)

3

Среднее кольцо (конус трения) 9

Среднее кольцо (конус трения)

4

Наружное кольцо (конус трения) 10

Внутреннее кольцо (конус
трения)

5

Ступица синхронизатора 11

Свободная шестерня передачи

6

Замок синхронизатора

235