Виконання розрахунку синхронізатора включення першої і другої передач.

Найбільшого поширення набули інерційні конусні синхронізатори, які не допускають включення передачі до повного вирівнювання кутових швидкостей деталей, що сполучаються. Конструкції інерційних конічних синхронізаторів різноманітні, але всі вони мають додаткові елементи, вирівнюючі швидкості деталей, що сполучаються, а також елементи перешкоджають з'єднанню зубчастих муфт до повного вирівнювання їх кутових швидкостей.

Суть інерційного синхронізатора будь-якої конструкції полягає у використанні інерції деталей, що сполучаються, для запобігання передчасному включенню передачі. Процес включення складається з трьох етапів. На першому етапі синхронізатор переміщається з нейтрального положення до зближення поверхонь тертя. Під дією моменту тертя корпус синхронізатора повертається на деякий кут щодо маточини до зіткнення блокуючих поверхонь, які перешкоджають зубчастій муфті переміститися у бік передачі, що включається. Після синхронізації прискорення зубчастого колеса, що включається, рівне нулю; відповідно інерційний момент також стане рівним нулю. На другому етапі відбувається розблокування синхронізатора шляхом повернення корпусу в первинне положення під дією осьової сили. Третій етап складається з процесу зачеплення зуб’їв ковзаючої муфти з відповідним зубчастим вінцем зубчастого колеса, що сполучається.

Метою розрахунку синхронізатора є визначення кутів нахилу конусів і блокуючих поверхонь, що забезпечують умову дотримання не включення передачі до повного вирівнювання кутових швидкостей деталей, що сполучаються, а також моменту тертя і часу синхронізації. При розрахунку синхронізатора нехтують опором масла на зниження частоти обертання зубчастих коліс. Припускаємо також, що швидкість автомобіля за час синхронізації не змінюється.

Складаємо рівняння руху інерційної маси, і після інтеграції отримуємо вигляд

, (3.17)

де М_т - момент тертя, що діє на замикаючу ланку;

I_b - приведений момент інерції веденого диска зчеплення, первинного валу, зубчатих коліс;

w_b і w_a – кутові швидкості відповідно провідного і веденого валів.

Замінивши М_т через зусилля Q, що прикладається водієм, маємо

, (3.18)

Робота буксування на поверхнях тертя і після перетворення маємо вигляд

, (3.19)

Питома робота тертя

,

де А_т = 0, 001м² - площа поверхні тертя.

Для запобігання передчасному включенню передачі до вирівнювання кутових швидкостей необхідно виконати умови

К> s

де К - зусилля, що створюється моментом тертя в синхронізаторі і що перешкоджає включенню передачі;

S - зусилля від скосів блокуючих поверхонь.

, (3.20)

де Q - осьова сила, що прикладається водієм при включенні передачі;

r_c і r_b – середні радіуси тертя конуса і блокуючих поверхонь;

- половина кута конуса;

д - кут нахилу блокуючих поверхонь.

Тоді tg30 = 0, 577< 0, 768.

Тобто кут нахилу блокуючих поверхонь в даному синхронізаторі не повинен перевищувати 37, 5.

Висновок: У даному курсовому проекті обгрунтували вибір діапазону передавальних чисел трансмісії автомобілів малого класу, за допомогою нової методики визначили передавальні числа. Вибрали основні параметри коробки передач, розрахували зубчасті колеса, вали, підшипники, елементи управління, тим самим перевірили і підтвердили правильність нового, нестандартного методу, який дозволяє вибрати передавальні числа коробки передач, не виконуючи складних розрахунків, що на практиці значно скоротило час. Так само були виконані креслення: складальне креслення коробки передач; механізм управління коробкою передач і робоче креслення двох зв'язаних деталей.

Курсовий проект підтвердив і дозволив розширити на практиці теоретичні знання за фахом.