Caixa de engrenagens sincronizada – peças, funcionamento, diagrama, vantagens, aplicação

June 27, 2024 Roberto Magalhães

Caixa de engrenagens Synchromesh

Este tipo de caixa de engrenagens é semelhante ao tipo de engrenagem constante, pois todas as engrenagens do eixo principal estão em engrenagem constante com as engrenagens correspondentes no eixo secundário. As engrenagens do eixo intermediário são fixadas nele, enquanto as do eixo principal são livres para girar no mesmo. Seu funcionamento também é semelhante ao tipo de malha constante, mas no primeiro há uma melhoria definitiva em relação ao último. Trata-se do fornecimento de um dispositivo sincronizador que evita a necessidade de desengate duplo. As peças que finalmente serão engatadas são primeiro colocadas em contato friccional, o que equaliza sua velocidade, após o que podem ser engatadas suavemente.

Razão da caixa de velocidades sincronizada ser preferida à caixa de velocidades de malha constante

1) Não há necessidade de dupla desengate como no caso de caixa de engrenagens de engate constante.
2) Engate suave de marchas mais altas devido ao dispositivo sincronizador.
3) Menos ruidoso, pois são utilizadas engrenagens helicoidais.
4) Menos vibração.

A figura mostra a construção e o funcionamento de uma caixa de câmbio sincronizada. Na maioria dos carros, no entanto, os dispositivos sincronizados não são instalados em todas as marchas, como mostrado nesta figura. Eles são instalados apenas nas marchas altas e nas marchas baixas e reversas, embreagens de garras comuns são fornecidas apenas. Isso é feito para reduzir o custo.

Na figura acima está o eixo do motor, as engrenagens B, C, D, E estão livres no eixo principal e estão sempre engrenadas com as engrenagens correspondentes no eixo secundário. Assim, todas as engrenagens do eixo principal, bem como do eixo secundário, continuam a girar enquanto o eixo A estiver girando. Os reparadores F1 e F2 podem deslizar livremente nas estrias do eixo principal. G1 e G2 são membros em forma de anel tendo dentes internos ajustados nos membros de dentes externos F1 e F2 respectivamente. K1 e K2 são dentes caninos em B e D respectivamente e também se ajustam aos dentes de G1 e G2. S1 e S2 são os garfos. T1 e T2 são as esferas sustentadas por molas. Estes tendem a impedir o deslizamento dos membros G1 (G2) sobre F1 (F2). Porém quando a força aplicada em G1 (G2)

através do garfo S1 (S2) ultrapassa um determinado valor, as esferas são superadas e o membro G1 (G2) desliza sobre F1

(F2). Geralmente há seis dessas bolas colocadas simetricamente e circunferencialmente em um dispositivo sincronizador.
M1, M2,
N1, N2,
P1, P2,
R1, R2
são as superfícies de atrito.

O funcionamento da caixa de engrenagens é o seguinte. Para engrenagem direta, o membro G1 e, portanto, o membro F1 (por meio de esferas carregadas por mola) são deslizados para a esquerda até que M1 e M2 esfreguem e o atrito iguale suas velocidades. Empurrando ainda mais o membro G1
para a esquerda faz com que ele ultrapasse as bolas e se envolva com os cães K1. Agora o acionamento para o eixo principal é direto de B via F1 e as estrias. Temos que dar tempo suficiente para a sincronização das velocidades, caso contrário, poderá ocorrer conflito. Para a segunda engrenagem, os membros F1 e G1 são deslizados para a direita de modo que finalmente os dentes internos de G1 sejam engatados em L1. Então o acionamento para o eixo principal será de B através de U1, U2, C, F1 e estrias. Para a primeira marcha, G2 e F2 são movidos para a direita. Neste caso, o driver será de B via U1, U3, D, F2 e estrias até o eixo principal.

Para reversão, G2 e F2 são deslizados para a direita. Neste caso, o driver será da via B, U1, U4, U5, D, F2 estão estriados no eixo principal.

Explique a construção e o funcionamento da caixa de velocidades sincronizada.

Construção da caixa de engrenagens Synchromesh:

Consiste em eixo de embreagem, eixo intermediário, eixo principal e dispositivo Synchromesh. As engrenagens do eixo secundário são rigidamente fixadas, enquanto as engrenagens do eixo principal são livres para girar no eixo principal em relação à velocidade do eixo secundário. Neste caso, um dispositivo sincronizador é usado entre duas engrenagens do eixo principal para equalizar a velocidade por fricção, após o que estas podem ser engatadas suavemente.

A é o eixo do motor com a engrenagem da embreagem B girando na velocidade do motor, as engrenagens B, C, D, E estão no eixo principal e as engrenagens U1, U2, U3 e U4 são as engrenagens no eixo secundário. U5 é a marcha intermediária. F1 e F2 são os membros sincronizadores livres para deslizar no eixo principal que é estriado internamente.
G1 e G2 são os membros em forma de anel com dentes internos que se ajustam aos dentes externos do membro F1 e F2, K1 e K2, L1 e L2 são dentes dentados na engrenagem B, C, D, E, T1 e T2 são os suportes esféricos na primavera. S1 e S2 são os garfos.

Diagrama da caixa de engrenagens sincronizada

Funcionamento da caixa de engrenagens Synchromesh:

Para obter marcha baixa, o membro F2 se move para a esquerda, o que causa o contato de atrito entre a superfície em forma de cone da engrenagem D e o membro F2. O atrito ou fricção torna a velocidade igual, então o membro G2 desloca-se para a esquerda para engatar com os dentes K2 e a engrenagem baixa é obtida. Da mesma forma, quando o membro F2 desliza para a direita, engrenando com a engrenagem E, obtém-se uma marcha à ré. Da mesma forma, para a segunda engrenagem, os membros F1 e G1 deslizam para a direita de modo que finalmente os dentes internos em G1 se engajem em L1 e depois no acionamento do eixo principal da engrenagem B – U1 – U2 – engrenagem C – G1 – F1 para a estria. Uma engrenagem direta é obtida deslizando o membro F1 para a esquerda.

Sincronizador de aplicativos para evitar desacoplamento duplo

O principal objetivo desta unidade é sincronizar a velocidade das duas marchas antes de serem engatadas. Sabemos disso em um veículo em movimento, quando pressionamos a embreagem e colocamos a marcha na posição neutra, até que ela gire. Todas as marchas não giram nas mesmas velocidades e quando tivermos que engatar duas marchas rodando em velocidades diferentes pela alavanca de câmbio, haverá algum som devido a choques de marchas e será muito difícil engatar e desengatar as marchas. Para evitar esses problemas são utilizados dispositivos sincronizados. Os dispositivos Synchromesh não estão instalados em todas as engrenagens. Eles são instalados apenas nas marchas mais altas.
Durante a sincronização, a luva sincronizadora é movida em direção à marcha selecionada empurrando o anel de bloqueio para a direita, o anel entra em contato com o ressalto da engrenagem acionada e começa a sincronizar a velocidade das duas partes. Desta forma, o acionamento das engrenagens do eixo secundário para a engrenagem do eixo principal e depois para o eixo principal através do dispositivo sincronizador.

Método de lubrificação da caixa de engrenagens sincronizada

Sistema de lubrificação por respingo

O sistema de lubrificação por respingo é simples de fabricar e implementar na caixa de engrenagens sincronizada. As rotações da engrenagem do eixo secundário respingam lubrificante do cárter para fornecer lubrificação adequada às engrenagens do eixo principal, sincronizador, garfo seletor e eixo principal, eixo secundário e componentes dos rolamentos do eixo da embreagem. O lubrificante é lançado contra a gravidade dentro da caixa da caixa de engrenagens na forma de gotículas ou névoa fina.

Lubrificação por respingo da caixa de engrenagens sincronizadas

Diferentes pontos de lubrificação da caixa de velocidades sincronizada:

1. A caixa de engrenagens deve permanecer sempre cheia de lubrificante. As engrenagens estão parcialmente mergulhadas em óleo lubrificante
2. Lubrifica o rolamento da caixa de engrenagens
3. O mecanismo seletor é lubrificado por óleo de máquina/óleo de motor fino

Vantagens da caixa de velocidades Synchromesh:

1) Não há necessidade de desengate duplo como no caso da caixa de engrenagens de malha constante.

2) Engate suave de marchas mais altas devido ao dispositivo sincronizador.

3) Menos ruidoso, pois são utilizadas engrenagens helicoidais.

4) Menos vibração.

Desvantagens da caixa de engrenagens Synchromesh:

Deméritos da caixa de velocidades sincronizada:

1) Synchromesh é um elemento finamente usinado e, portanto, caro.

2) A manutenção das engrenagens e do dispositivo sincronizador é difícil.

3) É necessário mais espaço.

4) O uso de dispositivo sincronizador para engrenagens de baixa velocidade não é econômico.

Aplicação de caixa de velocidades sincronizada

Carros modernos, veículos utilitários esportivos, para marchas mais altas na caixa de câmbio

Diferença entre caixa de engrenagens de malha constante e caixa de engrenagens sincronizada

Sr. Não.Caixa de engrenagens de malha constanteCaixa de engrenagens sincronizada1. Tem necessidade de desacoplamento duplo. Não há necessidade de desacoplamento duplo, como no caso de caixa de engrenagens de malha constante. 2. O problema no engate de marchas mais altas devido a dispositivos de malha constante. 3.É mais barulhento.É menos barulhento à medida que são usadas engrenagens helicoidais.4.Tem mais vibração.Tem menos vibração.

Verificação da unidade sincronizada.

1. Verifique se todas as estrias do cubo sincronizador estão livres de desgaste excessivo.
2. Verifique se o engate dos dentes de guia na luva deslizante e na engrenagem está livre de lascas e rebarbas.
3. Verifique se os cones sincronizadores não estão excessivamente desgastados ou apresentando efeitos de superaquecimento.
4. Substitua as molas e esferas de travamento, se estiverem desgastadas.
5. Verifique as superfícies de contato do sincronizador nas engrenagens e nos copos quanto a desgaste excessivo; se as superfícies de contato queimadas forem evidentes, as engrenagens ou os copos devem ser substituídos.
6. Verifique se há desgaste excessivo no chanfro do pino bloqueador. Substitua conforme necessário.