DE2834840A1 - Synchronring - Google Patents

Synchronring

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Publication number
DE2834840A1
DE2834840A1 DE19782834840 DE2834840A DE2834840A1 DE 2834840 A1 DE2834840 A1 DE 2834840A1 DE 19782834840 DE19782834840 DE 19782834840 DE 2834840 A DE2834840 A DE 2834840A DE 2834840 A1 DE2834840 A1 DE 2834840A1
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DE
Germany
Prior art keywords
conical surface
friction
synchronizer ring
wear resistance
cone
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DE19782834840
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Inventor
Bernd Dr Mittelbach
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Ver Deutsche Metallwerke AG
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Ver Deutsche Metallwerke AG
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Publication date
Application filed by Ver Deutsche Metallwerke AG filed Critical Ver Deutsche Metallwerke AG
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Publication of DE2834840A1 publication Critical patent/DE2834840A1/de
Publication of DE2834840B2 publication Critical patent/DE2834840B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025Synchro rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Synchronring
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Synchronring aus einer Kupferlegierung, insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe, mit einer Konusfläche, die mit einer Gegenkonsufläche an einem Schaltzahnrad ala Reinbkupplung zusammenwirkt.
  • Beim synchronisierten Schaltvorgang werden die angewählten Zahnräder durch Reibkontakt mit sogenannten Synchron-oder Gleichlaufringen zunächst auf die Drehzahl der Antriebswelle beschleunigt oder verzögert, bevor sie über eine axial verschiebliche Schaltmuffe und Kupplungsverzahnungen mit der Welle drehfest verbunden werden.
  • Der Reibkontakt wird im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß Konusflächen am Zahnrad und Synchronring durch geringfügige Axialverschiebung des letzteren miteinander in Berührung gebracht werden. Für die Ausgestaltung der Konusflächen bestehen gegensätzliche Forderungen. Einerseits soll durch möglichst große Reibwerte eine rasche Drehzahlangleichung und damit ein zügiges Durchschalten ermöglicht werden. Andererseits wird eine hohe Lebensdauer, d.h. ein möglichst geringer Verschleiß an den Konusflächen angestrebt. Beiden Forderungen zu genügen wird um so schwieriger, je größer der auszugleichende Drehzahlunterschied und je größer die leistungsabhängige, zu kuppelnde, rotierende Masse ist. Ferner ist zu berücksichtigen, daß die Konusflächen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen müssen, um ein Festfressen zu vermeiden.
  • Vielfach bestehen die Synchronringe aus Kupferlegierungen, beispielsweise aus CuZn40A12, CuZn35A16Mn4Fe oder CuAllOFe, während die Zahnräder üblicherweise aus vergütetem Stahl bestehen. Bei einer bekannten Ausführungsform besitzt das Zahnrad einen glattflächigen Außenkonus, während der Innenkonus des Synchronrings mit einem feinen Gewinde versehen ist. Diese "Aufrauhung" der Konusfläche des Synchronringes hat den Sinn, den Öffilm auf dem Zahnradkonus zu durchstoßen und rasch einen Reibkontakt herzustellen. Außerdem sind in der Konusfläche des Synchronringes Axialnuten eingearbeitet, um die Ölabfuhr zu erleichtern. Zwischen zwei glattflächigen Konusflächen würde ein Reibkontakt überhaupt nicht oder nur mit sehr großer Schaltkraft hergestellt werden können, weil das Öl nicht verdrängt werden könnte und einen hydrodynamischen Schmierfilm mit entsprechendem Druckaufbau ergeben würde.
  • Diese bekannte Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, daß nur ein verhältnismäßig kleiner Flächenanteil des Synchronrings für den Reibkontakt ausgenutzt werden kann und daß am Synchronning ein unzulässig hoher Verschleiß auftritt.
  • an ist daher schon dazu übergegangen, eine Konusfläche durch Aufspritzen von Molybdän mit einer verschleißfesten Schicht zu versehen und die Gegenkonusfläche zusätzlich zu härten. Um Schwierigkeiten beim Härten zu vermeiden, ist auch schon vorgeschlagen worden, auf den Gegenkonus eine Auflage aus manganlegiertem Kohlenstoffstahl aufzuspritzen (DE-OS 25 38 882). Auf diesem Wege konnten zwar die Reibungs- und Verschleißwerte verbessert werden, er ist aber vergleichsweise aufwendig und verteuert die in großen Stückzahlen benötigten Bauteile ganz erheblich.
  • Nach einem anderen Vorschlag (DE-OS 24 21 963) soll auf der konischen Gegenreibfläche des zu kuppelnden Zahnrades ein aus mehreren Windungen bestehender konisch gewickelter, federnder Servoring angeordnet werden, dessen beide Windungsenden sich in einer axialen Nut des Zahnrades gegen radiales Verdrehen abstützen. Dieser Servoring dient insbesondere zur Verbesserung der Rib'gsverh-'1tnisse und damit zur Beschleunigung des Synchronisationsvorgangs. Eine Verbesserung der Lebensdauer des Bauteils aus weicherem Werkstoff wird dadurch kaum erreicht. Hinzu kommt die Gefahr, daß der aus Federstahl bestehende Servoring bricht, so daß die Synchronisationseinrichtung unbrauchbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Synchronring vorzuschlagen, dessen Reibwert nicht schlechter ist als bei Synchronringen mit feinem Gewinde in der Konusfläche oder mit einer aufgespritzten Molybdänschicht, essen Verschleißwert aber wesentlich besser ist als bei der erstgenannten Ausführungsform, d.h. vergleichbar mit den Verscheißwerten bei Synchronring mit Molybdänbeschichtung. Ferner ist zu fordern, daß die Reib- und Verschleißwerte wesentlich wirtschaftlicher herzustellen sind als bei dem bekannten Metallaufspritzverfahren.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß die Konusfläche des Synchronrings in an sich bekannter Weise mit axial ausgerichteten Ölabfuhrunten versehen ist und daß in den verbleibenden Konusflächenaschnitten durch Funkenerosion punktförmige Vertiefungen eingearbeitet sind. Die Konusflächenabschnitte weisen zweckmäßigerweise eine Rauhigkeit RZ von 25 bis 50 µn auf.
  • - er folgenden Tabelle sind die Reib- und Verschleißwerte verschieden behandelter Konusflächenabschnitte von Synchronringen zusammengestellt: Art der Oberflächenbehandlung #S t f1 f2 1) mit Gewinde 154 8.10³ 0,113 0,1 2) mit Molybdänbeschichtung 130 105 0,115 0,115 3) funkenerodiert I¹) 220 105 0,115 0,097 4) funkenerodiert II¹) 290 105 0,098 0,08 # S in um = verschleißbedingte Axialverschiebung des Synchronrings auf dem Zahnradkonus bei Versuchsende gegenüber Neuzustand = = Anzahl der Schaltung bei Versuchsende @ = Reibwert nach 1.000 Schaltungen @2 = Reibwert bei Versuchsende 1) I = Erodierstufe 12/20 (+/-), d.h. 42A/20ms, Elektrode positiv II = Erodierstufe 18/20 (-/+), d.h. 63A/20ms, Elektrode negativ 3ein Vergleich der Tabellenwerte ist zu beachten, daß der herkömmliche, mit Gewinde versehene Synchronring unter den gewählten Versuchsbedingungen nur 8.000 Schaltvorgänge gehalten hat. Danach waren die Gewindespitzen soweit verschlissen, daß keine ausreichende Reibwirkung mehr vorhanden war, um das Zahnrad auf die Drehzahl ces Synchronrings zu bringen. Die Werte # S S und f2 des Synchronrings mit Gewinde können daher nicht zum Vergleich herangezogen werden. Sie sind auch nicht auf 105 Schaltungen umzurechnen, da # S und f2 sich nicht linear mit der Anzahl der Schaltungen ändern.
  • Demgegenüber war bei den drei anderen Synchronringen auch nach 105 Schaltungen das Reibverhalten noch einwandfrei, woraus folgt, daß die verschleißbedingte Axialverschiebung 5 nicht allein maßgebend ist. Bei dem Synchronring mit Molybdänbeschichtung ist a S am kleinsten. Ferner wurde hier keine Änderung des Reibwertes festgestellt. Die erte # S der erfindungsgemäß Synchronringe sind wie auch die Reibwertänderung (f1 zu f2) größer als bei Synchronringen mit Molybdänbeschichtung. Sie sind aber geringer als bei Synchronringen mit Gewinde, wenngleich hier kein direkter Zahlenvergleich vorgenommen werden kann.
  • Ein Vergleich der beiden unterschiedlich erodierten Synchronringe zeigt, daß hinsichtlich aller drei Meßwerte noch eine Optimierung möglich ist. Dabei sind allerdings noch andere Einflußgrößen zu beachten, wie beispielsweise Werkstoff des Synchronrings und Härte des Zahnradkonus. Ferner sind die im konkreten Anwendungsfall auftretenden Schaltkräfte, die Größe der aus zu gleichenden Drehzahlunterschiede, die Größe der zu synchronisierenden Massen sowie die geometrischen Verhältnisse der zusammenwirkenden Konusflächen zu berücksichtigen. Die jeweiligen Optimalwerte für Verschleiß und Reibwert lassen sich durch Versuche ohne weiteres ermitteln.
  • Die beigefügte rasterelektronenmikroskop-Aufnahme zeigt die Struktur der Synchronring-Konusfläche nach einer Oberflächenbehandlung durch Funkenerosion in 60-facher Vergrößerung. Dabei wird eine mit kraterförmigen Vertiefungen versehene Konusfläche geschaffen, die hinsichtlich Reib- und Verschleißverhalten zwar nicht ganz mit molybdänbeschichteten Flächen verglichen werden kann, die dafür aber wesentlich wirtschaftlicher gefertigt werden kann. Nach internen Rechnungen liegen die Kosten bei 40 bis 47 % derjenigen der Molybdänbeschichtung.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Synchronring aus einer Kupferlegierung, insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit einer Konusfläche, die it einer Gegenkonusfläche an einem Schalt zahnrad als Reibkupplung zusammenwirkt, durch gekennzeichnet, daß die Konusfläche (2) des Synchronrings (1) in an sich bekannter Weise mit axial ausgerichteten Ölabfuhrnuten (5) versehen ist und daß in den verbleibenden Konusflächenabschnitten (3) durch Funkenerosion punktförmige Vertiefungen (4) eingearbeitet sind.
    daß die Konusflächenabschnitte eine Rauhigkeit von 25 bis 50 um aufweisen.
DE19782834840 1978-08-09 1978-08-09 Synchronring Withdrawn DE2834840B2 (de)

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DE19782834840 DE2834840B2 (de) 1978-08-09 1978-08-09 Synchronring

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DE2834840A1 true DE2834840A1 (de) 1980-02-14
DE2834840B2 DE2834840B2 (de) 1980-05-29

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DE (1) DE2834840B2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3806828A1 (de) * 1988-03-03 1989-09-14 Sinterstahl Gmbh Reibkupplung fuer kfz-getriebe und verfahren zu deren herstellung
DE4443103B4 (de) * 1994-12-03 2004-07-15 Ina-Schaeffler Kg Reibfläche einer für den Einsatz in einer Riemenspanneinrichtung vorgesehenen Reibscheibe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3806828A1 (de) * 1988-03-03 1989-09-14 Sinterstahl Gmbh Reibkupplung fuer kfz-getriebe und verfahren zu deren herstellung
DE4443103B4 (de) * 1994-12-03 2004-07-15 Ina-Schaeffler Kg Reibfläche einer für den Einsatz in einer Riemenspanneinrichtung vorgesehenen Reibscheibe

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DE2834840B2 (de) 1980-05-29

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