Questo è uno dei sistemi di trasmissione nelle automobili che è avanzato del cambio a maglie scorrevoli. Il cambio a maglie costanti verrà sottoposto a trasmissione manuale e supererà i limiti del cambio a maglie scorrevoli, il cambio a maglie costanti è entrato in scena.

Ci sono 3 tipi di cambio presenti nel tema dell’ingegneria automobilistica. Sono

• Cambio a maglie scorrevoli
• Cambio a maglie costanti
• Cambio sincronizzato

La spiegazione dettagliata del cambio a maglie costanti è la seguente.

Introduzione del cambio a maglia costante:

Poiché il nome indica che tutti gli ingranaggi sull’albero di posa e sull’albero principale sono in maglia costante l’uno con l’altro e la frizione del cane decide la trasmissione dell’ingranaggio richiesto da inserire.

Per l’impegno regolare delle frizioni del cane, è richiesto che la velocità degli ingranaggi dell’albero principale e della frizione del cane siano uguali.

Pertanto, per ottenere una marcia inferiore, è necessario aumentare la velocità dell’albero di posa, dell’albero della frizione e dell’albero principale.

Il cambio di marcia non era affatto un compito facile e solo un pilota esperto può guidare un veicolo del genere e la tecnica speciale richiesta era il doppio declutching.

Doppio declutching:

Caso 1: (Per impegnare dalla 3a alla 2a marcia, cioè superiore a inferiore)

In primo luogo viene premuta la frizione, quindi la leva del cambio è impostata in posizione neutra. Ora la velocità della 3a marcia è inferiore rispetto alla frizione del cane e la velocità della 3a marcia deve essere aumentata premendo il pedale dell’acceleratore.

Quando la velocità della 3a marcia è uguale alla velocità della frizione del cane, il pedale della frizione viene premuto nuovamente per il cambio di una marcia.

Rappresentazione del caso 1:

La frizione viene premuta–> La marcia è impostata in posizione Neutra– > Velocità della frizione del cane > Velocità della 2a marcia–> La velocità della 2a marcia deve essere aumentata con l’acceleratore –>Ora, quando entrambe le velocità sono uguali, premere la frizione e innestare con una marcia.

Caso 2: (Per innestare dalla 1a alla 2a marcia, cioè inferiore a superiore)

La frizione viene premuta– > La leva del cambio è impostata in posizione Neutra — > Velocità della frizione del cane < Velocità della 2a marcia –> La velocità della 2a marcia deve essere ridotta rilasciando il pedale della frizione. Ora, quando entrambe le velocità sono uguali, quindi premere la frizione e impegnarsi con una marcia.

Quindi, in questo modo, il doppio declutching avviene nel caso del cambio a maglie costanti.

Le informazioni dettagliate sul cambio a maglia costante sono le seguenti.

Componenti del cambio a maglia costante:

I componenti del cambio a maglia costante sono i seguenti.

1.Alberi

• Albero frizione
• Albero Lay
• Albero principale

2. Leva del cambio

3.Frizione per cani

4.Ingranaggi

• Ingranaggi fissi
• Ingranaggi mobili
• Ingranaggio folle
• Ingranaggio frizione

Una spiegazione per i componenti del cambio a maglia costante:

La spiegazione è la seguente…

# 1 Alberi:

L’albero viene generalmente utilizzato per trasmettere potenza da un’estremità all’altra. Esistono tre tipi di alberi nel caso del cambio a maglie scorrevoli.

Albero frizione:

L’albero frizione viene utilizzato per trasmettere la potenza dal motore quando la frizione è in posizione innestata. Quando l’albero della frizione è in rotazione, l’ingranaggio della frizione che è attaccato alla fine di esso ruota anche insieme con l’albero della frizione.

Albero principale:

Questo albero funge da albero di uscita per la trasmissione di potenza dall’albero motore tramite un albero di posa. Gli ingranaggi con scanalature scanalate internamente sono disposti sull’albero principale in modo che possano ingranare facilmente con gli ingranaggi di layshaft.

Lay albero:

Il layshaft è un albero intermedio tra l’albero della frizione e l’albero principale che fornisce maglie di ingranaggi fissi agli ingranaggi mobili per fornire l’uscita in modo appropriato.

Gli ingranaggi fissi sono fissati all’albero di posa e sono in rete con gli ingranaggi dell’albero principale e l’ingranaggio dell’albero della frizione.

#2 Leva del cambio:

Questa leva viene utilizzata dal conducente per cambiare la marcia utilizzando un meccanismo selettivo.

# 3 Frizione del cane:

La frizione dog viene utilizzata per innestare e disinnestare gli ingranaggi sull’albero principale per la trasmissione della potenza.

#4 Ingranaggi:

Ingranaggi fissi:

Questi ingranaggi sono collegati a layshaft per una corretta maglia con gli ingranaggi dell’albero principale. Come sono fissi, se una marcia ruota poi tutti gli ingranaggi ruotano insieme layshaft anche.

Ingranaggi mobili:

Questi ingranaggi sono collegati all’albero principale e sono indipendenti. Significa, se una marcia ruota, poi altri ingranaggi non ruotano w.r. t. l’albero. Poiché il veicolo deve muoversi in una qualsiasi marcia (potrebbe essere 1°, 2 ° e 3°), quindi non è necessario ruotare un’altra marcia.

Marcia folle:

Questa marcia viene utilizzata quando il veicolo deve muoversi nella direzione inversa. Questo ingranaggio pone la sua posizione al centro di ingranaggio layshaft e ingranaggio albero principale e quindi l’azione inversa sta avvenendo nel veicolo.

Frizione Gear:

Questo ingranaggio è collegato alla fine della frizione albero per la trasmissione di potenza dal motore per il layshaft e albero principale, rispettivamente.

Schema di linea del cambio a maglia costante:

Lo schema di linea del cambio a maglia costante è mostrato di seguito.

Principio di funzionamento del cambio a maglie costanti:

Il cambio a maglie scorrevoli utilizza ingranaggi cilindrici per la trasmissione di potenza dall’albero motore all’albero principale mentre il cambio a maglie costanti utilizza ingranaggi elicoidali.

Questo sistema consiste generalmente di 3 alberi cioè albero frizione, l’albero di posa, e albero principale. Oltre a questo, 2 cane frizioni sono montati sull’albero principale per impegnarsi con gli ingranaggi di desiderato dal conducente.

La potenza viene dal motore all’albero della frizione e quindi all’ingranaggio della frizione che è sempre fissato all’estremità dell’albero della frizione. Tutti gli ingranaggi sul layshaft sono fissi e sono in mesh con l’ingranaggio della frizione e gli ingranaggi dell’albero principale.

Capiamo come gli ingranaggi si intrecciano per la trasmissione di potenza.

Nota: Qui, l’albero motore è il Layshaft e l’albero condotto è l’albero principale.

Prima marcia (A):

Come sapete, il veicolo si muove lentamente nella prima marcia rispetto a tutti gli altri ingranaggi di guida, questo perché l’ingranaggio dell’albero motore (layshaft) è piccolo rispetto all’ingranaggio dell’albero condotto (albero principale).

A causa di ciò, acquisisce la coppia massima a bassa velocità e questo può essere ottenuto, quando il conducente tira la leva del cambio per la 1a marcia, la frizione del cane(D1) scivola verso la sua sinistra sull’albero principale e ingrana con la 1a marcia. In questo modo la potenza viene trasmessa tramite la prima marcia (A).

Rappresentazione della trasmissione di potenza in 1a marcia:

Per la rappresentazione, guarda la figura.

La potenza sta trasmettendo dall’albero della frizione all’ingranaggio A montato sull’albero di posa. Si può vedere che la frizione cane (D1) è impegnandosi con la marcia inferiore sull’albero principale e la trasmissione di potenza avviene drom la frizione cane alle scanalature e l’albero principale che è stato rappresentato sotto.

Albero frizione – > Ingranaggio A – > D1 – >Spline – > Albero principale.

Seconda marcia (B):

La coppia acquisita è minore e la velocità acquisita è maggiore della prima marcia e questo può essere ottenuto quando il conducente tira la leva per la 2a marcia.

La frizione a dog (D2) scivola verso destra e si innesta con la 2a marcia sull’albero principale. In tal modo la potenza viene trasmessa tramite la seconda marcia alle altre parti del sistema di trasmissione.

Rappresentazione della trasmissione di potenza in 2a marcia:

Per la rappresentazione, guarda la figura.

La potenza sta trasmettendo dall’albero della frizione all’ingranaggio B montato sull’albero di posa. Potete vedere che la frizione del cane (D2) sta agganciando con la seconda marcia sull’albero principale e la trasmissione di potenza avviene drom la frizione del cane alle scanalature e l’albero principale che è stato rappresentato sotto.

Albero frizione – >Ingranaggio B – >D2 – >Scanalature – > Albero principale.

Terza marcia (C):

La terza marcia fornisce velocità massima e coppia minima rispetto alla 2a marcia e si ottiene quando il conducente tira la leva per la 3a marcia.

La frizione a dog (D2) scivola verso sinistra e si innesta con la 3a marcia sull’albero principale che è a diretto contatto con l’albero della frizione.

In tal modo la potenza viene trasmessa tramite la terza marcia alle altre parti del sistema di trasmissione.

Rappresentazione della trasmissione di potenza in 3a marcia:

Per la rappresentazione, guarda la figura seguente.

La potenza sta trasmettendo dall’albero della frizione all’ingranaggio della frizione che è collegato alla fine di esso. Potete vedere che la frizione del cane (D2) sta agganciando con l’ingranaggio della frizione sull’albero principale e la trasmissione di potenza avviene drom la frizione del cane alle scanalature e l’albero principale che è stato rappresentato sotto.

Albero frizione-> Ingranaggio frizione- > D2 – > spline – >Albero principale.

Retromarcia:

Qui l’ingranaggio folle deve essere posizionato tra l’ingranaggio di diametro maggiore dell’albero principale e l’ingranaggio di diametro minore (G) dell’albero di riposo. Pertanto, il veicolo si muove in direzione inversa.

Rappresentazione della trasmissione di potenza in retromarcia:

Per la rappresentazione, guardare la figura seguente.

La potenza sta trasmettendo dall’albero della frizione all’ingranaggio G montato sull’albero di posa. Potete vedere che la frizione del cane (D1) sta agganciando con la retromarcia sull’albero principale e la trasmissione di potenza avviene drom la frizione del cane alle scanalature e l’albero principale che è stato rappresentato sotto.

Albero frizione – >Ingranaggio G – >D1 – >Scanalature – > Albero principale.

In questo modo, con l’utilizzo di 3 marce avanti e 1 retromarcia, la trasmissione di potenza avviene nel cambio a maglia costante.

Nota:

Secondo lo schema del libro di testo di cui sopra, abbiamo 3 marce avanti e 1 retromarcia mentre, se lo stesso concetto deve essere applicato ai veicoli pesanti, basta aumentare le marce e le frizioni per cani, cioè per il veicolo a 6 marce, 5 sono marce avanti e 1 è la retromarcia dove in questo caso vengono utilizzate 3 frizioni per cani.
Per il veicolo a 5 marce, 4 sono marce avanti e 1 è la retromarcia e soprattutto in questo caso , non vi è alcun allineamento della frizione del cane con la retromarcia. Una disposizione speciale dell’ingranaggio è stata fatta dove 2 frizioni del cane sono usate per 4 ingranaggi ed una combinazione di tre ingranaggi(un ingranaggio sull’albero principale, sul pignone e sull’ingranaggio sull’albero di disposizione) è stata aggiunta in modo che la trasmissione di potenza avvenga senza l’impegno della frizione del cane.

Vantaggi del cambio a maglia costante:

I vantaggi del cambio a maglia costante sono i seguenti.

• Non c’è bisogno di ingranaggi cilindrici diritti perché gli ingranaggi erano sempre in mesh nel caso di cambio a maglia costante. Invece, verranno utilizzati ingranaggi elicoidali che funzionano in modo silenzioso.
• Gli ingranaggi elicoidali sono utilizzati in questo sistema per evitare vibrazioni durante l’impegno.
• Durante l’impegno e il disimpegno, l’usura dei denti del cane è ridotta perché tutti i denti delle frizioni del cane sono coinvolti nella maglia rispetto agli ingranaggi scorrevoli in cui solo 2 o 3 denti erano sotto la maglia.
• Il livello di rumore era molto basso e l’efficienza meccanica era molto alta rispetto al cambio a maglie scorrevoli.

Svantaggi del cambio a maglia costante:

Gli svantaggi del cambio a maglia costante sono i seguenti.

• Per evitare piccole vibrazioni che si verificano durante l’innesto della frizione del cane con gli ingranaggi sull’albero principale, si consiglia di utilizzare sincronizzatori che possono ridurre l’effetto delle vibrazioni.
• Il doppio declutching era il più grande svantaggio del cambio a maglia costante che era già stato spiegato sopra.

Applicazioni del cambio a maglia costante:

Le applicazioni del cambio a maglia costante sono le seguenti.

• Il cambio a maglia costante è stato utilizzato principalmente in macchinari pesanti, camion agricoli, motociclette, ecc.
• Ford modello T utilizza costante maglia cambio.
• Prima dell’introduzione del cambio synchromesh nel 1928 da parte della General Motors, la scatola a maglie costanti era utilizzata anche nelle moto.

Differenza tra cambio a maglia costante e cambio Synchromesh:

La differenza tra cambio a maglia costante e cambio Synchromesh è la seguente.

ingranaggi Cambio	Cambio Sincronizzato
Cane frizioni sono utilizzati per innestare e disinnestare marce	Sincronizzatori sono utilizzati per innestare e disinnestare ingranaggi
La chiusura di azione del cane frizioni era assente in Costante maglia del Cambio	chiusura azione è stata pienamente soddisfatta con Cambio Sincronizzato.
Lo slittamento avviene nel cambio a maglia costante	Non ci sarà slittamento nel caso del cambio Synchromesh.

Questa è una spiegazione dettagliata del cambio a maglia costante. Per evitare il doppio declutching e il rumore, è nato il cambio Synchromesh.