Механизм синхронизированного зацепления с постоянной нагрузкой

Это был первый тип использованного синхронизированного зацепления. На рис. 5.2 изображены основные детали такого устройства для управления третьей и четвертой передачами. В целом коробка передач имеет такую же конструкцию, как и коробка с постоянным зацеплением, с тем исключением, что между шестернями и кулачковой муфтой установлена еще и конусная муфта.

Одна из частей этой муфты имеет форму ступицы с внутренними и внешними шлицами. В радиальных отверстиях ступицы располагаются подпружиненные шарики, которые выталкиваются наружу, в канавку, проделанную внутри муфты. Вилка селектора управляет положением муфты, которая имеет шлицевое соединение с таким же шагом (расстоянием между шлицами), что и кулачковая муфта на шестернях.
Начальное перемещение селектора и муфты заставляет ступицу перемещаться в направлении к шестерне, в результате чего конусы входят в контакт. В это время трение между конусами выравнивает скорости шестерен ступицы и ведомого вала. Дополнительное давление на рычаг позволяет муфте блокировать подпружиненные шарики и произвести принудительное зацепление с кулачками на шестерне.
Происходит быстрое переключение передачи, может не оказаться достаточного времени для синхронизации и переключение произойдет с шумом. Время, необходимое для выравнивания скоростей, управляется силой трения между коническими поверхностями. Это усилие регулируется: (а) жесткостью пружины, (Ь) глубиной канавки в муфте, (с) углом схождения конуса и (d) коэффициентом трения между конусами; таким образом, если из-за наличия механических дефектов один из этих факторов уменьшается, синхронизация будет происходить в течение большего времени и, возможно, будет слышен шум. Этот временной фактор представляет проблемы для специалистов по смазке, поскольку для масла с высокой вязкостью необходимо некоторое время для того, чтобы рассеяться из конусов. Решением этой проблемы было использование масла с низкой вязкостью (как, например, моторное масло SAE 30) и изготовление нескольких канавок на поверхности конуса, разрезающих пленку масла и обеспечивающих лучшее рассеяние смазки. До последнего времени считалось вполне достаточным менять масло в коробке передач через каждые 8000 километров пробега, чтобы удалить твердые частицы, получающиеся при износе конусов и зубьев шестерен. В современных инструкциях по техническому обслуживанию указываются значительно большие промежутки времени и некоторые изготовители рекомендуют после первой замены больше уже не заменять масло.