ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ СЦЕПЛЕНИЙ. 1.Однодисковое с периферийным расположением пружин Очень распространенная конструкция на легковых и грузовых автомобилях
1.Однодисковое с периферийным расположением пружин Очень распространенная конструкция на легковых и грузовых автомобилях. Пружины размещаются по окружности диска (от 6 до 28 – в зависимости от усилия). Характеристика пружин линейная (рис.2.1). Это позволяет легко модифицировать сцепление, путем изменения количества пружин. Пружины имеют линейную характеристику, что позволяет при износе накладок S незначительно изменить усилие прижима Р (до 15 % при полном износе).
Рис.2.1 Линейная характеристика пружин: ΔР – изменение усилия прижима; ΔS – износ накладок
Недостатком является: перегрев пружин, перекос диска из-за разной характеристики пружин (требуется их подбор), изгиб пружин при высокой частоте вращения двигателя за счет инерции. Для предотвращения отпуска (нагрева) пружин под них подкладывают термоизолирующие подкладки, для уменьшения инерции устанавливают на малом радиусе. Сцепление крепится на маховике двигателя, а фрикционный диск между ними. Для обеспечения плавности, накладки приклепывают к пружинным пластинам на ведомом диске. Основными частями демпфера, являются упругий и фрикционные элементы. Упругий элемент – снижает частоту колебаний, а фрикционный элемент – превращает кинетическую энергию в тепло, которое рассеивается. Включение сцепления осуществляется с помощью рычагов, передвигаемых выжимным подшипником, который выполняется либо с периодичной смазкой или со смазкой на весь период службы (подшипники качения), либо используется подшипник скольжения с графитовым наполнителем (не требует смазки). Материалом ведущих дисков и маховика является серый чугун СЧ 40 (иногда легированный). Серый чугун обеспечивает беззадирные свойства. Ведомые диски выполняются из стали 65, 85, подвергаются термической обработке, закалке с отпуском с HRC=38…52. Фрикционные накладки на безасбестовой основе. Используют металло-керамические накладки с f=0.45, высокой термостойкостью, износостойкостью и стабильностью свойств. Пружины изготовляют из марганцовистых или кремнистых сталей 65Г, 85Г с термообработкой HRC=38…45.
2. Сцепление с центральной выжимной пружиной 1) Сцепление с цилиндрической пружиной (рис.2.2).
Рис.2.2 Сцепление конусного типа: 1 – фланец коленчатого вала; 2 – маховик; 3 – муфта выключения сцепления; 4 – педаль сцепления; 5 – рычаг выключения сцепления; 6 – вал сцепления; 7 – кожух сцепления; 8 – пружина; 9 – конус сцепления;10 – фрикционная накладка
Преимущества: 1) пружина не соприкасается с нагретым выжимным диском и не теряет своих свойств; 2) нагрузка на выжимной диск распределяется равномерно; 3) простота конструкции, уменьшение осевого размера сцепления (более плоская конструкция). Это сцепление имеет нелинейную характеристику пружины (рис.2.3);
Рис.2.3 Нелинейная характеристика пружины: ΔР – изменение усилия прижима; ΔS – износ накладок
2) Сцепление с диафрагменной (тарельчатой) пружиной (рис.2.4).
Рис.2.4 Сцепление с диафрагменной пружиной автомобиля ВАЗ 2110: 1 – поводок троса; 2 – вилка выключения сцепления; 3 – кожух сцепления; 4 – болт крепления сцепления к маховику; 5 – нажимной диск; 6 – маховик; 7 – ведомый диск; 8 – первичный вал коробки передач; 9 – нижняя крышка картера сцепления; 10 – картер сцепления; 11 – нажимная пружина (диафрагменная); 12 – подшипник выключения сцепления; 13 – фланец муфты подшипника; 14 – втулка муфты подшипника; 15 – ограничительная втулка
Сцепление с диафрагменной пружиной представлено на рис.2.5.
Рис.2.5 Сцепление с диафрагменной пружиной
Основное преимущество: чем больше износ накладок, тем больше прижимное усилие (рис.2.6). Данная конструкция может использоваться на быстроходных двигателях, пружины выполняют роль рычагов, количество деталей сокращается, уменьшаются осевые размеры сцепления. Основным недостатком конструкции является: трудоемкость изготовления пружин, особенно рассчитанных на большие осевые усилия.
Рис.2.6 Характеристика пружины (чем больше износ накладок, тем больше прижимное усилие)
3. Двухдисковое сцепление (рис. 2.7)
Двухдисковое сцепление (на примере автомобиля КамАЗ – 5320) установлено в картере 5. К ведущим деталям сцепления относятся маховик 13, ведущий диск 1, нажимной диск 4 и кожух 6. Ведущий и нажимной диски имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы приливов, расположенных на цилиндрической поверхности маховика, и передают на ведомые диски крутящий момент от двигателя. Одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 1 и 4. К ведомым деталям сцепления относятся два ведомых диска 3 с фрикционными накладками и гасителями крутильных колебаний в сборе. Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах первичного вала коробки передач или делителя. Между кожухом 6 и нажимным диском 4 установлены нажимные пружины 12, под действием которых ведомые диски 3 зажимаются между нажимным диском 4 и маховиком 13.
Рис.2.7 Двухдисковое сцепление:
1 – ведущий диск; 2 – раздвижная скоба; 3 – ведомые диски; 4 – нажимной диск; 5- картер сцепления; 6 – кожух; 7 – опорные вилки; 8 – рычаги; 9 – выжимная муфта; 10 – выжимная вилка; 11 – упорное кольцо; 12 – нажимные пружины; 13 - маховик
Механизм выключения сцепления состоит из рычагов 8, соединенных пружинными концами с нажимным диском 4, а в средней части – с опорными вилками 7, которые установлены в кожухе 6, и упорного кольца 11 рычагов выключения сцепления и муфты 9 выключения с подшипником и вилки выключения 10. При выключенном сцеплении крутящий момент передается от маховика через шипы на средний ведущий и нажимной диски, затем на фрикционные накладки ведомых дисков и через гасители крутильных колебаний на их ступицы, которые установлены на первичном валу коробки передач. Когда сцепление включено, упорное кольцо 11 рычагов выключения отходит от подшипника муфты 9 выключения. При этом образуется зазор А, равный 3,0…3,2 мм, обеспечивающий полноту включения сцепления. При выключении сцепления муфта выключения сцепления 9 с подшипником через упорное кольцо 11 воздействует на внутренние концы рычагов 8, которые поворачиваются на игольчатых подшипниках опорных вилок 7. Наружные концы рычагов при этом оттягивают нажимной диск 4 от заднего ведомого диска 3. Средний ведущий диск 1 при помощи автоматического рычажного механизма 2 (раздвижной скобы), смонтированного на диске, самоустанавливается в среднее положение между торцами нажимного диска 4 и маховика 13, освобождая передний ведомый диск 3. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении образуются зазоры, которые обеспечивают разъединение ведущих и ведомых деталей.
Рис.2.8 Схема работы двухдискового сцепления
Двухдисковое сцепление устанавливается на автомобилях большой грузоподъемности. Конструкция аналогична однодисковому сцеплению с периферийным расположением пружин, но используются два ведомых и два нажимных диска.
Недостатки: большой вес, большие усилия в приводе, сложность конструкции, трудность обеспечения зазоров между ведущими и ведомыми дисками второй пары.
Обеспечивает:
- Великолепные показатели допустимых максимальных моментов и мощностей
- Низкие показатели инерционности
- Удобство даже при использовании в городе
- Четкость срабатывания
4. Полуцентробежное и центробежное сцепление (однодисковое) 1) Центробежное
Центробежное автоматическое сцепление (рис.2.9)- это механическое устройство, которое автоматически, при определенных оборотах двигателя, с помощью центробежных сил соединяет вторичный вал вариатора с редуктором Оно используется для плавного трогании а/м с места без каких либо ручек и педалей. Такое сцепление установлено в основном на всех типах а/м, где установлен клиноременный вариатор. Рассмотрим принцип работы автоматического центробежного сцепления с помощью рисунка:
Рис. 2.9 Центробежное сцепление
Вторичный вал клиноременного вариатора 2 (далее просто вал вариатора) установлен на первичном валу редуктора 4 (далее просто вал редуктора) на подшипниках 8, и благодаря этому два вала вращаются независимо друг от друга в тот момент когда автомобиль не заведен или работает на холостых оборотах. На валу вариатора установлена пластина 2 к которой крепятся колодки 3 (с помощью втулок 7) с приклеенными к ним асбестовыми накладками 5. Колодки прижимаются под действием пружин 6 в направлении к центру вала вариатора. При определенных оборотах двигателя, под воздействием центробежных сил, пружины разжимаются и колодки 3 начинают двигаться в направлении, указанном стрелками с буквой С. При этом накладки 5 плавно прижимаются к диску 1, который жестко прикручен к валу редуктора 4, вал редуктора соединяется с валом вариатора и они начинают вращаться синхронно. Как же получается так, что а/м плавно трогается с места? Очень просто. На оборотах двигателя, при которых автомобиль только начинает трогаться с места, сила С показанная стрелками на рисунке еще не велика, поэтому колодки проскальзывают (трутся) по диску 1, и он начинает вращаться, но еще с меньшей скоростью чем вал вариатора. С увеличением оборотов, когда эта сила возрастает, проскальзывание плавно уменьшается и наступает момент, когда колодки 3 с накладками 5 прижимаются так сильно, что сцепляются жестко и обороты вторичного вала вариатора 2 беспрепятственно передаются редуктору 4 и становятся равными.
Преимуществами данной конструкции являются: возможность включения и выключения сцепления при определенной частоте вращения двигателя, а также отсутствие педали сцепления.
Недостатками конструкции являются: трудность торможения двигателем, пробуксовка в тяжелых дорожных условиях, невозможность запуска двигателя буксировкой.
2) Полуцентробежное Конструкция аналогична центробежному сцеплению, но дополнительно включает в себя слабые нажимные пружины.
5. Жидкостное сцепление (гидромуфта.)
Данный вид сцепления показан на рис.2.10
Рис.2.10 Схема гидравлического сцепления: 1 – турбинное и насосное колеса; 2 – крышка; 3 – лопасти; 4,5,6 – нагруженный и внутренний торы; 7,9,12 – клапаны; 8 – радиатор;10 – бак; 11 – насос; 12 – ведущая часть
Достоинствами конструкции являются: существенное снижение динамических нагрузок в трансмиссии, повышение проходимости автомобиля.
Недостатками являются: малый КПД, нечистое выключение сцепления, увеличение трудоемкости технического обслуживания.
6. Электромагнитное порошковое сцепление Электромагнитное сцепление показано на рис.2.11. В этом сцеплении пространство между ведущим и ведомым элементами заполнено ферромагнитной смесью. При подаче тока в обмотке возбуждения вязкость ферромагнитной смеси резко увеличивается и происходит включение муфты. Преимуществами являются: возможность работы в автоматическом режиме, отсутствие износа, возможность работы при любых температурах, отсутствие перегрева, уменьшение нагрузок в трансмиссии, увеличение проходимости автомобиля. Недостатками являются: повышенный вес, высокая стоимость, неработоспособность при разряженных аккумуляторных батареях.
Рис.2.11 Электромагнитное порошковое сцепление: А,Б,В – зазоры; 1 – ведущая часть; 2 – неподвижный корпус; 3 – обмотка возбуждения; 4 – ведомая часть
Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 1413 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|