Устройство однодискового сцепления: Устройство однодискового сцепления | Сцепление

Однодисковое сцепление

Категория:

   Автомобильные сцепления

Публикация:

   Однодисковое сцепление

Читать далее:

Однодисковое сцепление

На рис. 1 приведен разрез типичного однодискового сцепления старого типа. Маховик и нажимной диск являются ведущими деталями, а диск, зажатый между ними, — ведомой. К диску с обеих сторон приклепаны обшивки из фрикционного материала. Своей ступицей этот диск установлен на шлицах вала сцепления. Пружина, упирающаяся с одной стороны в кожух сцепления, нажимает на фланец муфты. Тремя неравноплечими рычагами сила пружины передается от муфты к нажимному диску. Рычаги, поворачиваясь вокруг осей, укрепленных на кожухе сцепления, действуют на приливы, имеющиеся на поверхности нажимного диска. Приливы образуют наклонные поверхности, и путем вращения кожуха сцепления относительно нажимного диска сцепление может быть отрегулировано так, чтобы компенсировать износ фрикционных обшивок.

Для закрепления кожуха после регулировки предусмотрено соответствующее устройство.

Рис. 1. Устаревшая конструкция одно-дискового сцепления:
1 — маховик; 2 — ведомый диск; 3 — нажимной диск; 4 —. педаль сцепления; 5 — пружина; 6 — муфта выключения сцепления; 7 — подшипник муфты включения; 8 — вал сцепления: 9 — кожух сцепления; 10 — отжимной рычаг; 11 — валик педали сцепления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для выключения сцепления служит педаль, установленная на валике. На этом валике также крепится вилка выключения сцепления, которая нажимает на подшипник и через него на муфту, толкая ее в направлении к маховику и отводя нажимной диск от ведомого диска. Описанная конструкция известна под названием однодискового сцепления с центральной пружиной и муфтой выключения толкающего типа. Очевидно, возможно создать также сцепление с вытягиваемой муфтой выключения, используя рычаги с точкой вращения на внешнем конце, нажимающие на нажимной диск промежуточной точкой.

В настоящее время стали общеупотребительными пружины, действующие непосредственно на нажимной диск. Количество их делается кратным числу рычагов. Пружины укрепляются в штампованных гнездах кожуха сцепления и действуют непосредственно на нажимной диск. В таких сцеплениях через рычаги передается только сила выключения сцепления, приложенная к педали. Когда сцепление включено, рычаги не находятся под нагрузкой, и для предотвращения дребезжания они должны быть снабжены пружинами.

Рекламные предложения:

Читать далее: Материалы деталей сцепления

Категория: — Автомобильные сцепления

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Однодисковые фрикционные сцепления.

Ступенчатые трансмиссии

Однодисковые сцепления



Однодисковые сцепления получили наибольшее применение вследствие простоты конструкции, незначительного момента инерции ведомых деталей, лучшего теплоотвода и полноты выключения.

Конструкцию однодисковых сцеплений и особенности их работы рассмотрим на примере сухого однодискового сцепления автомобилей марки «ВАЗ» и «ЗИЛ».

***

Сцепление легкового автомобиля

Устройство однодискового сцепления легкового автомобиля ВАЗ-2110 представлено на рис. 1. Конструктивно оно представляет собой постоянно замкнутое, сухое сцепление с мембранной центральной нажимной пружиной и механическим приводом.

Стальной штампованный кожух сцепления 3 крепится к маховику 6 шестью болтами 4, а с нажимным диском 5 соединяется тремя парами упругих стальных пластин 18, которые обеспечивают перемещение нажимного диска в осевом направлении и передают крутящий момент с кожуха на нажимной диск.
Кожух центрируется относительно маховика с помощью штифтов.

На кожухе с внутренней стороны устанавливаются кольца 19, являющиеся опорами для мембранной пружины. На нажимном диске выполнен кольцевой выступ, на который нажимная пружина опирается своим наружным краем.

Нажимная пружина 11 выполняется методом штамповки из листовой стали и в свободном состоянии имеет форму усеченного конуса. Внутренняя часть нажимной пружины имеет радиальные прорези, которые образуют лепестки, работающие как рычаги. Давление пружины создается ее участком между опорными кольцами и наружным краем пружины.
Ведущие детали сцепления проходят статическую балансировку путем высверливания металла на нажимном диске.

Ведомый диск 7 сцепления состоит из диска с фрикционными накладками 16 и гасителя крутильных колебаний. Диск стальной, с радиальными прорезями, делящими его на сектора, отогнутые поочередно в разные стороны, что придает волнообразную форму его рабочей поверхности.

К секторам ведомого диска независимо одна от другой приклепаны фрикционные накладки 16. Головки заклепок утопают в отверстиях накладок, а их стержни расклепаны на поверхности ведомого диска. Для этого в противоположной фрикционной накладке выполнены отверстия бόльшего диаметра.
Такое крепление накладок способствует повышению плавности включения сцепления.

Ведомый диск соединяется со ступицей 15 с помощью гасителя крутильных колебаний, позволяющего смещаться ступице относительно диска в тангенциальном направлении (по касательной) за счет деформации пружин 17 гасителя.
Поглощение энергии колебаний происходит при совершении работы трения фрикционных элементов, расположенных между ведомым диском и диском, к которому приклепана ступица. Усилие, сжимающие эти диски, установлено при сборке на заводе-изготовителе.

Окна в ступице делаются одинаковыми, а в ведомом диске часть окон имеет бόльшую длину, поэтому не все пружины начинают деформироваться одновременно. Это позволяет расширить диапазон колебаний, при которых гаситель начинает эффективно работать.

***



Сцепление грузового автомобиля

На автомобилях марки «ЗИЛ» применяется сухое однодисковое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин, гасителем крутильных колебаний и механическим приводом (рис. 2).
Общее устройство такого сцепление во многом похоже на устройство рассмотренного выше сцепления легкового автомобиля, но здесь в качестве нажимного устройства вместо центральной мембранной пружины применяются периферийно расположенные цилиндрические витые пружины.

Чугунный нажимной диск 2 расположен в стальном штампованном кожухе

12, прикрепленном восемью центрирующими болтами 21 к маховику 1 двигателя.
Диск соединяется с кожухом четырьмя упругими пластинами 14, концы которых заклепками крепятся к кожуху и болтами с втулками – к нажимному диску. Через эти пластины усилие передается от кожуха сцепления на нажимной диск, в то же время, благодаря упругой деформации пластин, диск может перемещаться в осевом направлении.
Между кожухом и диском установлено шестнадцать нажимных пружин 13. Пружины центрируются на нажимном диске с помощью специальных выступов и опираются на него через теплоизолирующие шайбы 15.

Между маховиком и нажимным диском расположен ведомый диск 3, установленный на шлицах первичного вала 4 коробки передач. К стальному диску заклепками приклепывают фрикционные накладки, которые увеличивают коэффициент трения, а радиальные прорези в диске предотвращают его коробление при нагревании, а также служат своеобразными каналами для отвода теплоты от диска.

Диск балансируется с помощью балансировочных пластин.

Гаситель крутильных колебаний устроен следующим образом.
Ведомый диск 3, кольцо 33 гасителя и стальные фрикционные пластины 31 соединены друг с другом заклепками. К ступице 30 приклепаны два диска 29 гасителя и маслоотражатель 32.
Упругой муфтой гасителя является восемь равномерно расположенных по окружности пружин 28. Каждая пружина вместе с опорными пластинами 27 размещена в прямоугольных вырезах ведомого диска 3 и дисков 29 гасителя. Опорные пластины имеют четыре боковых выступа, удерживающих их в вырезах ведомого диска.

Фрикционным элементом являются поверхности трения фрикционных пластин

31 и внутренние поверхности дисков 29 гасителя.
При сжимании пружин гасителя возможно поворачивание ступицы относительно ведомого диска, при этом преодолеваются силы упругости пружин и силы трения в фрикционном элементе (рис. 3). Максимальный угол закручивания определяется полным сжатием пружин до соприкосновения витков.

Четыре рычага 5 выключения сцепления (рис. 2) соединены с помощью осей 18 и игольчатых подшипников 20 с нажимным диском 2 и вилками 6. Вилки присоединены к кожуху регулировочными гайками 16, имеющими сферическую опорную поверхность.
Гайки прижимаются к кожуху стопорными пластинами 17, каждая из которых закреплена на кожухе двумя болтами. Благодаря сферической поверхности гаек вилки могут покачиваться относительно кожуха, что необходимо при повороте рычагов выключения (при выключении и включении сцепления).

Этими же гайками регулируется положение рычагов при сборке сцепления.

***

Сухое двухдисковое сцепление



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

29.2. Устройство однодискового сцепления

29.2. Устройство однодискового сцепления

---

---

29.2. Устройство однодискового сцепления

На рис. 158 и 159 показано устройство однодискового сцепления полуцентробежного типа. К маховику 5 привернут болтами кожух 23 сцепления с тремя окнами 33, в которые входят выступы ведущего (нажимного) диска 6 — проушины 7. Через стенки окон 33, проушины 7 и кожух 23 сцепления ведущему диску 6 передается крутящий момент двигателя.

Рис. 158 — Однодисковое сцепление полуцентробежного типа (автомобиль ГАЗ-51):
1 — фрикционная накладка; 2 — ведомый диск; 3 — фланцы ступицы ведомого диска; 4 — ступица ведомого диска; 5 — маховик; 6 — ведущий (нажимной) диск; 7 — проушина ведущего диска; 8 — грузик; 9 — масленка; 10 и 11 — оси рычага выключения; 12 — кронштейн рычага выключения; 13 — рычаг выключения; 14 — регулировочный болт; 15 — упорный подшипник; 16 — нажимная муфта; 17 — крышка подшипника коробки передач; 18 — пружина нажимной муфты; 19 — ведущий (первичный) вал коробки передач; 20 — вилка выключения; 21 — опора вилки; 22 — пружина; 23 — кожух сцепления; 24 — пружина вилки; 25 — тяга; 26 — рычаг; 27 — вал педали сцепления; 28 — кронштейн; 29 — пружина педали; 30 — педаль сцепления; 31 — регулировочная гайка.

Рис. 159 — Детали однодискового сцепления полуцентробежного типа (автомобиль ГАЗ-51):
32 — пластинчатые пружины; 33 — окно;
(Наименование деталей 2-25 то же, что и на рис. 158).

Между кожухом сцепления и ведущим диском установлено девять силовых спиральных пружин 22, стремящихся прижать ведущий диск к маховику. Между маховиком и ведущим диском помещается ведомый диск 2 сцепления, выполненный из листовой стали с радиальными разрезами.

Ведомый диск приклепан к фланцам 3 ступицы 4, посаженной на шлицы ведущего (первичного) вала 19 коробки передач.

К ведомому диску приклепаны накладки 1 из фрикционной ткани, причем между задней накладкой и диском расположены шесть пластинчатых пружин 32. Один конец каждой пружины приклепан к диску, а другой к накладке. Пластинчатые пружины, постепенно выпрямляясь под усиливающимся давлением ведущего диска, способствуют плавному включению сцепления.

Выключают сцепление при помощи трех рычагов 13 с грузиками 8 на верхнем конце и регулировочными болтами 14 — на нижнем. Каждый рычаг выключения соединяется с проушиной 7 ведущего диска и с кронштейном 12, привернутым к кожуху сцепления. С проушиной 7 рычаг соединяется посредством оси 10 (с игольчатым подшипником), а с кронштейном 12 — посредством оси 11 (с роликом). Ролик между нижним отверстием рычага выключения и осью 11 необходим, потому что при выключении и включении сцепления расстояние между осями 10 и 11 несколько изменяется.

Когда сцепление включено, а двигатель работает, маховик 5, кожух 23, ведущий диск 6 с рычагами 13 выключения и ведомый диск 2 вращаются как одно целое. При этом грузики 8 рычагов выключения, стремясь под действием центробежной силы повернуть рычаги выключения на осях 11, нажимают через оси 10 на ведущий диск; поэтому он будет испытывать давление пружин 22 и одновременно центробежной силы.

При небольших оборотах коленчатого вала двигателя (примерно до 1000 об/мин) давление грузиков на ведущий диск очень незначительно, но при возрастании оборотов оно сильно увеличивается. Это позволяет ставить менее сильные пружины 22, благодаря чему уменьшается усилие, затрачиваемое водителем на выключение сцепления, и достигается более плавное включение.

С 1952 г. на автомобилях ГАЗ-51 устанавливается сцепление с более сильными пружинами 22 и без грузиков на рычагах выключения.

Чтобы выключить сцепление, водитель нажимает на педаль 30, которая повертывает вал 27, установленный в кронштейне 28 рамы. При повертывании вала 27 движение передается через жестко связанный с ним рычаг 26, регулируемую тягу 25 с фасонной гайкой 31 и вилку 20 выключения, установленную на шаровой опоре 21 в картере сцепления, нажимной муфте 16 с упорным подшипником 15. Перемещаясь по цилиндрической части крышки 17 подшипника коробки передач, упорный подшипник 15 нажимает на головки регулировочных болтов 14 рычагов выключения 13 и повертывает рычаги вокруг осей 11. При этом длинные концы рычагов приближаются к маховику, а короткие удаляются от него.

Короткие концы рычагов, действуя на оси 10, отводят ведущий диск 6 от ведомого диска 2, в результате чего между дисками образуется небольшой зазор и крутящий момент двигателя ведомому диску сцепления не передается.

Когда водитель отпускает педаль, она и вилка 20 выключения возвращаются в исходное верхнее положение пружинами 29 и 24, нажимная муфта 16 и упорный подшипник 15 перемещаются к коробке передач пружиной 18 и удерживаются ею в этом положении; силовые пружины 22, разжимаясь, перемещают ведущий диск к маховику.

Плавное включение сцепления (без рывка автомобиля) обеспечивается пластинчатыми пружинами 32 и плавным отпусканием педали сцепления.

Когда педаль сцепления отпущена, между упорным подшипником 15 и головками регулировочных болтов 14 должен быть небольшой зазор (несколько миллиметров) для того, чтобы подшипник постоянно не надавливал на пружины 22 через рычаги выключения. Благодаря этому зазору педаль 30 имеет свободный ход.

Колпачковая масленка 9 служит для смазки упорного подшипника 15 и нажимной муфты 16.

На рис. 160 и 161 показано устройство и действие однодискового сцепления, в котором давление центральной пружины передается ведущему диску через большое количество упругих рычагов (автомобиль МАЗ-200).

Рис. 160 — Однодисковое сцепление с упругими рычагами выключения (автомобиль МАЗ-200):
1 — маховик; 2 — кольцо обоймы нажимных рычагов; 3 — ведомый диск; 4 — опорное кольцо; 5 — регулировочные прокладки; 6 — удерживающие пластины; 7 — болт; 8 — фасонная тарелка; 9 — шарик; 10 — кольцо обоймы нажимных рычагов; 11 — упорный подшипник; 12 — нажимная муфта; 13 — втулка; 14 — пружина; 15 — упругие нажимные рычаги; 16 — ведущий диск; 17 — пружина; а — буртик фасонной тарелки; б — буртик ведущего диска.

Рис. 161 — Схема работы однодискового сцепления с упругими рычагами выключения (автомобиль МАЗ-200):
а — сцепление включено; б — сцепление выключено;
(Наименование деталей то же, что и на рис. 160).

К маховику 1 привернуто опорное кольцо 4, в прорези которого входят шипы ведущего диска 16. В центральное отверстие опорного кольца 4 вставлена фасонная тарелка 8, удерживаемая пластинами 6, прикрепленными болтами 7 к опорному кольцу 4. Под пластинами установлены регулировочные прокладки 5, определяющие положение тарелки 8 относительно опорного кольца 4.

На переднем конце втулки 13 укреплена обойма из двух колец 2 и 10, в которой помещаются шарики 9, установленные в отверстиях девятнадцати упругих нажимных рычагов 15. Шарики препятствуют выскакиванию рычагов из обоймы под действием центробежной силы при вращении. Между тарелкой 8 и фланцем втулки 13 расположена центральная силовая пружина 14.

Когда сцепление включено (рис. 161, а), пружина 14 отжимает втулку 13 вправо, причем нажимные рычаги 15, опираясь на буртик а тарелки 8, нажимают на буртик б ведущего диска 16, передавая ему давление пружины 14. Поэтому ведомый диск 3 сцепления, будучи зажат между плоскостью маховика 1 и ведущим диском 16, вращается вместе с ними как одно целое.

Так как внешнее плечо нажимных рычагов 15 (между буртиками а и б) значительно меньше внутреннего плеча рычага (от буртика а до оси шариков 9), то усилне, с которым нажимные рычаги давят на ведущий диск 16, соответственно больше давления пружины 14 на втулку 13. Поэтому при помощи одной центральной силовой пружины можно передать через сцепление большой крутящий момент.

Когда сцепление выключается (рис. 161, б), движение нажимной муфты 12 с упорным подшипником 11 передается втулке 13, перемещение которой вызывает сжатие пружины 14 и поворачивание нажимных рычагов 15. При этом ведущий диск 16 освобождается от давления пружины 14 и отводится от ведомого диска 3 четырьмя небольшими пружинами 17.

Более плавное включение сцепления обеспечивается упругостью нажимных рычагов 15, несколько прогибающихся при включении сцепления.

При износе накладок ведомого диска 3 расстояние между плоскостями маховика и ведущего диска 16 при включенном сцеплении уменьшается (как и в сцеплениях других конструкций). Это вызывает смещение внутренних концов нажимных рычагов 15 и втулки 13 от маховика; уменьшается зазор между втулкой 13 и упорным подшипником 11, а также свободный ход педали сцепления. Пружина 14 при этом несколько разжимается, давление ее на нажимные рычаги 15 уменьшается, в результате чего возможна пробуксовка сцепления при передаче большого крутящего момента.

Давление пружины 14 на нажимные рычаги можно восстановить, удаляя регулировочные прокладки 5 с каждого болта 7; при уменьшении числа прокладок (при каждой регулировке удаляется только по одной прокладке) тарелка 8, а вместе с ней внутренние концы нажимных рычагов 15 и втулка 13 приблизятся к маховику, вследствие чего давление силовой пружины возрастет. Восстановив силу давления пружины 14, регулируют зазор между втулкой 13 и упорным подшипником 11, изменяя длину соединительной тяги привода сцепления.

---

---

Устройство однодискового сцепления | Устройство автомобиля

 

Какое сцепление называется постоянно замкнутым?

Постоянно замкнутым называется такое сцепление, в котором ведущие и ведомые диски постоянно находятся во включенном (прижатом, замкнутом) состоянии. Его выключают (разъединяют ведущие и ведомые диски) только на время включения или переключения передач, при остановках. В устройство такого сцепления входит механизм и привод выключения механизма сцепления, который может быть механическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным.

Что входит в устройство механизма сцепления автомобиля ГАЗ-53А?

Механизм сцепления автомобиля ГАЗ-53А (рис.124) состоит из ведомого диска 3 с фрикционными накладками, изготовленными из асбокартона, асбокаучука или асбобакелита, обладающими высоким коэффициентом трения. Этот диск своей ступицей 9 смонтирован на шлицах ведущего вала 11 коробки передач так, что он может передвигаться в осевом направлении по валу и вращаться вместе с ним. Ведомый диск своими фрикционными накладками прижимается к маховику 1, жестко закрепленному на коленчатом валу двигателя. Эта сторона маховика гладко обработана и выполняет роль ведущего диска. С другой стороны, к ведомому диску прижимается стальной нажимной диск 4 с гладко обработанной поверхностью, который своими приливами через оси рычагов 5 и опорные вилки с гайками 7 соединяется с кожухом 14 сцепления. На тыльной стороне нажимного диска на термоизоляционных шайбах установлено 12 рабочих пружин 15 заданной упругости. Пружины другими концами упираются в кожух 14, который жестко крепится болтами к маховику. Весь механизм помещается в картере 2.

Рис.124. Сцепление автомобиля ГАЗ-53А.

Таким образом, рабочие пружины постоянно сжаты и вследствие этого нажимной диск 4 прижимается к ведомому 3, а он к маховику 1. Между дисками и маховиком возникает сила трения, благодаря которой при вращении коленчатого вала все диски сцепления будут вращаться вместе с маховиком как одно целое, а так как ведомый диск 3 своей ступицей 9 установлен на ведущем (первичном) валу коробки передач, то и он будет вращаться, передавая крутящий момент на колеса автомобиля. Сцепление включено, автомобиль движется.

Что нужно сделать для выключения сцепления, как устроен и работает механический привод выключения сцепления?

Для выключения сцепления необходимо, сжав рабочие пружины, отвести нажимной диск 4 (рис.124) от ведомого 3. Для отвода нажимного диска от ведомого на его тыльной стороне выполнены три прилива, в которых просверлены отверстия, а в них на игольчатых подшипниках установлены три рычажка 5, вторые концы которых находятся строго в одной плоскости. Каждый рычажок подвешен к кожуху сцепления с помощью опорной вилки 7 и закрепляется регулировочной гайкой. Если одновременно нажать на все рычажки, то они, поворачиваясь на опорах вилок, вторыми своими концами отведут нажимной диск от ведомого, еще больше сжав рабочие пружины, трение между дисками прекратится, ведомый диск остановится, а вместе с ним остановится и ведущий вал коробки передач. Сцепление выключится.

Для воздействия на рычажки выключения служит привод выключения сцепления, который состоит из упорного шарикоподшипника 10 с муфтой, перемещающейся по направляющему стакану, свободно одетому на ведущий вал коробки передач. Для смазки стакана имеется масленка 6. В муфту упирается вилка 12, которая опирается на шаровую опору 13, закрепленную неподвижно в картере 2, а вторым концом соединяется с тягой 17 и крепится регулировочной гайкой 16. Пружина 18 оттягивает вилку в исходное положение, чтобы муфта через шарикоподшипник не воздействовала на рычажки выключения при включенном сцеплении. Тяга 17 соединяется с рычагом 19 вала педали 21, смонтированного в кронштейне 23. На этом валу есть также педаль 20 рабочего тормоза. Пружина 22 оттягивает педаль выключения сцепления в исходное положение.

Как работает привод выключения сцепления?

При нажатии водителем на педаль 21 (рис.124) вал поворачивается и через рычаг 19, тягу 17 воздействует на вилку выключения 12, а она перемещает муфту 10 вместе с упорным подшипником в сторону рычажков выключения 5, которые отводят нажимной диск от ведомого. Сцепление выключено.

Чтобы включить сцепление, необходимо плавно отпускать педаль сцепления. Рабочие пружины 15, распрямляясь, перемешают нажимной диск к ведомому, прижимая его к маховику. Для плавного включения сцепления фрикционные накладки ведомого диска к одной стороне приклепываются через пластинчатые пружины. Кроме того, ведомый диск соединяется со своей ступицей через демпферные пружины 8 гасителя крутильных колебаний, установленные по окружности диска с небольшим зазором. При включении сцепления накладки ведомого диска, прижавшись к маховику, получают от него крутящий момент. Пружины, сжимаясь, препятствуют резкой передаче крутящего момента от диска к ступице и ведущему валу коробки передач, что обеспечивает плавное включение сцепления и безударную передачу крутящего момента на шестерни коробки передач. Кроме того, эти пружины гасят крутильные колебания, возникающие в коленчатом валу вследствие периодического воздействия расширяющихся газов.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Сцепление»

вал, ведомый, включение, диск, маховик, передача, пружина, сцепление

Смотрите также:

Устройство сцепления автомобиля ГАЗ

На автомобилях ГАЗ устанавливается однодисковое сцепление сухого типа с диафрагменной пружиной и беззазорным гидравлическим приводом механизма выключения. Конструктивно оно состоит:

• из муфты выключения с вилкой и подшипником;
• ведомого диска;
• ведущего диска;
• рабочего и главного цилиндров гидропривода, соединенных шлангом и трубкой.

Снаружи сцепление закрывается специальным алюминиевым картером, который восемью болтами закрепляется на заднем торце блока цилиндров двигателя. Для придания конструкции дополнительной жесткости используется усилитель, который с помощью четырех болтов фиксируется на блоке цилиндров двигателя и двумя болтами монтируется к картеру сцепления.

В картер с наружной стороны вворачиваются четыре шпильки, предназначенные для крепления коробки передач. В свою очередь, картер оборудован посадочным местом для рабочего цилиндра привода сцепления, а также специальным окном с чехлом из кожзаменителя для установки вилки выключения.

Ведущий диск сцепления («корзина») состоит:

• из кожуха с диафрагменной пружиной;
• опорных колец;
• нажимного диска.

Закрепленная в кожухе диафрагменная пружина своим наружным краем оказывает воздействие на нажимной диск. Ведомый диск состоит:

• из двух дисков, на одном из которых приклепаны пластинчатые пружины;
• ступицы со шлицевым отверстием.

Пластинчатые пружины, которые имеют плавные изгибы, способствуют максимальному прилеганию диска, а также служат для дополнительного сглаживания рывков в трансмиссии в момент включения сцепления.

Крутящий момент передается через фрикционные накладки на ведомый диск сцепления, после чего переходит на первичный вал коробки передач, с которым ведомый диск соединен шлицевым соединением. Привод выключения сцепления позволяет отсоединять двигатель от первичного вала коробки, а при нажатии педали происходит смещение главного цилиндра вперед. Демпферные пружины обеспечивают плавную передачу крутящего момента во время переключения передач.

Вилка, поворачиваясь на шаровой опоре, внутренним концом передвигает муфту выключения по крышке переднего подшипника КП. Подшипник муфты выключения сцепления надавливает на концы лепестков диафрагменной пружины. При деформации пружина перестает воздействовать на нажимной диск, тем самым отводя его от ведомого диска. При этом передача крутящего момента завершается.

Как и любое устройство, сцепление подвержено износу и поломкам. В таком случае разумнее обратиться к специалистам станции технического обслуживания. Однако приобрести запчасти можно самостоятельно. Заказать диски сцепления для ГАЗ-3309 можно по телефону +7 (495) 787-14-89.

1 Общие сведения 2 Классификация 3 Устройство однодискового сцепления (на примере сцепления автомобиля ЗиЛ-130)

Реферат на тему: Сцепление (механика) План: Введение 1 Общие сведения 2 Классификация 3 Устройство однодискового сцепления (на примере сцепления автомобиля ЗиЛ-130) 4 Устройство двухдискового сцепления (на примере сцепления трактора Т-150К) 5 Мокрое сцепление 6 Специальные виды сцепления 7 Сцепление в автоматических коробках передач (АКПП) Введение Сцепле́ние — механизм передачи вращения, который может быть плавно включён и выключен (выжат), обеспечивающий безрывковое трогание автомобиля с места и бесшумное переключение передач. Обычно термин «сцепление» относится к компоненту трансмиссии транспортного средства с двигателем, предназначенному для подключения или отключения соединения двигателя с коробкой передач. Изобретение сцепления приписывают Карлу Бенцу. 1. Общие сведения Одиночный сухой ведомый диск сцепления Существует много различных типов сцепления, но большинство основано на одном или нескольких фрикционных дисках, плотно сжатых друг с другом или с маховиком пружинами. Фрикционный материал очень похож на используемый в тормозных колодках и раньше почти всегда содержал асбест, в последнее время используются безасбестовые материалы. Плавность включения и выключения передачи обеспечивается проскальзыванием постоянно вращающегося ведущего диска, присоединенного к валу двигателя, относительно ведомого диска, соединенного через шлиц с коробкой передач. Усилие от педали сцепления передается на механизм путем гидравлического привода или троса. Выжимание педали сцепления разжимает диски сцепления, в итоге оставляя между ними свободное пространство, а отпускание педали приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков. Почти все стандартные типы сцепления содержат пружины демпфера крутильных колебаний (видны на снимке), служащие для выравнивания небольших постоянных колебаний момента, неизбежно возникающих при передаче его шестернями коробки передач. 2. Классификация По виду энергии различают механические, гидравлические и электромагнитные муфты сцепления. Наиболее распространённые механические муфты сцепления подразделяют: По виду трения – на сухие и работающие в масле (мокрые). По режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые. По числу ведомых дисков – одно- , двух- и многодисковые. По типу и расположению нажимных пружин – с расположением пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной. По способу управления – с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим). 3. Устройство однодискового сцепления (на примере сцепления автомобиля ЗиЛ-130) Устройство: Маховик. Нажимной диск. Ведомый диск. Первичный вал коробки передач. Рычаги выключения. Опорные вилки рычагов. Картер. Выжимной подшипник с муфтой выключения сцепления. Пружины. Вилка выключения сцепления. Кожух сцепления. Педаль с приводом сцепления. Регулировочные гайки. Принцип действия: При нажатии на педаль вал поворачивается и через рычаги и тягу действует на вилку выключения сцепления, а она – на муфту выключения сцепления с выжимным подшипником. Муфта с подшипником перемещается и нажимает на внутренние концы рычагов, которые отводят своими наружными концами нажимной диск от ведомого диска. При этом нажимные пружины сжимаются – сцепление выключено, и крутящий момент от двигателя к трансмиссии не передаётся. После отпускания педали муфта выключения сцепления с подшипником возвращаются в исходное положение под действием пружин. Под действием нажимных пружин нажимной диск прижимается к маховику – сцепление включено, крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач. Плавную передачу крутящего момента при включении сцепления обеспечивают демпферные пружины, вмонтированные в ведомый диск. 4. Устройство двухдискового сцепления (на примере сцепления трактора Т-150К) Общее устройство: Маховик. 2 ведомых диска. Промежуточный ведущий диск. Нажимной ведущий диск. Нажимные пружины. Кожух. Вилки рычагов. Рычаги выключения сцепления. Выжимной подшипник. Вилка выключения сцепления. Отжимные пружины. Привод сцепления с пневматическим усилителем. Принцип действия: При нажатии нажимным подшипником на рычаги они оттягивают нажимной диск. Нажимной диск отходит от первого ведомого и отпускает отжимные пружины. Они отпускают промежуточный ведущий диск, а он отходит за счёт других отжимных пружин от второго фрикционного, настолько же, насколько нажимной отошёл от первого фрикционного. При обратном движении отжимные пружины способствуют равномерному прижатию промежуточного диска ко второму ведомому и нажимного – к первому ведомому. Привод сцепления с пневматическим усилителем – предназначен для уменьшения усилия, прилагаемого на педаль выключения сцепления. Устройство: педаль, тяга, золотник (клапан управления), шланги, пневмокамера, рычаги, тормозок, первичный вал с барабаном тормоска. Принцип действия: При отпущенной педали впускной клапан золотника закрыт, а выпускной открыт. При нажатии на педаль усилие через тягу и золотник передаётся на вилку выключения сцепления. В это время в золотнике открывается впускной клапан и закрывается выпускной – корпус золотника надвигается на выпускной клапан, выпускной клапан прижимается к впускному и закрывается, а впускной этим движением открывается. Воздух через впускной клапан поступает в пневмокамеру, она за счёт давления помогает нажать вилку выключения сцепления. 5. Мокрое сцепление Мокрое сцепление погружено в охлаждающую смазывающую жидкость, которая также сохраняет поверхности чистыми, улучшает производительность и увеличивает срок службы. 6. Специальные виды сцепления Для высоких нагрузок, таких как грузовые и спортивные автомобили, применяется также керамическое сцепление с высоким коэффициентом трения, однако оно «схватывает» резко, поэтому непригодно для использования в стандартных автомобилях. 7. Сцепление в автоматических коробках передач (АКПП) В классическом виде сцепление в гидромеханических и вариаторных автоматических коробках передач отсутствует и присутствует только в роботизированных трансмиcсиях и кулачковых АКПП. В роботизированных коробках передач (МТА) выжимают сцепление и переключают передачи электроприводы, при этом, для большей плавности переключения существуют роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями, работающими по очереди (одно сцепление в работе, другое, со следующей передачей, наготове). В кулачковых коробках, используемых на спортивных автомобилях, педаль сцепления используется только при старте, далее переключение передач происходит без использования педали.

Назначение и общее устройство сцепления автомобиля

Сцепление служит для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач, а также для плавного их соединения при трогании автомобиля с места и после включения передачи.

Действие сцепления основано на использовании сил трения, возникающих между трущимися поверхностями. Сцепления, применяемые на автомобилях, по форме трущихся между собой деталей называются дисковыми. По числу ведомых дисков сцепления разделяются на однодисковые и двухдисковые. Устройство однодискового сцепления показано на рисунке.

Рис. Схема устройства однодискового сцепления: 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — ступица ведомого диска; 3 — ведомый, диск; 4 — маховик; 5 — нажимной (ведущий) диск; 6 — нажимной рычаг выключения; 7 — масленка; 8 — нажимной подшипник; 9 — коробка передач; 10 — педаль сцепления; 11 — вилка выключения; 12 — нажимная пружина; 13 — оттяжная пружина педали; 14 — фрикционные накладки; 15 — ведущий вал коробки передач

При работе двигателя и включенном сцеплении, т. е. когда педаль 10 сцепления не нажата, а ведомый диск 3 с приклепанными к нему фрикционными накладками 14 плотно зажат нажимными пружинами 12 между маховиком 4 двигателя и нажимным (ведущим) диском 5, коленчатый вал с .маховиком, нажимной диск, ведомый диск и связанный с ним через ступицу 2 ведущий вал 15 коробки передач 9 вращаются как одно целое и передают крутящий момент от двигателя коробке передач.

Для выключения сцепления, т. е. для отсоединения коробки передач от двигателя, необходимо полностью выжать педаль 10. При этом связанная с педалью системой рычагов и тяг вилка 11 подает нажимной подшипник 8 вперед, подшипник нажимает на длинные концы рычагов 6 выключения и заставляет их короткие концы отойти назад. Связанный с рычагами выключения нажимной диск 5 также отходит назад и сжимает нажимные пружины 12. Вследствие этого прекращается нажим на ведомый диск 3 и он перестает вращаться и передавать крутящий момент от двигателя коробке передач.

Как только водитель снимает ногу с педали сцепления, нажимные пружины 12, разжимаясь, передвигают нажимной диск 5 вперед. При этом ведомый диск 3, оказавшись снова зажатым между нажимным диском 5 и маховиком 4, начинает вращаться вместе с ними, сцепление вновь включается и крутящий момент от двигателя передается коробке передач.

Надежность работы сцепления при максимальной нагрузке обеспечивается достаточной силой трения между дисками. Эта сила создается нажимными пружинами и применением для ведомых дисков специальных фрикционных накладок, способствующих увеличению трения между соприкасающимися поверхностями. Работа сцепления в момент его включения и выключения связана с некоторой пробуксовкой ведомого диска, что вызывает его нагрев. Чтобы избежать чрезмерного нагрева и коробления диска вследствие нагрева, наружная часть диска делается в виде отдельных секций (рис. а).

Плавность включения сцепления достигается не только постепенным опусканием педали при включении, но и применением пружинящего ведомого диска. Упругость диска обеспечивается тем, что каждая из секций несколько изогнута. Фрикционные накладки приклепываются к такому диску так, чтобы одна из них соединилась с секциями, имеющими выгиб назад. Вследствие этого при включении сцепления изогнутые секции постепенно выпрямляются и сила трения между трущимися поверхностями возрастает плавно.

Рис. Ведомый диск сцепления: а — с радиальными разрезами на секции; б — с приклепанными пружинными пластинами; в — с волнистыми секциями; 1 — секция диска; 2 — пружинящая пластина; 3 — волнистая секция; 4 — фрикционные накладки

Чтобы увеличить плавность включения сцепления, в некоторых конструкциях сцеплений передняя фрикционная накладка приклепывается непосредственно к диску, имеющему отдельные секции, а задняя — к волнистым пружинящим пластинам, которые в свою очередь приклепаны к диску (рис. б). В других конструкциях фрикционные накладки приклепываются к упругим волнистым секциям, соединенным с диском заклепками (рис. в).

В силовой передаче автомобиля для гашения крутильных колебаний, возникающих при неравномерном вращении коленчатого вала двигателя или при резких изменениях скорости вращения валов силовой передачи, наблюдающихся во время движения по неровным дорогам, ведомый диск сцепления соединяется со своей ступицей не жестко, а через небольшие спиральные пружины. Полное выключение сцепления при нажатии на педаль обеспечивается отведением нажимного диска от маховика двигателя при помощи рычагов выключения или специальных пружин.

Передача тепла нажимным пружинам от нагревающегося во время пробуксовки нажимного диска крайне нежелательна, так как это может привести к отпуску пружин и потере ими упругости. Во избежание этого между пружинами и нажимным диском обычно ставятся теплоизолирующие шайбы.

Для охлаждения сцепления в верхней части его картера предусмотрены вентиляционные отверстия, закрытые сетками.

Выжимную муфту и ее подшипник необходимо периодически смазывать. Смазка подводится к ним через колпачковую масленку, установленную в люке картера сцепления.

Сцепление — назначение и общее устройство

Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения.

Сцепление состоит из нажимного (ведущего) диска, ведомого диска, выжимного подшипника и привода выключения.

Привод выключения сцепления может быть гидравлическим либо тросовым. В обоих случаях он предназначен для передачи усилия от педали сцепления к выжимному подшипнику.

Нажимной (ведущий) диск закреплен на маховике. Ведомый диск сцепления находится между нажимным диском и маховиком. Ведомый диск соединен с первичным валом коробки передач шлицевым зацеплением.

Сцепление — привод сцепления

Как это все работает? При нажатии педали сцепления сначала ничего не происходит (выбирается свободный ход), затем выжимной подшипник начинает давить на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. В результате нажимной диск незначительно смещается в сторону от маховика. Ведомый диск перестает быть зажатым между маховиком и ведущим диском, начинает проскальзывать между ними. Вращение от коленчатого вала двигателя перестает передаваться на первичный (входной) вал коробки передач, и вал останавливается. Это позволяет водителю включить первую передачу в коробке передач. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Для этого необходимо плавно отпустить педаль. Нажимной диск начнет прижиматься к ведущему, одновременно прижимая его к маховику. А в одной из следующих глав можно будет узнать краткий обзор систем управления автомобиля — органы управления автомобилем.

Сначала ведомый диск будет проскальзывать относительно ведущего, в этот момент первичный вал коробки передач начнет вращаться, но пока его частота вращения меньше частоты вращения коленчатого вала.

Это тот самый момент, когда автомобиль начинает движение с места.

По мере возрастания прижимной силы угловые скорости ведущего и ведомого дисков выравниваются.

Частота вращения первичного вала КП становится равной частоте вращения коленчатого вала. Автомобиль равномерно движется.

Если увеличить частоту вращения коленчатого вала (нажать педаль газа), частота вращения первичного вала КП также увеличится. Автомобиль начнет двигаться быстрее.

Трос одним концом соединен с рычагом педали, а вторым — с рычагом вилки выключения сцепления. Нажатие педали сцепления вызывает перемещение троса в оболочке. В результате трос тянет рычаг, вилка поворачивается на оси и давит на выжимной подшипник. Выжимной подшипник передает это давление на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска.

Гидравлический привод состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных трубопроводом. Рабочий цилиндр может быть установлен снаружи картера сцепления и воздействовать на вилку выключения сцепления или может быть установлен внутри картера, в сборе с выжимным подшипником.

При нажатии педали сцепления поршень в главном цилиндре давит на жидкость, находящуюся в трубопроводе. Это давление передается жидкостью на поршень рабочего цилиндра. Поршень смещается вместе со штоком и тем самым поворачивает вилку выключения сцепления. Противоположный конец вилки давит на выжимной подшипник, а подшипник — на диафрагменную пружину. Пружина отжимает нажимной диск и сцепление выключается.

В гидравлическом приводе выключения сцепления используется тормозная жидкость. Жидкость в гидропривод сцепления поступает либо из отдельного бачка, либо из бачка гидропривода тормозов, установленного на главном тормозном цилиндре. Более подробно классификация тормозных жидкостей и их основные свойства будут рассмотрены в описании гидропривода тормозной системы.

В процессе эксплуатации ведомый диск сцепления изнашивается, в результате уменьшается толщина его фрикционных накладок. Это приводит к изменению рабочего хода педали. Для компенсации износа диска требуется периодическая регулировка привода. На многих современных моделях это выполняется автоматически специальным устройством.

Если автоматического устройства нет, то регулировка выполняется вручную, при очередном техническом обслуживании. В случае тросового привода регулировка выполняется путем изменения длины троса.

При гидравлическом приводе выключения сцепления обычно предусмотрена регулировка длины штока одного из цилиндров (главного или рабочего).

Автомобиль состоит из множества сложных узлов и механизмов. Каждый элемент играет свою незаменимую роль. Если исключить сцепление из общей цепочки, автомобиль будет трогаться с места рывками, а двигатель подвергаться большим нагрузкам. Коробка передач в таких условиях эксплуатации прослужит не более трех дней.

Сцепление: общие сведения и назначение, функции

Сцепление является неотъемлемой частью трансмиссии, а располагается между двигателем и КПП автомобиля, обеспечивая ступенчатое переключение передач, контроль крутящего момента и временное прерывание связи маховика и трансмиссии.

Принцип работы сцепления основывается на силе трения, а если точнее – скольжения. Состоит система сцепления из привода и непосредственного механизма.

При необходимости резкого торможения именно сцепление может уберечь узел от перегрузки.

Управление в автомобилях с механической коробкой передач происходит за счет педали сцепления. С ее помощью удается соединять и разрывать связь между двигателем и КПП. Если педаль отпустить резко, пружина стремительно вернет ее в исходную позицию.

Езда на транспортном средстве с механической коробкой передач при постоянно выжатом сцеплении спровоцирует перегрев и быстрый износ элементов. Езда с пробуксовкой допустима в экстремальных условиях, для поднятия оборотов.

В стандартном виде сцепление отсутствует в гидромеханических КПП и вариаторах. Хотя, в гидромеханических коробках используются фрикционные муфты для плавного переключения передач. Встретить классическую сборку возможно лишь на РКПП, где процессом переключения управляют сервоприводы (гидравлические или электронные). Очень часто в РКПП используются два сцепления для оптимизации процесса и устранения задержек переключения – когда одно сцепление работает, другое в состоянии ожидания для переключения следующей передачи.

Устройство и составляющие сцепления

Устройство сцепления условно можно разделить на две части: механизм и привод. В целом в конструкцию узла входит:

1. Нажимной диск или корзина. Является основой для других конструктивных элементов сцепления. Имеет непосредственный контакт с выжимными пружинами, которые направлены к центру. Размер площадки пропорционален двум радиусам маховика ДВС. Прижимной участок отличается наличием шлифовки исключительно с одной стороны. Диск имеет плотное соединение с маховиком двигателя.
2. Ведомый диск. Располагается в зазоре прижимного участка и маховика. Имеет непосредственный контакт с КПП при помощи шлицевой муфты и фрикционных накладок. Вокруг муфты конструктивно находятся демпферные пружины, которые принимают на себя всю вибрацию.
3. Фрикционные накладки. Находятся в основании и изготавливаются из различных композитных материалов.
4. Выжимной подшипник. Визуально делится на две части, одна из которых имеет круглую основу для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен на кожухе вала. Существует два типа подшипников: оттягивающего или нажимного принципа. Первый тип нашел свое применение в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько пружин-фиксаторов.
5. Привод и педаль сцепления. В автоматических коробках сохранен только механизм.

Принцип работы и механизм

Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.

Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.

Принцип работы приводов

Привод напрямую влияет на исправность всего узла и необходим для дистанционного управления из салона. В общей системе выделяют три основных типа:

• Механический привод сцепления. Является одним из самых распространенных. Усилие передается при помощи троса к вилке. Конструкция находится под покрытием кожуха, который находится перед педалью и вилкой.
• Гидравлический. Предполагает наличие основного и рабочего цилиндра, которые связаны под большим давлением трубками. После того как водитель нажимает на педаль, активируется шток. Действующий в итоге поршень имеет стойкую манжету и передает давление жидкости к рабочему цилиндру. Последний имеет отдельный шток, который давит на вилку. Используемая в системе жидкость размещается в отдельном бачке.
• Электрический привод. По принципу действия схожий с механическим приводом. Единственное отличие заключается в срабатывании мотора при давлении на педаль.

Нажатие на педаль сцепления позволяет напрямую оказывать воздействие на нажимной диск автомобиля.

Виды сцепления и классификация

Сегодня автомобилисты выделяют множество классификаций сцепления. Можно встретить однодисковые или многодисковые механизмы. Кроме того, сцепление бывает сухими и мокрым, на это влияет среда, в которой работает узел. Самое большое распространение имеет сухое однодисковое сцепление. Отдельную классификацию выделяют относительно типа рабочего привода и относительно принципа нажатия на корзину.

По характеру силы трения существует два вида: сухое и мокрое. Сухое – обеспечивается за счет функциональной работы передачи вращения между двумя шкивами. Мокрое сцепление работает за счет передачи энергии при помощи сжатия компонентов, находящихся в автомобильном масле.

Отдельно существует различие по количеству шкивов:

• Однодисковые. Системы, которые характерны как для легкового транспорта, так и для грузового. Элемент применим для автомобилей, у которых крутящий момент попадает в диапазон 0,7–0,8 кНм.
• Многодисковая система. Применима для тяжелых транспортных средств с высоким крутящим моментом. В конструкции предусмотрено наличие двух рабочих дисков, корзины и системы контроля синхронного нажатия.

Если рассуждать относительно расположения пружин на дисках, то можно отметить, что встречаются два варианта: демпферные пружины помещены по периферии и наличие централизованной диафрагмы.

Особенности сцепления АКПП

Чаще всего автомобили с автоматической коробкой наделенны влажным многодисковым типом сцепления, хотя можно встретить варианты сухого сцепления. Управление выжимной силой, как и переключение передач, происходит за счет работы сервопривода. Актуаторы бывают гидравлические и электрические. Управление сервоприводами происходит при помощи ЭБУ или гидрораспределителя.

Больше всего негодований вызывает работа электрических сервоприводов во время переключения передач. Прежде чем, запустить в работу механизм сцепления, акутатор проводит анализ оборотов двигателя и только потом разъединяет ДВС от трансмиссии. Гидравлический сервопривод реагирует на давление, созданное распределителем и масляным насосом при достижении определенного показателя оборотов. После чего запускает в ход механизм сцепления.

Характеристики керамического и металлокерамического сцепления

В последнее время любители экстремальной быстрой езды открыли для себя керамическое и металлокерамическое сцепление. Керамика значительно выигрывает, если ее установить на мощный агрегат, который любит стартовать с пробуксовкой и сжигать резину. Металлокерамическое сцепление может выдерживать значительные нагрузки и является лучшим выбором гонщиков.

Диски производят с добавление углеродистого волокна, кевлара и керамики. Такой состав позволяет на 10–15% поднять передачу крутящего момента без увеличения прижимной силы, оказываемой на корзину. Живут такие диски, как правило, в четыре раза дольше обычных. Производят 3-х, 4-х, 6-и лепестковые модели, которые отлично справляются с температурными и механическими нагрузками. Некоторые водители жалуются на слишком резкое переключение передач при керамическом сцеплении, но определенного
мнения на этот счет среди автомобилистов пока нет.

Чтобы детально понимать принцип работы сцепления автомобиля теорию необходимо подкреплять практикой. Если такой возможности нет, увидеть наглядный пример можно на роликах в сети:

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Функции сцепления

Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:

1. Плавное разъединение и соединение двигателя и коробки передач.
2. Передача крутящего момента без проскальзывания (без потерь).
3. Компенсация вибраций и нагрузок от неравномерности работы двигателя.
4. Снижение нагрузок на элементы двигателя и трансмиссии.

Элементы муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• Маховик двигателя – ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления – нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Однодисковое сцепление

: работа и применение.

Сцепление — важнейшая часть трансмиссии автомобиля. Можете ли вы представить себе автомобиль, например велосипед, скутер, автомобиль или грузовик, без механизма сцепления? Нет, без механизма сцепления мы не можем себе представить, как наш автомобиль легко перемещается из стороны в сторону. Да, мы можем представить автомобиль без рычага сцепления, но не без механизма сцепления. Как правило, наши автомобили, автобусы, грузовики, мотоциклы имеют дисковое сцепление. В автомобилях может быть однодисковое сцепление или может быть многодисковое сцепление, которое мы можем увидеть.Это зависит от типа автомобиля.

Когда вы включаете зажигание вашего автомобиля, после включения двигателя вам необходимо нажать (или потянуть за рычаг на велосипеде) рычаг, а затем включить первую передачу. Затем вы медленно-медленно отпускаете сцепление, чтобы ваш автомобиль начал движение. Этот рычаг, который играет важную роль между запуском двигателя и включением передачи, является рычагом сцепления в автомобилях с ручным приводом. Это также играет важную роль, когда автомобиль движется, и нам нужно переключать передачи с более низкой на более высокую или наоборот.

W Что такое сцепление?

Определение сцепления: Сцепление — это механизм, который позволяет передавать вращательное движение от одного вала ко второму валу. Где муфта соединена между одним и вторым валами, которые будут соосными. Можно также сказать, что муфта является муфтой, потому что она соединяет два соосных вала. Применение сцепления используется там, где передача мощности часто включается и останавливается.

Есть много типов фрикционных муфт.Например, центробежное сцепление, конусное сцепление, дисковое сцепление (однодисковое сцепление и многодисковое сцепление) и т. Д. Здесь мы сосредоточимся на однодисковом сцеплении.

W — однодисковое сцепление:

В нашем автомобиле сцепление находится между двигателем и коробкой передач. Когда сцепление включено (рычаг нажат или отпущен), вращательное движение передается от вала двигателя к валу шестерни. Затем шестерни передают мощность на пропеллер, а затем на колеса.Когда мы нажимаем на педаль сцепления (тянем за рычаг), сцепление выключается, это останавливает передачу движения от одного вала ко второму. Пока вал двигателя еще вращается. Как правило, наши автомобили имеют дисковое ИЛИ дисковое сцепление. Эти муфты дискового типа имеют еще два типа: однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.

Однодисковое сцепление — это тип дискового сцепления, также известный как осевая фрикционная муфта.

Определение:

Однодисковое сцепление показано на изображении.Однодисковое сцепление с одним фрикционным диском, также известное как фрикционная накладка. Это фрикционная накладка, имеющая двусторонние фрикционные поверхности. Он соединяет коленчатый вал и ведомый вал и передает вращательное движение. В целом агрегат, имеющий только один фрикционный диск, поэтому называется однодисковым сцеплением .

Фрикционная муфта: Номенклатура однодисковой муфты

Прежде чем мы узнаем больше о сцеплении, нам нужно познакомиться с двумя терминами. Это сцепление или выключенное сцепление .Когда мы запускаем двигатель, останавливаем автомобиль, включаем двигатель на холостом ходу и переключаем передачу вверх или вниз, мы выключаем сцепление. Значит, нажимаем на педаль (или тянем за рычаг) муфта между валом двигателя и валом шестерни будет отключена муфтой.

И когда транспортное средство движется непрерывно, в этот раз сцепление находится в положении включения .

W Принцип работы дисковой муфты:

Принцип сцепления основан на трении . Когда две трущиеся поверхности соприкасаются друг с другом и соединяются, оказывая на них давление. И, если одна поверхность вращается, вращается и другая. Здесь трение означает трение между обеими поверхностями. Здесь одна поверхность вращается первой и является движущейся поверхностью. А вторая, следующая за первой, — это управляемая поверхность. Поверхность привода также вращается после отключения от ведомого. Трение между обеими поверхностями зависит от некоторых факторов, а именно (i). Площадь рабочей поверхности (ii).Коэффициент трения материала (iii). Приложено давление на обе поверхности.

Вт Работа сцепления:

Мы вкратце ознакомились с принципом работы сцепления в предыдущем абзаце. Теперь ознакомимся с принципом работы сцепления. Давайте проверим эту ссылку Работа однодискового сцепления. На этой анимации вы можете в основном увидеть, как работает отдельная пластина.

В этом видео вы увидите, как вращающийся диск (маховик) вращает другой коаксиальный диск с помощью трения.Следовательно, ведомый диск вращает шлицевой вал. Этот вал обеспечивает движение коробки передач.

Два коаксиальных вала, один ведущий, а другой ведомый, как показано на рисунке ниже. Муфта соединяет оба вала. На конце ведущего вала установлен маховик, который также имеет подшипник. Внутреннее кольцо подшипника удерживает переднюю часть ведомого вала.

Однодисковое сцепление Basic: ведущий вал, маховик, подшипник и ведомый (шлицевый) вал

Во время вращения ведущего вала, благодаря свободе вращательного движения с помощью подшипника, ведомый вал не вращается.Вы можете увидеть это на видео.

Включение сцепления:

Когда сила снимается с упорного кольца, давление пружины толкает нажимной диск по направлению к маховику. Этот нажимной диск оказывает давление на диск сцепления, он блокируется на шлицевом валу. Путем скольжения по валу, когда он входит в контакт с вращающимся маховиком. За счет фрикциона вращается и диск сцепления. Заблокированный шлицевой вал также вращается вместе с диском сцепления.

Выключение сцепления:

Упорное кольцо натягивается тросом или звеном рычага сцепления.Он тянет за длинный конец спускового рычага. Маленький конец рычага толкает шпильку, навинченную на маховик. Поскольку спусковой рычаг установлен на прижимной пластине с помощью кронштейна. Он притягивает себя к маховику и прижимной пластине, противоположной маховику. Это действие разъединяет диск сцепления и маховик.

На изображении выше показано выключенное сцепление.

C Установка однодисковой муфты:

Одна пластина состоит из различных мелких и крупных частей.Здесь мы проведем исследование некоторых основных частей. На изображении выше показаны все эти основные части. Список запчастей приведен ниже:

.

Приводной вал:

Ведущий вал — выходной вал двигателя. Правая сторона на изображении.

Маховик:

Колесо из тяжелого металла, прикрепленное к концу ведущего вала. Это обеспечивает плавную передачу мощности от двигателя к коробке передач. С маховиком находится весь узел сцепления.

Тяговая гонка:

Когда оператор или водитель нажимает на рычаг сцепления, это первая большая часть, которая действует в узле сцепления.Он скользит по ведомому валу, чтобы блокировать действия рычага. Рычаг сцепления тянет упорную дорожку и, следовательно, тянет рычаг выключения.

Рычаг разблокировки и кронштейн:

Выжимной рычаг играет очень важную роль в передаче усилия от рычага сцепления к нажимному диску. Он поворачивается с помощью кронштейна, и этот кронштейн фиксируется на прижимной пластине. Один длинный конец рычага тангенциально соединен с упорным кольцом. А другой конец, который является коротким по длине, прикладывает к штифту тангенциальную силу.При гонке тяги приводится в действие рычагом сцепления. Длинный конец тянут гонкой тяги. Поскольку скоба поворачивает рычаг, короткий конец толкает штифт. Этот штифт закреплен на маховике. Вот почему этот рычаг отделяет весь узел нажимного диска от маховика.

Накладка фрикционная и диск сцепления:

Фрикционная накладка и диск сцепления — самая важная часть однодисковой муфты сцепления. Диск сцепления представляет собой металлический диск, имеющий фрикционные накладки с обеих сторон. Диск сцепления скользит по шлицевому валу между маховиком и нажимным диском.А фрикционные диски создают трение между маховиком и дисками сцепления. Прижимной диск создает давление на диск сцепления.

Диск сцепления с фрикционными накладками

Нажимной диск:

Нажимной диск создает давление для соединения сцепления и маховика. Мы видим пружины и нажимные колпачки, создающие давление на прижимную пластину. Это давление — давление зажима. Когда водитель нажимает на рычаг сцепления, под действием упорного кольца и рычага выключения этот нажимной диск тянется в противоположных направлениях маховика.При этом диск сцепления смещается с маховика. И коленчатый (ведущий) вал, и ведомый вал начинают свободно вращаться.

Прижимная пластина

Приводной вал:

Ведомый вал — выходной вал рычага сцепления. Это входной вал коробки передач. Один конец (сторона муфты) имеет шлицевую часть, так что это шлицевой вал. Этот вал передает мощность на коробку передач.

A применений однодисковой муфты:

Почти все мы знаем сцепление, используемое в транспортных средствах.Но однодисковые муфты используются там, где доступна большая площадь. Поэтому более крупные транспортные средства, такие как автобусы, грузовики и легковые автомобили, имеют однодисковое сцепление, но их нельзя использовать в небольших транспортных средствах, таких как велосипеды и скутеры.

Однодисковые муфты с большей площадью поверхности, что позволяет легко отводить тепло. Следовательно, охлаждающее масло не требуется. Поэтому это сцепление сухого типа.

A Преимущества и недостатки однодисковой муфты:

Преимущества:

1. Имеет только одну пластину, поэтому работает легко и быстро.
2. В этом механизме очень меньше потерь мощности.
3. Имеет большую площадь поверхности, быстро рассеивает тепло.
4. Обеспечивает очень плавную работу при расцеплении и включении.
5. Дешево и просто в изготовлении.

Недостатки:

1. Передаточная мощность крутящего момента недостаточно хороша.
2. Износостойкость и разрывные свойства не очень хорошие.
3. Требуется более серьезное обслуживание.
4. Требуется большое пространство для сборки.

Однодисковое сцепление — конструкция, детали, работа, преимущества и недостатки.

Муфта — это механическое устройство, которое используется для передачи вращательного движения или крутящего момента с одного вала на другой, когда это необходимо.

Муфта обеспечивает временное соединение между входным и выходным валами. Сцепление находится между двигателем и коробкой передач.

Используя сцепление, мы можем включать и отключать передачу мощности от одного вала к другому.

Когда мы нажимаем педаль сцепления, выходной вал отключается от силовой передачи.Обычно мы нажимаем педаль сцепления, когда нам нужно переключить передачу. После переключения передач отпускаем педаль сцепления, и силовая передача снова включается с выходным валом.

Однодисковое сцепление: —
Однодисковое сцепление — это тип фрикционной муфты. В этом типе сцепления мощность передается за счет трения между контактными поверхностями, обычно называемыми дисками сцепления.
Диски сцепления имеют обе боковые фрикционные накладки (фрикционные поверхности). Эти поверхности имеют высокий коэффициент трения.

Источник изображения: https://www.mecholic.com/2016/01/design-of-single-plate-and-multi-plate-clutch.html

Строительство:

Различные части однодисковой муфты расположены в системном порядке для ее правильной работы. Самой важной частью однодискового сцепления является диск сцепления
, который состоит из диска сцепления с двусторонними фрикционными накладками.
Есть и другие детали, которые помогают в правильном функционировании сцепления, такие как маховик, нажимной диск, упорный подшипник, ступица, пружины и механизм включения и выключения сцепления.
Диск сцепления перемещается в осевом направлении в ведомом валу и прикреплен ступицей между маховиком и нажимным диском.
В однодисковом сцеплении диск сцепления должен иметь обе боковые фрикционные накладки, поскольку он установлен между маховиком и нажимным диском.
В однодисковом сцеплении за передачу крутящего момента отвечает трение. Прижимная пластина прикреплена к маховику и пружинам.
Основная функция прижимного диска — помочь диску сцепления двигаться к маховику.
К упорным подшипникам прикреплен рычаг с некоторым механизмом на ведомом валу, который передает входное и выходное движение от педали сцепления.

Детали однодискового сцепления и их функции:

1 Диск сцепления:
Диск сцепления является основным компонентом сцепления. В однодисковой муфте есть только один диск сцепления.
Это тонкая металлическая пластина дискового типа, имеющая обе боковые фрикционные поверхности. Эти фрикционные поверхности называются фрикционными накладками.Эти фрикционные накладки должны быть изготовлены из таких материалов, чтобы они обеспечивали передачу крутящего момента без скольжения. Коэффициент трения материалов должен быть высоким.
Диск сцепления собирается между маховиком и нажимным диском.

2. Нажимной диск:
Основная функция прижимного диска — поддерживать надлежащий контакт между поверхностями маховика и диска сцепления с помощью прикрепленных к нему пружин. Прижимная пластина обычно изготавливается из чугуна.

3 Пружины:

Пружины используются для перемещения диска сцепления к маховику и установления надлежащего соединения между диском сцепления и маховиком. Это также предотвращает скольжение контактных поверхностей.

4 Маховик:
Маховик соединен с выходом двигателя. Когда сцепление находится в включенном положении, маховик входит в контакт с диском сцепления, и крутящий момент передается за счет трения.

Рабочие:

Это наиболее распространенный тип сцепления, используемый в автомобилях.
Однодисковое сцепление состоит только из одного диска сцепления, установленного на шлицах вала сцепления.
Маховик установлен на коленчатом валу двигателя и вращается вместе с ним.
Нажимной диск закреплен на маховике с помощью пружин сцепления и может свободно скользить при нажатии на педаль сцепления.
Когда педаль сцепления не нажимается, говорят, что сцепление включено, и в это время диск сцепления зажат между маховиком и нажимным диском.
С обеих сторон диска сцепления имеются фрикционные накладки. Таким образом, когда сцепление включено, возникает трение между маховиком, диском сцепления и нажимным диском. Таким образом, когда вращается диск сцепления, вращается и вал сцепления.

Вал сцепления соединен с трансмиссией. Таким образом мощность двигателя передается с коленчатого вала на вал сцепления.
Когда педаль сцепления нажата, нажимной диск перемещается назад против силы пружин, и диск сцепления освобождается между маховиком и нажимными дисками.Следовательно, маховик остается вращающимся, пока двигатель работает, скорость вала сцепления медленно уменьшается, и, наконец, он перестает вращаться.

Преимущества:

1 Однодисковое сцепление работает плавно, т.е. включение и выключение сцепления происходит плавно.
2 При его работе возникает очень меньшее скольжение. При включении сцепления проскальзывает только iccurs, после чего проскальзывания не происходит, и работа становится очень плавной.
3 Потери мощности очень меньше.
4 Вырабатывается гораздо меньше тепла, поскольку используется только один диск сцепления.
5 Муфта этого типа работает очень быстро.

Недостатки:

1 Мощность передачи крутящего момента меньше.
2 Размер этой муфты большой даже для передачи меньшего крутящего момента.
3 Муфта сухая, поэтому необходимо предохранять ее от влаги.
4 В однодисковых муфтах высока вероятность износа.

Как работает однодисковое сцепление?

Сцепление — это механическое устройство, которое используется для передачи вращательного движения или крутящего момента с одного вала на другой, когда это необходимо. Сцепление обеспечивает временное соединение между входным и выходным валами. Сцепление находится между двигателем и коробкой передач. Мы можем легко подключать и отключать силовую передачу от одного вала к другому с помощью сцепления, как мы это делаем в автомобилях, при переключении передачи мы нажимаем рычаг сцепления, чтобы расцепить валы, и после переключения передачи мы снова отпускаем рычаг для включения.В зависимости от количества фрикционных контактных поверхностей фрикционные муфты могут быть однодисковыми или многодисковыми. Здесь мы изучаем однодисковое сцепление.

Это тип фрикционной муфты, в которой мощность передается за счет трения между контактными поверхностями, обычно называемыми дисками сцепления. Как следует из названия, это сцепление состоит только из одного диска сцепления с двусторонними фрикционными накладками (фрикционной поверхностью). Эти поверхности имеют высокий коэффициент трения.Однодисковое сцепление также называют сухим сцеплением, потому что в качестве охлаждающей жидкости не используется смазка.

Строительство:

Однодисковое сцепление состоит из различных частей; для правильной работы. Они расположены в систематическом порядке. В основном он состоит из диска сцепления с обеими боковыми фрикционными накладками и некоторых других частей, которые помогают в правильном функционировании сцепления, например, маховика, нажимного диска, упорного подшипника, ступицы, пружин и входного механизма для включения и выключения сцепления.Диск сцепления закреплен ступицей между маховиком и нажимным диском, он перемещается в осевом направлении на ведомом валу. В однодисковом сцеплении; Диск сцепления должен иметь обе боковые фрикционные накладки, потому что он установлен между нажимным диском и маховиком, трение отвечает за передачу крутящего момента. Прижимная пластина прикреплена к маховику и пружинам. Прижимной диск помогает подтолкнуть диск сцепления к маховику. К упорным подшипникам прикреплен рычаг с некоторым механизмом на ведомом валу, который передает входное и выходное движение от педали сцепления.

Источник изображения

Мы можем разделить различные части однодискового сцепления на ведущие и ведомые части. Диск сцепления является стыком между двумя сторонами. С ведущей стороны к двигателю прикреплен маховик, а ведомыми элементами являются нажимной диск, пружины, упорные подшипники, печень и т. Д.

В однодисковой муфте используются различные детали:

Источник изображения

Диск сцепления :

В однодисковом сцеплении используется только один диск сцепления.Диск сцепления является основным элементом сцепления. Это тонкая металлическая пластина дискового типа, имеющая обе боковые фрикционные поверхности. Поверхности трения на пластине должны быть из такого материала, чтобы обеспечить трение для передачи крутящего момента без сна. Коэффициент трения контактных поверхностей должен быть высоким для правильного соединения без проскальзывания. Диск сцепления устанавливается между маховиком и нажимным диском.

Прижимная пластина :

Прижимная пластина, которая обычно изготавливается из чугуна.Он помогает в приложении давления на диски сцепления для поддержания надлежащего контакта между поверхностями маховика и диска сцепления с помощью прикрепленной к нему пружины.

Пружины:

Пружины используются для поддержания давления на нажимной диск для надлежащего соединения между диском сцепления и маховиком и предотвращения скольжения контактных поверхностей.

Маховик:

Маховик прикреплен к выходному валу двигателя, а другая его сторона контактирует с диском сцепления, когда нажимной диск оказывает давление.

Привод:

Сюда входят ножная педаль, рычаг, подшипник, рычаг и т. Д. Все эти компоненты подключаются последовательно. Ножная педаль находится внутри автомобиля; К ножной педали прикреплен рычажный механизм, который посредством упорных подшипников передает движение от педали к пружине.

Рабочий:

Работа однодискового сцепления очень проста. За включение и выключение сцепления отвечает механизм.Мы легко включаем и отключаем валы, передающие крутящий момент, просто прикладывая некоторую силу к лопасти автомобиля. К лопасти прикреплен рычаг, который отвечает за передачу усилия от лопасти. Когда педаль нажата, пружина сжимается, и двигатель может двигаться без нагрузки. Рычаг прикреплен таким образом, когда мы нажимаем на лопасть сцепления, упорный подшипник движется вперед, а нажимной диск движется назад или он уходит от маховика; за счет этого соединение между диском сцепления и маховиком разъединяется, а валы расцепляются.На этот раз мы легко можем переключить передачи в случае автомобилей. Опять же, если мы хотим задействовать валы, просто отпустите лопасть сцепления; затем пружины, прикрепленные к прижимной пластине, толкают прижимную пластину вперед. Диск сцепления установлен между нажимным диском и маховиком на ступице. Диск сцепления имеет обе боковые фрикционные накладки, поэтому он установлен между нажимным диском и маховиком и помогает в передаче крутящего момента.

Преимущества:

• Однодисковое сцепление работает плавно i.е. очень плавное включение и выключение
• В нем меньше скольжения; проскальзывание происходит только во время зацепления, после зацепления проскальзывания не происходит, и работа становится очень плавной.
• Потери мощности очень меньше.
• Вырабатывается меньше тепла, поскольку используется только одна пластина. Выделение тепла создает проблемы при передаче энергии и может повредить рабочие части.
• Иногда он работает как предохранительное устройство и предотвращает повреждение работающих частей, если входной крутящий момент / мощность превышают требуемый крутящий момент, тогда между диском сцепления и контактной поверхностью возникает проскальзывание, поскольку он работает в определенном диапазоне крутящего момента.
• Однодисковые муфты быстро срабатывают и быстро реагируют.
• Охлаждающая жидкость не требуется, так как образуется меньше, поэтому они называются сухими сцеплениями.

Недостатки:

• Имеет меньшую способность передачи крутящего момента
• Он имеет больший размер даже для передачи меньшего крутящего момента.
• Он требует высокого технического обслуживания, поскольку это сухие муфты, и необходимо предохранять их от влаги или любых утечек смазки / масла в механизмах.
• Однодисковые муфты имеют высокую скорость износа и менее плавное зацепление.

Заявки:

Они используются в автомобилях большого размера, где радиальное пространство не ограничено, например в грузовиках и легковых автомобилях.

Речь идет о работе однодискового сцепления и его частей. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей.Спасибо, что прочитали.

Как рассчитать крутящий момент сцепления — x-engineer.org

Современные автомобильные силовые агрегаты и системы трансмиссии имеют по крайней мере одно сцепление в качестве компонента. Автомобиль AWD или 4WD может иметь несколько сцеплений, в зависимости от архитектуры и типа трансмиссии и трансмиссии.

Сцепление может быть автономным компонентом, используемым для соединения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с трансмиссией, или может быть вспомогательным или другим основным компонентом: преобразователем крутящего момента, автоматической коробкой передач, раздаточной коробкой, дифференциалом повышенного трения ( ЛСД) и др.

В зависимости от количества фрикционных дисков сцепление может быть:

• однодисковое сцепление
• многодисковое сцепление

В зависимости от типа трения мы можем иметь:

• сухое муфты
• мокрые (масляные) муфты

Обычно однодисковые муфты (за исключением муфт блокировки гидротрансформатора) имеют сухое трение, а многодисковые муфты — мокрое трение.

Изображение: Однодисковое сухое сцепление (LuK) Кредит: LuK	Изображение: Двойное сухое сцепление (LuK) Кредит: LuK
Изображение: Гидротрансформатор с блокировкой- верхнее сцепление (LuK) Кредит: LuK	Изображение: Многодисковое двойное сцепление с мокрым сцеплением (DualTronic — BorgWarner) Кредит: BorgWarner

В работе сцепление может иметь 4 рабочих состояния:

• открыть , нулевой крутящий момент передается между входным и выходным валами
• скольжение , некоторая величина крутящего момента передается между входным и выходным валами; разница в скорости между входным и выходным валами значительна (например,грамм. 500 об / мин)
• микропробуксовка , почти весь входной крутящий момент передается через сцепление; разница в скорости между входным и выходным валами очень мала, около 5-10 об / мин
• закрыто (зажато, заблокировано), между входным и выходным валами нет проскальзывания, весь входной крутящий момент передается через муфту

Независимо от типа, каждое сцепление имеет крутящий момент до . Допустимый крутящий момент муфты — это величина крутящего момента, которая может быть передана муфтой, когда она проскальзывает или когда она полностью закрыта.Максимальный крутящий момент муфты зависит от ряда факторов:

• общая площадь поверхности трения
• коэффициент трения
• нормальная сила, действующая на муфту
• количество фрикционных элементов

Для расчета крутящего момента муфты сцепления посмотрим на геометрию диска сцепления (фрикционного). В области поверхности трения мы собираемся изобразить элементарную область dx , на расстоянии x от центра.

Изображение: Расчет крутящего момента сцепления

где:

F _a [Н] — нормальная сила нажатия на диск сцепления
T _c [Нм] — крутящий момент сцепления
r ₁ [м] — внутренний радиус фрикционной поверхности
r ₂ [м] — внешний радиус фрикционной поверхности

Давление p [Па] , действующее на муфту, равно с соотношением нормальной силы F _a и площади поверхности трения S [m ² ] :

\ [p = \ frac {F_a} {S} \ tag {1} \]

Предполагая, что площадь заклепок ничтожна, площадь поверхности трения рассчитывается как:

\ [S = S_2 — S_1 = \ pi r_2 ^ 2 — \ pi r_1 ^ 2 = \ pi (r_2 ^ 2 — r_1 ^ 2) \ tag {2} \]

Заменяя (2) в (1), получаем выражение для давления в муфте:

\ [p = \ frac {F_a} {\ pi (r_2 ^ 2 — r_1 ^ 2 )} \ tag {3} \]

элементарная площадь dA рассчитывается как:

\ [dA = 2 \ pi x dx \ tag {4} \]

Элементарная нормальная сила dN , действующая на элементарную площадь, рассчитывается как:

\ [dN = p dA \ tag {5} \]

Заменяя (3) и (4) в (5), получаем:

\ [dN = \ frac {2 F_a x dx} {r_2 ^ 2 — r_1 ^ 2} \ tag { 6} \]

Элементарная сила трения dF рассчитывается как:

\ [dF = \ mu dN \ tag {7} \]

, где μ [-] — коэффициент трения диска сцепления.2} F_a} \ tag {12} \]

, где z [-] — количество поверхностей трения (например, 2 — для одного фрикционного диска, 4 — для двух фрикционных дисков и т. Д.).

Предполагая средний радиус r _м [м] муфты, рассчитанный как:

\ [r_m = \ frac {r_2 + r_1} {2} \]

, мы можем вывести упрощенное выражение с приемлемой ошибкой , для крутящего момента сцепления :

\ [T_c = z \ mu F_a r_m \]

Пример 1 . Рассчитайте крутящий момент однодискового сухого сцепления , который имеет: нормальную силу 250 Н, внешний радиус 0.2} \ cdot 250 = 44,3 \ text {Нм} \]

Тот же алгоритм можно использовать для расчета тормозного момента автомобиля, оснащенного дисковой тормозной системой.

Вы также можете проверить свои результаты, используя калькулятор ниже.

Калькулятор крутящего момента сцепления

По любым вопросам, замечаниям и запросам по этой статье используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Силовая передача

Сцепление

Муфта — устройство для подключения или отключения два вала.Это может быть собачья муфта, где зацепление положительное благодаря выступы на одном элементе сопрягаются с соответствующими выемками на другом, или фрикционная муфта, в которой крутящий момент передается через поверхности трения которые позволяют постепенно взаимодействовать друг с другом по мере их объединения.

Между двигатель и коробка передач отключаются, что позволяет плавно и постепенно повторное включение привода. При включении сцепление должно передавать максимальное крутящий момент двигателя без пробуксовки, а при выключении для переключения передач он должен не давить на неработающий член.

Двигатель внутреннего сгорания должен вращаться с разумной скоростью, чтобы развивать крутящий момент, достаточный для движения автомобиля из состояния покоя и при запуске этого двигателя крутящий момент должен плавно и постепенно передается на коробку передач без сотрясения трансмиссии.

Сухое однодисковое сцепление:

Ведущие элементы сцепления состоят из маховик и прижимной диск из чугуна.Прижимная пластина приводятся во вращение вместе с маховиком тремя или четырьмя наборами закаленной стали ремни, расположенные по касательной между прижимной пластиной и крышкой, в то время как их гибкость при изгибе учитывает осевое перемещение давления пластина. Либо выступы на прижимной пластине входят в зацепление и скользят внутрь. прорези в крышке.

Серия пружин, расположенных между крышка и прижимная пластина прижимают ее к поверхности маховика, зажимая ведомый диск с фрикционной накладкой или диск сцепления между этими двумя поверхности.

Вал сцепления поддерживается в коробке передач подшипник скольжения и в маховике с помощью центрирующего подшипника навинчивается на ступица диска сцепления и передает крутящий момент от ведомого диска на коробка передач.

Ведомая пластина может включать втулка с пружинным демпфированием для уменьшения ударной нагрузки во время зацепления и поглощения растягивающие колебания. Пружины ступицы могут иметь прогрессивную действие за счет различных скоростей или торцевых зазоров, а также некоторой формы демпфирования трения между ступицей и пластиной может быть предусмотрено для поглощения энергии растяжения.

Накладки на клепаные ограниченные асбеста и имеют коэффициент трения на чугунных поверхностях 0,3-0,4. Листы из пружинной стали, несущие футеровку, могут быть расположены так, чтобы слегка разделите два кольца материала, когда они свободны, чтобы получить гладкую действия, когда они прижались друг к другу во время боя. Прорезание пластины устраняет тепловую деформацию.

Муфта многодисковая

Крутящий момент, передаваемый дисковой муфтой, зависит от от четырех факторов, количества поверхностей трения (n), общего усилия пружины (нормальная сила) (F _n ), коэффициент трения (м) и средний радиус (r _м ).Формула для расчета крутящий момент

T = n m F _n r _m

Где

R _m = (r _o + r _i ) / 2

r _o — внешний радиус трения материал,

r _i — внутренний радиус трения материал.

Бывают случаи, когда пружины сжимают, трение или радиус сцепления должен быть ограничен, поэтому в этих случаях количество дисков должны быть увеличены для обеспечения передачи максимального крутящего момента без соскальзывать.Муфта, имеющая более одного ведомого диска, называется многодисковой муфтой .

Этот тип сцепления широко применялся на автомобили в прошлом, но современное использование многодискового типа находится в автоматическом коробки передач. Для этого типа коробки передач требуется несколько муфт для удержания различных элементов шестерни, и поскольку диаметр муфты в этом приложении ограничен, обычно используется многодисковое сцепление. Сцепление может быть как мокрым, так и сухим. В сцепление, используемое в автоматической коробке передач, обычно мокрого типа и является приводится в действие поршнем, управляемым гидравлическим давлением.

Муфта мембранно-пружинная:

В муфте диафрагменной пружины винтовые пружины и печень релизов заменена пружинно-стальным кольцом типа Бельвиль. слегка конусообразный в свободном состоянии, плоский при обеспечении зажимной нагрузки и конусообразный в обратное направление при выводе.

Пружина диафрагмы поворачивается на две кольца опоры удерживаются заклепками с буртиком на крышке сцепления.В качестве альтернативы кольца могут фиксироваться встроенными язычками на прижиме крышки, которые зажат во время производственной сборки. Внешний обод диафрагмы пружина удерживается в прижимной пластине, а ее направленная внутрь коническая на пальцы воздействует выжимной подшипник.

Сила, создаваемая диафрагменной пружиной, не равна прямо пропорциональна прогибу, т. е. не подчиняется закону Гука. Следовательно, усилия на педали сцепления могут быть уменьшены, пока прижимная пружина давление остается практически постоянным на протяжении всего срока службы футеровки.Другой преимущества диафрагменно-пружинной муфты — это упрощенная конструкция, более равномерное окружное усилие зажима, независимость от центробежной силы (в отличие от винтовых пружин) и более точный баланс.

Пример:

Двигатель развивает крутящий момент 146 Нм, который передается через однодисковую муфту среднего диаметра 250 мм. Если коэффициент трение между поверхностями составляет 0,3, рассчитайте минимальную суммарную муфту-пружину сила, необходимая для передачи этого крутящего момента.

Пусть F _n будет минимальной полной пружиной сила. Это нормальная сила между поверхностями. Сила трения для две стороны однодисковой муфты = 2 м F _n [N], отсюда

T _cl = 2 м F _n r [Н-м]

Где: r = средний радиус [м], тогда

F _n = T _cl / (2 м) [N]

= 146 / (2 х 0.3 х 0,125)

= 1946,7 [N]

Минимальное суммарное усилие пружины сцепления, необходимое для передать крутящий момент без пробуксовки составит 1946,7 Н.

Фактический крутящий момент сцепления рассчитан на более высокий значение, чем максимальный крутящий момент двигателя.

T _cl = f _d T _{e mas}

Где:

T _{e max} = максимальный крутящий момент двигателя.

f _d = расчетный коэффициент (коэффициент безопасности) = 1,2 — 1,6

расчетный коэффициент предназначен для учета; увеличивать крутящего момента двигателя, износ фрикционного материала (снижение нормального сила), снижение коэффициента трения.

Коробка передач с прямым переключением передач (DSG):

(DSG) — двойное сцепление, состоящее из двух мокрые пластинчатые муфты с гидравлически регулируемым прижимным давлением.Один из две муфты включают шестерни с нечетными номерами, а другие — с четными. Этот принцип позволяет переключать передачи без прерывания подачи питания. расход и очень короткое время смены. Пока первая муфта передавая мощность, второе сцепление готово к включению следующей передачи, который предварительно выбран. Когда водитель переключает передачу, включается первое сцепление. отпускается, и вторая включается, так что переключение передач происходит в доли секунды.
Водитель может управлять DSG вручную или разрешить внесение изменений. автоматически. В автоматическом режиме есть выбор между сбалансированные, удобные стандартные настройки переключения и программа с большей спортивный упор . Ручное переключение осуществляется либо на рычаг переключения передач . или на подрулевые переключатели за рулем.

Дисковое сцепление (автомобиль)

24.2.

Диск сцепления

На рис. 24.2 показано простое дисковое сцепление с ведомым диском, прикрепленным к первичному валу коробки передач. К пластине приклепывают пару накладок или облицовок из материала на основе асбеста. Материал футеровки связан с подходящими смолами для обеспечения удовлетворительного коэффициента трения и других требуемых свойств. Нажимная пластина установлена ​​с помощью нескольких шпилек и прижимается к маховику с помощью пружин.Вытяжная втулка позволяет педали сцепления воздействовать на вилки сцепления и отталкивать нажимной диск от маховика. Регулируемое звено установлено для обеспечения небольшого зазора между вилкой сцепления и вытяжной втулкой, чтобы на ведомый диск прикладывалась полная сила пружин.

Рис. 24.2. Сцепление однодисковое.
Педаль имеет небольшой свободный ход из-за зазора, который составляет около 25 мм при измерении на подушечке педали. Втулочный подшипник, установленный в центре маховика, устанавливает передний конец первичного вала коробки передач и учитывает разницу в скорости между двумя элементами.Этот подшипник может иметь шариковую обойму или втулку скольжения. Тип шариковой дорожки обычно закрывается металлической крышкой для предотвращения разбрызгивания смазки на футеровку. Подшипник скольжения обычно изготавливается из фосфористой бронзы, а втулка пропитана графитом для самосмазки.
Когда педаль нажата, вилки сцепления отталкивают нажимной диск от маховика, так что давление пружины снимается с ведомого диска. Это позволяет пластине свободно вращаться и, следовательно, отсоединять двигатель от трансмиссии.Когда педаль отпускается, усилие пружины толкает нажимной диск к маховику и зажимает ведомый диск между двумя поверхностями. Это движение педали должно быть постепенным; в противном случае внезапное приложение полной силы пружин к ведомой пластине вызывает толчок.
Когда педаль полностью отпущена, ведомый диск может двигаться по двум путям. Его можно переносить либо непосредственно с поверхности маховика на ведомый диск, либо через шпильки и прижимную пластину к задней поверхности ведомого диска.Последний путь движения требует пристального внимания. Чрезмерный зазор между любыми двумя частями на этом пути привода вызывает шум и резкое срабатывание сцепления. Этот путь привода рассчитан на половину передаваемого крутящего момента сцепления. Поэтому в современных агрегатах используется более эффективная компоновка для передачи привода от маховика к нажимному диску.
Во время включения сцепления усилие, передаваемое на ведомый диск, необходимо прикладывать постепенно. Поскольку любое резкое движение прижимной пластины вызывает более явное дрожание опорных катков, соединение маховика и прижимной пластины должно предотвращать или ограничивать скольжение-сцепление, вызванное трением в этой точке.Ожидается, что муфта на рис. 24.2 будет иметь этот недостаток, который очевиден в то время, когда нажимной диск движется к маховику, а крутящий момент пытается противодействовать этому осевому движению, то есть в то время, когда транспортное средство движется из отдых.
Дисковое сцепление сегодня используется в большинстве легковых автомобилей и легких грузовиков. Когда ведомый узел содержит один диск сцепления, сцепление известно как однодисковое сцепление. Это дает преимущество в быстром расцеплении.
Двухдисковое сцепление в основном такое же, как однодисковое, за исключением того, что добавлены еще один ведомый диск и промежуточный ведущий диск.Оба ведомых диска установлены либо на одной шлицевой ступице, либо на двух отдельных ступицах. Ведущий диск и нажимной диск соединены с маховиком параллельными штифтами. Рабочий механизм остается таким же.
Многодисковое сцепление содержит более трех дисков. Из-за большей площади трения через большое количество дисков эта муфта имеет большую способность передавать мощность. Он состоит из попеременно ведущих и ведомых дисков. Ведущие диски соединены с маховиком через цилиндрический корпус, имеющий внутренние шлицы, которые входят в зацепление с соответствующими зубьями на ободах дисков.Ведомые диски соединены с валом сцепления через шлицы. Многодисковое сцепление предпочтительнее для систем автоматической трансмиссии. Иногда его также используют на дорогих легковых и грузовых автомобилях. Часто на тяжелых грузовиках используется до одиннадцати ведущих и десяти ведомых дисков.
24.2.1.

Передаваемый крутящий момент

Хотя значение u меняется от точки к точке на контактной поверхности, так как оно зависит от относительной скорости и интенсивности давления, оно предполагается постоянным для простоты расчетов.


Рис. 24.3. Упрощенное изображение однодискового сцепления.

Это предположение обычно используется в ситуациях, связанных с поглощением мощности за счет трения. Это обеспечивает более высокий момент трения, чем в случае равномерного износа.
С другой стороны, скорость износа зависит от интенсивности давления, а также от скорости трения между контактными поверхностями. Поскольку скорость трения прямо пропорциональна r, скорость износа пропорциональна pr.Следовательно, если скорость износа предполагается постоянной, тогда pr ~ C. В случае передачи мощности посредством трения между двумя поверхностями это предположение дает лучшие результаты. Поскольку сцепление предназначено для передачи мощности в автомобилях, с учетом равномерной скорости износа, то есть pr — C, общая осевая нагрузка составляет

Чтобы иметь n пар контактных поверхностей, должно быть (n + 1) количество дисков или пластин. Если нет. дисков на ведущий вал и уб нет. дисков на ведомом валу, то количество пар контактных поверхностей n = ua + tib — 1.
Пример 24.1. Автомобильный силовой агрегат выдает максимальный крутящий момент 13,56 Нм. Сцепление представляет собой однодисковый сухой диск, имеющий эффективную накладку сцепления с обеих сторон дискового диска. Коэффициент трения
составляет 0,3, максимальное осевое давление составляет 8,29 x 104 Па, а внешний радиус фрикционной поверхности в 1,25 раза больше внутреннего радиуса.
Рассчитайте размеры диска сцепления и общее осевое давление, которое должны оказывать пружины сцепления.

24.2.2.

Энергия, потерянная во время выполнения задания

24.2.3.

Энергия, рассеиваемая из-за пробуксовки сцепления

Пример 24.2. Автомобиль оснащен однодисковым сцеплением для передачи 22,1 кВт при 2100 об / мин. Суммарная осевая нагрузка на диск сцепления составляет 1422,5 Н. Наружный диаметр поверхности трения составляет 250 мм. Обе стороны пластины эффективны, а n между контактными поверхностями составляет 0,35.Предполагая равномерную скорость износа, рассчитайте внутренний диаметр поверхности трения.
Вращающиеся части, прикрепленные к ведомым частям сцепления, изначально находятся в состоянии покоя, имея M.I.
площадью 20,7 Нм2. Предполагая, что ускорение машины равномерное; рассчитать промежуток времени до того, как двигатель достигнет полной скорости 2100 об / мин, если сцепление внезапно включится.

Механика текстильного оборудования (MCQ: МОДУЛЬ 9- Сцепления )

Вопрос 1: Ослабленный и быстрый шкив заменяется на

Муфта фрикционная многодисковая
Муфта коническая
Центробежное сцепление
Однодисковая фрикционная муфта

Вопрос 2: Какая из следующих муфт является муфтой положительного контакта

Центробежное сцепление
Одинарная пластина
Муфта спиральная кулачковая
Электромагнитная муфта

Вопрос 3: Фрикционные материалы из спеченного металла имеют характеристику

Более высокая износостойкость и термостойкость, чем у материалов на основе асбеста
Легче и дешевле материалов на основе асбеста
Постоянный коэффициент трения в широком диапазоне температур
Все вышеперечисленное

Вопрос 4. Какое из следующих утверждений неверно?

Многодисковые фрикционные муфты предпочтительны для передачи большой мощности и используются в кипоразрыхлителе
. Муфта с квадратными губками имеет высокую пропускную способность и используется для привода каретки шпульки ровничной машины
. Коническая муфта имеет высокую пропускную способность и используется для привода каретки шпульки ровничной машины
. Однодисковая фрикционная муфта используется для привода толкателя в ткацком станке

.

Вопрос 5: Многодисковое трение имеет три приводных диска и два ведомых диска.Если количество ведомых дисков увеличить до трех, то мощность передачи крутящего момента увеличится на

.

25%
33%
20%
Ничего из вышеперечисленного

Вопрос 6: Когда частота вращения центробежной муфты должна быть увеличена с 500 до 1000 об / мин, тогда

Количество обуви необходимо увеличить в четыре раза
Количество обуви необходимо увеличить вдвое
Жесткость пружины необходимо увеличить в четыре раза
Жесткость пружины необходимо увеличить вдвое

Вопрос 7: Коническая муфта с фрикционным материалом накладки, приводным усилием и радиусами фрикционных дисков, идентичными однодисковой фрикционной муфте, будет иметь более высокую способность передачи крутящего момента

В ~ 2 раза.0
В ~ 2,5 раза
В ~ 3,5 раза
В ~ 4.5 раза

Вопрос 8: наблюдение конических зубчатых колес, установленных на горизонтальном валу механизма привода каретки шпульки ровничной машины во время работы, — это то, что

Они всегда вращаются в одном направлении
Они всегда вращаются в противоположных направлениях
Одна шестерня вращается, а другая находится в состоянии покоя
Вышеуказанные наблюдения неверны

Вопрос 9: Выберите одно из правильных утверждений, приведенных ниже:

Во время перегрузки механические муфты проскальзывают и защищают двигатель
Теория постоянного износа используется для определения передачи мощности новых дисковых муфт
Теория постоянного давления используется для проектирования пластинчатых муфт
Центробежные муфты требуют минимального обслуживания по сравнению с пластинчатыми муфтами

.