Файл: Лабораторная работа 1 Изучение устройства и работы сцеплений и их приводов по курсу Конструкция автомобилей 1 Тема Трансмиссия Цели и задачи работы изучить устройство и работу сцеплений и их приводов.docx

Лабораторная работа № 1 «Изучение устройства и работы сцеплений и их приводов»
по курсу «Конструкция автомобилей 1»
Тема «Трансмиссия»

Цели и задачи работы: изучить устройство и работу сцеплений и их приводов.

1. Порядок запуска виртуальной лабораторной работы (ВЛР)

1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по получению доступа прилагается к заданию в курсе.

2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ЕМАКЕТ», в ней запустите двойным щелчком программу eLabsClient.

3. В правой части экрана вы можете ознакомиться с руководством пользователя по интерфейсу программы.

4. В левой части экрана в списке доступных продуктов нажмите на блок «Трансмиссия и ходовая часть автомобилей», чтобы развернуть список. Кликните по названию работы «Изучение устройства и работы сцеплений и их приводов» для запуска. В появившемся окне нажмите кнопку «Запустить».

5. Наведите курсор на правый верхний угол экрана. Появится пиктограмма листка бумаги. Это – методическое пособие к лабораторной работе. Щелкните по ней, чтобы развернуть и ознакомиться.



Второй щелчок по этой пиктограмме свернет методическое пособие.

2. Управление ВЛР

В виртуальной лаборатории используются стандартные средства управления.

Клавиши клавиатуры: W – перемещение вперед; S – перемещение назад; A – перемещение влево; D – перемещение вправо.

Правая кнопка мыши Для изменения направления взгляда (поворота головы) используется перемещение манипулятора мышь с нажатой правой кнопкой. Левая кнопка мыши Для нажатия на объект, его перемещения, поворота и т. д. используется нажатие левой кнопки мыши. Для перемещения или вращения объекта необходимо выполнить нажатие на объект левой кнопкой мыши и произвести перемещение манипулятора, не отпуская кнопку.

---

3. Краткая теория

Сцепление – механизм, работа которого основана на действии силы трения скольжения (фрикционная муфта). Данный механизм предназначен для передачи крутящего момента, плавного переключения передач, гашения крутильных колебаний, кратковременного отсоединения трансмиссии от  маховика двигателя. Обычно термин «сцепление» относится к компоненту трансмиссии транспортного средства, предназначенному для  подключения или отключения соединения двигателя внутреннего сгорания с коробкой передач.

Изобретение сцепления приписывают Карлу Бенцу.

Сцепление служит для временного разобщения коленчатого вала двигателя с силовой передачей автомобиля, что необходимо при  переключении шестерён в коробке передач и при торможении автомобиля вплоть до полной его остановки. Кроме того, сцепление даёт возможность плавно (без рывков) трогаться с места.

На тракторах и на бронетехнике используется эквивалентный термин фрикцион. 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, присоединённого к коленчатому валу двигателя, относительно ведомого диска, соединённого через шлиц с коробкой передач. Усилие от педали сцепления передается на механизм механическим (рычажным или тросовым) или гидравлическим приводом.

Нажатие на педаль сцепления (выжимание, выключение) разводит диски сцепления, в итоге оставляя между ними свободное пространство, а отпускание педали (включение) приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков.

При включенном сцеплении крутящий момент передается от коленчатого вала на маховик, затем на кожух сцепления и через пластинчатые пружины – на ведущий (нажимной) диск. От маховика и ведущего нажимного диска благодаря силам трения крутящий момент передается зажатому между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом коробки передач.

---

Для выключения сцепления нажимают на педаль, которая через систему тяг и рычагов передает усилие на вилку, муфту; рычаги и пальцы отводят назад ведущий нажимной диск. При этом пружины сжимаются и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам которого образуются зазоры, что прерывает передачу через него крутящего момента. В двухдисковом сцеплении для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии имеются отжимные пружины и регулировочный болт промежуточного диска. При плавном отпускании педали нажимные пружины возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, ведомый диск прижимается к ведущему (нажимному) диску и маховику.

Если при включении сцепления просто «бросить» педаль, ведомый диск с силой прижмётся к ведущему (маховику) и затормозит его до такой степени, что двигатель может остановиться («заглохнуть»): то есть сцепление сработает подобно тормозному механизму. Поэтому педаль сцепления после момента начала зацепления дисков нужно отпускать плавно. Конкретная техника работы педалью зависит от конструкции привода сцепления.

На современных автомобилях используются два типа привода сцепления: гидравлический и механический тросовый. При гидравлическом приводе сцепления величина полного хода педали сцепления остаётся постоянной (что обеспечивается наличием у педали сцепления возвратной пружины), но меняется величина её рабочего хода, компенсируя уменьшение толщины ведомого диска в результате износа. Чем меньше толщина остающегося диска, тем (при том же самом полном ходе педали сцепления) большим оказывается её рабочий ход и тем «выше» (ближе к концу обратного хода педали при её отпускании) срабатывает сцепление.

Педаль сцепления с гидравлическим приводом можно отпускать достаточно резко вплоть до того момента, когда ведущий и ведомый диски начинают входить друг с другом в зацепление (что ощущается по слабому рывку автомобиля в момент начала трогания): после этого начинается рабочий ход педали, в ходе которого её необходимо отпускать плавно.

С новым ведомым диском сцепление срабатывает «внизу» и автомобиль начинает трогаться уже при небольшом отпускании педали; при сильно изношенном ведомом диске, напротив, диски не входят в зацепление вплоть до самого конца хода педали.

---

У педали сцепления с гидравлическим приводом всегда имеется небольшой (обычно не более 10…15 мм на педали) свободный ход в самом начале нажатия педали. Он обусловлен наличием конструктивного зазора в 2…3 мм между шарнирно соединённым с педалью сцепления толкателем и приводимым им в движение поршнем главного цилиндра сцепления. Это необходимо для того, чтобы обеспечить полное включение сцепления при  отпускании педали и исключить его пробуксовку при движении автомобиля.

У педали сцепления с тросовым приводом полный ход увеличивается по мере износа ведомого диска (педаль сцепления приподнимается относительно пола), вместе с ним увеличивается и её рабочий ход. Педаль следует отпускать плавно с самого начала, так как сцепление срабатывает всегда «внизу». Свободный ход педали обеспечивается регулировкой длины троса и составляет обычно порядка 30…40 мм.

Ведомый диск сцепления состоит из собственно диска с пружинными пластинами, к которым приклёпаны или приклеены независимо друг от друга две фрикционные накладки. Такое крепление накладок обеспечивает их расхождение при выключенном сцеплении. При включении пружинные пластины постепенно сжимаются, обеспечивая плавное включение. Центральная часть диска сцепления – ступица – имеет шлицевое соединение и перемещается по первичному валу коробки передач. Ступица соединена с диском подвижно через демпферные пружины и фрикционные шайбы гасителя крутильных колебаний. Они служат для выравнивания колебаний крутящего момента, неизбежно возникающих под влиянием переменных нагрузок и инерции массы при передаче его от двигателя к ведущим колёсам и обратно. При некоторых условиях эти колебания могут привести к поломке валов.

Сцепления классифицируются следующим образом:

• 
  по способу управления – сцепления с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим);
  
• 
  по виду трения – сухие (фрикционные накладки работают в воздушной среде) и мокрые (работающие в масляной ванне);
  
• 
  по режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
  
• 
  по числу ведомых дисков – одно-, двух- и многодисковые;
  
• 
  по типу и расположению нажимных пружин – с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
  
• 
  по числу потоков передач крутящего момента – одно- и двухпоточные.
  

---

Рис. 1.1. Устройство автомобильного однодискового сцепления

Устройство и принцип действия автомобильного сцепления

При нажатии на педаль 8 (рис. 1.1) вал 7 поворачивается. Вначале выбирается зазор (свободный ход педали сцепления) между вилкой выключения сцепления 5 и нажимной муфтой 6. Затем муфта с выжимным подшипником 11 перемещается и выжимной подшипник нажимает на внутренние концы рычагов 10, которые отводят своими наружными концами нажимной диск 9 от ведомого диска 3. При этом нажимные пружины 4 сжимаются – сцепление выключено, крутящий момент от двигателя к трансмиссии не передаётся.

После отпускания педали муфта выключения сцепления с выжимным подшипником возвращаются в исходное положение под действием пружин. Под действием нажимных пружин нажимной диск 9 прижимается к маховику 1, при этом обжимая ведомый диск 3: сцепление включено, крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач. Ведомый диск 3 имеет шлицы и перемещается по ответным шлицам первичного вала коробки передач 12. Плавную передачу крутящего момента при включении сцепления обеспечивают демпферные пружины, вмонтированные в ведомый диск. Все детали сцепления закрыты кожухом (корзина сцепления), приворачиваемым к маховику болтами; оси выжимных рычагов через проушины крепятся к кожуху.

4. Лабораторное оборудование (рис. 1.2)

Рис. 1.2. Лабораторное оборудование

1. Стол с автомобильным однодисковым сцеплением.

2. Автомобиль.

3. Подъемник.

5. Порядок выполнения работы

1. Включить панель управления подъемниками (подойти к подъемнику 3 (рис. 1.2) на расстояние вытянутой руки, выполнить нажатие на подъемник).

2. На панели управления подъемником использовать клавиши для перемещения объекта вверх и вниз, скрытия и показа элементов объекта.

3. Найти сцепление в автомобиле 2.

4. Изучить конструкцию автомобильного однодискового сцепления (выполнить двойное нажатие на сцепление 1 для разборки и сборки).

---