Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 18
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РЕФЕРАТ
Сцепления, применяемые в трансмиссиях мобильных машин
Назначение трансмиссии и её общие данные
Трансмиссия или силовая передача, служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. На автомобилях так называемых классических моделей двигатель установлен в передней части машины, а ведущими являются задние колеса, что обусловливает необходимость применения трансмиссии, состоящей из нескольких механизмов.
При движении автомобиля коленчатый вал двигателя развивает до 5800 об/мин, а ведущие колеса при этом вращаются со скоростью не более 1300 об/мин. Следовательно, даже при благоприятных дорожных условиях колеса автомобиля вращаются в четыре с лишним раза медленнее коленчатого вала.
А при неблагоприятных дорожных условиях, когда возрастает сопротивление движению машины и приходится двигаться с невысокой скоростью, это отношение возрастает.
При эксплуатации автомобиля возникает необходимость изменять не только скорость движения и величину подводимого к колесам момента, но также маневрировать, останавливаться, двигаться задним ходом.
Выполнение всех этих действий становится возможным благодаря тому, что развиваемый двигателем крутящий момент подводится к ведущим колесам через механизмы, составляющие трансмиссию автомобиля. К этим механизмам относятся: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси. Каждый из механизмов выполняет определенные функции.
Сцепление позволяет на непродолжительное время отсоединить силовую передачу от двигателя и обеспечивать плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.
Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.
Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.
Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала.
Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге.
Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам.
Сцепление
Применяемые на современных автомобилях фрикционные сцепления
- обладают высокой надежностью; простотой и технологичностью конструкции;
- долговечностью, согласованной со сроком службы других механизмов трансмиссии; малой трудоемкостью технического обслуживания при эксплуатации; легкостью управления, не требующего значительной затраты физической силы; плавностью изменения передаваемого момента при включении; постоянством теплового режима при работе (обеспечиваемым отводом тепла от его деталей); минимальным моментом инерции ведомых деталей сцепления и связанных с ним деталей трансмиссии; хорошей уравновешенностью; постоянством нажимного усилия независимо от
- степени износа трущихся поверхностей. Кроме того, фрикционные сцепления должны обеспечивать уменьшение вибраций и резонансных колебаний, передаваемых от двигателя, а также сохранять коэффициент трения при изменении температуры.
Стандартный тип сцепления - сухое, однодисковое, с упругим ведомым диском, снабженным гасителем крутильных колебаний, и с диафрагменной нажимной пружиной. Привод включения от педали к вилке сделан гидравлическим.
Собственно сцепление состоит из двух основных частей: нажимного диска в сборе с кожухом и ведомого диска, заключенных в отлитый из алюминиевого сплава картер.
Нажимной диск соединен с кожухом тремя стальными пластинами. Они расположены тангенциально и прикреплены одной стороной к кожуху, а второй - к нажимному диску таким образом, чтобы при передаче крутящего момента от маховика к диску пружины работали на растяжение.
Благодаря упругим свойствам пластин, нажимной диск может перемещаться в продольном направлении, т. е. к маховику (при включении сцепления) или от маховика (при выключении сцепления).
Ведомый диск при монтаже сцепления своей ступицей надевается на шлицы первичного вала. Его рабочая поверхность с наклепанными на неё с обеих сторон фрикционными накладками помещается между маховиком и нажимным диском, а ступица имеет возможность перемещаться по шлицам первичного вала коробки передач. При нажатии на педаль, когда пружина, опираясь на обращенное к маховику опорное кольцо, выгибается в обратную сторону, ее наружный край отходит от маховика, прекращая давление на нажимной диск. При помощи трех фиксаторов пружина, соединенная с нажимным диском, отводит его от ведомого диска .
Благодаря своей форме и установке между опорными кольцами диафрагменная пружина при отсутствии внешнего воздействия нагружает нажимной диск, сжимая ведомый между ним и маховиком. При этом крутящий момент от маховика и постоянно связанного с ним через кожух сцепления и соединительные пластины нажимного диска передается через ведомый диск на первичный вал и далее через шестерни коробки передач. карданную передачу и задний мост подводится к ведущим колесам.
Выключение сцепления производится перемещением центральной части диафрагменной пружины в сторону маховика; наружная часть пружины при этом удаляется от него и, увлекая за собой нажимной диск, освобождает ведомый от передачи крутящего момента. разъединяя трансмиссию.
Для устранения передачи крутильных колебаний коленчатого вала на коробку передач и для уменьшения пиковых напряжений в элементах силовой передачи, возникающих при резком изменении скоростного режима, ведомый диск соединен со ступицей при помощи гасителя колебаний (демпфера). Этот узел состоит из упругой муфты с шестью пружинами и фрикционного элемента.
Последний состоит из двух фрикционных колец, между поверхностями которых зажат фланец ступицы и кольцевой пружины сжимающей кольца для обеспечения необходимого момента трения.
Крутящий момент двигателя передается от фрикционных накладок и через заклепки ведомому диску и далее к ступице ведомого диска через демпферные пружины. При изменении передаваемого крутящего момента происходят угловые перемещения ведомого диска относительно его ступицы; направления этих перемещений взаимно противоположны, поэтому демпферные пружины, через которые передается вращение,
сжимаясь и разжимаясь, поглощают часть энергии крутильных колебаний.
Фрикционный элемент, являющийся сухой дисковой муфтой, имеет определенный момент трения, в результате которого исключаются резонансные колебания и часть поглощаемой энергии крутильных колебаний превращается в тепловую, рассеиваемую в окружающее пространство.
РАЗНОВИДНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ
По типу трения.
Вышеописанный вид имеет так называемый «сухой» тип трения. То есть, все конструктивные элементы какой-либо смазки не имеют, мало того – она вообще не допускается, поскольку это может повлиять на сцепные свойства взаимодействующих поверхностей дисков.
Но существуют виды, у которых составляющие находятся в масляной ванне – так называемое «мокрое».
Но такой тип на авто практически не используется, хотя его можно встретить в конструкции некоторых мотоциклов.
В целом, суть работы этого сцепления не отличается от «сухого», с единственной разницей, что картер, в котором располагаются составные элементы, заполнен маслом.
По количеству потоков.
Что касается количества потоков, то здесь сцепления фрикционного типа делятся между собой на однопоточный и двухпоточные
В первом случае вращение от двигателя передается только на один элемент. В описанном выше типе им выступает первичный вал КПП.
Но на спецтехнике нередко используется двухпоточное сцепление.
Отличительной особенностью от однопоточного является передача вращения на два вала. Но для этого в конструкцию добавлен еще один ведомый диск.
Чаще всего оно встречается на тракторах (второй поток обеспечивал вращение вала отбора мощности).
Что касается легкового автотранспорта, то этот тип нашел применение в авто с роботизированной КПП (о нем более подробно – чуть ниже).
По количеству ведомых дисков.
Относительно количества ведомых дисков, то помимо однодискового есть также двухдисковые и многодисковые сцепления.
Первый вариант двухдискового сцепления используется на двухпоточном типе. В нем вращение от одного ведомого диска передается на вал КПП, а от второго – на ВОМ.
Такое конструктивное исполнение позволило повысить функциональность техники (к примеру, на тракторах благодаря валу отбора мощности удается агрегатировать его с разнообразными механизмами).
Но двухдисковое сцепление может быть и однопоточным (вращение от двух ведомых дисков передается только на один элемент – вал КПП).
Такая конструкция нашла применение на грузовом транспорте (в большинстве случаев, хотя этот тип можно встретить и на спортивных авто, а также некоторых мотоциклах), где из-за высоких мощностей моторов требуется передача высоких крутящих моментов.
Многодисковые же сцепления представляют собой пакет дисков – ведущих и ведомых, чередующихся между собой. Этот пакет помещен в корзину, состоящую из двух барабанов – ведущего и ведомого.
В остальном суть конструкции этого типа не отличается от обычного сцепления – диски соединены с соответствующими барабанными, прижимаемых друг к другу пружинами, благодаря чему между дисками возникает трение.
При задействовании привода один барабанов отходит, благодаря чему и прерывается поток. Этот тип сцепления можно встретить только на мотоциклах.
По типу привода.
Для управления узлом применяется несколько типов приводов:
Механический (передача усилия от педали на вилку подшипника делается при помощи системы рычагов или троса);
Гидравлический (усилие передается посредством двух цилиндров – главного и рабочего, соединенных между собой трубопроводом, заполненным жидкостью);
Электрический (применяется в системах с автоматическим управлением сцеплением. Воздействие на элементы сцепления здесь ведется посредством электродвигателей с сервоприводами);
Комбинированный (привод сочетает в себе несколько из вышеперечисленных типов, к примеру, гидромеханический).
Дополнительно на спецтехнике нередко применяются разнообразные усилители привода.