3.3. Ведомые фрикционные диски

Ведомые фрикционные диски в сборе (рис.3.7,а), как правило, состоят из стального основания 1 (листа толщиной 0,8...2,5мм) в виде кольца, по внешней части которого с двух сторон установлены фрик- ционные накладки 2 с помощью заклепок 6, а к внутреннему отвер- стию приклепана ступица 3 со шлицами для подвижного соединения с валом ФС.

Для лучшего прилегания фрикционных накладок к поверхно- стям трения ведущих дисков и предотвращения коробления стального основания при нагревании его делают с радиальными прорезями, за- канчивающимися отверстием несколько большего диаметра. Такой вид стального основания характерен для так называемого “ жесткого ведомого диска”, не обладающего ни осевой, ни тангенциальной по- датливостью. Положительным качеством таких ведомых дисков явля- ется их конструктивная простота и малая стоимость, а главным недос- татком - то, что они не обеспечивают плавное включение ФС.

Более перспективными являются ведомые диски с осевой и тан- генциальной податливостями. Применение ведомых дисков с осевой податливостью обеспечивает более плавное включение ФС, что уп- рощает процесс управления трактором или автомобилем при трога- нии с места.

Рассмотрим способы повышения осевой податливости ведомых дисков.

На рис. 3.7,б осевая податливость ведомого диска обеспечивает- ся за счет применения фасонных прорезей на стальном основании с последующим выполнением лепестков 4 основания в виде отдельных пластинчатых пружин. Недостатком данной конструкции является сложность получения одинаковой жесткости у всех лепестков основа- ния.

Более перспективным является ведомый диск (рис. 11.7,в), в ко- тором осевая податливость обеспечивается применением отдельных пластинчатых пружин 5, установленных между фрикционными на- кладками и закрепленных на малом радиусе стального основания 1. При этом пластинчатые пружины выполняются из листовой стали меньшей толщины чем основание 1 диска. Здесь легче по сравнению с ранее рассмотренной конструкцией ведомого диска обеспечить оди- наковую жесткость пластинчатых пружин 5.

В более ранних конструкциях ФС применялись ведомые диски (рис. 3.7,г), в которых осевая податливость обеспечивалась примене- нием отдельных пластинчатых пружин 5, приклепанных к стальному основанию 1 со стороны нажимного диска. Такая конструкция имеет большой момент инерции ведомого диска и обеспечивает только его

51

одностороннюю осевую податливость (со стороны нажимного диска). При сборке ФС необходимо помнить, что ведомый диск нужно уста- навливать так, чтобы пружины 5 были обращены в сторону нажимно- го диска. При обратной установке ведомого диска снижается долго- вечность его фрикционных накладок.

Рис. 3.7. Конструкции ведомых дисков:

1 - стальное основание; 2 - фрикционные накладки; 3 - ступица; 4 - лепесток основа- ния диска; 5 - пластинчатая пружина; 6 – заклепка

52

Гасители крутильных колебаний (демпферы). При работе трактора и автомобиля в валопроводах трансмиссии возникают кру- тильные колебания. Их источником, в первую очередь, являются гар- монические составляющие крутящего момента двигателя, а также ко- лебательные процессы, возникающие в самой трансмиссии вследствие карданных соединений, пересопряжений шестерен, внешних воздей- ствий при работе машины.

Вряде случаев частота вынужденных крутильных колебаний может оказаться равной частоте собственных колебаний упругой сис- темы трансмиссии, что приводит к появлению резонанса - резкого по- вышения уровня амплитуд крутящих моментов и напряжений в дета- лях трансмиссии, что может привести к их поломке.

Для устранения явления резонанса применяют специальные ме- ханизмы - гасители крутильных колебаний (демпферы), которые пре- образуют энергию колебаний в теплоту. Наиболее удобным местом для установки демпфера является ведомый диск ФС. Характерной особенностью демпферов является наличие упругого элемента, обес- печивающего относительное перемещение ведущих и ведомых частей

ивозникновение при этом сил трения для рассеяния энергии колеба- тельного процесса.

На современных тракторах и автомобилях широкое распростра- нение получили упруго-фрикционные демпферы (рис. 3.8).

На рис. 3.8,а показан ведомый диск ФС с упруго-фрикционным демпфером с цилиндрическими пружинами. Рассеяние энергии кру- тильных колебаний происходит за счет сил трения между фланцем ступицы 1 и дисками 2. В некоторых конструкциях для увеличения сил трения и эффективности демпфирования между фланцем ступицы 1 и дисками 2 устанавливают фрикционные накладки 3. Сила трения в демпфере определяется усилием нажимных пружин 6. При передаче крутящего момента от дисков 2 на ступицу 1 цилиндрические пружи- ны 4 деформируютcя, что обеспечивает относительное перемещение дисков и ступицы (тангенциальную податливость ведомого диска) и за счет трения между ними - преобразование энергии крутильных ко- лебаний в теплоту. Кроме того, при правильном выборе жесткости пружин 4 обеспечивается смещение зоны резонансных колебаний за пределы рабочих частот вращения вала двигателя.

Внекоторых конструкциях ведомых дисков (рис. 3.8,б) приме- няют демпферы с упругими элементами, выполненными в виде рези- новых блоков 5. Рассеяние энергии крутильных колебаний обеспечи- вается за счет не только трения между дисками 2 и фланцем ступицы

53

1, но и больших внутренних гистерезисных потерь в резиновых бло- ках 5 при их деформации.

б)

Рис. 3.8. Ведомые диски с упруго-фрикционными демпферами:

а - с цилиндрическими пружинами; б - с резиновыми блоками; 1 - ступица; 2 - диски; 3 - фрикционные накладки; 4 - цилиндрические пружины; 5 - резиновые блоки; 6 - на- жимные пружины демпфера

Фрикционные накладки в настоящее время лимитирует общий срок службы ФС.

Материалы фрикционных накладок можно разделить на две группы:

-композиционные на основе полимеров;

-порошковые.

К о м п о з и ц и о н н ы е м а т е р и а л ы н а о с н о в е п о л и - м е р о в представляют собой многокомпонентную композицию, со- держащую основу, теплостойкую арматуру и наполнитель. Основу в таких материалах составляют связующие: каучуки, смолы и их ком- бинации.

Наполнители регулируют рабочие и технологические свойства материала. Их разделяют на металлические (медь, бронза, латунь, цинк, алюминий, свинец, железо, титан и другие металлы и соедине- ния в виде порошков, стружки или проволоки), неметаллические (графит, углерод, кокс, сера и др.), органические, например скорлупа

54