Тема 2: Ведомый диск: элементы, гаситель крутильных колебаний и сегментные пружины.

Ведомый диск является центральным соедини­тельным элементом сцепления. Вместе с махо­виком двигателя и нажимным диском сцепления он образует фрикционную систему. Во включен­ном сцеплении он геометрически замкнуто зажат между маховиком и нажимным диском. Через шлицевое соединение ступицы ведомый диск передает крутящий момент на первичный вал ко­робки передач с геометрическим замыканием.

В современных автомобилях используются ведо­мые диски с гасителем крутильных колебаний и подпружиненными фрикционными накладками. В автомобилестроении практически без исклю­чений применяются органические фрикционные накладки. Только для специального транспорта и тракторов используются металло-керамические накладки.

На рисунке представлен типичный ведо­мый диск с двухступенчатым гасителем крутиль­ных колебаний, встроенным демпфером холос­того хода и переменным фрикционным устрой­ством.

Диск состоит из следующих компонентов: фрик­ционные накладки (1), закрепленные заклепками (2) на сегментных пружинах (3). Сегментные пру­жины приклепаны к ведомому диску (17). Ведо­мый диск (17) с помощью центрирующей втулки (22) подвижно крепится к ступице.

Гаситель крутильных колебаний состоит из дем­пфера холостого хода (пружины 10 и 11), основ­ного демпфера (пружины 12 и 13) и фрикцион­ного устройства (фрикционные кольца 8, фрик­ционные диски 20, дисковая пружина 7 и опор­ный диск 9).

Гаситель крутильных колебаний

Гаситель крутильных колебаний предназначен для демпфирования колебаний в узле соедине­ния двигателя и коробки передач.

В отличие от электродвигателей или турбин двигатели внутреннего сгорания не имеют по­стоянного крутящего момента. Постоянно меня­ющиеся угловые скорости коленвала произво­дят колебания, которые через сцепление и пер­вичный вал КПП действуют на коробку передач. Они являются причиной неприятной вибрации. Гаситель крутильных колебаний предназначен для снижения этих колебаний между двигате­лем и КПП.

Постоянное уменьшение инерционной массы и облегчение конструкции современных автомоби­лей усиливают эти нежелательные эффекты. Се­годня каждый автомобиль требует адаптации, что привело к многообразию демпферов и кон­струкций. В таблице 2 приведены лишь некото­рые типичные конструкции.

В правой части таблицы изображены три вида гасителей крутильных колебаний.

Принцип функционирования следующий: подвижно закрепленная между ведомым диском (17) и сопряженным диском (18) ступица (15) че­рез фланец ступицы (19) и пружины демпфера (10-13) опирается на ведомый и сопряженный диск. Под нагрузкой система поворачивается на больший или меньший угол. Пружинение дем­пфируется фрикционным устройством (7, 8, 9, 20). Передаваемый крутящий момент гасителя должен быть всегда больше крутящего момента двигателя, чтобы исключить контакт фланца сту­пицы (19) с упорными пальцами (6).

В современном автомобилестроении зачастую требуются двухступенчатые или многоступенча­тые характеристики. Эти ступени демпфирова­ния реализуются посредством различных набо­ров пружин и посадочными гнездами различного размера. Фрикционные устройства также могут варьироваться в широком диапазоне благодаря использованию разных фрикционных колец и дисковых пружин. Как правило, характеристики несимметричные. Причем в тяговом режиме ха­рактеристика более крутая с более высоким мо­ментом упора, чем в режиме принудительного холостого хода (более подробно по теме «Типы, диаграммы гасителя крутильных колебаний» в пояснительном тексте к таблице 3 - на 11 странице).

Изображенный в верхней части гаситель кру­тильных колебаний оборудован простым фрик­ционным устройством и дисковой пружиной для обеспечения постоянной величины трения, име­ет 2-ступенчатую характеристику. Между ведо­мым диском (17) и сопряженным диском (18) двигается фланец ступицы (19), опирающийся на пружины основного демпфера 1-й ступени (12) и 2-й ступени (13). Фланец ступицы (19) мо­жет поворачиваться относительно ведомого дис­ка (17) и сопряженного диска (18) на угол до 16 градусов до соприкосновения с упорными паль­цами (6). При этом нагружаются находящиеся в гнездах ведомого и сопряженного дисков винто­вые пружины, имеющие разные характеристики. Для преобразования энергии колебаний в энер­гию трения предназначена дисковая пружина (7).

Гаситель крутильных колебаний посредине таб­лицы устроен аналогично предыдущему, но до­полнительно оборудован двумя фрикционными кольцами (8). Они могут быть выполнены из ор­ганического материала или пластика. Органиче­ские кольца имеют высокий коэффициент тре­ния, пластиковые - меньший, но зато они отли­чаются хорошей износостойкостью.

В нижней части изображен гаситель крутильных колебаний, имеющий трехступенчатое фрикци­онное устройство, зависящее от угла поворота, двухступенчатый основной демпфер и отдельный двухступенчатый демпфер холостого хода. По­следний состоит из фланца (24) и сопряженного диска (25) с пружинами 1-й (10) и 2-й ступени (11). Используется в основном в легковых авто­мобилях с дизельным двигателем. Он работает при низких крутящих моментах двигателя и сгла­живает колебания на оборотах холостого хода.

Три фрикционных кольца (8) трехступенчатого фрикционного устройства начинают работать со­ответственно при различных углах поворота, двухступенчатый основной демпфер (12) и (13) по своему действию соответствует вышеописан­ным системам.