2 Назначение и классификация сцеплений

Механизм трансмиссии, передающий крутящий момент и позволяющий кратковременно отсоединять трансмиссию от двигателя и плавно их соединять. Сцепления бывают следующих типов (рисунок 9).

Все сцепления, кроме центробежных, постоянно включены.

Рисунок 9 – Типы сцеплений и приводов

3 Устройство и работа сцеплений

Наиболее широкое применение нашли фрикционные сцепления, обладающие простотой и надежностью в работе (рисунок 9а).

Передаваемый крутящий момент сцепления равен

М= μ∙P∙R∙z, (4)

где μ- коэффициент трения между фрикционными дисками; P-сила прижатия дисков, Н; R-средний радиус трения, м; z –количество пар трения

1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – шарнир; 6 – нажимная пружина; 7 – ведущий диск; 8 – рычаг; 9 – выжимной подшипник; 10,13 – оттяжные пружины; 11 – вилка; 12 – педаль; 14 – тяга

Рисунок 9а – Однодисковое фрикционное сцепление с периферийно расположенными цилиндрическими пружинами

Двухдисковое сцепление позволяет передавать больший крутящий момент при одинаковых габаритах, однако оно сложнее конструктивно (рисунок 10).

1,6 – отжимная и натяжная пружины; 2 – регулировочный болт; 3,10 – оттяжной и направляющий пальцы; 4 – рычаг; 5 – муфта выключения; 7 – кожух; 8 – нажимной диск; 9,12 – ведомые диски; 11 – ведущий диск; 13 – маховик двигателя

Рисунок 10 – Двухдисковое фрикционное сцепление

1 – ведущий диск; 2 – механизм самоустановки ведущего диска; 3 – ведомые диски; 4 – нажимной диск; 5 – картер; 6 – кожух; 7 – опорная вилка; 8 – рычаг выключения; 9 – муфта выключения; 10 – вилка выключения сцепления; 11 – упорное кольцо; 12 – нажимная пружина; 13 – маховик; А – зазор

Рисунок 11 – Сцепление автомобилей семейства КамАЗ

У сцепления (рисунок 12) усилие прижатия дисков обеспечивается центральной конической пружиной.

Рисунок 12- Однодисковое сцепление с центральной конической пружиной грузового автомобиля: 1 — нажимной диск; 2 — регулировоч­ные прокладки; 3 — фланец; 4 — ры­чаг; 5— коническая пружина; 6— втул­ка; 7 — муфта; 8 — кожух; 9 — пружи­на; 10 — ведомый диск; 11 — маховик; 12 — обойма

Сцепление с диафрагменной пружиной (рисунки 13 и 14) применяют на легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъемности.

а – общий вид; б – схема; в – диафрагменная пружина; 1 – диафрагменная пружина; 2 – ведомый диск; 3 – фрикционная накладка; 4 – стальной разрезной диск; 5 – ступица; 6 – гаситель крутильных колебаний; 7 – нажимной диск; 8 – маховик; 9 – картер; 10 – болт; 11 – ведущий вал коробки передач; 12 – муфта; 13 – вилка; 14 – подшипник; 15 – фланец; 16 – кожух; 17 – пружина; 18 - штампованная крышка; 19 – кольцо; 20 – фиксатор

Рисунок 13 – Сцепление с диафрагменной пружиной

а – продольный разрез; б – сцепление включено; в – сцепление выключено; 1 – маховик; 2 – ведомый диск; 3 – нажимной диск; 4 – фиксаторы; 5 – опорные кольца; 6 – заклёпки; 7 – кожух; 8 – диафрагменная пружина; 9 – выжимной подшипник; 10 – ведущий вал; 11 – вилка выключения сцепления

Рисунок 14 – Сцепление с диафрагменной пружиной

Характеристики пружин сцепления показаны на рисунке 15.

1 — сцепление с периферийными пружинами; 2 — сцепление с диафрагменными пружинами; Р_пр –усилие прижатия нажимного диска;f₁ –f₂ –износ накладок

Рисунок 15- Графики упругих характеристик пружин

В автомобилях могут использоваться гидравлические и элетромагнитные сцепления (рисунок 16).

Основные параметры гидравлического сцепления (гидромуфты):

коэффициент трансформации к=Мт/Мн=1, (5) передаточное отношение i=ωт/ωн =0…1, (6)

к.п.д. гидромуфты η=Nт/Nн= Мт*ωт/ Мн*ωн=к*i=0…1 (7)

Рисунок 16- Схемы сцеплений: а — гидравлического; б — электромагнитного порошкового; 1-турбинное колесо; 2-крышка; 3-насосное колесо; 4 –лопатки; 5, 6-наружный и внутренний торы; 7-клапан заполнения; 8-радиатор; 9-предохранительный клапан; 10-насос; 11-бак; 12-клапан опорожнения; 13-ведущая часть; 14-корпус; 15- обмотка возбуждения; 16-ведомая часть; А, Б, В-зазоры

У электромагнитного сцепления (рисунок 17) передача момента с ведущего на ведомый диск осуществляется электромагнитными силами.

а) б)

Рисунок 17- Электромагнитное сцепление: а- без ферронаполнителя; б- с ферронаполнителем; 1-щетка; 2-сердечник; 3-обмотка сердечника; 4-якорь; 5-пружина; 6- первичный вал коробки; 7- кольцо; 8- маховик

У сцепления (рисунок 17в) усилие прижатия дисков обеспечивают центробежные силы.

Рисунок 17в- Центробежное сцепление: 1- ведомый диск; 2- нажимной диск; 3-ролики; 4-кожух; 5-маховик; 6-муфта свободного хода; С-фрикционное сцепление; ЦС-центробежное сцепление