Требования классификация применяемость сцепления

Сцепление является элементом трансмиссии, непосредственно передающим крутящий момент от двигателя к последующим элементам трансмиссии посредством сил трения. Как правило, конструкция сцепления предусматривает кратковременное разъединение трансмиссии от двигателя.

Крутящий момент, принимаемый от двигателя, в сцеплении не преобразуется, но при проскальзывании ведущих и ведомых элементов происходят потери энергии двигателя на трение и нагрев деталей сцепления, т. е. снижается общий КПД трансмиссии.

В механической трансмиссии сцепление обеспечивает плавное трогание автомобиля, безударное переключение передач, предотвращает воздействие на двигатель и на трансмиссию больших динамических нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя или ведущих колес автомобиля.
Гаситель крутильных колебаний, присутствующий в конструкции современных сцеплений, препятствует появлению ударных и вибрационных нагрузок при работе двигателя и трансмиссии автомобиля.

Классификация сцеплений

По характеру работы различают постоянно замкнутые и постоянно разомкнутые сцепления.
Постоянно разомкнутые сцепления осуществляют связь между двигателем и трансмиссией только после достижения коленчатым валом двигателя определенной частоты вращения. Обычно включение таких сцеплений осуществляется посредством специального механизма, использующего силы инерции, возникающие при вращении деталей (см. далее центробежные сцепления).

Наиболее широкое применение в автомобильной трансмиссии нашли постоянно замкнутые сцепления, в которых при нормальном положении элементов осуществляется жесткая связь двигателя с трансмиссией.

По характеру связи между ведущими и ведомыми элементами различают следующие типы сцеплений:

фрикционные, передающие крутящий момент во включенном состоянии за счет сил трения;
гидравлические (гидромуфты), в которых для осуществления связи двигателя с трансмиссией используется кинетическая энергия жидкости (рис. 1, а);
электромагнитные, работающие на принципе магнитного взаимодействия ведущих и ведомых элементов (рис. 1, б), в том числе порошковые, в которых используется сила трения, возникающая при движении порошка железа (ферронаполнителя) в магнитном поле.

Гидромуфта является разновидностью гидротрансформатора, однако она не имеет реакторного колеса, поэтому не способна увеличивать крутящий момент, принимаемый от двигателя, а лишь передает его от ведущего элемента к ведомому, при этом может трансформировать крутящий момент от нуля до максимума. Степень трансформации зависит от количества и качества масла в гидромуфте, а также от частоты вращения насосного колеса (коленчатого вала двигателя).
Гидромуфты имеют невысокий КПД – потери мощности из-за проскальзывания колес муфты при передаче максимальной мощности могут достигать 3% и даже более. Включение и выключение гидромуфты осуществляется посредством наполнения или слива масла из рабочего объема, и, поскольку этот процесс требует времени, а турбинное колесо имеет значительную инертность, чистоту и скорость выключения и включения сцепления обеспечить невозможно.
Инертность работы гидромуфты приводит к динамическим нагрузкам на трансмиссию и двигатель при переключении передач, поэтому гидромуфты обычно используют в комбинации с фрикционным сцеплением.

В электромагнитном сцеплении ток, подводимый к электромагниту, создает магнитное поле, которое заставляет его перемещаться в сторону якоря. При этом создается усилие на нажимном диске, которое тем больше, чем больше угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя.
При переключении передач электромагнит обесточивается специальным контактором и сцепление выключается. Из электромагнитных сцеплений наиболее часто используются порошковые, так как в них силовое взаимодействие деталей значительно выше, но и они не получили широкого распространения на автомобилях.

По числу ведомых дисков фрикционные сцепления могут быть однодисковыми (рис. 2, а), двухдисковыми (рис. 2, б) или многодисковыми (с числом ведомых дисков более двух). Многодисковые сцепления применяются очень редко, когда необходимо передать очень большой крутящий момент, например, на большегрузных автомобилях.

По состоянию поверхностей трения различают сухое сцепление, у которого для создания сил трения используется сухое трение между ведущими и ведомыми элементами, и мокрое сцепление, когда для создания сил трения ведущие и ведомые диски погружены в жидкость.

Автомобили марок «ВАЗ», «ЗИЛ», «ГАЗ», оснащены сухими однодисковыми сцеплениями, а автомобили марок «Урал» и «КамАЗ» — сухими двухдисковыми сцеплениями. В планетарных коробках передач в качестве блокировочных фрикционов или тормозных фрикционов используют многодисковые мокрые сцепления.

По способу создания нажимного усилия различают:

центробежные сцепления, в которых прижатие ведущих и ведомых элементов осуществляется за счет центробежных сил (рис. 3, а);
сцепления с центральной пружиной, в которых прижатие ведущих и ведомых элементов осуществляется одной или несколькими винтовыми пружинами, расположенными концентрично оси вращения сцепления (рис. 3, б);
сцепления с мембранной пружиной, в которых прижатие ведомых и ведущих дисков осуществляется посредством тарельчатой пружины специальной формы (рис. 3, в);
сцепления с периферийными пружинами, в которых прижатие ведомых и ведущих элементов осуществляется посредством цилиндрических пружин, расположенных по перефирии (рис. 2).

Центробежные сцепления устанавливались ранее на некоторых зарубежных грузовых автомобилях и ряде отечественных автомобилей. В них нажимное усилие создается за счет центробежных сил, образуемых при вращении грузиков.
Центробежные сцепления являются нормально разомкнутыми, т. е. при малой частоте вращения вала двигателя или при неработающем двигателе такое сцепление выключено (связь между двигателем и трансмиссией прерывается).

Сцепление с центральной цилиндрической пружиной использовалось в автомобилях марки «Татра».

Сцепление с центральной конической пружиной благодаря конструкции нажимного механизма может передавать достаточно большой крутящий момент при небольших габаритных размерах. Усилие пружины передается нажимному диску через рычаги, обеспечивая его равномерное прижатие к ведомым элементам. Поскольку нажимная пружина не соприкасается с нажимным диском, она меньше нагревается и дольше сохраняет упругость.
Сцепление с центральной конической пружиной используется на некоторых марках грузовых автомобилей.

Читайте также: Группа сцепления это гены расположенные в одной хромосоме

Сцепление с мембранной пружиной применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой грузоподъемности.

По типу привода различают сцепления с механическим и гидравлическим приводами. Механический привод содержит только механические элементы. В гидравлическом приводе усилие передается с помощью гидравлической системы.

По наличию и типу усилителей привода различают сцепления:

с пружинным усилителем (сервопружиной);
с пневматическим усилителем, работающим с использованием сжатого воздуха;
с вакуумным усилителем, использующим для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя;
с гидравлическим усилителем, использующим для работы жидкость под давлением.

Требования, предъявляемые к сцеплению

С учетом условий работы, места в схеме передачи энергии трансмиссией автомобиля к сцеплению предъявляются следующие требования:

полнота включения, т. е. отсутствие пробуксовывания ведущих и ведомых элементов сцепления, обеспечивающая надежную передачу крутящего момента двигателя, — достигается в эксплуатации наличием зазора в механизме выключения и недопущения попадания смазочного материала на трущиеся поверхности;

полнота («чистота») выключения, обеспечивающая полное разъединение двигателя и трансмиссии, — достигается заданной величиной рабочего хода подшипника выключения и соответственно рабочим ходом педали сцепления;

плавное включение, обеспечивающее заданную интенсивность трогания автомобиля с места или после включения передачи, — достигается конструкцией сцепления, его привода и темпом отпускания педали сцепления водителем;

предохранение трансмиссии и двигателя от перегрузок и динамических нагрузок – достигается оптимальной величиной запаса момента сцепления, установкой на нем гасителя крутильных колебаний, специальными мероприятиями в конструкции ведомых элементов;

малый момент инерции ведомых деталей сцепления, снижающий ударные нагрузки на зубья колес при переключении передач;

обеспечение нормального теплового режима работы и высокой износостойкости за счет интенсивного отвода теплоты с поверхностей трения и применением качественных фрикционных материалов;

хорошая уравновешенность с целью исключения «биений» и соответственно динамических нагрузок при работе сцепления;

экономичность и технологичность: малые габариты, масса, низкая стоимость, простота конструкции и удобство технического обслуживания;

Фрикционные одно- и двухдисковые сцепления наиболее полно отвечают указанным требованиям и из-за простоты конструкции получили наибольшее распространение.

Назначение сцепления, классификация сцеплений.

Гидромуфта. Принцип работы.

Принцип работы гидромуфты очень прост. Её ведущий вал вращается двигателем. Вместе с валом в корпусе гидромуфты циркулирует и масло. За счет своей вязкости оно постепенно все больше и больше вовлекает за собой в это вращение ведомый вал. Таким образом, крутящий момент от двигателя плавно нарастая постепенно через жидкость передается на ведомый вал.

Назначение сцепления, классификация сцеплений.

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Оно предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

По характеру связи между ведущей и ведомой частями:

· механические (фрикционные) сцепления;

· электромагнитные порошковые сцепления с сухим или жидким наполнителем;

· комбинированные (фрикционные с гидродинамической передачей.

· Фрикционные сцепления, получившие подавляющее применение на автомобилях, подразделяют:

· по форме деталей, имеющих поверхности трения: дисковые (однодисковые, двухдисковые и многодисковые), а также крайне редко применяемые конусные, либо цилиндрические;

· способу создания усилия включения сцепления: с пружинами (с периферийными пружинами или с центральной витой либо диафрагменной пружиной), а также крайне редко применяемые полуцентробежные (с пружинами и центробежными грузиками), центробежные, с электромагнитом;

· типу привода выключения сцепления: с механическим (с тягами и рычагами либо с тросами), гидравлическим, электрическим (электромагнитным), комбинированным приводом, а также с усилителем или без него.

Требования к сцеплению, коэффициент запаса сцепления.

· надежную передачу крутящего момента от двигателя к трансмиссии;

· плавность и полноту включения;

· минимальный момент инерции ведомых частей;

· хороший отвод теплоты от поверхностей трения ведущих и ведомых частей;

· предохранение механизмов трансмиссии от динамических нагрузок;

· поддержание нажимного усилия в заданных пределах в процессе эксплуатации;

βcц — это отношение статического момента трения сцепления к максимальному крутящему моменту двигателя

Конструкция однодисковых и двухдисковых сцеплений.

Рис. 1 — Однодисковое сцепление полуцентробежного типа (автомобиль ГАЗ-51): 1 — фрикционная накладка; 2 — ведомый диск; 3 — фланцы ступицы ведомого диска; 4 — ступица ведомого диска; 5 — маховик; 6 — ведущий (нажимной) диск; 7 — проушина ведущего диска; 8 — грузик; 9 — масленка; 10 и 11 — оси рычага выключения; 12 — кронштейн рычага выключения; 13 — рычаг выключения; 14 — регулировочный болт; 15 — упорный подшипник; 16 — нажимная муфта; 17 — крышка подшипника коробки передач; 18 — пружина нажимной муфты; 19 — ведущий (первичный) вал коробки передач; 20 — вилка выключения; 21 — опора вилки; 22 — пружина; 23 — кожух сцепления; 24 — пружина вилки; 25 — тяга; 26 — рычаг; 27 — вал педали сцепления; 28 — кронштейн; 29 — пружина педали; 30 — педаль сцепления; 31 — регулировочная гайка.

Читайте также: Порядок сборки главного цилиндра сцепления газель

Рис. 162 — Схема двухдискового сцепления (автомобиль ЗИС-150): 1 — пружины среднего ведущего диска; 2 — маховик; 3 — опорный подшипник; 4 — ведущий (первичный) вал коробки передач; 5 — ступицы ведомых дисков; 6 — ведомые диски; 7 — передний ведущий диск; 8 — задний ведущий диск; 9 — регулировочный болт; 10 — пружина рычага выключения; 11 — гайка регулировочного болта; 12 — кожух сцепления; 13 — пружина рычага выключения; 14 — педаль сцепления; 15 — упорный подшипник; 16 — рычаг выключения; 17 — нажимная муфта; 18 — вилка выключения; 19 — тяга; 20 — регулировочный барашек; 21 — пружина; 22 — установочный винт.

Применение карданных передач на автомобилях и тракторах. Требования к карданным передачам. Конструкции карданных передач.

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу. В автомобиле карданная передача применяется, как правило, в трансмиссии и рулевом управлении.

Карданные передачи используются во многих как грузовых, так и легковых автомобилях. А если учесть всевозможную сельскохозяйственную технику, то там карданная передача нашла весьма широкое применение. Как известно, подвеска автомобиля имеет подвижное крепление, поэтому как ведущие, так и управляемые колеса машины имеют возможность перемещаться относительно кузова в вертикальной плоскости. Однако силовой агрегат и коробка передач имеют эластичное, но довольно жесткое крепление к кузову автомобиля. Тем не менее, коробка передач и ведущие колеса связаны друг с другом. И эта связь осуществляется посредством карданной передачи.

Требования к карданной передаче Дополнительно к общим требованиям к системам, агрегатам и механизмам автомобиля к карданной передаче предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:

• передачу крутящего момента и равномерное вращение валов соединяемых механизмов независимо от угла между валами;

• передачу крутящего момента без создания в трансмиссии автомобиля дополнительных нагрузок;

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей имеет устоявшееся название – карданная передача, обиходное название – кардан. Данный тип передачи применяется в основном на заднеприводных автомобилях и автомобилях с полным приводом. Карданная передача включает шарниры неравных угловых скоростей, расположенные на карданных валах. При необходимости используется промежуточная опора. На концах карданной передачи установлены соединительные устройства.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса. Карданная передача данного типа включает два шарнира равных угловых скоростей, соединенных приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир носит название внутреннего, противоположный ему – внешний шарнир.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром, полукарданный упругий шарнир обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.

Предварительный натяг подшипников главных передач, установка пятна контакта зубчатого зацепления в ГП.

Предварительный натяг подшипников главных передач проводить после первых 100… 120 тыс. км пробега автомобиля.

Для обеспечения предварительного натяга при наличии осевого перемещения конической шестерни выполнить (при снятых главных передачах) следующие операции:
– проверить осевое перемещение и уменьшить толщину пакета регулировочных шайб на величину этого перемещения, добавив 0,04…0,06 мм подбором из комплекта запасных частей двух шайб такой толщины, чтобы сила проворачивания стакана в подшипниках составляла 11,4…22,8 Н (1,14…2,28 кгс);
– затянуть гайку крепления фланца ведущего конического зубчатого колеса моментом 240…360 Н-м (24…36 кгс-м);
– измерить силу проворачивания стакана в подшипниках динамометром. При несоответствии силы проворачивания стакана значению 11,4…22,8 Н-м (1,14…2,28 кгс-м) регулировку повторить. Измерять силу проворачивания при непрерывном вращении в одну сторону не менее чем после пяти полных оборотов вала;
– проверить осевое перемещение цилиндрической шестерни в конических подшипниках и уменьшить толщину пакета регулировочных шайб на величину этого перемещения, добавив к нему 0,03…0,05 мм подбором из комплекта запасных частей двух шайб такой толщины, чтобы сила проворачивания стакана в подшипниках составляла 14,3…50 Н (1,43…5 кгс);
– затянуть гайку крепления подшипников цилиндрической шестерни моментом 350…400 Н-м (35…40 кгс-м);
– измерить силу проворачивания стакана в подшипниках. При несоответствии силы проворачивания стакана значению 14,3… 50 Н (1,43…5 кгс) регулировку повторить. Измерять силу проворачивания при непрерывном вращении в одну сторону не менее чем после пяти полных оборотов вала;
– проверить боковой зазор в конической паре, который должен составлять 0,20…0,35 мм, и пятно контакта. При необходимости удалить наиболее тонкую регулировочную прокладку под стаканом подшипников;
– застопорить гайки подшипников и гайку фланца; установить межколесный дифференциал, отрегулировав предварительный натяг подшипников затяжкой регулировочных гаек так, чтобы расстояние между крышками подшипников увеличилось на 0,1…0,15 мм;
– собрать главные передачи и мосты, обеспечив герметичность всех фланцевых и болтовых соединений, имеющих выход в полости, в которые заливается масло, герметиком УН-25.

Предварительный натяг подшипников создается также гайками ( см. рис. 45, в) или резьбовыми крышками, создающими усилие в осевом направлении подшипников, но осевая затяжка колец подшипников не заменяет неподвижного соединения с гарантированным натягом. Предварительный натяг подшипников обычно заключается в принудительном смещении одного из колец подшипника в осевом направлении относительно другого кольца на величину, соответствующую требуемому предварительному натягу. Это достигается приложением постоянной предварительной нагрузки.

Читайте также: Педаль сцепления форестер sf5

Правильность зацепления конических шестерен проверяют на краску порасположению пятна контакта на зубьях. Для этой цели на зубьях ведущей шестерни наносят тонкий слой краски и шестерни поворачивают. При правильном зацеплении шестерен пятно контакта ведомой шестерни расположится по середине высоты зуба, сдвигаясь немного к узкому его концу. В зависимости от смещения пятна контакта регулируют положение шестерен.

Конструкция ведущих мостов.

В каждом ведущем мосту монтируются главная передача и межколесный дифференциал.

Балки мостов бывают трех видов:

Балка заднего ведущего моста:

1 и 2 — шейки под подшипники ступиц; 3 — втулка уплотнительной манжеты; 4 — фланец;

5 — цапфа; 6 — рессорная подушка; 7 — картер; 8 — скоба; 9 — кронштейн тройника; 10 — отверстие для сапуна; 11 — выемки; 12 — отверстие для слива масла; 13 — крышка картера.

Типы полуосей

Полуоси, в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов — полуразгруженные и разгруженные. Первые для легковых машин, частично несут нагрузку, вторые для грузовых, они не несут нагрузки, а только передают вращение на ступицу.

Общее устройство шины

Требования, предъявляемые к системе тормозов, методы испытаний.

Требования к тормозным системам следующие:

1. Минимальный тормозной путь, максимальное установившееся замедление в соответствии

2. Сохранение устойчивости при торможении 3. Стабильность тормозных свойств при неоднократном торможении.

4. Минимальное время срабатывания тормозного привода.

5. Силовое следящее действие тормозного привода, то есть пропорциональность между усилием на педаль и приводным моментом.

6. Малая работа управления тормозными системами — усилие на тормозные педали 7. Отсутствие слуховых явлений

8. Надежность всех элементов тормозных систем , основные элементы ( тормозная педаль, главный тормозной цилиндр, тормозной кран и др.) должны иметь гарантированную прочность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса, должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы.

Основные методы диагностики тормозных систем – дорожный и стендовый.

1. При проведении дорожных испытаний: тормозной путь; установившееся замедление; линейное отклонение; уклон дороги, на котором неподвижно удерживается АТС.

2. При проведении стендовых испытаний: общая удельная тормозная сила; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси.

Подвеска. Назначение подвески и ее функциональные элементы. Требования к подвеске.

Подвеска автомобиля предназначена для обеспечения упругой связи между колесами и кузовом автомобиля за счет восприятия действующих сил и гашения колебаний. Подвеска входит в состав ходовой части автомобиля.

Подвеска автомобиля включает направляющий и упругий элементы, гасящее устройство, стабилизатор поперечной устойчивости, опору колеса, а также элементы крепления.

1. Обеспечение собственных частот колебаний автомобиля в зоне комфортабельности при различных весовых состояниях.

2. Минимальное изменение дорожного просвета при различных весовых состояниях.

3. Минимально возможная амплитуда колебаний кузова при движении по неровной поверхности.

4. Быстрое затухание колебаний (80…90% энергии за одно колебание должен рассеивать амортизатор).

5. Сохранение заданных углов установки колес при амплитудах колебаний.

6. Отсутствие жестких пробоев подвески (высокая энергоемкость).

7. Согласованность с кинематикой рулевого привода.

8. Минимально возможный поперечный крен при движении на повороте и косогоре.

9. Обеспечение необходимой управляемости и устойчивости автомобиля.