Проектирование и расчет автомобиля

Конструкция и анализ сцепления

Конструкция и анализ сцепления

Сцепление позволяет отключать двигатель от трансмиссии и осуществлять обратное его включение с необходимой плавностью.

С помощью сцепления осуществляется трогание автомобиля с места от начальной скорости до скорости близкой к концу буксования сцепления и поддерживается связь двигателя с трансмиссией.

Выключение сцепления необходимо при переключении передач, торможении автомобиля до полной остановки ( так чтобы двигатель не заглох), для снижения сопротивления проворачиванию при пуске в ход двигателя при низких температурах и в некоторых других случаях.

 


 

Требования предъявляемые к сцеплению:

1 – Возможность плавного включения сцепления, наличие устройств снижающих динамические нагрузки в трансмиссии при резком включении сцепления;

2 – Надежная работа без перегрева и значительных износов пар трения в тяжелых дорожных условиях и при наличии прицепов, когда имеет место повышенное буксование сцепления;

3 – Малые моменты инерции ведомых элементов сцепления, снижающие ударные нагрузки на зубья шестерен при переключении передач;

4 – Полное выключение сцепление, при котором ведущие детали не «ведут» за собой ведомые.

5 – Возможность автоматизации процесса включения и выключения сцепления.

 

Однодисковые сцепления – просты, дешевы, обеспечивают хороший отвод тепла от трущихся пар и вполне надежную работу. При малых размерах и весе они отличаются высокой износостойкостью и удобны в обслуживании. Однако, если передаваемый момент Mc велик (более 700-800 нм), то диаметр дисков однодискового сцепления становится большим. Применение двух- и ли многодисковых сцеплений позволяет уменьшить диаметр дисков, а вместе с тем и размеры сцепления, правда конструктивно эти сцепления сложнее однодисковых. Число пружин, размещаемых по окружности нажимного диска зависит от наружного диаметра фрикционной обшивки. Например если наружный диаметр обшивки до 200 мм, тогда число нажимных пружин 6, а если более 200, тогда количество нажимных пружин может разнится от 8 до12.

При увеличении числа пружин диаметр проволоки пружины может быть уменьшен, что при неизменном диаметре пружин повысит их эластичность. Это важно для пружин расположенных на нажимном диске, так как длина этих пружин должна быть малой.

Ведущие диски должны обладать хорошими фрикционными свойствами при работе в сочетании с обшивками. Материал из которого их изготавливают: серый чугун марок СЧ15-32, СЧ 18-36, СЧ24-44, СЧ28-48, или серый чугун №2,3,4. Реже применяется легированный чугун с присадками хрома, никеля, молибдена.

Ведомые диски изготавливаются из стального листа толщиной от 1,3 до 2 мм. Обычно применяется средне- и высокоуглеродистая сталь марок 50, 65, 85, позволяющая придать диску необходимые пружинные свойства.

Кожух сцепления обычно изготавливается путем холодной штамповки из листовой стали 08 и 10, допускающей глубокую вытяжку. Толщина листа 2,5-4 мм.

В отношении нагрева наиболее уязвимы многодисковые сцепления, так как отвод тепла особенно от внутренних дисков – затруднен. Вследствие большей работы трения повышенный нагрев имеет место у полу центробежного сцепления. Во избежание перегрева в сцеплении этого типа предусмотрено лучшее охлаждение нажимного диска за счет применения открытого кожуха.

При применении специальных типов фрикционных обшивок сцепление работает нормально при более высоких температурах. Частично повышению мягкости сцепления и уменьшению пиковых моментов способствуют пружины, хотя основным назначением пружин, работающих в сочетании с фрикционным элементом, является гашение крутильных колебаний системы вал двигателя – трансмиссии. Гаситель крутильных колебаний состоит из упругого и фрикционного элементов. Упругим элементом гасителя колебаний являются тангенциально расположенные пружины. Фрикционный элемент дискового типа состоит из двух фрикционных колец, зажатых между фланцем ступицы и деталями. Момент трения фрикционного элемента может регулироваться стяжными болтами с тарельчатыми пружинами. При использовании упругого элемента из резины фрикционный элемент отсутствует, вследствие значительного внутреннего трения резины.

Высокая плавность включения может быть достигнута при применении гидромуфты и электромагнитной муфты с жидким или сухим наполнителем. К преимуществам муфт этого типа, помимо значительного снижения динамических нагрузок, относится возможность длительной работы с пробуксовкой без износа, так как непосредственный контакт между поверхностями трения отсутствует. Возможность длительной работы с пробуксовкой, без перегрева сцепления, облегчает управление автомобилей, допуская трогание с места на более высоких передачах.{jcomments on}