Назначение и типы. Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным по­лем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гид­равлическими и электромагнитными.

Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении пере­дач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение — после переключения передач и при троганий автомобиля с места.

При движении автомобиля сцепление во включенном состоя­нии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении двигателем, резком включении сцепления, неравномерной рабо­те двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.

На автомобилях применяются различные типы сцеплений (рис.1).

Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключа­емыми водителем при переключении передач, торможении и ос­тановке автомобиля.

На автомобилях наибольшее применение получили фрикцион­ные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легко­вых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и сред­ней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.

Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомо­билях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимо­сти.

Многодисковые сцепления используются очень редко — толь­ко на автомобилях большой грузоподъемности.

Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдель­ного механизма на современных автомобилях не применяются. Ра­нее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совместно с последовательно установленным фрикционным сцеп­лением.

Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

 

 

Фрикционные однодисковые сцепления. Фрикционным сцепле­нием называется дисковая муфта, в которой крутящий момент передается за счет силы сухого трения.

Широкое распространение на современных автомобилях полу­чили однодисковые сухие сцепления.

Однодисковым сцеплением называется фрикционная муфта, в которой для передачи крутящего момента применяется один ведомый диск.

Однодисковое сцепление (рис. 2, а) состоит из ведущих и ведомых деталей, а также деталей включения и выключения сцеп­ления. Ведущими деталями являются маховик 3 двигателя, кожух 1 и нажимной диск 2, ведомыми — ведомый диск 4, деталями вклю­чения — пружины 6, деталями выключения — рычаги 12 и муфта с подшипником 7. Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажим­ной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5. Это обес­печивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при вклю­чении и выключении сцепления. Ведомый диск 4 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 9 коробки передач.

Сцепление имеет привод, в который входят педаль 8, тяга 10, вилка 11 и муфта с выжимным подшипником 7. При отпущенной педали 8 сцепление включено, так как ведомый диск 4 прижат к маховику 3 нажимным диском 2 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным дис­ком. При нажатии на педаль 8 (рис.10, б) сцепление выключает­ся, так как муфта с выжимным подшипником 7 перемещается к маховику, поворачивает рычаги 12, которые отодвигают нажим­ной диск 2 от ведомого диска 4. В этом случае ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутя­щий момент.

 

Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плав­ность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.

В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конусной пружиной, установленной в центре нажимного диска.

Сцепление с периферийными пружинами несколько сложнее по конструкции (большое количество пружин). Кроме того, по­ломка одной из пружин в эксплуатации может быть не замечена, что приведет к повышенному изнашиванию сцепления.

Сцепление с одной центральной пружиной проще по конст­рукции и надежнее в эксплуатации. При центральной диафраг­менной пружине сцепление имеет меньшую массу и габаритные размеры, а также меньшее количество деталей, так как пружина кроме своей функции выполняет еще и функцию рычагов выклю­чения сцепления. Кроме того, она обеспечивает равномерное рас­пределение усилия на нажимной диск. Сцепления с центральной диафрагменной пружиной применяются на легковых автомобилях из-за трудности изготовления пружин с большим нажимным уси­лием при малых габаритных размерах сцепления.

Преимущество сцепления с центральной конической пружи­ной состоит в том, что нажимная пружина не соприкасается с нажимным диском и поэтому при работе сцепления меньше на­гревается и дольше сохраняет свои упругие свойства. Кроме того, благодаря конструкции нажимного механизма сцепление может передавать большой крутящий момент при сравнительно неболь­шом усилии пружины. Такие сцепления применяются на грузовых. автомобилях большой грузоподъемности.

Приводы фрикционных сцеплений могут быть механически­ми, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее применение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.

Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе. Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.

Гидравлические приводы, имея больший КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необ­ходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции, менее надежны в работе, более дорого­стоящи и требуют больших затрат при обслуживании.

Для облегчения управления сцеплением в приводах часто при­меняют механические усилители (в виде сервопружин), пневма­тические и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максималь­ное усилие выключения сцепления на 20...40 %.