Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Муфты свободного хода




Устройства, способные автоматически прекращать передачу кру­тящего момента, если ведомый вал начинает вращаться быстрее ведущего, называются муфтами свободного хода или обгонными муфтами. Такие устройства могут применяться в гидромеханических передачах, раздаточных коробках (рис. 8.1е)и других автомобильных конструкциях. Иногда они находят применение вместо дифферен­циалов.

Механизм, изображенный на рис. 12, имеет две роликовые МСХ, которые могут передавать крутящий момент одному или обоим выходным валам. К корпусу 7 подводится крутящий момент и через ролики 2, заклинивающиеся в сужающейся канавке, об­разованной ведущей и ведомой поверхностями, он может быть пе­редан ведомым элементам 3 и 6. Если применить такой механизм вместо межколесного дифференциала, то на повороте, когда одно из колес автомобиля начинает вращаться быстрее другого, связанный с ним ведомый элемент муфты будет вращаться быстрее другого ведомого элемента (а следовательно, быстрее корпуса муфты), пе­редающая крутящий момент к забегающему колесу МСХ разомк­нется, и забегающее колесо будет вращаться вхолостую.

Для обеспечения возможности движения автомобиля задним ходом, то есть для передачи крутящего момента, имеющего отри­цательный знак, канавки сужаются в обе стороны. Однако в этом случае во время движения автомобиля на повороте могла бы со­здаться ситуация, при которой связанное с отключившимся ведомым элементом муфты колесо автомобиля, имеющее большую угловую скорость, заставило бы ролики догнать ведущую поверхность канавки и заклиниться в направлении передачи тормозного крутящего мо­мента. Для предотвращения этого сепараторы 4 и 5, в которых находятся ролики, снабжены шипом 7 и боковой канавкой 8 (рис. 126), ограничивающими угол относительного поворота се­параторов величиной, не допускающей одновременного заклини­вания роликов в противоположных сужающихся частях ведущих

канавок.

Формально рассуждая, можно прийти к выводу, что из-за ес­тественного разброса радиусов колес, наличия дорожных неров­ностей, движения автомобиля по криволинейной траектории и т. п., при использовании МСХ вместо дифференциала в любой момент времени весь крутящий момент будет передаваться только на одно из колес. Однако тангенциальная эластичность шин в определенных пределах компенсирует разницу угловых скоростей, способствуя под­держанию замкнутого состояния обеих МСХ.

Из-за малого трения между деталями небольшим будет и угол трения, определяющий угол сужения ведущих канавок, который равняется 6—8°. При столь малом угле нормальная сила в контакте ролика с ведущей и ведомой поверхностями примерно в десять

Рис. 12. Механизм распределения мощности с ро­ликовыми МСХ

раз превышает касательную (тангенциальную) силу, обусловленную величиной передаваемого крутящего момента, что приводит к вы­соким значениям контактных напряжений. Поэтому простейшие МСХ, в которых используются заклинивающиеся тела качения, могут применяться только на самых легких автомобилях.

На тяжелых автомобилях иногда применяют конструкции с зуб­чатыми муфтами свободного хода. Один из вариантов такой кон­струкции показан на рис. 13. Корпус механизма 7 связан с ведущим кольцом 2. На торцах ведущего кольца (рис. 13 б) имеются пря­моугольные зубья, один из которых удлинен внутрь, образуя шпонку 10. Внутри ведущего кольца расположено центральное кольцо 6. На торцах центрального кольца (рис. 13 в) нарезаны трапецеидаль­ные зубья. На внешней поверхности кольца 6 сделана выемка ши­риной «а», которая охватывает шпонку 10 ведущего кольца (рис. 13 в). От осевого перемещения центральное кольцо удержи­вается упругим разрезным кольцом 7. По обеим сторонам ведущего кольца находятся две ведомые полумуфты 3, установленные с воз­можностью скольжения по шлицам ступиц 4. При помощи пружин полумуфты внутренними торцами прижимаются к ведущему и цент-

Рис. 13. Механизм распределения мощности с зубчатыми МСХ

ральному кольцам. На внутренних торцах полумуфт нарезаны зубья, взаимодействующие с зубьями ведущего и центрального колец. На­ружные прямоугольные зубья полумуфт зацепляются с прямоуголь­ными зубьями ведущего кольца, а внутренние трапецеидальные зубья полумуфт зацепляются с трапецеидальными зубьями центрального кольца. Особенностью конструкции является то, что зазор между трапецеидальными зубьями минимален, а между прямоугольными зубьями - значителен (рис. 13 г).

На поясок полумуфт 3 с небольшим натягом надеты упругие разрезные кольца 5. Замок колец 5 имеет ширину «в» (рис. 13 в)и охватывает шпонку 10 ведущего кольца 2. На торцах колец 5, об­ращенных к центральному кольцу 6, нарезаны трапецеидальные зубья, аналогичные трапецеидальным зубьям полумуфт 3 и вместе с ними входящие в зацепление с зубьями центрального кольца.

Если оба выходных вала вращаются с одинаковой угловой ско­ростью, то окружная сила передается на них прямоугольными зубья­ми ведущего кольца. В том случае, когда один из них приобретает большую угловую скорость, прямоугольные зубья ее полумуфты начнут перемещаться в большом окружном зазоре между зубьями ведущего кольца. Одновременно трапецеидальные зубья полумуфты начнут скользить по таким же зубьям центрального кольца, в ре­зультате чего полумуфта, сжав пружину, выйдет из зацепления. Высота зубьев, угол скоса трапецеидальных зубьев и зазор между прямоугольными зубьями подобраны таким образом, что полумуфта выйдет из зацепления раньше, чем будет выбран окружной зазор прямоугольных зубьев, в результате чего полумуфта расцепится с ведущим кольцом и, обгоняя его, начнет свободно вращаться. Кольцо 5 вначале будет повторять движение полумуфты, но затем упрется замком в шпонку 10 ведущего кольца и остановится, после чего полумуфта будет вращаться внутри кольца 5, а зубья кольца 5 окажутся напротив зубьев центрального кольца 6 (рис. 13 в). Если бы кольца 5 отсутствовали, то полумуфта, обогнав ведущее кольцо на один зуб, под действием пружины начала бы включаться, а затем тут же снова выключаться, то есть работа механизма сопро­вождалась бы шумом и ударными нагрузками.

Радиальные отверстия 8 в ведущем кольце позволяют обжать кольцо 7 при демонтаже центрального кольца. Втулка 9 ограни­чивает смещение ступиц 4 внутрь при монтаже выходных валов, когда их шлицы не совпадают с впадинами внутренних шлицев ступиц.

В данных механизмах скольжение зубьев происходит при от­сутствии на них полезной нагрузки, вследствие чего такие МСХ имеют высокую долговечность.

Использование МСХ вместо межколесных дифференциалов ре­шает многие вопросы, но не лишено недостатков, так как при различных скоростях вращения колес весь крутящий момент пе-

редается на одно отстающее колесо. Из этого обстоятельства вы­текают следующие неприятные следствия:

приходится увеличивать диаметр выходных валов; при движении автомобиля на повороте в результате подвода крутящего момента только к внутреннему колесу возникает мо­мент, препятствующий повороту;

большая тяговая сила, реализуемая на повороте только одним внутренним колесом, может разрушить непрочную опорную по­верхность, и вместо повышения проходимости автомобиля может произойти ее снижение.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 448. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия