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

Вязкостные муфты




Анализ конструкций и свойств дифференциалов показывает не­возможность идеального распределения ими крутящих моментов во всех условиях движения. При этом надо учитывать, что изменять соотношение между величинами крутящих моментов, подводимых к колесам, необходимо не только для повышения проходимости автомобиля, но и с других точек зрения. В частности, работа диф­ференциала в некоторых случаях оказывает заметное влияние на устойчивость движения автомобиля на больших скоростях. Отрыв колеса от дороги после наезда на неровность приводит к тому, что подводимый к нему крутящий момент, в этой ситуации, вызывает большое угловое ускорение. Сохраняющее контакт с дорогой про­тивоположное колесо будет реализовывать крутящий момент, обус­ловленный инерционным моментом поднявшегося в воздух колеса. Через некоторое время колесо, разогнавшееся в воздухе, опустится на дорогу и резко затормозится до прежней (до отрыва от дороги) скорости. При этом на автомобиль со стороны опустившегося колеса, будет действовать значительная продольная толкающая сила, спо­собная нарушить устойчивость движения.

Многие современные дорожные автомобили имеют весьма боль­шую мощность двигателя, которая позволяет при разгоне на низших передачах доводить колеса до буксования на дорогах, обеспечи­вающих высокое сцепление. В этих условиях даже не очень большое различие в коэффициентах сцепления левого и правого ведущих колес при наличии обычного дифференциала ощутимо снижает суммарную тяговую силу и, следовательно, динамические качества автомобиля. Поэтому в настоящее время вопросу регулирования соотношения крутящих моментов, подводимых к колесам, уделяется большое внимание. Одним из путей решения данного вопроса яв­ляется применение вязкостных муфт.

Вязкостная муфта (рис. 14), по существу, является разновид­ностью многодисковых фрикционов, но разновидностью весьма спе­цифичной. Подобно фрикционам, она имеет ведущие и ведомые диски, свободно, с небольшим зазором, посаженные, с возможно-

стью скольжения, на шлицы корпуса и вала соответственно. Внут­ренняя полость муфты герметически уплотнена и на 75—90% за­полнена полиметилсилоксановой жидкостью. Наиболее важными характеристиками этой жидкости, определяющими свойства муфты, являются очень высокая вязкость (30 000-200 000 сантистокс) и большой коэффициент теплового расширения. Как показано на рис. 14 б, для увеличения взаимодействия жидкости с дисками по­следние снабжены прорезями.

В тех случаях, когда при движении автомобиля выходные валы межколесного дифференциала вращаются с одинаковыми скорос­тями, муфта не оказывает влияния на его работу. Если же одно из колес начнет буксовать, то ведущие и ведомые диски начнут скользить друг относительно друга, а находящаяся между ними жидкость вследствие своей вязкости будет препятствовать этому. Ввиду высокой вязкости жидкости крутящий момент вязкостного трения будет значителен. Одновременно происходит сближение не­которых дисков, сопровождающееся возрастающим моментом тре­ния. Законы движения высоковязких жидкостей и их взаимодействия со стенками довольно сложны. В первом приближении эффект сближения дисков можно объяснить следующим образом. При оди-

Рис. 14. Шестеренчатый дифференциал с вязкос­тной муфтой

наковых скоростях ведущих и ведомых дисков зазоры между ними распределяются случайным образом. После начала скольжения ди­сков в зазорах между ними начинают скользить слои жидкости. Между теми дисками, где зазоры минимальные, градиент скорости скольжения слоев жидкости будет наибольшим, а давление — на­именьшим, что и вызовет сближение дисков.

По истечении некоторого времени буксования в муфте темпе­ратура рабочей жидкости повышается, что может вызвать резкое увеличение давления рабочей жидкости и передаваемого муфтой крутящего момента. Это явление носит название «хамп» (блоки­ровка). Полная блокировка муфты обычно не требуется и к тому же вызывает большие механические нагрузки. Поэтому в большин­стве случаев ее предотвращают, увеличивая объем воздуха в муфте, применяя менее вязкие жидкости, устанавливая между одноимен­ными дисками дистанционные кольца, ограничивающие величину их сближения.

Вязкостная муфта может исполь­зоваться для изменения степени бло­кировки дифференциала, соединяя непосредственно два выходных вала (рис. 15), или выступать в роли ме­ханизма распределения мощности. Многие современные легковые авто­мобили, выполненные по схеме 3 на рис. 1.3, имеют вязкостную муфту (расположенную в коробке отбора мощности или даже встроенную в кар­данную передачу), которая при отсут­ствии буксования передних колес от­ключает задние. При пробуксовке пе­редних колес муфта включает заднюю ветвь трансмиссии, причем на задние колеса при этом может передаваться до 95% крутящего момента.

На рис. 16 показана конструкция, распределяющая крутящий момент между передними и задними колесами автомобиля при помощи несимметричного дифференциала 4. Вязкостная муфта 2 включена наиболее рациональным способом между выходными ва­лами дифференциала / и 3. Крутящий момент с вала / на передний мост передается при помощи цепной передачи 5, которая при боль­шом межосевом расстоянии рациональнее зубчатой передачи.

На рис. 17 показан узел трансмиссии, передающий крутящий момент к задним колесам полноприводного легкового автомобиля ограниченной проходимости. Вал, передающий крутящий момент передним колесам (на рисунке не показан), постоянно связан с корпусом / вязкостной муфты. Вал 2 муфты соединен с ведущей

Рис. 15. Схема передачи момента в межколесном дифференциале с вязкостной муфтой

Рис. 16. Схема передачи момента в межосевом дифферен­циале с вязкостной муфтой

шестерней главной передачи 3, с выходного вала /которой крутящий момент передается на дифференциал 6. Если передние и задние колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями, то вяз­костная муфта не передает крутящий момент на вал 2 и задние колеса автомобиля не являются ведущими. Но как только передние колеса вследствие буксования увеличат свою угловую скорость по отношению к задним колесам, муфта тут же снимет часть крутящего момента с передних колес и передаст ее задним колесам, превратив автомобиль в полноприводный. Такая конструкция позволяет ав­томобилю, с одной стороны, полнее использовать высокую мощность двигателя, особенно на дорогах, имеющих пониженный коэффи­циент сцепления, а с другой стороны, повышает безопасность ав­томобиля, уменьшая на скользких дорогах опасность срыва колес в буксование при недостаточно квалифицированном управлении двигателем.

Однако при движении автомобиля на повороте может иметь место заметная разница частот вращения передних и задних колес, что может привести к повышению степени блокирования вязкостной муфты. Если при этом автомобиль начнет тормозить, то наличие силовой связи передних и задних колес может привести к пере­распределению тормозных моментов на передних и задних колесах и отрицательно сказаться на устойчивости и управляемости авто­мобиля. Поэтому на автомобилях такого типа (не предназначенных для движения по неусовершенствованным дорогам и бездорожью) для прерывания связи между передними и задними колесами в

Рис. 17. Механизм распределения мощности с шестерен­чатым дифференциалом, вязкостной муфтой и блокируемой

момент торможения используют муфту свободного хода 5. Наличие такой муфты исключает автоматическое подключение задних колес при движении задним ходом. Для устранения этого недостатка в изображенную на рис. 17 конструкцию введена блокировка муфты свободного хода при помощи устройства 4.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 554. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


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