Электромагнитная муфта сцепления для автомобилей малой мощности. Муфта электромагнитная сцепления

Лабораторная работа № 1 исследование работы электромагнитной фрикционной муфты сцепления

Цель работы: Изучение принципов работы электромагнитных фрикци­онных муфт. Исследование работы многодисковой электромагнитной фрикционной муфты управления.

Общие указания

Электромагнитные муфты управления используются для соединения и разъединения ведущего и ведомого валов, регулирования частоты вра­щения и момента, а также для зашиты приводов от перегрузок в слу­чае поломки оборудования.

На предприятиях автомобильного транспорта электромагнитные муф­ты управления находят широкое применение в технологическом обору­довании. В диагностических стендах с беговыми барабанами электро­магнитные муфты используются для подключения инерционных масс, в электрических гайковертах для регулирования момента затяжки резьбовых соединений, в электрических подъемниках, тельферах, кранах и конвейерах - для уменьшения времени выбега, в обкаточных стен­дах - для подключения ДВС к нагрузке и т.д.

На автомобилях электромагнитные муфты используют в качестве механизма сцепления, а также для подключения вспомогательного обо­рудования к силовой установке.

Простейшая конструкция электромагнитной фрикционной муфты пред­ставлена на рис. I. Постоянное напряжение U подводится к щеткам, скользящим по контактным кольцам 1, соединенным с выводами обмот­ки 2. Обмотка имеет цилиндрическую форму и окружена магнитопровод дом ведущей части 3 муфты. Направляющая втулка 7 имеет выступ 6, который входит в лаз 8 ведомой полумуфты 5, которая может переме­щаться вдоль оси, оставаясь соединенной с валом 10.

В обесточенном состоянии пружина 9 упирается в направляющую втулку 7, жестко закрепленную на валу 10, и отодвигает подвижную часть полумуфты 5 в право. При этом поверхности трения (диски 4) не соприкасаются, и ведомый вал 10 разобщен с ведущим валом 11.

При подаче на обмотку управляющего напряжения возникает магнит­ный поток Ф. На полумуфты 3 и 5 выполненные из магнитомягкого материала, начинает действовать электромагнитная сила, притягива­ющая их друг к другу. Таким образом, полумуфты и обмотка представ­ляют собой электромагнит. Между дисками 4, жестко соединенными с полумуфтами 3 и 5, возникает сила нажатия, обеспечивающая необхо­димую силу трения и их надежное сцепление.

Элементарный момент трения dMTP=KTPPудπR2dR,

где Pуд - давление на поверхности трения, Па;Ктр - коэффициент трения; R - текущий радиус поверхности трения, м. Результирующий момент, развиваемый муфтой,

где

Rвш, RBT внешний и внутренний радиусы трущихся поверхностей дисков 4, обычно β= 0,3 - 0,8.

В процессе пуска момент, который должен быть передан муфтой, возрастает, так как кроме статического, момента нагрузки Мн необ­ходимо передать динамический момент Мдин. При этом проскальзыва­ние поверхностей трения должно быть небольшим, иначе они могут выйти из строя из-за нагрева до высокой температуры. В режиме пуска

где I - момент инерции подвижных частей, кг*м2; ω – угловая частота вращения, 1/с; К3– коэффициент запаса, учитывающий возрастание момента муфты при пуске. Значение К3для различных видов нагрузок приведено ниже:

Вид нагрузки К3

Металлорежущие станки……………………1,25 - 2,5

Краны, подъемники…………………………3-5

Центробежные насосы……………...............2-3 Воздуходувки………………………………..1,25-2

Рис.1. Электромагнитная фрикционная муфта:

I- контактные кольца: 2 - обмотка; 3 - магнитопровод ведущей части муфты; 4 - диски сцепления; 5 - подвиж­- ный магнитопровод ведомой части муфты; 6 - выступ на- правляющеи части втулки: 7 - направляющая втулка; 8 - паз ведомой полумуфты; 9 - пружина; 10 - ведомый вал; II- ведущий вал

При большом передаваемом моменте для уменьшения габаритных размеров муфты применяется многодисковая система (рис. 2). Диски 4 связаны с ведущей частью полумуфты 3 и могут свободно переме­щаться вдоль направляющих 5. Диски 6, связанные с электромагни­том ведомой части, также могут перемещаться по направляющим 2. В данной конструкции магнитный поток, создаваемый обмоткой 7 не проходит через диски, в замыкается через ведомую полумуфту-магнитопровод 8 и якорь 1, что позволяет уменьшить зазор электромагнита.

Момент, развиваемый такой муфтой

MTP=Mд(n-1),

где Мд– момент трения одной пары дисков; n – общее число дисков.

Рис.2. Многодисковая электромагнитная фрикционная муфта; 1 - якорь; 2 - направляющие ведомой муфты; 3 - ведущая полумуфта; 4 - ведущие диски; 5 - направляющие ведущей полумуфты; 6 - ведомые диски; 7 - обмотка; 8 - ведомая полумуфта-магнитопровод; 9 - ведомый вал; 10 - ведущий вал

Видоизменением электромагнитной муфты является электромагнит­ный тормоз. В обесточенном состоянии пружина создает необходимое давление на диски трения, и вал надежно заторможен. Для освобож­дения вала необходимо подать напряжение на электромагнит, преодо­левающий силу пружины. При остановке вращающегося вала вся кине­тическая энергия превращается в тепло.

где I – момент инерции подвижных частей; ω0– начальная угловая скорость; Мтр– момент трения; αтр– угол поворота вала, при ко­тором происходит торможение; С – удельная теплоемкость материала дисков; m – масса диска; n – число дисков; θдоп– допустимая тем­пература материала диска; θ0– температура окружающей среды. Та­ким образом, можно рассчитать параметры электромагнитного тормоза с точки зрения нагрева.

При включении фрикционной электромагнитной муфты различают три этапа. Первый этап - с момента подачи напряжения до момента сопри­косновения дисков. Длительность этого этапа определяется только параметрами самой муфты.

Второй этап – с момента соприкосновения дисков до окончания их проскальзывания относительно друг друга. Для определения длитель­ности второго этапа рассмотрим уравнения движения ведущих и ведо­мых частей

где I1и I2- моменты инерции ведущей и ведомой частей; ω - уг­ловая скорость ведущей части передачи; ω2- угловая скорость ве­домой части передачи; Мд- момент, развиваемый электродвигателем; Мтр- момент трения в муфте; Мн- момент нагрузки на ведомой части муфты.

Введем скорость скольжения ωcведущей части относительно ве­домой ωc= ω1- ω2.

Тогда уравнение движения системы примет вид

где I – момент инерции всех движущихся частей; m2- момент дви­гателя; МН- момент сопротивления.

На третьем этапе (разгон) ведущая и ведомая части муфты жестко связаны. Время разгона определяется уравнением

Временем включения муфты называется промежуток времени от мо-мента подачи напряжения на электромагнит до достижения вращающим моментом 0,9 установившегося значения.

Время включения возрастает с увеличением габаритов муфты, по­стоянной времени электромагнита хода якоря, числа дисков и обыч­но находится в пределах от 0,07 до 0,3 с.

Время отключения представляет собой промежуток времени от обесточивания электромагнита до спада вращающего момента до 0,05 номинального значения. Это время увеличивается с ростом габарит­ных размеров муфты, магнитного потока и колеблется от 0,1 до 0,4 с.

При отключении муфты на контактах коммутирующего аппарата воз­никает дуга, которая замедляет процесс отключения и вызывает силь­ную эрозию контактов. При быстром обрыве дуги возможно возникнове­ние перенапряжения и пробой обмотки. Для облегчения процесса от­ключения обмотка имитируется разрядным резистором.

studfiles.net

Электромагнитная бесконтактная муфта сцепления

 

О П И Т. А Н И Е 257952

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 22Л!.1968 (Ko1219600125-27) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 20.Х1.1969. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 7.XII.1970

Кл. 47с, 15

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК F 166

УДК 621.825.5(088.8) Авторы изобретения

В. И. Королев и А. В. Сясин

Заявитель

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ БЕСКОНТАКТНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ

Изобретение предназначено для включения передачи момента от ведущего вала к ведомому.

Известны электромагнитные бесконтактные муфты сцепления, содержащие корпус, катушку электромагнита, два ферромагнитных ротора, установленных с обеих сторон катушки с минимальным зазором между зубцами.

Один из роторов связан с ведущим валом, а другой — с ведомым. Однако известные муф- 10 ты имеют невысокий к. п. д., что связано со значительным трением в радиально-упорных подшипниках, возникающим вследствие действия силы притяжения ферромагнитных роторов друг к другу, и ограниченный передаточный момент, что суживает область использо вания муфты.

Предлагаемая муфта отличается тем, что ферромагнитные роторы выполнены в виде концентрично расположенных один в другом с минимальным радиальным зазором стаканов, цилиндрические части которых имеют продальные шлицы, образующие одинаковое количество зубьев с равным угловым шагом.

Причем роторы связаны с валом передаточной парой вращения.

Это обеспечивает увеличение нагрузочной способности муфты, повышает к. п. д. и надежностьть р а боты.

На чертеже изображена предлагаемая муфт.а.

Она состоит из разборного корпуса 1, в который помещены катушка электромагнита

2 с сердечником 3, зафиксированным относительно корпуса шпонкой 4, два ферромагнитных ротора 5 и б с перпендикулярными зубцами 7 и 8, образующими зубчатые венцы.

Зубчатый венец одного ротора установлен концентрично относительно зубчатого венца другого ротора с минимальным радиальным зазором. Ферромагнитные роторы связаны с входным 9 и выходным 10 валами соответственно передаточными парами ll и 12. Роторы установлены на шарикоподшипниках 13 и 14, а входной и выходной валы — на шарикоподшипниках 15 и 16. Выходные проводники 17 катушки 2 распаиваются на колодку 18.

Муфта работает следующим образом, При отсутствии напряжения на катушке электромагнита вал 9 через передаточную пару 11 свободно вращается вместе с ротором 5 относительно ротора 6 п вала 10, связанных передаточной парой 12. При подключении муфты к источнику питания катушка образует магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через сердечник, ферромагнитные роторы, их зубцы и зазор I . Требуется приложить усилие на преодоление магнитного поля, что257952 бы повернуть один зубчатый ротор относительно другого.

Так образуется бесконтактное магнитное зацепление, При этом силовые магнитные линии, проходящие через зазор р от зубца 7 к зубцу 8 направлены перпендикулярно оси муфты и равномерно распределены по всей окружности роторов. При работе муфты под нагрузкой зубцы ведущего и ведомого роторов смещаются на некоторый угол, обусловленный нагрузочным моментом. Вследствие этого, направление силовых магнитных линий также смещается, стремясь занять положение, параллельное касательной вращения подшипников.

Это разгружает подшипники и уменьшает в них силу трения. Кроме того, при данной конструкции уменьшаются магнитные потери, так

IcBK магнитный поток проходит через зазор по всей длине зубцов, что способствует повышению к. п. д. муфты. Передаточные пары от вала к ротору позволяют одновременно повысить передаточный момент муфты и сохранить передачу входного вала к выходному неизменной или изменить ее в заданном отношении.

Кинематика муфты следующая.

От ведущего вала вращается ведущий ферромагнитный ротор со скоростью, например, большей, чем скорость вала в передаточное число раз. При включении питания на муфту ведомый ферромагнитный ротор входит в неконтактное магнитное зацепление с ведущим ротором и вращается синхронно с ним. Однако момент, передаваемый на выходной вал ведомым,ротором, будет в передаточное число

5 раз, больше, так как выходная пара работает на уменьшение оборотов.

Предлагаемая конструиция муфты может быть использована в различных приводных системах в качестве муфты сцепления или

10 предохранительной муфты .проскальзывания с регулируемым (по напряжению) моментом.

П редм ет изобретения

1. Электромагнитная бесконтактная муф15 та сцепления, содержащая корпус, катушку электромагнита и установленные с обеих ее сторон ферромагнитные роторьг, один из которых связан с ведущим валом, а другой— с ведомым, отличающаяся тем, что, с целью

20 увеличения ее нагрузочной способности. повышения к. п. д. и надежности работы, ферромагнитные роторы выполнены в виде концентрично расположенных один в другом с минимальным радиальным зазором стаканов, ци25 линдрические части которых имеют продольные шлицы, образующие одинаковое количество зубьев с равным угловым шагом.

2. Муфта по,п. 1, отличающаяся тем, что каждый из роторов связан с соответствующим

З0 валом при помощи передаточной пары вращения.

257952

DudS

Составитель А. Шаповаленко

Редактор Л. Мутовкина Техр® 3. Н. Тараненко Корректор А. П. Васильева

Заказ 260/184ь Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент».

   

www.findpatent.ru

Центробежное и электромагнитное сцепление.

 Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д. Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Во всех рассмот­ренных ранее сцеплениях сила сжатия ведущих и ведомых деталей постоянна, так как создается усилием пружин. Она не зависит от передаваемого через сцепление крутящего момента. Поэтому при выключении сцепления всегда приходится преодолевать одно и то же усилие пружин, независимо от значения крутящего момен­та, которое обусловлено условиями движения автомобиля. Это зна­чительно усложняет работу водителя. Снижение затрат физических усилий при выключении сцепле­ния достигается применением полуцентробежных и центробеж­ных сцеплений. Полуцентробежным называется фрикционное сцепление, в ко­тором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется совместно пружинами и центробежными грузиками. В полуцентробежном сцеплении (рисунок 2.13) применяются более слабые (по сравнению с обычным сцеплением) нажимные периферийные пружины 2 и центробежные грузики 1, выполненные как единое целое с рыча­гами выключения сцепления. Усилие сжатия от центробежных гру­зиков зависит от скорости их вращения, т.е. от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Чем больше частота вращения колен­чатого вала, тем больше центробежные силы, действующие на грузики, и тем больше усилие, создаваемое грузиками, и наобо­рот. Поэтому при трогании автомобиля с места для удержания педали сцепления в выключенном состоянии, когда частота вращения коленчатого вала низкая, требуется небольшое усилие. Но при переключении передач, особенно при высоких скоростях дви­жения автомобиля, к педали сцепления необходимо приклады­вать значительное усилие для преодоления суммарной силы сжа­тия пружин и центробежных грузиков. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях с небольшой скорос­тью сцепление может пробуксовывать, что приводит к снижению его долговечности. В связи с этим полуцентробежные сцепления на современных автомобилях применяются очень редко. Центробежным называется фрикционное сцепление, в кото­ром сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется центро­бежными грузиками. Центробежное сцепление является разомкнутым. Оно выклю­чено при неработающем двигателе и выключается автоматически при малой частоте вращения коленчатого вала. При выключенном сцеплении реактивный диск 2 (рисунок 2.13) находится на некотором расстоянии от нажимного диска 7. Положение реактивного диска обусловлено рычагами 5, концы которых упираются в выжимной подшипник муфты 6 выключения, а муфта фиксируется упором 7. Нажимной диск подтягивается к реактивному диску отжимными пружинами 8. Это обеспечивает необходимый зазор между нажим­ным диском 7, ведомым диском 10 и маховиком 11 двигателя. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигате­ля центробежные грузики 9 под действием центробежных сил рас­ходятся. Грузики упираются хвостовиками в нажимной 1 и реак­тивный 2 диски, перемещают нажимной диск к маховику, созда­вая при этом давление на ведомый диск 10. При небольшой де­формации пружин 4, что происходит даже при незначительном увеличении частоты вращения коленчатого вала, рычаги 5 вы­ключения поворачиваются на своих опорах и между концами ры­чагов 5 и выжимным подшипником муфты 6 выключения образу­ется необходимый зазор. При торможении автомобиля до полной остановки сцепление автоматически выключается и исключает остановку двигателя. При переключении передач сцепление выключается с помощью педа­ли. Торможение автомобиля двигателем при малых скоростях дви­жения (на спуске, при движении накатом) возможно только при перемещении упора 7, для чего имеется специальный привод с места водителя. В этом случае сцепление включается нажимными пружинами 4, установленными между реактивным диском 2 и кожухом 3, и сцепление становится постоянно замкнутым. Центробежное сцепление обеспечивает плавность включения при трогании автомобиля с места и автоматическое выключение при снижении частоты вращения коленчатого вала до минималь­ного значения, препятствуя остановке двигателя. Однако сцепление может пробуксовывать при малых скоростях движения авто­мобиля в тяжелых дорожных условиях.   Рисунок 2.13 – Конструкция полуцетробежного и центробежного сцепления а – полуцентробежное сцепление; б — схема; в — конструкция; 1 — нажимной диск; 2— реактивный диск; 3 — кожух; 4, 8 — пружины; 5 — рычаг; 6 — муфта; 7 — упор; 9 — грузики; 10 — ведомый диск; 11 —маховик. Электромагнитные сцепления.Электромагнитным называется сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуще­ствляется электромагнитными силами. Электромагнитные сцеп­ления являются постоянно разомкнутыми. Схема электромагнитного фрикционного сцепления представ­лена на рисунке 2.14. Нажимной диск 2 соединен пальцами с диском 4, в котором находится электромагнит 8. К электромагниту подво­дится ток от генератора через щетки 7 и контактные кольца 5. Якорь 3 электромагнита закреплен на кожухе 1 сцепления, кото­рый связан с маховиком // двигателя. При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя сцеп­ление выключено пружинами 9. При увеличении частоты враще­ния коленчатого вала ток, подводимый к электромагниту, созда­ет магнитное поле, и электромагнит притягивается к якорю. Вме­сте с электромагнитом перемещается нажимной диск 2, который прижимает ведомый диск 10 к маховику 11 двигателя, и сцепле­ние включается. При переключении передач сцепление выключается контакт­ным устройством, которое находится в рычаге переключения пе­редач и прерывает поступление тока в электромагнит. Муфта 6 предназначена для блокировки сцепления при пуске двигателя буксированием автомобиля. Рисунок 2.14 – Схема электромагнитного порошкового (а) и фрикционного (б) сцепления; а: А, Б, В — зазоры; 1 — ведущая часть; 2 — неподвижный корпус; 3 — обмотка возбуждения; 4 — ведомая часть б: 1— кожух; 2 — нажимной диск; 3 — якорь; 4 — диск; 5 — кольцо; 6 — муфта; 7— щет­ки; 8 — электромагнит; 9 — пружина; 10 — ведомый диск; 11 — маховик   Электромагнитное порошковое сцепление получило некоторое распространение на автомобилях малого класса. Ведущим элементом сцепления является маховик с закрепленными на нем магнитопроводами с обмотками возбуждения. Ведомый диск закреплен на ведущем вале коробки передач. Между магнитопроводами и ведомым диском имеется воздушный зазор, в который вводится специальный фрикционный порошок, обладающий высокими магнитными свойствами. При отсутствии тока в обмотках возбуждения между ведущими и ведомыми элементами сцепления силовой связи нет — сцепление выключено. Если к обмоткам возбуждения подводится электрический ток, то за счет образования магнитного поля, частицы порошка выстраиваются по силовым линиям магнитного поля, и создается силовое взаимодействие между ведущими и ведомыми элементами сцепления. Силовая связь зависит от силы тока, поступающего в обмотку возбуждения. Основное достоинство такой конструкции заключается в том, что управление сцеплением можно перенести с педали сцепления на ручной, кнопочный вариант управления, что актуально для водителей с ограниченными физическими возможностями. Электромагнитные сцепления относятся к сцеплениям с авто­матическим управлением, у которых педаль сцепления на автомо­биле обычно отсутствует. Автоматическое управление сцеплением может быть обеспечено применением вакуумного, пневматичес­кого, гидравлического, электрического или комбинированного приводов.

megapredmet.ru

Бесконтактный электромагнитная муфта сцепления

 

рц738О63

Союз Советских

Социалистинеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р4 70891

I (22) Заявлено 050877 (21) 2514871/24-07

Н 02 K 49/06 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано ЗООЬ80. Бюллетень М 20 (53) /PE б 21, 815. 5 (088.8) Дата опубликования описания 3005.80 (72) Автор изобретения

С . Д. Истомин (71) Заявитель (54) BECKQHTAKTHAH ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА

СЦЕПЛЕНИЯ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным электромагнитным муфтам, и предназначено преимущественно для работы в агрессивной среде при высо- 5 кой температуре и при высоком и низком давлении и может быть использовано, например, в машиностроении, в механизмах перегрузки ядерных реакторов для сцепления и расцепления 1О двух вращающихся механически не связанных валов при значительном изменении момента нагрузки на выходном валу при изменении направления вращения. 15

Например, установка топливных сборок ядерных реакторов проИсходит при малом вращающем моменте, а извлечение пакетов при значительно большем моменте. Это вызвано необходи- 2О мостью уверенного извлечения пакетов и исключения поломки механизма при установке пакетов в активную зону. В последнем случае при выходе из строя конечного выключателя боль- 25 шой момент может изогнуть пакет и последующее извлечение его будет невозможно.

По основному авт.св.9470891 известна бесконтактная электромагнитная муфта сцепления, содержащая коаксиально установленные зубчатые ведущую полумуфту и ведомую полумуфту.Ведомая полумуфта выполнена в виде двух секций. Секции .установлены со смеще нием одна относительно другой по угловому положению на половину зубцового деления. Обмотки управления размещены в стенке герметичного цилиндра. Муфта не позволяет передать максимальный момент в режиме неизменной скорости, а для изменения уставки предельного момента при изменении направления вращения необходимо изменять ток муфты путем изменения подводимого напряжения к обмоткам управления, Это ограничивает область использования муфты, усложняет схему управления и снижает надежность работы муфты;

Целью изобретения является ðàñширение функциональных возможностей муфты и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что одна из секций ведомой полумуфты установлена с возможностью углового перемещения относительно другой секции. За счет такого исполнения ведомой полумуфты достигается автома" тическое изменение уставки предель738063 ного момента муфты при перемене направления вращения.

На фиг.l показана муфта в разрезе; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — взаимное положение зубцов полумуфт при передаче максимального момента; на фиг.4 — взаимное положение зубцов полумуфт при передаче минимального момента; на фиг.5 — кривые зависимости момента от угла рассогласования зубцов полумуфт при различных направлениях вращения.

Бесконтактная электромагнитная муфта сцепления состоит из герметичного цилиндрического корпуса 1 с немагнитными вставками 2. В стенку кор пуса.l встроены две обмотки управления 3. Внутри корпуса 1 установлены концентрично с зазором элементы сцепления 4 и 5 с зубцами 6, 7. Элементы сцепления 4 и 5 связаны соответственно с валами 8, 9. Наружный элемент сцепления 4 (ведущая полумуфта) разделен в аксиальном направлении немагнитными вставками (кольцами) 10.

Кольца 10 чередуются с магнитныМи зубчатыми кольцами 11. Внутренний элемент сцепления 5 (ведомая полумуфта) выполнен в виде двух, секций

12, 13. Секция 12 жестко соЕдинена с валом 9, а секция 13 элемейта сцепления 5 подвижна по угловому положению относительно секции 12 с помощью подшипников 14 íà угол, лежащий в диапазоне 0 -%/Z (Е - число зубцов муфты) .

В секции 13 сделан секторный паз

15, а на валу 9 выступ (шпонка) 16, который входит в паз 15. Величина секторного паза 15 ограничйвает степень угловой подвижностн секции

13 относительно секции 12."."

Вращение элементов сцепления 4 и 5 относительно корпуса 1 и относи тельно друг друга происходит в подшипниках 17-20.

Работает муфта следующим образом.

При пропускании йостояниого тока по обмотке управления 3 по магнитопроводу элементов сцепления 4, 5 проходит магнитный поток по цепи : корпус 1, зубчатые кольца 11, зубцы б элемента 4, рабочий воздушный зазор, зубцы 7 элемента сцепления 5 (путь потока показан на фиг. 1 пунктирной линией).

В рабочем воздушном зазбре между зубцами 6 и 7 возникают электромагнитные силы, стремящиеся удержать зубцы:7 элемента сцепления 5 против зубцов 6 элемента сцепления 4, При вращении ведущего вала 8 элемента сцепления 4 вместе е ним вращается вал 9 элемента сцепления 5.

В режиме перецачи максимальново момента, что соответствует вращению по часовой стрелке на фиг.3, усилие, передаваемое иа вАл 9, складывается из усилий секций 12 и 13 элемента сцепления 5. Характеристика момента в этом режиме показана на фиг.5 в первом квадранте (сплсяаная линия) .

При превышении момента нагрузки над моментом муфты элемент сцепления 5 проскальзывает относительно элемента сцепления 4 и ведомый вал 9 останавливается, хотя ведущий вал 8 продолжает вращаться. Тем самым прдохраняет-sr от поломки исполнительный механизм и приводной двигатель.

В режиме передачи минимального момента, что соответствует вращению

Увеличение минимального момента осуществляется уменьшением угла рассогласования между секциями 12 и 13 за счет уменьшения ширины секторного паза 15. При угле секторного паза

15, раВном нулю, муфта передает максимальный момент в обе стороны вращения.

40

Бесконтактная электромагнитная муфта при работе не требует обратных связей и дополнительных датчиков для смены уставки предельного момента при изменении направления вращения. Упрощается схема управления муфтой, так как отсутствуют коммутаци— онные элементы для изменения тока муфты. Повышается надежность работы муфты и мехайизмов, в которых работает муфта при длительной эксплуатации.

Формула изобретения

Бесконтактная электромагнитная муфта сцепления по авт.св. 9470891 отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, одна из секций ведомой полумуфты установлена с возможностью углового перемещения относительно другпй секции. бО против часовой стрелки на фиг.4, усилие, передаваемое на вал 9, равно усилию одной секции 12. Секция 13 в данном режиме работы не участвует, так как она свободно проворачивается относительно секции 12 и, соответственно вала 9 (пунктирная кривая

1 на фиг.5) на угол, равный n/Z

20. Выступ 16 вала 9 скользит по пазу

15 секций 13 ° Характеристика момента в этом режиме показана на фиг.5 в третьем квадранте. Показанная характеристика соответствует максимальному

g5 углу смещения секции 13 относительно секции 12.

При повышении момента нагрузки над моментом муфты, элемент сцепления 5 проскальзывает относительно элемента сцепления 4 и .ведомый вал 9 останавливается. Механизм и исполнительные органы предохраняются от поломки.

738063

1б

1г

12

ЦНИИПИ Заказ 2825/34

Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

   

www.findpatent.ru

Электромагнитная муфта сцепления для автомобилей малой мощности

 

Класс бЗс, 1605

М 86967

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Иностранец Бруно Ланге (Германия) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ

ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Заявлено 12 февраля 1949 года за № 385402 в Гостехнику GGCP

Опубликовано 31 августа 195Î года

Известные электромагнитные муфты сцепления для автомобилей малой мощности, выполненные в виде двух дисков, один из которых является электромагнитом, а другой якорем, не дают возможности использовать их в качестве коробки перемены передач.

Предлагаемая муфта сцепления отличается от известных тем, что оча может быть использована и в качестве муфты и в качестве коробки перемены передач.

На фиг. 1 изображен торцевой вид муфты со стороны карданного вала; на фиг. 2 — разрез муфты по линии — 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — схема управления муфтой.

На рабочем валу 1 двигателя расположены жестко монтированный ведущий элемент муфты, выполненный в виде магнита 2 с обмоткой 8, и свободно сидящий ведомый элемент муфты — якорь 4 с двумя упорами 5 и двумя цилиндрическими винтовыми пружинами б. Последние взаимодействуют с упорами 5 и с двуплечим рычагом 7, жестко связанным с карданным валом 8 автомобиля, соосным с валом двигателя.

Предупреждение обратного вращения якоря муфты осуществляется двумя собачками 9.

Контактное устройство управления муфтой выполнено в виде семи изолированных контактных колец 10, 11, 12, 18, 14, 15 .и lá, укрепленных на валу 1 двигателя и взаимодействующих с угольными щетками 17.

Щетки включены в электрическую цепь муфты через распределительную доску 18 с четырьмя контактами 19 и рычагом переключения 20, шунтированным омическим сопротивлением или конденсатором 21 для устранения искрения угольных щеток. Изолированные от вала контактные кольца 10, 14, 15 и lб снабжены медными контактным и пластинами по всей окружности, а кольца 11, 12 и 18 пластинами, занимающими пс следовательно /8, /а и /8 окружности. Контактное кольцо 10 связано электрически с контактными пластинами колец 11, 12, 18 и 14, щетки которых соединены с контактами 19 распределительной доски.

Электрический ток от источника питания подводится к кольцу 10 и контактным пластинам колец il, 12, l8 и 14, а через них к контактам 19 распределительной доски 18 и далее

% 86967 к обмотке магнита 2. Последовательной перестановкой рычага переключения 20 соответственно изменяется продолжительность воздействия электромагнита муфты 2 на якорь 4, т. е..продолжительность связи вала двигателя с карданным BBJIoMI в течение одного оборота двигателя. В период включения магнита 2 якорь 4 муфты сжимает пружины б, воздействуя через них на рычат 7 карданного вала, а в остальное время происходит преобразование мощности двигателя в живую силу ведущего элемента муфты, служащего маховиком двигателя.

Совместным управлением муфтой и дроссельной заслонкой карбюратора достигается плавный переход от низших к высшим скоростям движения автомобиля и обратно.

Предмет изобретения

1. Электромагнитная муфта сцепления для автомобилей малой мощности, заключающая в сесе включечный в электрическую цепь электромагнит и якорь, сидящие на валу двигателя и связанные с карданным валом через двуплечий рычаг, отл и ч а ю щ а я с я тем,- что, в целях изменения продолжительностями скольжения между" ведущим и ведомым элементами муфты, на валу двигателя монтирован ряд изолированных колец, снабженных контактными пластинами различной длины, включенными в электрическую цепь и передающими электромагниту муфты импульсы в течение различных промежутков времени.

2. Форма выполнения электромагнитной муфты по п. 1, отл,ич а ющ а я с я тем, что, в целях накопления приводных импульсов с последующей отдачей их карданному валу, якорь муфты снабжен пружинами, на которые опирается двуплечий рычаг карданного вала.

3. Форма выполнения электромагнитной муфты по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, в целях передачи энергии сжатых пружин якоря карданному валу, якорь снабжен собачками, устраняющими вращение его" в обратную сторону, но допускающими суммирование приводных импульсов.

   

www.findpatent.ru

Бесконтактная электромагнитная муфта сцепления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l98O69

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 47с, 15

Заявлено 19.1.1966 (№ 1050822/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Ч1.1967. Бюллетень № 13

МПК Г 06d

Комитет пп делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.825,5-523,2 (088.8) Дата опубликования описания 11Л I I I 1967

Автор изобретения

В. И. Королев

Заявитель

БЕСКОНТАКТНАЯ ЭЛ ЕКТРОМАГН ИТНАЯ МУФТА

СЦЕПЛЕНИЯ

Муфта работает следующим образом.

При отсутствии напряжения на катушке б ведущий и ведомый диски 4 и 7 свободно и независимо один от другого вращаются вокруг оси электромагнита. При подключении муфты к источнику питания катушка б образует магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через сердечник 10, диски 4 и 7 и зубцы.

10 Чтобы повернуть один зубчатый диск относительно другого требуется приложить усилие на преодоление магнитного поля.

Таким образом, между зубчатыми дисками образуется бесконтактное магнитное зацепле15 ние, которое передается от ведущего вала к ведомому.

20 Бесконтактная электромагнитная муфта сцепления, включающая элементы сцепления, магнитопровод, якорь и катушку возбуждения, oT,ãè÷àþùàÿñÿ тем, что, с целью обеспечения ее работоспособности в широком диапазоне

25 температур в условиях вибраций и постоянных перегрузок, элементы сцепления выполнены в виде двух зубчатых ферромагнитных дисков, установленных с обеих сторон катушек возбуждения с минимальным зазором

30 между зубцами, обеспечивающих бесконтактное магнитное сцепление.

Известны бесконтактные электромагнитные муфты сцепления, включающие элементы сцепления, магнитопровод, якорь и катушку возбуждения.

Отличие предлагаемой муфты заключается в том, что элементы сцепления выполнены в виде двух зубчатых ферромагнитных дисков, установленных с обеих сторон катушек возбуждения с минимальным зазором между зубцами, обеспечивающих бесконтактное магнитное сцепление.

Благодаря такому выполнению муфта работоспособна в широком диапазоне температур в условиях вибраций и постоянных перегрузок.

На чертеже изображена схематически описываемая муфта.

Муфта состоит из крышки 1, гайки 2, регулировочной шайбы 3, первого диска 4 зубчатой шестерни, винта б, катушки б, второго диска 7 зубчатой шестерни, корпуса 8, радиально-упорного подшипника 9, сердечника 10, выводного гровода 11 и распаячной колодки

12.

Зубчатые диски 4 и 7 и сердечник 10 электромагнита выполнены из ферромагнитного материала. Радиально-упорные подшипники устраняют возможность перекоса и вместе с регулировочной шайбой } обеспечивают между зубцами дисков 4 и 7 постоянный минимальный зазор р.

Предмет изобретения

Редактор Б. С. Наикииа

Составитель Г. Н. Запольский

Текред Л. Я. Бриккер Корректоры: Е. Н, Гудзова и А. П. Татарницева

Заказ 2518/9 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

  

www.findpatent.ru

Требования и классификация муфт сцепления



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Дисциплина: Конструкция Автомобилей и тракторов

Тема_2: Трансмиссии автомобилей

Лекция_3: «Муфты сцепления»

 

Требования и классификация муфт сцепления

Механическая трансмиссия должна иметь возможность кратковременного разъединения от работающего двигателя. Это необходимо при остановках автомобиля и при переклю­чении передач в механической ступенчатой коробке передач. Кроме того, при троганье автомобиля с места и переключении передач соединение вала двигателя и трансмис­сии должно происходить плавно, без резких рывков. В связи с этим возникает необхо­димость в специальном устройстве, обеспечивающем постепенное нагружение двигателя. В качестве такого устройства обычно применяется управляемая муфта. Использование муфты сцепления необходимо для переключения передач т.к. если трансмиссия находится под нагрузкой кру­тящим моментом, переключение невозможно. Прежде чем переключить передачу, муфту сцепле­ния необходимо выключить.

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.

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

На автомобилях применяются различные типы сцеплений, ко­торые классифицируются по разным признакам (рис. 2.1). Все сцеп­ления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.

Наибольшее применение на автомобилях получили фрикцион­ные сцепления — однодисковые и двухдисковые.

Рисунок 2.1 – Классификация муфт сцепления по различным признакам

 

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 грузовых автомобилях большой грузоподъемности.

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

Электромагнитные сцепления широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

При анализе и оценке конструкций сцеплений, как и других механизмов, следует руководствоваться предъявляемы­ми к ним требованиями:

· надежная передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии;

· плавность и полнота включения; чистота выключения;

· минимальный момент инерции ведомых элементов;

· хороший отвод теплоты от поверхно­стей трения;

· предохранение трансмиссии от динами­ческих нагрузок;

· поддержание нажимного усилия вза­данных пределах в процессе эксплуата­ции;

· минимальные затраты физических уси­лий на управление;

· хорошая уравновешенность.

Кроме того, к сцеплению, как и ко всем механизмам автомобиля, предъявляют такие общие требования: обеспечение ми­нимальных размеров и массы, простота устройства и обслуживания, техноло­гичность, ремонтопригодность, низкий уро­вень шума.

Надежная работа сцепления без перегрева и значительных износов особенно важна в тяжелых дорожных условиях движения автомобиля и при наличии прицепа и полуприцепа, когда имеют место более частые включения и выключения, а также буксова­ние сцепления.

Сцепление при надежной работе должно обеспечивать возмож­ность передачи крутящего момента, превышающего крутящий момент двигателя. С изнашиванием фрикционных накладок ведо­мого диска усилие нажимных пружин ослабевает, и сцепление начинает буксовать. При этом длительное буксование сцепления приводит к его сильному нагреву и выходу из строя.

Сцепление должно включать­ся плавно, чтобы не вызывать повышенных нагрузок в механиз­мах трансмиссии и очень больших ускорений автомобиля, кото­рые отрицательно влияют на водителя, пассажиров и перевози­мые грузы. Так, например, при резком включении сцепления скру­чивающие нагрузки в трансмиссии могут быть в 3 — 4 раза больше максимального крутящего момента двигателя. Это происходит по­тому, что при быстром отпускании педали управления усилие сжатия ведущих и ведомых частей сцепления в начальный момент создается не только нажимными пружинами, но и кинетической энергией перемещающегося к маховику двигателя нажимного диска и связанных с ним деталей. При этом в момент соприкосновения ведущих и ведомых частей сцепления усилие их сжатия в несколь­ко раз превышает силу нажимных пружин.

Плавность включения сцепления обеспечивается главным об­разом благодаря упругим свойствами ведомого диска, которые зависят от его конструкции. Плавности включения сцепления так­же способствуют пружины гасителя крутильных колебаний. Одна­ко влияние этих пружин незначительно, так как их деформация при включении сцепления невелика. На плавность включения сцеп­ления влияет и упругость деталей привода управления сцеплени­ем. Так, например, в сцеплении с диафрагменной пружиной боль­шую упругость имеют рычаги (лепестки) выключения сцепления, которые выполнены вместе с диафрагменной пружиной.

Наиболее высокую плавность включения обеспечивают много­дисковые сцепления. Однако они применяются очень редко и толь­ко на тяжелых грузовых автомобилях.

Крутящий момент двигателя должен передаваться на транс­миссию без буксования сцепления.

Полнота включения сцепления достигается специальными ре­гулировками сцепления и его привода. Эти регулировки обеспе­чивают необходимый зазор между выжимным подшипником муфты выключения сцепления и концами рычагов выключения, а также пропорциональный указанному зазору свободный ход педали сцеп­ления, который обычно составляет 20...40 мм.

При значительном изнашивании трущихся поверхностей веду­щих и ведомых частей сцепления указанный зазор уменьшается, и рычаги выключения упираются в выжимной подшипник муфты выключения, что препятствует созданию пружинами необходи­мого нажимного усилия.

Чистота выключения сцепления характе­ризует полное разъединение двигателя и трансмиссии, при кото­ром ведущие детали сцепления не ведут за собой ведомые.

При неполном выключении сцепления затрудняется переклю­чение передач (оно происходит с шумом), что приводит к изна­шиванию шестерен и синхронизаторов. Если же сцепление вы­ключено не полностью, а в коробке передач включена передача, то при работающем двигателе сцепление будет буксовать. Это при­водит к нагреву деталей сцепления и изнашиванию фрикционных накладок ведомого диска.

Чистоте выключения сцепления препятствует трение в ступи­це ведомого диска, которая установлена на шлицах первичного вала коробки передач. При выключении сцепления ведомый диск находится под действием осевой силы, которая прижимает его к маховику. Значение осевой силы ограничивается силой трения в шлицевом соединении ступицы диска и первичного вала коробки передач.

В многодисковом сцеплении остаточная осевая сила подсчиты­вается последовательным суммированием сил трения, возникаю­щих в шлицевых соединениях всех ведомых дисков.

Остаточная осевая сила в многодисковом сцеплении значитель­но больше, чем в однодисковом, вследствие этого требуемая чи­стота выключения многодискового сцепления не обеспечивается.

В однодисковых сцеплениях полное разъединение двигателя и трансмиссии обеспечивается соответствующим отводом нажим­ного диска от маховика. В двухдисковых сцеплениях принудитель­ный отвод среднего ведущего диска осуществляется различными специальными устройствами (равноплечим рычагом, упорным стержнем и др.). Зазор между трущимися поверхностями при от­воде нажимного диска в однодисковых сцеплениях составляет 0,75... 1,0 мм, в двухдисковых — 0,5...0,6 мм, а в многодисковых — 0,25...0,3 мм. При этом ход нажимного диска при выключении сцепления не превышает 1,5...2,0 мм для однодисковых сцепле­ний и 2,0...2,5 мм для двухдисковых сцеплений.

Минимальный момент инерции ведомых частей. Для уменьше­ния ударных нагрузок шестерен включаемых передач и работы трения в синхронизаторах при переключении передач в коробке передач момент инерции ведомых частей сцепления должен быть минимальным. При включении несинхронизованной передачи ударная нагрузка на зубья шестерен пропорциональна моменту инерции ведомых частей сцепления.

Ударный импульс при включенном сцеплении может быть в 50...200 раз больше, чем ударный импульс, возникающий при переключении передач с выключенным сцеплением.

Снижение момента инерции ведомых частей сцепления дости­гается уменьшением диаметра ведомого диска и массы фрикци­онных накладок. Так, диаметр ведомых дисков сцеплений автомо­билей большой грузоподъемности обычно не превышает 400 мм. Толщина фрикционных накладок сцеплений составляет 3,3...4,7 мм. Однако это не всегда возможно, так как указанные размеры опре­деляются крутящим моментом, передаваемым сцеплением. Кроме того, при уменьшении диаметра ведомого диска необходимо уве­личивать число поверхностей трения, чтобы сцепление могло пе­редавать крутящий момент. Но увеличение числа поверхностей трения при уменьшении диаметра ведомых дисков приводит не к уменьшению, а к значительному увеличению момента инерции ведомых частей сцепления. Так, например, момент инерции ведо­мых частей у двухдискового сцепления значительно больше, чем у однодискового, рассчитанного на передачу такого же крутящего момента.

Применение фрикционных накладок с повышенным коэффи­циентом трения (из спеченных материалов) позволяет уменьшить диаметр ведомого диска, но из-за увеличения массы фрикцион­ных накладок момент инерции ведомых частей сцепления не сни­жается.

Таким образом, уменьшить момент инерции ведомых частей сцепления можно только за счет уменьшения массы ведомого диска. Поэтому ведомый диск выполняют из тонкого стального листа толщиной 2...3 мм.

До недавнего времени для фрикционных сцеплений применялись в основном фрикционные накладки, в состав которых входили асбест, наполнители и связующие материалы. В настоя­щее время все большее распространение получают фрикционные накладки без асбеста или с минимальным его содержанием. Это связано с тем, что асбестовая пыль признана опасной для здоровья человека. В современных механизмах сцепления применяются композитные материалы, обладающие улучшенными по сравнению с асбестом характеристиками. Но в случаях, когда требуется передать на узлы трансмиссии крутящий момент очень большой величины, фрикционные материалы оказываются непригодными. Поэтому в гоночных автомобилях и в сверхтяжелой технике (грузовиках, тягачах) применяют керамические фрикционные накладки. Они обладают очень высокой износостойкостью, нечувствительны к перегреву, но не обеспечивают плавной передачи крутящего момента на сцепление.

Стабильная и надежная работа сцепления существен­но зависит от его теплового состояния. Поэтому необходимо под­держивать постоянный тепловой режим муфты сцепления.

При трогании автомобиля с места происходит буксование сцеп­ления. Это приводит к нагреву деталей сцепления и выделению теплоты на поверхностях трения его ведущих и ведомых частей. Так, например, одно включение сцепления повышает температу­ру нажимного диска на 7... 15°С. Температура фрикционных на­кладок ведомого диска также повысится и понизится коэффици­ент их трения. При этом надежная работа сцепления будет нару­шена, так как сцепление будет буксовать не только при трогании автомобиля с места, но и во время движения.

При длительном буксовании сцепления температура его по­верхностей трения может превысить 300 °С, тогда как уже при 200 °С коэффициент трения снижается почти в два раза. Высокая температура приводит к вытеканию связующего компонента фрикционных накладок, они становятся сухими, пористыми и быстро изнашиваются.

При высокой температуре также может произойти коробление ведомого и нажимного дисков, появление трещин на нажимном диске и выход сцепления из строя.

Для предохранения сцепления от указанных негативных явле­ний осуществляют различные конструктивные мероприятия, спо­собствующие хорошему отводу теплоты от трущихся поверхнос­тей ведущих и ведомых частей. Примером могут служить вентиля­ционные отверстия с металлическими сетками в картере сцепле­ния и большое количество отверстий в кожухе сцепления, сде­ланные для улучшения циркуляции воздуха; рычаги выключения сцепления, выполненные в форме лопастей вентилятора, охлаж­дающего сцепление; массивный нажимной диск в виде кольца, обеспечивающий лучший отвод теплоты от ведомого диска; ка­навки в фрикционных накладках для циркуляции воздуха. Кроме того, канавки в фрикционных накладках служат для удаления под действием центробежных сил продуктов износа, снижающих ко­эффициент трения. Они также способствуют чистоте выключения сцепления, устраняя присасывание (прилипание) фрикционных накладок к рабочим поверхностям маховика двигателя и нажим­ного диска.

К муфтам сцепления предъявляется так же ряд общих требований, касающихся массы, габаритов, ремонтопригодности, стоимости, динамических нагрузок и т.д. Благодаря удовлетворению большинства требований, наибольшее распространение получили фрикционные однодисковые и двухдисковые муфты сцепления.

В свою очередь фрикционные сухие муфты сцепления разделяются по ряду признаков:

· по способу действия неавтоматические и автоматические. В настоящее время обычно применяют неавтоматические сцепления. Автома­тические сцепления установлены на некоторых моделях легковых зарубеж­ных и отечественных автомобилей. Ав­томатическим может быть само сцеп­ление (центробежное) по принципу его работы или система управления, обеспечивающая работу неавтомати­ческого сцепления (обычно фрикцион­ного или электромагнитного) по задан­ному алгоритму без вмешательства во­дителя.

· по числу ведомых дисков — на од­но- и двухдисковые. Однодисковые сцепления используют на легковых и грузовых автомобилях малой и сред- ней грузоподъемности. Двухдисковые сцепления устанавливают на автомо­билях большой грузоподъемности.

· по расположению нажимных пру­жин — на периферийные и централь­ные. По периферии устанавливают ряд цилиндрических пружин, а централь­но — одну коническую, цилиндричес­кую или тарельчатую. Последние по­лучили распространение в сцеплениях легковых автомобилей, остальные ти­пы применяют в сцеплениях грузовых автомобилей и автобусов.

· по типу привода — на сцепления с механическим и гидравлическим при­водом без усилителя и с усилителем. Усилители выполняют механически­ми, гидравлическими, пневматически­ми или вакуумными.

 

Конструкции фрикционных муфт сцеплений (рисунок 2.10)

Фрикционным сцеплением называется дисковая муфта, в кото­рой крутящий момент передается за счет силы сухого трения. По­этому такие сцепления называются также сухими.

На автомобилях широкое распространение получили однодис­ковые и двухдисковые фрикционные сцепления. Многодисковые фрикционные сцепления применяются очень редко на тяжелых грузовых автомобилях.

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

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.

Принципиальная схема однодискового фрикционного сцепле­ния показана на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема работы муфты сцепления.

а — включено; б — выключено; 1 — кожух; 2 — нажимной диск; 3 — маховик; 4 — ведомый диск; 5 — пластина; 6 — пружина; 7 — подшипник; 8 — педаль; 9 — вал; 10 — тяга; 11 — вилка; 12 — рычаг

Принцип работы.

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 выжимным подшипником 7.

Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5, которые обеспечи­вают передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и осевое перемещение нажимного диска при включении и выклю­чении сцепления. Ведомый диск установлен на шлицах первично­го (ведущего) вала 9 коробки передач.

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 (рисунок 2.2, 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.

Пружины.

В автомобильных сцеплениях применяют цилиндриче­ские, конические и тарельчатые пру­жины. Их сравнительные характери­стики показаны на рисунке 2.3. Цилиндри­ческие пружины имеют линейную характеристику во всем рабочем диапа­зоне. Характеристика конической пру­жины до посадки витков также явля­ется линейной, затем по мере выклю­чения витков из работы жесткость пружины увеличивается. Это является недостатком, так как обусловливает увеличение усилия при выключении сцепления и значительное снижение нажимного усилия при изнашивании фрикционных накладок. Наиболее бла­гоприятна характеристика тарельчатой пружины, усилие которой в рабочем диапазоне изменяется незначительно при выключении сцепления и изнаши­вании фрикционных накладок.

Рисунок 2.3 – Характеристики пружин фрикционных муфт сцепления: а – коническая; б-цилиндрическая; в-диафрагменная.

 

Цилиндрические пружины в совре­менных сцеплениях устанавливают по периферии, что обес­печивает равномерное сжатие трущих­ся поверхностей за счет симметричного расположения пружин относительно друг друга и отжимных рычагов. В за­висимости от их числа нажимные пру­жины располагаются на одной или двух окружностях нажимного диска. Для центрирования пружин и умень­шения их деформации при действии центробежных сил применяют стака­ны, бобышки или выступы на нажим­ном диске и кожухе сцепления.

Вместо периферийных пружин мо­жет устанавливаться центрально одна цилиндрическая пружина. При этом уменьшается диаметр сцепления, а его осевые размеры увеличиваются. Ис­пользование более сложной в изготов­лении конической пружины, устанав­ливаемой центрально, позволяет уменьшить и осевые разме­ры сцепления. В таких сцеплениях усилие сжатия пружины ре­гулируется при помощи прокладок.

Рисунок 2.5 – Диафрагменная пружина

Рисунок 2.4 - Однодисковое сцепление с конической пружиной грузового автомобиля: 1 - нажимной диск; 2 регулировочные прокладки; 3 — фланец; 4 - рычаг, 5— коническая пружина; 6 — втул­ка; 7 — муфта; 8 кожух; 9 - пружина; 10— ведомый диск; 11— маховик; 12 — обойма

 

Тарельчатые пружины благодаря своим достоинствам широко использу­ются в автомобильных сцеплениях (особенно легковых автомобилей). Тарельчатая пружина (рисунок 2.5) имеет форму усеченного конуса и состоит из сплошного кольца с меридиально рас­положенными лепестками, выполняю­щими функции упругих отжимных ры­чагов. Возможны два варианта уста­новки тарельчатой пружины. В первом варианте на на­жимной диск пружина действует на­ружным краем сплошного кольца, во втором — внутренним. Первый вариант наиболее широко при­меняется в силу простоты механизма выключения сцепления. Во втором варианте упрощается кон­струкция механизма установки пружи­ны, уменьшаются усилие выключения и напряжения в пружине. Однако в этом случае для выключения сцепле­ния внутренние концы лепестков пру­жины необходимо перемещать в на­правлении от нажимного диска, что усложняет конструкцию механизма вы­ключения.

При использовании тарельчатых пружин упрощается конструкция сцеп­ления, уменьшаются его размеры, число деталей, обеспечивается плавное включение, равномерная нагрузка на нажимной диск, малое изменение нажимного усилия при изнашивании на­кладок.

megapredmet.ru

---

• 
  Пропан сжиженный газ это
• 
  A f s cosa что за формула
• 
  Сколько населения в ставрополе 2018
• 
  Тензометрические датчики принцип действия
• 
  Умный дом водоснабжение
• 
  Короб для подсветки светодиодной
• 
  Как установить выключатель двойной
• 
  Петроэлектросбыт адреса в московском
• 
  Когда начнется отопительный сезон 2018
• 
  Трансформатор тока что это
• 
  Схема светодиодной лампочки на 220в