НЕКОММЕРЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РУССКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА"

"ТРАНСМИССИЯ"

«ФРИКЦИОННЫЕ СЦЕПЛЕНИЯ»

Сцепление

обеспечивает соединение двигателя и трансмиссии и осуществляет передачу крутящего момента (вращения) от коленчатого вала на валы коробки передач.

Работа фрикционных сцеплений основана на использовании сил трения, возникающих между твёрдыми поверхностями рабочих дисков узла сцепления при их взаимодействии друг с другом и с маховиком двигателя. Исходным (нормальным) состоянием сцепления является состояние – «сцепление включено» - т.е. когда все рабочие диски сцепления находятся в сжатом состоянии.
Когда, при изменении условий движения, необходимо переключить передачу в коробке передач сцепление отсоединяет коленчатый вал двигателя от трансмиссии.
Разъединение (выключение сцепления ) достигается принудительным отведением рабочих дисков сцепления друг от друга и от маховика двигателя на некоторое расстояние. Включение сцепления подразумевает обратный процесс.
На автомобилях находят применение, одно, двух и многодисковые (пакетные) фрикционные сцепления с механическим, гидромеханическим или электрогидравлическим приводом, «сухие » или работающие в масляной ванне.

Однодисковое сцепление.

Устройство узла однодискового сухого фрикционного сцепления легкового автомобиля показано на рисунке 1.5.
Узел сцепления имеет кожух (4) в сборе с нажимным диском и лепестковой (диафрагменной) нажимной пружиной; ведомый диск (6) в сборе со ступицей, гасителем крутильных колебаний (демпфером ) и фрикционными накладками (5), а также другие детали.
Кожух сцепления изготавливается методом штамповки из листовой стали. При установке на маховик кожух центрируется при помощи установочных элементов, например, штифтов, запрессованных в маховик.
Нажимной диск чугунный крепится к кожуху посредством пластинчатых пружин, позволяющим диску перемещаться в осевом направлении.
Нажимная пружина изготовлена из листовой пружинной стали, имеет круглую форму с внутренними радиальными разрезами, образующими «лепестки» («диафрагму»). В свободном состоянии пластина нажимной пружины имеет форму конуса. Пружина расположена между кожухом и нажимным диском. Своим наружным краем тарелка пружины опирается на внешний выступ нажимного диска, соединена с ним посредством скобы или иным способом, и воздействует на него за счёт своей упругости. На внутренние края лепестков пружины при выключении сцепления будет воздействовать усилие от исполнительных элементов привода сцепления (педали сцепления и др. деталей).
В некоторых конструкциях сцеплений вместо пластинчатой диафрагменной лепестковой пружины может применяться комплект из спиральных цилиндрических пружин, размещаемых по центральному периметру нажимного диска и воздействующих на него.
Ведомый диск сцепления изготовлен из тонкого стального листа, обладающего пружинными свойствами. Диск имеет лепестки, размещённые по его внешнему периметру, слегка отогнутые в противоположные стороны в шахматном порядке (через один), что обеспечивает «подпружинивание» диска при включении сцепления и бо льшую плавность включения. К лепесткам заклёпками крепятся передняя и задняя фрикционные накладки (передняя накладка крепится к лепесткам, отогнутым в одну сторону, задняя – к лепесткам, отогнутым в другую сторону). Центральная часть диска соединяется со ступицей через детали демпфера крутильных колебаний.
Ведомый диск при установке сцепления на двигатель размещается между нажимным диском и маховиком.
Ступица ведомого диска представляет собой стальную штамповку в виде диска со шлицевым отверстием в центральной части. Шлицевым отверстием ступица ведомого диска устанавливается на шлицы первичного вала коробки передач. Фланец ступицы через несколько промежуточных дисков и фрикционных колец соединяется с ведомым диском сцепления. Диски стянуты между собой штифтами, торцы которых расклёпаны. Во фланце ступицы, а также в основании ведомого диска и в промежуточных дисках выполнены вырезы (окна) прямоугольной формы, в которых размещаются цилиндрические спиральные пружины. Промежуточные диски, фрикционные кольца, ступица и пружины в сборе образуют гаситель крутильных колебаний , обеспечивающий плавность включения сцепления и предотвращающий поломку валов из-за чрезмерных нагрузок, возникающих при работе.
Фрикционные накладки (фрикционные диски) изготавливаются на основе минерального волокна (например, базальтовой ваты) с добавлением других компонентов, таких как медь, олово, графит, свинец, окись алюминия, оксид титана и пр. Фрикционный состав может содержать десятки ингредиентов. Связующим материалом является фенолоформальдегидная или иная смола, каучук, смеси смол и каучука, а также полимеры.

Двухдисковые сцепления

имеют по два ведомых и два нажимных диска. Устройство двухдискового сцепления показано на рисунке 1.6. Такие сцепления находят применение на грузовых автомобилях повышенной грузоподъёмности, тракторах, военной технике.

Рис. 1.6. Двухдисковое сцепление.
1 – кожух с лепестковой диафрагменной пружиной; 2 – нажимной диск сцепления; 3 – маховик двигателя; 4 – ведомый диск сцепления со ступицей, демпфером и фрикционными накладками.

На легковых автомобилях двухдисковые сухие сцепления используют в компактных механических коробках передач с автоматизированным управлением.
Схема такого сцепления для семиступенчатой коробки передач автомобиля Volkswagen с двумя первичными и двумя вторичными валами, приведено на рисунке 1.6 а. Конструкция сцепления и его привода, а также конструкция механизма КП позволяет управлять переключением передач в коробке без разрыва потока мощности.

Во включённом состоянии сцепление 1 осуществляет передачу крутящего момента на первичный вал 1, а сцепление 2 – на первичный вал 2. Первичные валы передают вращение на, соответственно, вторичный вал 1 и 2. В конкретный момент времени только одно из двух сцеплений может находиться в состоянии - «включено».
Через сцепление 1, первичный вал 1 и вторичный вал 1 осуществляется включение 1, 3, 5 и 7 передачи в коробке передач. Через сцепление 2, первичный вал 2 и вторичный вал 2, включаются 2, 4, 6 передачи и передача заднего хода.
Одновременно в коробке передач может быть включено две передачи, одна из которых будет неактивной, поскольку сцепление этой передачи разомкнуто (т.е. находится в состоянии - «выключено»).

Рис. 1.6 а. Сухое двухдисковое сцепление автомобиля Volkswagen

Многодисковые сцепления

имеют в своём составе кожух сцепления и несколько фрикционных дисков. Одна часть дисков изготавливается из металла (или специального пластика), имеющего покрытие, обладающее большим коэффициентом трения, другая часть – из композитного фрикционного материала. Диски собраны в пакет, в котором фрикционный диск находится между двумя металлическими дисками. Первый, относительно кожуха сцепления, металлический диск связан с нажимной пружиной и является нажимным диском. Металлические диски по внешнему контуру имеют выступы – зубья, входящие в пазы, выполненные во внутренней полости кожуха сцепления, и могут вращаться только совместно с кожухом. Фрикционные диски имеют аналогичные выступы, выполненные по периметру отверстия в основании (центральной части) диска. Фрикционный диск зубьями входит в зацепление с зубьями ведомой зубчатой шестерни первичного вала коробки передач и может вращаться только совместно с ней.
В собранном состоянии узел сцепления устанавливается на маховик двигателя. Под воздействием нажимной пружины все диски прижаты друг к другу и к рабочей поверхности маховика коленчатого вала.
Устройство многодискового сцепления показано на рисунке 1.8.

Рис. 1.8. Многодисковое сцепление.
1 – кожух сцепления с нажимной диафрагменной пружиной; 2 и 6 – диски сцепления (2 – металлические, 6 – фрикционные); 3 – ведомая шестерня; 4 – обод корпуса узла сцепления; 5 – маховик.

Работа сцепления.

Передача крутящего момента от коленчатого вала двигателя на валы коробки передач осуществляется за счёт сил трения, возникающих между рабочими поверхностями ведущих и ведомых дисков узла сцепления, когда сцепление включено.
При выключении сцепления усилие «выключения», передаётся через детали механизма выключения сцепления (исполнительный механизм) на лепестки диафрагменной пружины. Центральная часть пружины прогибается по направлению приложения силы, а края пружины, двигаясь в противоположном направлении, отводят нажимной диск от ведомого диска. Усилие прижатия ведомого диска к маховику ослабевает и вращение маховика на ступицу ведомого диска и, через неё, на валы коробки передач больше не передаётся (т.е. передача крутящего момента от двигателя на трансмиссию не осуществляется).
При снятии с исполнительного механизма нагрузки «выключения» диски возвращаются в исходное состояние под воздействием пружин.

Фрикционные муфты .

Разновидностью многодисковых сцеплений являются многодисковые фрикционные муфты.

Фрикционные муфты находят широкое применение на транспортных средствах, где используются в качестве соединительных элементов в механизмах и агрегатах трансмиссии. Преимуществом многодисковых муфт является их компактность и способность, при относительно малых размерах, передавать существенные крутящие моменты.

На рисунке 1.9 показано сцепление мотоцикла Хонда. В левой части рисунка узел сцепления показан в сборе, а в правой части – по детально (масштаб левой и правой части рисунка разный – примечание автора) .
Привод данного сцепления механический.

Рис. 1.9. Сцепление мотоцикла Хонда.
1 – крышка; 2 – ведущая шестерня; 3 – ведомая шестерня; 4 – диски.

Для лучшего охлаждения деталей фрикционной муфты через корпус муфты может циркулировать масло. Управление муфтой (включение – выключение) также может осуществляться под давлением масла, поступающего в специальную полость, именуемую «бустером» и воздействующего на нажимной диск (поршень). Такие узлы сцепления уже не относятся к категории «сухих» поскольку работают в так называемых «масляных ваннах», но передача ими крутящего момента, как и в конструкциях рассмотренных ранее, осуществляется за счёт сил трения между поверхностями рабочих дисков.

Схема сдвоенного сцепления

6-ти ступенчатой коробки передач S-tronic автомобиля Audi, работающего в масляной ванне и с электрогидравлическим управлением показана на рисунке 1.10.
Под термином «сдвоенное» понимается, что узел состоит из двух сцеплений, каждое из которых отвечает за передачу крутящего момента на один из двух первичных валов механической коробки передач (по принципу – или на первый вал, или на второй).

Каждое из двух сцеплений имеет свой пакет дисков. Сцепление К1 осуществляет соединение первичного вала К1 (красный цвет) со ступицей ведомого диска, а сцепление К2 соединяет ступицу ведомого диска с первичным валом К2 (зелёный цвет). Подобные конструкции позволяют переключать передачи в механических коробках передач без разрыва потока мощности (т.е. так же, как в трансмиссиях с автоматической коробкой передач).

Управление механическим сцеплением

осуществляется водителем посредством педали сцепления через механизм привода сцепления.
Широко применяется схема механического тросового и гидромеханического привода сцепления.

Механический тросовый привод

показан на рисунке 1.11.

При нажатии водителем на педаль сцепления трос натягивается и за рычаг 2 поворачивает шток вилки сцепления 3. Вилка через подшипник 13 воздействует на лепестковую нажимную пружину. Сцепление выключается (см. выше - «Работа сцепления»).

Рис. 1.11. Сцепление с механическим тросовым приводом.
1 – первичный вал КП; 2 – рычаг вилки выключения сцепления; 3 – ось вилки выключения сцепления; 4 – кожух сцепления в сборе с нажимным диском и нажимной диафрагменной пружиной; 5 – ведомый диск в сборе со ступицей, демпфером и фрикционными накладками; 6 – маховик; 7 – кронштейн крепления троса к педали сцепления; 8 – педаль сцепления; 9 – уплотнительная манжета, 10 – оболочка троса; 11 – трос; 12 – регулировочная гайка; 13 – подшипник нажимной. А – величина хода троса.

Гидромеханический привод сцепления

показан на рисунке 1.12. Привод имеет более сложную конструкцию, по сравнению с тросовым приводом, но обеспечивает большую плавность работы и сглаживает рывки, возникающие при включении сцепления.

Рис. 1.12. Сцепление с гидромеханическим приводом.
1 – ведомый диск в сборе со ступицей, демпфером и фрикционными накладками; 2 – кожух сцепления в сборе с нажимным диском, нажимной диафрагменной пружиной и фланцем нажимного подшипника; 3 – нажимной подшипник; 4 – бачок для рабочей жидкости гидропривода; 5 – трубка бачка гидропривода; 6 – главный гидроцилиндр; 7 – возвратные пружины педали сцепления; 8 – винт – упор педали сцепления; 9 – педаль сцепления; 10 – вилка выключения сцепления; 11 – опорный болт вилки выключения; 12 и 14 – трубопровод; 13 – пружина; 15 – рабочий гидроцилиндр;16 – штуцер для удаления воздуха из гидропривода; 17 - маховик.

В основе работы гидропривода лежит свойство не сжимаемости жидкости. При выключении сцепления водитель нажимает на педаль сцепления 19 (см. рисунок 1.13). Усилие от педали через шток педали 18 передаётся на поршни 5 и 3 главного цилиндра 1. Поршни, преодолевая усилие пружины 7, перемещаются во внутренней полости 10 цилиндра и воздействуют на жидкость, заполняющую контур. Жидкость в привод заливается через бачок 4 (здесь и далее см. рисунок 1.12). Давление поршней главного цилиндра через жидкость передаётся на поршни рабочего цилиндра 15. Поршни рабочего цилиндра перемещаются и, через шток, действуют на плечо вилки 10. Противоположное плечо вилки, поворачиваясь на опорном болте, 11 давит на нажимной подшипник 3. Подшипник воздействует на лепестки нажимной пружины. Сцепление выключается (см. выше - «Работа сцепления»). Устройство главного цилиндра сцепления с гидромеханическим приводом показано на рисунке 1.13.
Устройство рабочего цилиндра сцепления идентично главному и на рисунке не приводится.

Рис. 1.13. Главный цилиндр сцепления.
1 – цилиндр; 2- штуцер; 3 и 5 – поршни; 4 – уплотнительные кольца; 6 – защитный чехол цилиндра; 7 – пружина; 8 – гайка корпуса; 9 – стопорное кольцо; 10 – рабочая (внутренняя) полость цилиндра; 11 – шайба; 12 – скоба; 13 – ось педали; 14 – кронштейн педали; 15 и 16 – возвратные пружины; 17 – винт-упор педали сцепления; 18 – шток педали; 19 – педаль сцепления.

Управление сдвоенным многодисковым сцеплением, показанным на рисунке 1.10, осуществляется давлением масла. Масло от масляного насоса через электрогидравлические клапаны N215 и N216 (см. рис. 1.15), поступает в специальные нагнетательные камеры – бустеры и воздействует на нажимные диски – поршни. Диски сжимают пакет фрикционов – сцепление включается.
При необходимости выключения сцепления происходит «запирание» гидроклапана через который масло поступает в камеру нагнетания. Запирание клапана осуществляется по команде, поступающей с электронного блока управления коробкой передач. При запирании клапана давление в бустере снижается, возвратные пружины и давление, действующее в компенсационной камере, отводят поршень от пакета фрикционов, усилие сжатия фрикционов уменьшается и сцепление выключается.

Работу сцепления поясняет рисунок 1.14.

Рисунок 1.14. Подача масла.
На верхней половине рисунка показано состояние «Сцепление К1 включено».
На нижней половине рисунка показано состояние «Сцепление К2 включено».
Для включения сцепления К1 в камеру нагнетания К1 под высоким давлением подаётся масло. Поршень К1 под воздействием масла сжимает пакет фрикционов К1. Сцепление К1 включается и крутящий момент с входной ступицы передаётся на первичны вал К1 (красный цвет).
Для включения сцепления К2 давление масла подаётся в камеру нагнетания К2. В этом случае крутящий момент с входной ступицы будет передаваться на первичный вал К2 (зелёный цвет).

Детали узла сцепления охлаждаются масляным потоком. Масло подается в систему механическим шестерёнчатым насосом. Давление и количество масла в системе охлаждения сцепления регулируется электронным блоком управления КП. В схеме электрогидравлического привода сцепления, показанной на рисунке 1.15, за количество масла, забираемого из главного масляного контура в контур охлаждения, отвечает электрогидроклапан N218. Максимальный поток масла в рассматриваемой схеме составляет 20 литров в минуту при давлении 2 бар.

На схеме также представлены элементы управления переключением передач в коробке передач.

Заголовок

Для передачи момента вращения от силового агрегата к трансмиссии, а также временного отсоединения маховика силового агрегата от трансмиссии служит механизм сцепления. Кроме того, он смягчает колебания вращения двигателя, делая процесс движения автомобиля плавным.

Общая информация

Основной функцией сцепления является отсоединение трансмиссии от силового агрегата. Это необходимо осуществлять при переключении передачи (для того, чтобы в коробке передач произошло зацепление зубцов необходимых шестеренок) или же в момент остановки. Кроме этого, механизм позволяет разгонять транспортное средство плавно, без ощущающихся, для водителя и пассажиров, колебаний скорости.

Существует несколько видов систем, однако, в основе их работы лежит диск сцепления. Если их несколько, они плотно сжаты между собой специальными пружинами. Обеспечение плавности движения транспортного средства осуществляется за счет проскальзывания при вращении ведущего диска (который соединяется с силовым агрегатом) относительно нажимного устройства (ведомого), который соединен трансмиссией автомобиля.

Узел сформирован из следующих элементов:

• маховик;
• нажимной диск сцепления;
• специальные износостойкие накладки;
• ведущий диск сцепления;
• нажимная муфта;
• вилка;
• вал педали;
• выжимной подшипник;
• вал КПП.

Диск сцепления собран непосредственно из самого диска с пружинными пластинами, а также двух износостойких накладок, которые соединены с ним независимо друг от друга с помощью заклёпок или специального клея. Такая конструкция обеспечивает расхождение накладок при отключенном сцеплении, а при включении - эти пластины сожмутся, что обеспечит плавность движения автомобиля.

При утере плавности хода транспортного средства, следует проверить целостность всех частей механизма, возможно, может понадобиться замена диска сцепления.

Принцип работы

Нажатие педали, через нажимную систему (механическую или гидравлическую), приводит к тому, что ведущий диск сцепления отходит от ведомого. Это происходит благодаря тому, что усилие от механизма нажимной системы передается на вилку, муфту, рычаги и пальцы, которые отведут на некоторое расстояние ведущий нажимной диск. В этот момент, установленные пружины, сжимаясь, образуют необходимые зазоры. Если установлено двухдисковое сцепление, за обеспечение необходимых зазоров отвечают пружины отжимные и регулировочный болт.

В этот момент, при нажатии педали, двигатель отсоединен от коробки передач, таким образом, момент вращения не передается трансмиссии. Отпускание педали приведет к плотному сжатию дисков. После отпускания педали, происходит возвращение всех элементов к исходному состоянию благодаря пружинам, а ведомый диск сцепления вновь прижимается к нажимному.

Классификация

Множество механизмов можно классифицировать по следующим критериям:

1. Способ управления. Существуют варианты с механическим, электрическим, гидравлическим или смешанным приводом.
2. Тип трения: сухой (износостойкие накладки функционируют в воздушной среде) и мокрый (накладки работают в масле) принцип работы.
3. Режим включения: постоянно или непостоянно замкнутые.
4. Количество ведомых дисков. Может содержать один, два или же несколько.
5. Тип и расположение нажимных пружин. Может быть несколько, расположенных по периферии или одна центральная диафрагменная пружина.
6. Число потоков передач момента вращения от двигателя: однопоточные, двухпоточные.

Замена элементов

Замена диска сцепления проходит в несколько этапов. Для того чтобы получить доступ к корзине сцепления , следует снять коробку переключения передач. Сделав это, следует, удерживая маховик монтажной лопаткой, открутить шесть болтов, которые крепят кожух. Для доступа к каждому из них проворачивайте коленчатый вал. Сделав это, снимайте кожух.

Осматривая диск сцепления, обратите внимание, на нем не должно быть следов механической деформации. Проверьте накладки на предмет повреждений, замасленности или же ослабленного крепления.

Кроме этого, следует проверить надежность фиксации пружин. Повреждение или слабая фиксация отдельных пружин требует замены всей конструкции. Осмотрите плоскости трения маховика и ведомого диска на предмет механических повреждений. Если повреждения имеются, диск сцепления следует заменить.

Также не должны иметь видимых следов износа или механического повреждения опорные кольца. Места соприкосновения лепестков диафрагменной пружины должны лежать в одной плоскости с выжимным подшипником.

После осмотра и замены изношенных элементов устройства, необходимо произвести сборку. Ведомый диск сцепления устанавливается в кожухе нажимного таким образом, чтобы менее выступающая часть ступицы направлялась к маховику.

Вставив центрирующую оправку, установите механизм, и шестью болтами прикрутите его к маховику. Закрутку болтов следует проводить по диагонали, с усилием 19-31 Нм. Выполнив это, можно вытащить центрирующее устройство.

Возможные неисправности

Одним из наиболее распространенных проблем при работе сцепления может быть пробуксовка. Пробуксовка, или неполное включение - это проскальзывание одного диска относительно другого, при не нажатой педали. Этот процесс меняет температурный режим работы механизма, что может привести к тому, что ведомый диск деформируется, а ведущий диск сцепления покроют трещины. Износостойкие накладки, обгорая, создают специфический запах.

Заметить эту неисправность легче всего на высоких передачах, когда при увеличении скорости вращения двигателя, скорость движения транспортного средства не увеличится. Для отладки работы сцепления следует заменить поврежденные детали нажимного устройства, может понадобиться замена диска сцепления.

Замена диска сцепления должна производиться вовремя, так как своевременное устранение неисправностей позволяет понести меньшие затраты времени и денег.

I.​ Введение стр. 2

II.​ Основная часть. стр. 3

2.1​ Общие сведения стр. 3

2.2​ Устройство муфты сцепления трактора ВТ-150 стр. 6

III.​ Основные неисправности муфты сцепления стр. 11

IV.​ Техническое обслуживание и ремонт муфты сцепления трактора ВТ-150 стр. 13

V.​ Техника безопасности при выполнении ремонтных работ сцепления стр. 17

VI.​ Заключение стр. 18

VII.​ Используемая литература стр. 19

I. ВВЕДЕНИЕ
Сцепление позволяет кратковременно разъединять двигатель и трансмиссию при переключении передач и плавно их соединять при трогании трактора с места. При резком возрастании сопротивления движению сцепление может отъединить трансмиссию от двигателя.

В отличие от сцеплений, применяемых в отдельных сборочных единицах тракторов, рассматриваемые сцепления называют, главными. Размещается главное сцепление между двигателем и коробкой передач

Сцепление должно удовлетворять следующим требованиям: передавать без пробуксовки наибольший крутящий момент, на который рассчитан данный двигатель; обеспечивать чистоту выключения - быстро и _полно разъединять ведущие и ведомые части и плавкое включение - постепенно нагружать сборочные единицы трансмиссии; обеспечивать удобство обслуживания и регулировок, легкость управления и безотказность в работе.

Поэтому в современных тракторах используют фрикционное сцепление. Работа такого сцепления основана на использовании сил трения. В качестве трущихся поверхностей используют диски, изготовленные из материала с высоким коэффициентом трения. В зависимости от передаваемого крутящего момента необходимо применять разное число трущихся элементов, поэтому сцепление может быть однодисковое, двухдисковое и многодисковое
Моя дипломная работа содержит сведения по устройству, техническому обслуживанию и ремонту фрикционной сухой, двухдисковой, постоянно замкнутой муфте сцепления трактора ВТ-150.
Цель моей работы, заключается в том, чтобы наиболее подробно изучить устройство и технологический процесс ремонта муфты сцепления трактора ВТ-150.
Задачи:

1.Определить назначение и вид сцепления трактора ВТ-150

2. Рассмотреть устройство сцепления трактора ВТ-150

3. Указать основные неисправности сцепления и способы их устранения.

4. Обозначить требования техники безопасности при выполнении ремонтных работ сцепления

II. Основная часть

2.1 Общие сведения.

Муфта сцепления служит для передачи крутящего момента, быстрого разъединения и плавного соединения двигателя с трансмиссией, необходимых для переключения передач и плавного трогания трактора или автомобиля с места, а также для предохранения двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок.

Способность муфты передавать максимальный крутящий момент двигателя характеризуется коэффициентом запаса:

Где Мт - момент трения муфты сцепления;

Меmax - максимальный крутящий момент двигателя.

Коэффициент запаса выбирают в пределах 1,5…4 в зависимости от типа и назначения трактора или автомобиля.

Основные требования к муфтам сцепления: полное выключение и возможность плавного их включения; небольшой момент инерции ведомых частей и наличие тормозного устройства, необходимого для безударного переключения передач в ступенчатых трансмиссиях тракторов; простота и надежность в эксплуатации, легкость в управлении.

Муфты сцепления могут быть: с Силовым замыканием за счет сил трения (механические фрикционные) или Магнитного притяжения (электромагнитные) и с Динамическим Замыканием под действием сил инерции (гидравлические) или Индукционного взаимодействия электромагнитных полей (электрические).

На тракторах и автомобилях, как правило, применяют механические фрикционные дисковые муфты сцепления с силовым замыканием за счет сил трения.

Рассмотрим схему и принцип действия простой фрикционной муфты сцепления. (См.. рис. 1)

Муфта сцепления имеет три основные части: ведущую, ведомую и механизм управления. На рисунке 1 показана упрощенная схема муфты сцепления. Ведущая часть - маховик 1 двигателя, кожух 5 и нажимной диск 4; ведомая - диск 2 с фрикционными накладками 3 и вал 8, соединенные между собой шлицевой ступицей.

Рис. 1 - Схема фрикционной муфты сцепления:

1 - маховик; 2 - ведомый диск; 3 - фрикционные накладки; 4 - нажимной диск; 5 - кожух муфты сцепления; 6 - пружина; 7 - педаль; 8 - вал.

Принцип действия такой муфты сцепления заключается в следующем.

Под действием пружин 6 ведомый диск зажат между поверхностями маховика и нажимного диска. Вследствие трения они вращаются как одно целое и передают крутящий момент от коленчатого вала двигателя валу 8 трансмиссии.

Для выключения муфты сцепления нажимают педаль 7. При этом нажимной диск, преодолевая усилия пружин, перемещается вправо и освобождает ведомый диск. Передача вращения на ведомый вал 8. прекращается.

Классификация муфт сцепления

Механические фрикционные муфты сцепления классифицируют по следующим признакам:

1) по роду трения - Сухие И Мокрые.

Сухие муфты, как правило, имеют ведомые диски с фрикционными накладками и работают без смазывающей жидкости, а мокрые муфты со стальными ведомыми дисками работают в жидкости (масле);

2) по числу ведомых дисков - Одно-, Двух- и Многодисковые.

Например, муфта сцепления редуктора пускового двигателя, многодисковая, работает в масле, а муфта сцепления, изображенная на рисунке 1, однодисковая, сухая;

3) по типу нажимного устройства - Постоянно замкнутые, если нажимной механизм пружинный, как, например, у муфты на рисунке 1, и Непостоянно замкнутые, если нажимной механизм рычажного типа;

4) по принципу управления - Без усилителя и с Усилителем: рычажно-пружинным (сервомеханизмы), гидравлическим, пневматическим,

5) по передаче крутящего момента трансмиссии - Одно- и Двухпоточные.

Для передачи крутящего момента не одному, а двум потребителям, например коробке передач и механизму отбора мощности, и самостоятельного управления ими применяют двухпоточные муфты сцепления;

6) по назначению - Главная и Дополнительные.

Главной называют муфту сцепления, передающую крутящий момент через трансмиссию на ведущие колеса или звездочки. Ее устанавливают между двигателем и коробкой передач. Муфты сцепления, размещаемые в увеличителе крутящего момента, коробке передач, редукторе механизма отбора мощности и других устройствах, называют дополнительными (или специальными).

Фрикционная двухдисковая постоянно замкнутая муфта сцепления состоит из ведомых дисков 12 и 15 (См. рис.2) и двух ведущих дисков: промежуточного 14 и нажимного 11. Ведущие диски соединены с кожухом 10 пальцами 13. Если педаль муфты сцепления находится в свободном состоянии, то ведущие и ведомые диски под действием пружин 9 будут прижаты к маховику, т. е. муфта сцепления включена. При нажатии на педаль отводка 5 перемещается вперед, нажимает на отжимные рычаги 4, которые через болты 3 перемещают нажимной диск 11 назад. Диски разъединяются, и муфта сцепления выключается (как показано на рис. 2).

Промежуточный ведущий диск 14 отодвигается от переднего ведомого диска 15 с помощью специальных пружин 1, причем перемещение этого диска ограничивается регулировочными болтами 2, что устраняет возможность заклинивания дисков.

Рис.2 схема двухдисковой постоянно замкнутой муфты сцепления:

1 - отжимная пружина промежуточного диска; 2 - регулировочный болт; 3 - отжимной болт; 4 - отжимной рычаг; 5 - отводка; 6 - вал муфты сцепления; 7 - вилка выключения; 8 - тяга; 9 - нажимная пружина; 10 - кожух; 11 - нажимной диск; 12 - задний ведомый диск; 13 - направляющий палец; 14 - промежуточный диск; 15 - передний ведомый диск; 16 - маховик

Двухдисковые фрикционные муфты сцепления имеют значительный момент трения и поэтому могут передавать большой крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Их применяют на автомобилях большой грузоподъемности (Урал-5557, КамАЗ-5320, КрАЗ-221 и др.) и на тракторах тяговых классов 1,4 и выше (МТЗ-100, МТЗ-102, ДТ-75МВ, Т-150, Т-150К, Т-130М и нашем тракторе ВТ-150)

2.2 Устройство муфты сцепления трактора ВТ-150
На тракторе ВТ-150 установлен двигатель Д442В4 с запуском от пускового двигателя П-350-1. Главная муфта сцепления фрикционная сухая, двухдисковая, постоянно замкнутого типа с механическим приводом выключения, имеющим сервомеханизм, предназначенная

для передачи крутящего момента от дизеля на трансмиссию, а также служит для кратковременного разъединения дизеля с трансмиссией при работающем дизеле, для обеспечения
безударного переключения передач и плавного трогания с места.

Муфта сцепления установлена на маховике дизельного двигателя и закрыта чугунным корпусом. Ведомые диски муфты сцепления имеют гасители крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа (демпферы).

Упругим элементом гасителя являются восемь витых цилиндрических пружин, равномерно расположенных по окружности фланца ступицы.

Муфта сцепления трактора ВТ-150 имеет следующее устройство:

Ведущие детали муфты сцепления - маховик 5 (рис. 3), промежуточный 2 и нажимной 1 диски, кожух 27. Выступы промежуточного и нажимного дисков входят в четыре паза маховика, благодаря чему диски могут перемещаться вдоль оси муфты, вращаясь совместно с маховиком.

Ведомые детали муфты сцепления – два диска 6 с фрикционными накладками и гасителем крутильных колебаний (демпферы). Эти диски зажаты между маховиком 5, промежуточным и нажимными пружинами 29, которые центрируются в стаканах 28 и 30 нажимного диска и кожуха.

С обеих сторон промежуточного диска установлено по четыре отжимные пружины 8, которые обеспечивают равномерное разъединение ведомых дисков и установку промежуточного диска 2 в среднем положении при выключении муфты сцепления.

Механизм выключения муфты сцепления состоит из отводки 16 и четырех отжимных рычагов 13, которые короткими плечами соединены с приливами нажимного диска, а к длинным плечам рычагов скобами 14 прикреплено нажимное кольцо 26. На рычаги 13 установлены отжимные пружины 9, исключающие самопроизвольное качание рычагов. Отводка 16 состоит из корпуса, шарикового подшипника 23 с упором 17 и уплотнения. Отводка перемещается по цилиндрическому выступу заднего стакана 19 корпуса 18 муфты сцепления. Цапфы отводки входят в зевы вилки 25, которая закреплена на валике 24. Валик поворачивается в опорах корпуса муфты. На правом наружном конце валика 24 закреплен поворотный рычаг 8 (рис. 4), соединенный тягой 3 с педалью 1 управления.

Муфта сцепления снабжена тормозком колодочного типа, притормаживающим ведомые детали муфты при ее выключении, что обеспечивает безударное включение режимов. Тормозок состоит из колодки 22 (см. рис. 3) с приклепанной к ней фрикционной накладкой 21, которая при выключении муфты сцепления прижимается к хвостовику ведомого вала 20 большего диаметра и создает тормозной момент.

Рис. 3 - Муфта сцепления трактора ВТ-150:

1 - нажимной диск; 2 - промежуточный диск; 3 - уплотнение; 4 и 23 - подшипники; 5 - маховик; 6 - ведомый диск; 7 и 15 - масленки; 8 и 9 - отжимные пружины; 10 - вилка; 11 - стопорная пластина; 12 - регулировочная гайка; 13 - отжимной рычаг; 14 - скоба; 16 - отводка; 17 - упор; 18 - корпус; 19 - задний стакан; 20 - ведомый вал; 21 - фрикционная накладка; 22 - тормозная колодка; 24 - валик выключения; 25 - вилка выключения; 26 - нажимное кольцо; 27 - кожух; 28 и 30 - стаканы пружины; 29 - нажимная пружина.

Длинное плечо рычага 2 через регулируемую тягу 3 соединено с поворотным рычагом 8 валика выключения муфты сцепления.

Для выключения муфты сцепления нажимают на педаль 1. При этом двуплечий рычаг 2 поворачивается вокруг оси и через тягу 3 поворачивает рычаг 8 вместе с валиком. Вилка 9 перемещает отводку 5 вперед, торец (упор) 7 которой действует на упорное (нажимное) кольцо 6, поворачивая отжимные рычаги вокруг пальцев. Короткие плечи рычагов отводят нажимной диск назад, а промежуточный диск при этом под действием пружин устанавливается в среднее положение. Ведомые диски освобождаются, и передача вращения от маховика на вал муфты сцепления прекращается.

Для облегчения выключения муфты сцепления ее привод оснащен механическим сервомеханизмом. Педаль 1 (см. рис. 4) прикреплена к длинному плечу рычага 2, который поворачивается на оси. Ось установлена в цапфах кронштейна 14 и зафиксирована стопорным болтом. Кронштейн прикреплен к корпусу 15 коробки передач. Короткое плечо рычага 2 связано с серьгой 13. Один конец пружины 12 сервомеханизма соединен с серьгой 13, а другой - с тягой 11, шарнирно связанной с кронштейном 10.

Рис. 4 - Привод выключения муфты сцепления трактора ВТ-150:

1 - педаль; 2 - двуплечий рычаг; 3 - тяга; 4 - задний стакан; 5 - отводка; 6 - нажимное кольцо; 7 - упор; 8 - поворотный рычаг; 9 - вилка выключения; 10 - кронштейн тяги; 11 - тяга сервомеханизма; 12 - пружина сервомеханизма; 13 - серьга; 14 - кронштейн; 15 - корпус коробки передач.

Во время выключения муфты сцепления вместе с валиком выключения поворачивается и рычажок тормозка, перемещая вверх колодку, которая в дальнейшем затормаживает вал муфты сцепления под действием усилия пружины тормозка.

При нажатии на педаль в начальный момент пружина 12 сервомеханизма растягивается. После того как ось симметрии короткого плеча рычага 2 пройдет через линию оси симметрии пружины 12, пружина начинает сжиматься и помогает поворачивать двуплечий рычаг, снижая усилие, необходимое для выключения муфты сцепления.

При отпускании педали под действием силы двадцати нажимных пружин муфты сцепления пружина 12 сервомеханизма растягивается до тех пор, пока ось симметрии короткого плеча рычага 2 не пересечет линию оси симметрии пружины. После этого пружина сжимается и перемещает двуплечий рычаг до упора в пол кабины.

Механизм выключения

Механизм выключения сцепления трактора ВТ-150 может имеет Гидравлический привод.

Гидропривод. Основные элементы - бачок 1 (см. рис. 5) с тормозной жидкостью, рабочий и главный цилиндры, тяги, шланги и педаль. Педаль 7 сцепления, главный цилиндр 3 с рычагами и тягами составляют отдельный блок, прикрепляемый болтами к кабине автомобиля. Педаль удерживается в исходном (крайнем заднем) положении пружиной 6. Главный цилиндр 3 соединен питательным шлангом 2 с бачком, а гибким шлангом 8 - с рабочим цилиндром 17.

Рис. 5 - Гидропривод сцепления трактора ВТ-150:

1 - бачок; 2 и 8 – питательный и соединительный шланги; 3 - главный цилиндр; 4 - защитный колпак; 5 и 15 - толкатели; 6 и 16 - пружины; 7 - педаль; 9 - поршень главного цилиндра; 10 – манжета; 11 - отжимной рычажок сцепления; 12 - подшипник выключения сцепления; 13 - вилка; 14 – регулировочная гайка; 17 - рабочий цилиндр; 18 - поршень;19 - колпачок перепускного клапана; А и Б - компенсационное и перепускное отверстия

При нажатии на педаль 7 сцепления усилие от нее передается толкателю 5 главного цилиндра. Под действием толкателя поршень 9 перемещается вперед и вытесняет жидкость в рабочий цилиндр. Поршень 18 рабочего цилиндра через толкатель 15 воздействует на внешний конец вилки 13 выключения сцепления, поворачивая ее вокруг опоры. Внутренний конец вилки через подшипник 12 и отжимные рычажки отводит нажимной диск, выключая сцепление.

При отпускании педали сцепления под действием пружин 6 и 16 поршни цилиндров возвращаются в исходное положение, а жидкость из рабочего цилиндра вытесняется поршнем в главный цилиндр. Бачок гидропривода сцепления и тормоза общий, разделен перегородками на три отсека и для удобства контроля за уровнем жидкости выполнен из полупрозрачного материала.

Для удаления воздуха из гидросистемы в рабочий цилиндр ввернут клапан, закрытый резиновым колпачком 19.

III. Основные неисправности муфты сцепления

Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства должен знать возможные неисправности муфты сцепления и способы их устранения.

Неисправности можно разделить на 2 группы:

— связанные с нарушением регулировки, устраняемые на месте (такие как буксование включенной муфты, нарушения плавности включения, неполное выключение муфты);

— связанные с износом, устраняемые путём замены деталей (агрегата) и ремонта (такие как износы фрикционных накладок, износы зубьев ведущих дисков и зубчатого барабана, износы боковых поверхностей шлицев зубчатого барабана, износы муфты и карданного вала.

Основные неисправности колонок и способы их устранения приведены в табл. №1

Возможные неисправности муфты сцепления и способы их устранения.

Таблица №1

Неисправность

Возможная причина

Способ устранения

Буксование включенной муфты

1. нарушена регулировка муфты

2. увеличенный износ накладок

3. замаслены рабочие поверхности муфты

4. ослаблены или поломаны пружины муфты

Отрегулировать муфту

Заменить накладки

Промыть рабочие поверхности муфты

Подтянуть или заменить пружины

Нарушение плавности включения

1. нарушена регулировка муфты (неодинаковый зазор между рычажками или в кулачках)
2. перекос или коробление ведомого или нажимного диска
3. задиры на рабочих поверхностях дисков
4. ослаблено крепление или разрыв накладок диска.
Отрегулировать зазор между рычажками или в кулачках)
выправить ведомый диск или нажимной диск
Подтянуть крепление или заменить накладку диска
Неполное выключение муфты

нарушена регулировка свободного хода педали (рычага)
заедает нажимной или ведомый диск
ослаблено крепление кулачков или рычажков муфты.

Отрегулировать свободный ход педали (рычага)
зачистить шлицы вала и ступицы.
Подтянуть крепление кулачков или рычажков муфты.

При осмотре и проведении ухода за муфтами сцепления необходимо обращать наибольшее внимание на узлы и детали, из-за которых возможны перечисленные выше неполадки.
IV. Техническое обслуживание и ремонт муфты сцепления трактора ВТ-150

Техническое обслуживание машинно–тракторного парка проводят обязательно после выработки определенного количества мотто-часов или расходования определенного количества топлива. Машина, не прошедшая очередного технического обслуживания, к дальнейшей работе не допускается. Для тракторов в процессе их использования независимо от их технического состояния установлены следующие виды планового технического обслуживания.
Ежесменное техническое обслуживание (ЕТО);
Первое техническое обслуживание (ТО-1) – 125 часов.
Второе техническое обслуживание (ТО-2) – 500 часов.
Третье техническое обслуживание (ТО-3) – 1000 часов.
Сезонное техническое обслуживание (СТО). – 2 раза в год.
Периодичность тех.обслуживания и ремонта тракторов в часах единая для всех тракторов, а в килограммах израсходованного топлива – разная и зависит от часового расхода топлива двигателем. Сезонное тех.обслуживание проводят при переходе с летней на зимнюю эксплуатацию и наоборот.
Отклонение сроков проведения тех.обслуживания в силу производственной необходимости допускается ±10% от нормы.
Для длительной и надежной работы агрегатов трансмиссии своевременно подтягивают их крепления, проверяют отсутствие течи через уплотнения, наличие уровня масла в емкостях, своевременно смазывают подшипники и меняют масло в агрегатах, проверяют и регулируют механизмы.

При техническом обслуживании трактора необходимо проверить работоспособность сцепления: определить частоту выключения и плавность включения сцепления, пробуксовывание дисков и замасливание их. Проверяют и регулируют зазор между кольцом отжимных рычагов и обоймой отжимного подшипника, а также ход нажимного диска.

Зазор между упором выжимного подшипника и кольцом должен быть 3,5…4 мм. Ему соответствует свободный ход педали сцепления 30…40 мм. Регулируют этот зазор изменением длины тяги. Если запас регулировки тягой исчерпан (отводка упёрлась в бурт кронштейна), то нужно через люк корпуса сцепления отвинтить каждую регулировочную гайку на полтора оборота. После этого, изменяя длину тяги, регулируют зазор. При слишком большом зазоре (более 5 мм) муфта сцепления выключается не полностью и это приводит к быстрому износу фрикционных накладок ведомых дисков и накладки колодки тормозка, что затрудняет переключение передач, в особенности при трогании трактора с места.
Затем проверяют касание торцевой поверхности кольца к торцу упора нажимного подшипника. Перекос кольца устраняют поворотом гаек на необходимое число граней.

Регулировка зазора между упором выжимного подшипника и кольцом отжимных рычагов корзиной сцепления ВТ-150 выполняется в следующем порядке:

— отпустите контргайки тяги и ввертывайте ее, увеличивая зазор, или вывертывайте, уменьшая зазор;

— затяните контргайки тяги;

— проверьте зазор щупом.

Если невозможно восстановить указанный выше зазор изменением длины тяги, в том случае, когда корпус выжимного подшипника упирается в торец стакана, необходимо регулировать первоначальное положение отжимных рычагов

Для регулировки положения отжимных рычагов корзины сцепления ВТ-150:

— снимите крышку люка корпуса муфты сцепления;

— проворачивая коленчатый вал дизеля, поочередно отпустите болты крепления пластин сдвиньте их от гайки и отверните каждую регулировочную гайку на полтора оборота (при повороте регулировочной гайки на одну грань упорное кольцо отжимных рычагов перемещается на 1,1 мм);

— увеличивая длину тяги, отрегулируйте зазор между упором выжимного подшипника с кольцом отжимных рычагов корзины сцепления ВТ-150 в пределах 3,5-4,0 мм;

— проверьте равномерность зазора и одновременность касания отжимных рычагов кольца при выключении муфты сцепления;

— после установки требуемого зазора застопорите регулировочные гайки стопорными пластинами и затяните болты;

Проверьте величину хода корпуса выжимного подшипника, который должен быть в пределах 21-22 мм. Одновременно с регулировкой муфты сцепления проверьте и при необходимости отрегулируйте тормозок.

Рис. 6 Регулировка тормозка ВТ-150

1 - ключ; 2 - гайка; 3 - тормозная колодка.

Для проверки и регулировки зазора (см. рис.6) между шкивом вала муфты сцепления и фрикционной накладкой колодки тормозка ВТ-150 полностью выключите муфту, а затем гайкой 2 серьга тормозка отрегулируйте зазор в пределах 3,0-3,5 мм между торцом бонки тормозной колодки 3 и торцом гайки.

Для получения необходимого зазора отверните гайку 2 до полного выхода ее выступа из паза бонки колодки тормозка, а затем заверните ее на один-два щелчка.

При таком регулировании достигается своевременное включение и выключение тормозка сцепления.

Проверка общего состояния и промывка сцепления (ТО-3). Запускают двигатель, включают рабочую передачу и устанавливают среднюю частоту вращения коленчатого вала. При движении по ровному горизонтальному участку полностью затормаживают трактор, не выключая сцепления. Если двигатель при этом остановится, значит, сцепление работает нормально. Если же двигатель только сбавит обороты и будет продолжать работать, то это указывает на пробуксовку дисков.
Останавливают трактор и двигатель, открывают люк и проверяют состояние сцепления. Наличие дыма, чрезмерный нагрев корпуса и специфический запах в пространстве около люка свидетельствуют о пробуксовки дисков.
Если отрегулированное сцепление пробуксовывает, то промывают диски. До этого выключают сцепление и, прокручивая коленчатый вал вручную, поливают рабочие поверхности дисков керосином или бензином, давая ему полностью стечь.
Пробуксовка дисков после промывки свидетельствует о предельном износе и необходимости замены фрикционных накладок.

Основные дефекты корпуса – трещины, износ поверхностей и втулок. Трещины расшиваются и ремонтируются при помощи сварки, втулки заменяются новыми. Поверхности при износе восстанавливаются напаиванием металла и обработкой до нужных размеров. Если кожух сцепления ВТ-150 раскололся – его лучше заменить.

Вал сцепления трактора ВТ-150 подвержен износу посадочных мест для шариковых подшипников и шлицов, также могут выйти из строя сальник, тормозок сцепления ВТ-150. Поверхности под подшипники и шлицы под диски наплавляют, обрабатывают до нужных размеров фрезеровкой, обтачивают и закаливают ТВЧ. Если изношены шлицы соединения с первичным валом КПП – вал сцепления заменяют новым.

Промежуточный и нажимной диски сцепления трактора ВТ-150 допускают износ рабочих поверхностей до 3-кольцевых канавок глубиной до 0,1 мм. В случае, если есть необходимость, диски протачивают и тщательно зачищают, при этом уменьшение толщины промежуточного диска допускается до 24 мм, а нажимного – до 24, 5 мм.

Если пружины ведомого диска в нормальном состоянии, заменяются только фрикционные накладки. Если нет – заменяется диск целиком.

Отжимной рычаг ВТ-150 тестируют по кулачку. Если износ более 2 мм, его наваривают и протачивают до нужных размеров.

Работу пружин сцепления проверяют на специальном оборудовании, если допустимое усилие меньше 450 Н – пружины заменяют.

Муфта выключения сцепления ВТ-150 «грешит» износом цапф. Их восстанавливают под размер (номинальный или ремонтный) и закаливают ТВЧ.

После ремонта муфту сцепления устанавливают на двигатель и регулируют.

V. Техника безопасности при выполнении ремонтных работ сцепления.

Техническое обслуживание и текущий ремонт муфт сцепления, должны выполнять слесаря прошедшие соответствующую подготовку, хорошо знающие правила техники безопасности, сдавшие экзамены и имеющие право на производство соответствующих подобных работ.
Рабочий инструмент должен обеспечивать безопасность работ: бойки молотков не должны иметь заусенцев и трещин, поверхность их должна быть слегка выпуклой, гладкой и несбитой; ручки молотков должны быть заклинены, завершены клином из мягкой стали, поверхность ручек должна быть гладкой, без трещин заусенцев и сучков; на ударной поверхности зубил, бородков, не должно быть заусенцев, выбоин, трещин; напильники, шаберы, ножовки и другой инструмент с заостренным рабочим концом должны иметь рукоятки с бандажными кольцами.
Нельзя применять ключи, зевы которых не соответствуют размерам гаек; наращивать и удлинять ключи другим ключом; применять прокладки между ключом и гайкой. Нельзя пользоваться зубилом и молотком для отвертывания гаек.
При работе гаечным ключом движение руки надо направлять к себе, а не от себя. Нельзя работать на тисках при отсутствии губок, их повышенном износе или имеющих поноску.
Приступать к работе со съемниками можно после проверки исправности их лапок, винтов, тяг, упоров.
При установки съемника необходимо обеспечивать соосность силового винта и снимаемой детали, а также надежный захват детали лапками.
Совмещение отверстий собираемых деталей необходимо проверять бородком, а не пальцем.
Нельзя работать на заточном станке без защитного экрана или без защитных очков и пылесборника.

VI. Заключение

В данной работе был сделан анализ процесса технологии ремонта, сцепления трактора ВТ-150. Во введении было сказано о применении муфт сцепления. Вначале описано об устройстве и принципе работы сцепления. Было указано о техническом обслуживании, возникающих: неисправностях в процессе эксплуатации и способах их устранения.

На основании выше изложенного был сделан вывод о возможности проведения восстановления изношенных деталей, сборочных единиц или замене их на новые. В данном случае при проведении текущего ремонта проводится восстановление отдельных деталей или частичная их замена в зависимости от износа. При проведении капитального ремонта лишь малая часть деталей восстанавливается, а в основном заменяется на новые. Также был сделан сравнительный анализ конструкций однодискового и двухдискового фрикционного сцеплений тракторов во время прохождения производственной практики.

Вывод: Сравнительные испытания однодискового и двухдискового сцеплений опытных конструкций тракторов, показали, что износостойкость опытной конструкции двухдискового сцепления трактора ВТ-150, ведомые диски которого снабжены фрикционными накладками из медно-асбестового материала, в 2 – 2,5 раза больше однодискового сцепления с ведомым диском, имеющим такие же фрикционные накладки.

VII. Используемая литература

1. В.С Мешков А.С. Неретин В.А Бисеров и др. Книга сельского механизатора. М., Россельхозиздат, 1990.- 431 с. с ил.

2. А.И Шевченко П.И Сафронов. Справочник слесаря по ремонту тракторов. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1998.- 512 с.: ил

3. В.А Родичев Б.И Пейсахович В.А Токарев. Справочник сельского механизатора.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Россельхозиздат, 1994.- 336 с., ил.

4. В.Л Роговцев. Автомобили и тракторы.- М., изд. «ТРАНСПОРТ» 1990.- 311 с.: ил.

5. Охрана труда при ремонте и обслуживании сельскохозяйственной техники: (Справочник) / Сост. В.А Недригайлов.- М.: Колос, 1991.- 320 с., ил.

Сцепление автомобиля - это один из главных компонентов трансмиссии. Именно оно принимает на себя весь основной удар при переключении передач, защищает машину от перегрузок и гасит колебания. Как работает сцепление на автомобиле, как оно устроено, какие функции выполняет? Ответы на все эти вопросы - далее в нашей статье.

Характеристика

Сцепление автомобиля - это узел, предназначенный для кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении скоростей. На большинстве современных автомобилей данный элемент размещается между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания.

Устройство сцепления автомобиля

По своей конструкции данная деталь представляет собой целую систему, состоящую из следующих элементов:

Для чего нужен данный узел?

Как известно, двигатель вращается постоянно, а вот колеса - нет. И чтобы при каждой новой остановке автомобиля не приходилось глушить мотор, на коробке следует выключать ту или иную передачу, то есть путем нажатия на педаль сцепления активировать «нейтралку». При последующем движении данный узел способен снова совместить вращающийся двигатель и неподвижную КПП, плавно соединяя валы между собой. Благодаря этому происходит мягкое трогание автомобиля с места.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов - фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус - высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается. Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков. В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.

Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту. Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления. После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Особенности работы на автоматических коробках

В обычных АКПП такой элемент трансмиссии, как сцепление, попросту отсутствует. Зато на роботизированных и кулачковых «автоматах» она предусмотрена. Кстати, на последнем типе трансмиссий сцепление работает только при старте. В процессе движения данный элемент не функционирует.

На большинстве автоматических коробок используется многодисковое сцепление влажного типа. Однако выжим здесь происходит не путем нажатия определенной педали (которой попросту здесь нет), а сервоприводом (другими словами, актуатором). На данный момент принято различать несколько типов данных устройств:

• Электрический. Подобный сервопривод представляет собой шаговый двигатель. Он управляется при помощи ЭБУ (электронного блока управления).
• Гидравлический. Такой актуатор выполняется в виде гидроцилиндра. Он приводится в действие специальным гидравлическим распределителем.

На КПП типа «робот» используются два типа сцеплений. Они функционируют переменно. При выжиме первого для автоматического переключения определенной передачи второе ожидает команды для выжима следующей.

Продлеваем срок службы

Сцепление - это, пожалуй, один из самых износостойких элементов в конструкции автомобиля. Качественный узел может прослужить 200 и более тысяч километров. Однако чтобы ваша коробка не потребовала ремонта уже на первых неделях езды, нужно знать определенные правила эксплуатации.

При вождении автомобиля с механической трансмиссией, прежде всего, научитесь правильно нажимать на педаль. В то время когда вы приотпускаете ее, происходит включение сцепления. В этот момент пружина нажимного диска подводит ведомый механизм к маховику. Происходит плавное притирание элементов. За счет этого диск немного проскальзывает относительно маховика, последний также начинает вращаться.

На следующем этапе необходимо дать небольшое время узлу для того, чтобы обороты максимально сравнялись. Для этого следует удерживать педаль в средней позиции примерно 2-3 секунды. После этого количество оборотов маховика приблизится к скорости вращения диска. Итак, автомобиль потихоньку набирает ход.

Что же делать далее? Когда маховик с ведомым и нажимным диском стал самостоятельно вращаться с одинаковой скоростью и без проскальзываний, происходит максимально высокая передача крутящего момента. В таком случае необходимость в повторном разъединении КПП и двигателя отсутствует (разве что при экстренном торможении). Как только машина тронулась, а на спидометре уже больше 10 километров в час, педальку можно смело отпускать. Дальше аналогичным путем переключаемся на повышенную передачу вплоть до 5-й (если это позволяют ПДД).

Обратите внимание, что если при трогании с места внезапно сбросить педаль сцепления, машина будет ехать рывками, а через 3-4 секунды заглохнет. Это происходит из-за того, что при резкой притирке дисков мотор передает всю мощь на коробку, тем самым попросту рвет ее. Нагрузка на шестерни увеличивается, соответственно, ресурс механизмов трансмиссии уменьшается. Резко отпускать педаль при трогании не следует, так как это очень вредит вашему автомобилю. Лишь когда машина набирает достаточно большую скорость (это уже 3-5 передача), при переключении на повышенную можно «бросать» педаль сходу.

Как не сжечь этот узел?

Не стоит думать, что если долго давить на данную педаль, работа сцепления автомобиля будет стабильной, а машина от этого не пострадает. К примеру, на перекрестках и при остановке «на красный» следует сразу переключаться на «нейтралку». Если все это время (порядка 20-40 секунд) ваша нога будет находиться на педали сцепления, вы попросту его сожжете через 1-2 дня. Цена на него в зависимости от модели автомобиля колеблется в пределах от 200 до 1000 долларов и выше. Согласитесь, это довольно большая сумма.

Как показывает практика, при правильном использовании сцепления можно не менять корзину и диск на протяжении 100-200 тысяч километров (касается импортных марок машин). Главное - чувствовать, когда следует нажимать на педаль, а когда - нет. Если ваша остановка длится более 5-6 секунд, смело включайте «нейтралку». Сделать это можно и раньше, например если на расстоянии в 300 метров вы увидели красный сигнал светофора. В таком случае машина будет двигаться по собственной инерции. Кстати, используя «накат», можно значительно уменьшить расход топлива автомобиля.

Таким образом, не следует резко отпускать педаль сцепления, но и не нужно очень долго его держать. И в том и в другом случае вы рискуете ухудшить техническое состояние автомобиля.

Регулировка узла

Периодически автомобилю требуется регулировка сцепления. Со временем ход педали увеличивается, вследствие чего механизмы отключаются не полностью. То есть при максимальном нажатии на педаль валы не отключаются, а остаются «в притирке» с двигателем. А это, как мы уже сказали ранее, значительно увеличивает уровень нагрузки на зубья. В результате изнашиваются все компоненты узла.

Как это определить?

Понять, требуется ли вашему автомобилю регулировка сцепления, очень просто. Для этого нужно взять строительную рулетку и замерить расстояние от пола до резиновой накладки педали. На большинстве легковых автомобилей данное значение составляет порядка шестнадцати сантиметров. А выставляется ход педали при помощи специальной контргайки, которая находится на окончании троса под капотом. При этом механизм следует трижды нажать до упора (в пол).

Заключение

Итак, мы подробным образом рассмотрели особенности работы системы сцепления автомобиля. Как видите, данная деталь представляет огромную важность для двигателя и коробки передач. Поэтому не следует пренебрегать правилами ее эксплуатации и впустую жечь корзину при отсутствии особой надобности. Берегите свой автомобиль и эксплуатируйте сцепление бережно!

Сцепление автомобиля служит для кратковременного разъединения коленчатого вала двигателя от коробки передач и их плавного соединения, которые необходимы при переключении передач и трогания автомобиля с места.

На легковых и грузовых автомобилях наиболее распространено однодисковое сцепление фрикционного типа . Сцепление (см. рисунок 1.1) состоит из механизма и привода выключения. Механизм сцепления собран на маховике 1 двигателя, а привод — на невращающихся деталях, установленных на раме или кузове автомобиля.

Однодисковый механизм сцепления с центральной диафрагменной нажимной пружиной (см рисунок 1.4) имеет только одну нажимную пружину. Она выполнена в форме усеченного конуса. В выштамповке пружины расположено 18 лепестков, которые являются не только упругими элементами, но и одновременно отжимными рычагами. Основное преимущество диафрагменной пружины - ее нелинейная характеристика. Она обеспечивает практически постоянное усилие независимо от степени нажатия. У цилиндрических пружин характеристика линейная - усилие прямо пропорционально сжатию. Применение диафрагменной пружины улучшает износостойкие свойства сцепления, исключает возможность пробуксовки и позволяет уменьшить габаритные размеры и массу.

В конструкции сцепления диафрагменная пружина 5 крепится заклепками 6 и двумя опорными кольцами 9 на кожухе 4 сцепления. Наружный край пружины передает сжимающее усилие нажимный диск 3 .

а) сцепление в сборе; б) основные детали сцепление: 1 - маховик; 2 - ведомый диск;

3 - нажимный диск; 4 - кожух сцепления; 5 - диафрагменная нажимная пружина; 6 - заклепки;

7 - фрикцион кольцо; 8 - подшипник; 9 - опорное кольцо; 10 - фиксаторы

Рисунок 1.4 - Сцепление автомобиля ВАЗ-2101

При выключении сцепления подшипник 8 через упорный фланец воздействует на лепестки пружины и перемещает ее в сторону маховика. Наружный край пружины отгибается в обратную сторону и фиксаторами 10 отводит нажимный диск 3 от ведомого диска 2 - сцепление выключается . Ведомый диск 2 в данной конструкции сцепления имеет гаситель крутильных колебаний.

Двухдисковый механизм сцепления .

В отличие от однодискового двухдисковое сцепление имеет два ведомых и два ведущих диска: промежуточный 3 (см. рисунок 1.5) и нажимной 12 , установленные поочередно.

Число ведомых дисков более одного увеличивает поверхность трения при передаче больших моментов. Ступицы ведомых дисков помещены на шлицы вала 14 , который одновременно является валом коробки передач. Передний конец вала опирается на шариковый подшипник, установленный в расточке коленчатого вала.

Ведомые диски сцепления зажаты между торцовыми поверхностями маховика и ведущих дисков цилиндрическими нажимными пружинами 10 , которые равномерно расположены в кожухе.

Промежуточный ведущий диск 3 имеет рычажный механизм 2 , который автоматически устанавливает диск в среднее положение при выключении сцепления.

Отжимные рычажки 4 прикреплены к кожуху вилками и гайками. Наружные концы рычажков шарнирно соединены с нажимным диском 12 , а внутренние - с упорным кольцом 9 . Педаль сцепления связана с подшипником через вилку 8 выключения, рычаги и тяги.

При нажатии на педаль упорный подшипник 6 переместит вперед кольцо с внутренними концами отжимных рычажков, а наружные концы рычажков 4 отведут назад нажимной диск 12 . Под действием рычажного механизма 2 промежуточный ведущий диск 3 отойдет от маховика и нажимного диска, вращение на ведомые диски от коленчатого вала передаваться не будет.