Механизм сцепления

Он состоит (рис. 1.2) из ведущих деталей, ведомых деталей, нажимного устройства, механизма выключения. Принцип действия сцепления основан на использовании сил трения, возникающих между дисками. Ведущие диски сцепле­ния воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а ведомые диски передают этот момент двигателя первичному валу коробки передач. Нажимное устройство (12 нажимных пружин) обеспечивает плотное прижатие ведущих и ведомых деталей сцепления для создания необходимого момента трения. Крутящий момент от ведущих деталей передается на ведомые за счет сил трения.

Рис. 1.2. Механизм сцепления: 1- ведомый диск; 2- ведущий диск; 3- установочная втулка; 4- на­жимной диск; 5-вилка оттяжного рычага; 6- оттяжной рычаг: 7-пру­жина упорного кольца; 8-шланг смазывания муфты; 9-петля пружины; 10-выжимной подшипник; 11-оттяжная пружина; 12-муфта выклю­чения сцепления; 13- вилка выключения сцепления; 14- упорное кольцо; 15- вал вилки; 16- нажимная пружина; 17- кожух; 18-теплоизолирующая шайба; 19- болт крепления кожуха; 20- картер сцепления; 21-ма­ховик; 22-фрикционная закладка; 23- первичный вал; 24- диск га­сителя крутильных колебаний; 25- пружина гасителя крутильных коле­баний; 26-кольцо ведомого диска; 27-механизм автоматической регу­лировки положения среднего ведущего диска. К ведущим деталям относятся средний ведущий диск, на­жимной диск, кожух сцепления.

Средний ведущий диск (рис. 1.3, а) отлит из чугуна и уста­новлен в пазах маховика на четырех шипах, равномерно рас­положенных по окружности диска. Для обеспечения вентиляции сцепления, лучшего отвода тепла и снижения веса в теле диска выполнены окна, разделенные между собой внутренними реб­рами. В шипах размещен рычажный механизм, который меха­нически регулирует положение среднего диска при выключении сцепления с целью обеспечения чистоты выключения. Нажимной диск (рис. 1.3, б) отлит из серого чугуна, как и средний ведущий диск, установлен в пазах маховика на четы­рех шипах. С одной стороны диск имеет шлифованную поверх­ность, с другой – 12 бобышек для установки нажимных пру­жин.

Рис. 1.3. Диски сцепления: а – средний ведущий диск; б - нажимной диск; в - ведомый диск с демпфером в сборе: 1-ступица; 2-заклепка; 3-обойма демпфера; 4-ведомый диск; 5-фрикционная накладка; 6- пружина демпфера Каждый шип со стороны кожуха имеет прилив, в котором профрезерован паз и расточены два отверстия для установки оси рычага выключения сцепления. Кожух сцепления стальной, штампованный, устанавливается на картере маховика на двух установочных втулках и крепится 12 болтами. В кожухе имеются 12 углублений для установки пружин и отверстия для установки вилок рычагов.

К ведомым деталям относятся два ведомых диска с демпфе­ром, ведомый вал сцепления (он же первичный вал коробки пе­редач). Ведомый диск (рис. 1.3, в) состоит из диска с фрикционными накладками, ступицы диска, демпфера (гасителя крутильных колебаний). Ведомый диск изготовлен из стали. В центре диска имеется отверстие для установки ступицы. В диске выполнены восемь окон для пружин демпфера. По периферии диска с обеих сто­рон приклепаны заклепками фрикционные накладки, изготов­ленные из асбестовой композиции. Ступица имеет внутренние шлицы, которыми устанавливает­ся на шлицах первичного вала коробки передач. В ступице так­же выполнены восемь окон для пружин демпфера. Демпфер служит для гашения крутильных колебаний, кото­рые возникают в двигателе и трансмиссии. Из-за неравномерности работы двигателя и упругости ко­ленчатого вала происходит постоянное закручивание и раскру­чивание вала, т.е. возникают собственные крутильные колеба­ния. В трансмиссии имеются валы коробки передач, раздаточной коробки, карданной передачи, полуосей.

При резком включении сцепления, торможении автомобиля без выключения сцепления, при наезде колес на препятствие в валах трансмиссии возника­ют вынужденные колебания. При неравномерной работе двигателя крутильные колебания от двигателя могут передаваться в трансмиссию. Это особенно опасно, когда частота собственных угловых колебаний транс­миссии совпадает с частотой крутильных колебаний. В этом случае наступает резонанс и нагрузка на детали трансмиссии резко увеличивается, что может привести к поломке их. Вынуж­денные крутильные колебания в трансмиссии, в свою очередь, могут передаваться в двигатель, что резко увеличивает нагруз­ку на его детали. Поэтому для предохранения от резонансных крутильных колебаний валов в ведомых дисках сцепления уста­навливаются демпферы (гасители крутильных колебаний). Демпфер имеет упругий и фрикционный элементы.

Упругий элемент служит для изменения частоты колебаний валов и предотвращения явления резонанса, т.е. совпадения частот собственных угловых колебаний и крутильных колеба­ний, и состоит из восьми цилиндрических пружин. Фрикционный элемент уменьшает амплитуды вынужденных колебаний, преобразуя энергию колебаний в тепло, и состоит из двух обойм, двух дисков, двух фрикционных колец. К фланцу ступицы с обеих сторон приклепаны диски демп­фера и обоймы. К ведомому диску с обеих сторон приклепаны фрикционные кольца. Фрикционные кольца и диски демпфера также имеют по восемь окон, окна для пружин совпадают с окнами в ведо­мом диске и фланце ступицы. В окнах устанавливаются восемь цилиндрических пружин.

Таким образом, между ведомым диском и его ступицей нет жесткой связи – они связаны только через восемь пружин. Дис­ки демпфера выполнены в виде тарельчатых пружин и постоян­но прижимаются к фрикционным кольцам. При возникновении крутильных колебаний ступица ведомо­го диска проворачивается относительно самого диска; пружины демпфера, сжимаясь, изменяют частоту колебаний, обеспечивая несовпадение частот собственных колебаний трансмиссии и вы­нужденных крутильных колебаний, т. е. предотвращают явление резонанса. При повороте ступицы диски демпфера скользят по фрик­ционным кольцам, и за счет трения энергия колебаний превра­щается в тепло.

Нажимное устройство (см. рис. 1.2) состоит из двенадцати пружин. Пружины опираются на бобышки нажимного диска через шайбы из термоизоляционного материала. Суммарное уси­лие пружин равно 10500...12200Н (1050...1220 кгс).

Механизм выключения состоит из четырех оттяжных рыча­гов, упорного кольца, муфты выключения сцепления с выжимным подшипником, вилки выключения сцепления с валом, двух оттяжных пружин. Четыре оттяжных рычага устанавливаются на нажимном диске и соединяются с кожухом с помощью вилок. Оттяжные рычаги соединяются с нажимным диском и вилками-пальцами. Пальцы установлены в диске и вилках на игольчатых подшипниках. На оси рычага в вилке устанавливается пружина упорного кольца, которая одним усиком упирается в кожух, а другим че­рез петлю постоянно прижимает упорное кольцо к оттяжным рычагам. Упорное кольцо предохраняет оттяжные рычаги от износа. Для выключения сцепления на крышку первичного вала ко­робки передач установлена муфта выключения сцепления с подшипником в сборе. Муфта под действием пружин постоянно прижимается запрессованными в нее сухарями к лапкам вилки выключения сцепления. Для смазки муфты и подшипника установлены шланг пода­чи смазки и масленка на картере сцепления. Вилка выключения сцепления установлена на валу приво­да, который, в свою очередь, установлен на втулках в расточках картера сцепления. На наружный конец вала установлен рычаг вала вилки.

1.2. ПРИВОД УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ СЦЕПЛЕНИЯ Привод дистанционный, гидравлический, с пневмоусилителем, предназначен для выключения сцепления. Емкость его гидросистемы 0,38 л. Применяемая жидкость ГТЖ-22М или «Нева», «Томь». Он состоит (рис. 1.4) из педали сцепления с оттяжной пру­жиной, главного цилиндра, пневмогидравлического усилителя, рычага вала вилки выключения сцепления с оттяжной пружи­ной, толкателя, трубопроводов.

Рис. 1.4. Привод механизма сцепления: 1-педаль; 2- упор нижний; 3-кронштейн; 4- упор верхний; 5- рычаг; 6-па­лец эксцентриковый; 7- толкатель поршня; 8- пружина оттяжная; 9- цилиндр главный; 10-трубопровод гидравлический; 11-усилитель пневмогидравлический; /2-пробка; 13-клапан перепускной; 14-трубопровод пневматический; 15-чехол за­щитный; 16- толкатель поршня; 17-гайка сферическая регулировочная; 18-бачок компенсационный; а- сжатый воздух

При нажатии на педаль при выключении сцепления усилие от ноги водителя через рычаг и шток передается к главному цилиндру, откуда жидкость под давлением по трубопроводу по­ступает в корпус следящего устройства, которое при этом обес­печивает пропуск сжатого воздуха, поступающего по воздухо­проводу через редукционный клапан от воздушного баллона. Одновременно от главного цилиндра жидкость под давле­нием поступает в гидравлический цилиндр усилителя. Суммар­ное усилие давления воздуха в цилиндре пневмоусилителя и давление жидкости в гидравлическом цилиндре передается на шток пневмоусилителя.

Шток перемещает рычаг вала вилки вы­ключения сцепления, которая, поворачиваясь, выключает сцеп­ление. Педаль сцепления установлена на оси кронштейна. Она пе­редает усилие на толкатель поршня главного цилиндра с помощью рычага и эксцентрикового пальца. Главный цилиндр (рис. 1.5) установлен на кронштейне пе­дали сцепления.

Рис. 1.5. Главный цилиндр: 1-толкатель (шток) поршня; 2-корпус; 3-поршень; 4-корпус бачка; 5-зазор свободного хода главного цилиндра; А- зазор свободного хода главного цилиндра Состоит из корпуса цилиндра, защитного чехла, штока, поршня, торцевой уплотнительной манжеты, пружины, пробки цилиндра, корпуса бачка.

В корпусе главного цилиндра образованы две полости, раз­деленные перегородкой. Верхняя полость совместно с бачком предназначена для заправки гидропривода рабочей жидкостью и хранения необходимого запаса рабочей жидкости. Нижняя полость выполняет функции рабочей полости глав­ного цилиндра, в которой устанавливается поршень с манжетой и пружиной. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления слу­жит для создания дополнительного усилия с целью облегчения управления сцеплением. Он крепится двумя болтами к фланцу картера сцепления с правой стороны.

Усилитель (рис. 1.6) состоит из переднего 35 и заднего 44 корпусов, поршня выключения сцепления 43 с толкателем 3, пневматического поршня 31, следящего устройства.

Рис. 1.6. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления: а- подвод тормозной жидкости; б-подвод воздуха; 1-сферическая гайка; 2-контр­гайка; 3-толкатель поршня выключения сцепления; 4-защит­ный чехол; 5-стопорное кольцо; 6-корпус уплотнения поршня; 7-уплотнительное кольцо; 8-манжет следящего поршня; 9-следящий поршень; 10-корпус следящего поршня; 11-перепускной кла­пан; 12-колпачок; 13-уплотнитель вы­пускного отверстия;14-крышка выпуск­ного отверстия; 15-винт крепления крыш­ки; 16-диафрагма следящего устройства; 17-седло диафраг­мы; 18-уплотнительное кольцо; 19-пру­жина диафрагмы; 20-пробка; 21-пружина возвратная; 22-седло впускного клапана; 23-впускной клапан; 24-стержень клапанов; 25-крышка под­вода воздуха; 26-выпускной клапан; 27-регулировочные прокладки; 28-гайка; 29-шайба диафрагмы; 30-кольцо упорное; 31-пневматический поршень; 32-прокладка; 33-пробка; 34-манжета поршня; 35-передний корпус; 36-пружина поршня; 37-шайба; 38-манжета уплотнителя; 39-распорная втулка; 40-распорная пружина; 41-упорная втулка; 42-манжета поршня; 43поршень выключения сцепления; 44-задний корпус Передний корпус отлит из алюминиевого сплава. В нем рас­точены отверстие (вверху) и сверление (внизу).

Сверление пред­назначено для установки пневматического поршня. Верхнее ступенчатое отверстие предназначено для установ­ки впускного клапана с седлом следящего устройства. Полости клапана в верхнем отверстии и надпоршневом пространстве нижнего сверления соединены между собой кана­лом. В стенке корпуса имеется пробка 33 для удаления конден­сата. В цилиндре переднего корпуса расположен пневматический поршень 31 с манжетой и возвратной пружиной. Поршень на­прессован на толкатель, выполненный как одно целое с гидрав­лическим поршнем.

Толкатель гидравлического поршня имеет сферическую гайку 1 и контргайку 2. Усилия от пневматическо­го и гидравлического рабочих поршней суммируются и переда­ются через толкатель и его сферическую гайку на рычаг вала вилки выключения сцепления. В заднем чугунном корпусе 44 расточены отверстие (внизу) и сверление (вверху). Отверстие выполняет роль цилиндра гид­равлического поршня выключения сцепления. Со стороны переднего корпуса в отверстие установлено и зафиксировано уплотнение поршня. Верхнее сверление предназначено для установки корпуса поршня следящего устройства. Рабочая жидкость из главного цилиндра поступает в полость гидравлического поршня через отверстие а в корпусе.

Сжатый воздух в верхнюю полость переднего корпуса под­водится через отверстие в крышке корпуса. Следящее устройство предназначено для автоматического изменения давления воздуха в силовом пневмоцилиндре за поршнем пропорционально усилию на педали сцепления. Оно состоит из следящего поршня с манжетой 8, корпуса следящего поршня 10, диафрагмы с седлом выпускного клапана и пружиной, выпускного и впускного клапанов с возвратной пру­жиной. В корпусе установлен следящий поршень с манжетой. Ход поршня ограничивается упорным кольцом. Диафрагма зажата между корпусами; в ней при помощи гайки закрепляются седло выпускного клапана и две тарелки пружины диафрагмы. Конические выпускной и впускной клапаны собраны на об­щем стержне. Пружина клапанов прижимает впускной клапан к седлу, закрепленному в корпусе при помощи крышки подвода воздуха.

Канал б для подвода сжатого воздуха в цилиндр пневмати­ческого поршня соединяется с полостью перед диафрагмой ка­либрованным отверстием. Воздух из цилиндра пневматического поршня выпускается через выпускной клапан, внутреннюю полость седла выпускного клапана и отверстие, закрытое уплотнителем с крышкой.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.Т. Калашникова»

Кафедра «Тепловые двигатели и установки»

Лабораторная работа №2.

Сцепление.

Проверил

Преподаватель ____________________ А.Н. Терентьев

Выполнил

Студент группы 4-56-1 _____________________ Ю.П. Байков

Ижевск 2012