Двухдисковое сцепление фрикционное, схема, устройство, принцип работы, привод
Двухдисковым называется сцепление, в котором для передачи крутящего момента применяются два ведомых диска.
Двухдисковое сцепление при сравнительно небольших размерах позволяет передавать крутящий момент большой величины. Поэтому двухдисковые сцепления применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.
Устройство
В двухдисковом сцеплении (схема 1) ведущими деталями являются маховик 13 двигателя, кожух 7, нажимной диск 8 и ведущий диск 11, ведомыми – ведомые диски 9 и 12, деталями включения – пружины 6, деталями выключения – рычаги 4 и муфта выключения 5 с выжимным подшипником.
Схема 1 – Двухдисковое фрикционное сцепление
1, 6 – пружины; 2 – болт; 3, 10 – пальцы; 4 – рычаг; 5 – муфта; 7 – кожух; 8 – нажимной диск; 9, 12 – ведомые диски; 11 – ведущий диск; 13 – маховик
Кожух 7 прикреплен к маховику 13 и связан с нажимным 8 и ведущим 11 дисками направляющими пальцами 10, которые входят в пазы дисков. Вследствие этого нажимной и ведущий диски могут свободно перемещаться в осевом направлении и передавать крутящий момент от маховика на ведомые диски, установленные на шлицах первичного вала коробки передач.
Принцип работы
При включенном сцеплении пружины 6 действуют на нажимной диск, зажимая между ним и маховиком двигателя ведущий и ведомые диски.
При выключении сцепления муфта 5 давит на рычаги 4, которые через оттяжные пальцы 3 отводят нажимной диск от маховика двигателя. При этом между маховиком, ведомыми, ведущими и нажимным дисками создаются необходимые зазоры, чему способствуют отжимные пружины 1 и регулировочные болты 2.
В двухдисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производится несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными в один или два ряда по периферии нажимного диска. Сжатие также может осуществляться одной центральной конической пружиной.
Привод
Двухдисковые сцепления могут иметь механические и гидравлические приводы. Для облегчения управлением двухдисковым сцеплением в приводе устанавливаются пневматические усилители, значительно снижающие максимальное усилие выключения сцепления.
Двухдисковые сцепления по конструкции сложнее однодисковых и имеют большую массу.
Другие полезные статьи по сцеплениям:
Двухдисковое сцепление — грамотно передаем
04.09.2016, Просмотров: 6792
Победа в гонке не всегда зависит от того, насколько у вас мощный двигатель, насколько вы удачливы или умелые, ловкие или смелые. Победа в спортивном соревновании или светофорной гонке всецело подчинена единству и гармонии гонщика с его автомобилем. Ни один узел или агрегат не сможет нормально функционировать, если плоды его усилий сводятся на нет другим узлом. Например, вы можете иметь сумасшедший двигатель, но результат будет слабый, если коробка медленная или охлаждение будет никудышное.
Описывать, что такое сцепление и зачем оно необходимо не буду. Скажу только, что сцепление бывает разным: сухим, мокрым, однодисковым, двухдисковым и многодисковым и тд. Все зависит от автомобиля, на который оно ставится и задач, которые выполняет данный автомобиль.
Большинство современных автомобилей оснащены фрикционным (сухим) однодисковым сцеплением и его им вполне достаточно. Грузовики и специальная техника оснащены двухдисковым, но такой вид сцепления устанавливают и на спортивные авто. Объясню. Подобный вид сцепления предназначен для мощных моторов, крутящий момент, которых способен нанести вред обычному сцеплению и всей трансмиссии.
Принцип действия двухдискового сцепления
Так же как и у однодискового сцепления, двухдисковое передает крутящий момент от маховика к коробке. Отличается, только тем что двухдисковое способно передать больший крутящий момент, а так же имеет гораздо больший ресурс по сравнению с однодисковым. Отличительная особенность в конструкциях — это количество ведомых дисков и наличие между ними проставки.Устройство двухдискового сцепления
Узел состоит из таких деталей как:- Два ведомых диска;
- Рычаги и вилки рычагов;
- Выжимной подшипник и выжимные пружины;
- Нажимной и промежуточные диски;
- Кожух и нажимные пружины.
Двухдисковое сцепление на спортивных авто
Не стоит путать равномерное схватывание с плавным. Это две большие разницы. Про плавный подхват можно забыть, он возникнет, только когда водитель окончательно приноровится и то оно не будет плавным, а лишь станет комфортнее. Особенно, если брать в учет, что двухдисковое сцепление устанавливается в совокупности с облегченным маховиком.Существует одна особенность. Из-за легкого веса тюнингованный спортивный маховик успевает замедляться и при медленном переключении машина кивает, как в случае с забитыми песком форсунками. Во избежание кивков, необходимо быстро переключать передачи и поездка от этого получается дерганной. Но ведь мы не на прогулку собираемся. В совокупности всех факторов и переработанных узлов комфортной ездой на заряженном автомобиле назвать нельзя.
Также стоит обратить внимание на то, что благодаря облегченному маховику на холостых оборотах и при разгоне до в диапазоне до 1500 оборотов возникает посторонние шумы и потрескивания. Это тарахтит трансмиссия, но этого не стоит опасаться, все в порядке. Даже на драг и дрифт корчах такое присутствует и пропадает при разгоне свыше 1500 об.
Эффект от двухдискового сцепления
Схватывание происходит гораздо жестче, что требует определенной привычки. При высоких оборотах отсутствует прокручивание диска и крутящий момент в полной мере передается на трансмиссию. Однако все это хорошо начинает работать при правильной балансировке крутящих элементов. По хорошему при замене сцепления и маховика необходимо сделать балансировку. Зачем?Балансировка маховика и сцепления
Множество неприятностей можно избежать при хорошо сбалансированном маховике и сцеплении. Например можно избавится от вибрации, уменьшить расход топлива и продлить срок службы двигателя. Каким образом?Вообще, по хорошему необходимо, также, балансировать коленвал. Но если мы его не снимали, а свапнули двигатель (поставили более мощный), то балансировка не потребуется. Но вернемся к маховику и сцеплению. Изначально, на заводе, при условии идеально выполненного литья и сборки маховика и сцепления не исключены, а порой и даже обязательны неравномерные распределения массы. Проще говоря, плотность материала из которого изготовлено изделие, в некоторых местах разное. В связи с этим, при инерции вращения, возникает дисбаланс, точно так же как и на колесах. Последствия дисбаланса коле многим известна. А вот о дисбалансе сцепления и маховика не многие знают.
Особенности устройства двухдискового сцепления | Сцепление
На многих полноприводных колесных и быстроходных гусеничных ТС устанавливается фрикционное сухое двухдисковое, постоянно замкнутое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин.
Особенностями такого сцепления, устанавливаемого на автомобилях КамАЗ, «Урал» и других ТС, являются наличие устройства (не требующего регулировки в процессе эксплуатации) для автоматической установки среднего ведущего диска в среднем положении при выключении сцепления, термостойкая накладка ведомого диска с большим сроком службы и определенная форма кожуха, обеспечивающая фиксацию нажимных пружин.
К ведущим частям сцепления относятся маховик 27, средний ведущий диск 2, нажимной диск 4, кожух 77с втулками 3 и болтами 19. Средний ведущий и нажимной диски имеют на нажимной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы на цилиндрической поверхности маховика и передают на ведущие диски вращающий момент от двигателя. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 2 и 4.
К ведомым частям относятся два ведомых диска 7. Ведомые диски стальные, снабжены фрикционными накладками 22, изготовленными из асбестовой композиции; они соединяются со своими ступицами через диски 24 гасителя крутильных колебаний с пружинами 25 и фрикционными кольцами 26.
Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах ведомого вала 23 сцепления, являющегося одновременно ведущим валом коробки передач (или переднего делителя передач).
Между кожухом 17 и нажимным диском 4 установлены на-жимные пружины 16 с теплоизолирующими прокладками 18, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным и средним ведущими дисками и маховиком с суммарным усилием 10 500… 12 200 Н (1050… 1220 кгс).
Выключающее устройство сцепления состоит из рычагов выключения 6, соединенных наружными концами с нажимным диском 4, а в средней части — с опорными вилками 5, которые установлены в кожухе 17, пружины 7 с петлей 9, упорного кольца 14 рычагов выключения и муфты выключения 72 с подшипником 10, оттяжной пружиной 77 и шлангом смазки 8, установленных на цилиндрической части крышки подшипника ведущего вала коробки передач, и вилки выключения 75, установленной на валике 75 в картере 20 сцепления.
Рис. Устройство двухдискового сцепления
Средний ведущий диск 2 имеет рычажный механизм 27, автоматически устанавливающий диск 2 в среднее положение при выключении сцепления, освобождая передний ведомый диск 1. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении имеются зазоры, что обеспечивает чистоту выключения сцепления.
Двухдисковые фрикционные сцепления.
Ступенчатые трансмиссии
Двухдисковые сцепления
Фрикционные сцепления способны передавать крутящий момент лишь в том случае, когда он меньше момента сил трения между ведущими и ведомыми дисками. Эти силы, в свою очередь, зависят от нажимного усилия, коэффициента трения между трущимися поверхностями и площади трущихся поверхностей.
Очевидно, что при увеличении поверхности трения ведомых дисков пропорционально увеличивается передаваемый крутящий момент.
Увеличение поверхности трения в фрикционных сцеплениях возможно двумя способами – увеличением диметров ведомого и ведущего дисков, либо применением нескольких ведомых дисков, расположенных последовательно. Увеличение диаметра дисков приводит к существенному увеличению габаритных размеров сцепления, что не всегда удовлетворяет требованиям компактности силового агрегата.
При этом если диск недостаточно сбалансирован (а идеальную балансировку такого сложного узла произвести невозможно), возрастают вибрационные и переменные динамические нагрузки, пагубно влияющие на работу трансмиссии и двигателя. По этим причинам в конструкциях сцеплений, передающих значительный крутящий момент, применяют двухдисковые сцепления.
Как правило, такими сцеплениями оборудуются силовые агрегаты грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности, например, автомобилей марки «КамАЗ».
На автомобилях марки «КамАЗ» применяется сухое двухдисковое фрикционное сцепление с периферийным расположением пружин (
***
Сцепление установлено в картере, изготовленном из алюминиевого сплава. Ведущие части сцепления смонтированы на маховике 1 двигателя, который крепится к коленчатому валу на двух штифтах и шести болтах.
Кожух сцепления стальной, штампованный, устанавливается на маховике на двух трубчатых штифтах и двенадцати болтах.
Нажимной 11 и средний (промежуточный) 12 диски установлены в пазах маховика на четырех шипах, равномерно расположенных по окружности диска. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения среднего и нажимного дисков.
В шипах среднего нажимного диска размещен рычажный механизм 4, который автоматически регулирует положение среднего диска при включении сцепления с целью обеспечения чистоты выключения. Он представляет собой двуплечий рычаг 13, установленный на оси на закрученной пружине. Одним концом рычаг упирается в нажимной диск 11, а другим концом – в маховик 1.
При включении сцепления пружина, раскручиваясь, поворачивает рычаг вокруг оси и отодвигает средний нажимной диск на одинаковое расстояние от маховика и нажимного диска.
Стальные ведомые диски 3 с приклепанными к ним фрикционными накладками оснащены гасителем 2 крутильных колебаний и с помощью ступицы устанавливаются на шлицах первичного вала коробки передач.
Нажимное усилие создают двенадцать цилиндрических пружин 10, устанавливаемых между кожухом и нажимным диском по окружности.
Суммарное усилие, создаваемое нажимным механизмом, 12200 Н. Для преодоления этого усилия при выключении сцепления в приводе управления сцеплением автомобилей марки «КамАЗ» устанавливается пневматический усилитель.
Механизм выключения состоит из шести рычагов 5, соединенных наружными концами через игольчатые подшипники с нажимным диском 11, а в средней части – с опорными вилками. Вилки устанавливаются в кожухе 9 на гайках со сферическими поверхностями, которые позволяют им наклоняться при перемещении рычагов.
На внутренних концах рычагов с помощью специальной пружины крепится упорное кольцо 8, позволяющее исключить изнашивание поверхностей рычагов, возникающее от контакта с подшипником выключения 6 муфты 7 при выключении сцепления.
***
Привод сцепления
Двухдисковые сцепления » ГРУЗАВТОИНФО — журнал о грузовом автотранспорте
Нельзя сказать, что идея двухдискового сцепления родилась в умах автомобильных конструкторов недавно. Просто, как это часто бывает в технике, идея должна была совершить полет по спирали эволюции, прежде чем она, с одной стороны, оказалась востребованной, а с другой стороны, технология позволила реализовать ее с минимальными усилиями.За последние годы в конструкции грузовых автомобилей наметился своеобразный кризис. Экономика требовала роста их грузоподъемности, что обеспечивалось благодаря росту мощности двигателей, появлению многоступенчатых коробок передач с электронным переключением передач, усиленных мостов. Но во всей цепочке трансмиссии появилось «узкое место». С возросшими нагрузками не справлялись классические однодисковые сцепления. Автомобили тяжелого класса, бездорожье, сложный рельеф местности, высокие нагрузки – в таких условиях очень часто к работоспособности и надежности сцеплений предъявляются крайне жесткие требования, особенно если часто приходится преодолевать подъемы в гору или маневрировать на низкой скорости. Длительные циклы трения сцепления приводят к активному тепловыделению,которое может значительно ускорить износ фрикционных накладок. В таких условиях обычные однодисковые сцепления, работая на пределе возможностей, долго не выдерживают.
Несколько лет назад специалисты подразделения Sachs немецкого концерна ZF предложили устанавливать на тяжелые грузовики и автомобили специального назначения двухдисковые сцепления нового типа. Смысл разработанной ими конструкции состоял в том, чтобы обеспечить более равномерное распределение нагрузки на фрикционные накладки в момент включения сцепления. Это достигается тем, что в момент включения сцепления диски отжимаются не одновременно, а последовательно.
Длительный рабочий ресурс, превосходные характеристики разъединения и снижение уровня шума – основные преимущества двухдисковых сцеплений, предназначенных для применения в тяжелых условиях. Двухдисковые сцепления Sachs отличались большой площадью фрикционных накладок, что обеспечивало эффективный отвод тепла, и длительным рабочим ресурсом. В однодисковых сцеплениях в момент прижима диска нагрев диска и тепловыделение достигают своего максимума практически в сотые доли секунды, что может привести к разрушению диска при пиковых нагрузках.
В двухдисковых сцеплениях процесс нагрева дисков растянут во времени, а увеличенный внутренний объем агрегата обеспечивает более эффективное охлаждение дисков и лучший теплоотвод.
Благодаря управляемому промежуточному диску двухдисковые сцепления обладают превосходными характеристиками разъединения сцепления и большим потенциалом для гашения колебаний. Кроме того, интеллектуальная система управления промежуточным диском, сконструированная инженерами ZF Sachs, гарантирует чистое разъединение обоих дисков сцепления и разделение передаваемых крутящих моментов. Благодаря тому, что крутящий момент двигателя распределяется между двумя носителями крутильных колебаний, достигается эффективное снижение уровня шума в трансмиссии.
Удвоенное количество трущихся поверхностей и более высокая теплопоглощающая способность двухдискового сцепления помогают даже в тяжелых ситуациях сохранять «ясную голову» и сберегают фрикционные накладки. Двойное число фрикционных накладок двухдискового сцепления дает возможность надежно работать в экстремальных ситуациях – при частых и «тяжелых» троганиях с места за короткое время и долговременных троганиях с места, например, в гору или при перегрузах, в тяжелых дорожных условиях.
Сегодня в производственной программе компании ZF Sachs есть несколько типов двухдисковых сцеплений, которые отличаются принципом размыкания дисков сцепления. Рассмотрим основные варианты размыкания двухдисковых сцеплений Sachs.
Сцепления серии GF 2 имеют конструкцию, в которой первым отжимается диск со стороны двигателя. Одной из главных деталей сцепления является цилиндрический фиксатор, от правильности настройки которого зависит работа всего узла. Если при монтаже сцепления фиксатор не подбить керном в сторону двигателя, второй диск не будет отпускаться, сцепление будет вести.
В сцеплениях серии GMFZ 2 роль направляющего узла играет L-образный фиксатор. В этом агрегате первым отжимается диск со стороны КП. Здесь при установке сцепления фиксатор перемещается с помощью монтировки или мощной отвертки в сторону КП и фиксируется в таком положении.
Части фиксаторов сцеплений этих типов соединены подвижно, но удерживаются с помощью мощных тарельчатых пружин.
В сцеплениях Sachs серии MFZ 2 оба диска отжимаются параллельно. Постепенное дозирование момента (трогание, маневрирование без рывков и шума) обеспечивается отжимным устройством, включающим три L-образных фиксатора и имеющим заводские настройки. Никаких регулировок при монтаже и эксплуатации сцепления не требуется. Именно поэтому установить, переместить и зафиксировать диски можно только с помощью рычага или направленным ударом.
Двухдисковые сцепления по своей конструкции, конечно же, гораздо сложнее традиционных однодисковых, зато срок их службы в несколько раз дольше, а стоимость вполне сопоставима со стоимостью нескольких обычных сцеплений, да еще и затрат на их регулярную замену и обслуживание. Сейчас двухдисковые сцепления Sachs устанавливаются, например, на грузовые автомобили Iveco и Mercedes-Benz, предназначенные для работы в строительстве и промышленности, где нагрузки на сцепление особенно высоки.
Леонид Круглов
Особенности устройства двухдискового сцепления
Категория:
Устройство автомобиля
Публикация:
Особенности устройства двухдискового сцепления
Читать далее:
Особенности устройства двухдискового сцепления
Сцепление передает тем больший крутящий момент, чем больше площадь его поверхностей трения, сила давления пружин и коэффициент трения фрикционных накладок. Коэффициент трения зависит от материала поверхностей, и величина его ограничена. Сила давления пружин не может быть слишком большой, так как при этом затрудняется выключение сцепления; кроме того, давление на трущиеся поверхности может оказаться чрезмерно высоким, а их размеры ограничиваются размерами маховика. Вследствие этого иногда для передачи больших крутящих моментов в автомобилях применяют сцепление не с одним, а с двумя ведомыми дисками.
Ведущая часть двухдискового сцепления состоит из маховика с шестью пальцами, на которых укреплен кожух сцепления и надеты ведущие диски. Все детали ведущей части сцепления вращаются вместе, как одно целое. К заднему ведущему диску винтами прикреплено теплоизоляционное кольцо, в которое упираются пружины.
Ведомая часть сцепления включает два ведомых диска со ступицами и первичный вал коробки передач, на который ведомые диски надеты на шлицах.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Двухдисковое сцепление:
1 — маховик; 2 и 4 — ведомые диски; 5 — ведущие диски; 6 — кожух; 7 — педаль; 8 — рычаг выключения; 9 — муфта выключения сцепления; 10 — вилка; 11 — пружина; 12 — палец; 13 — первичный вал коробки передач
Нажимной механизм сцепления состоит из двенадцати пружин, помещенных между задним ведущим диском и кожухом.
В механизм выключения двухдискового сцепления входят те же детали, что и в однодисковом сцеплении. Опорой для шести рычагов служат передние края щелей, прорезанных в кожухе. Задний ведущий диск связан с рычагами выключения болтами.
При нажатии на педаль сцепления вилка, поворачиваясь на оси, передвигает муфту вперед по направлению к маховику. Муфта нажимает на внутренние концы рычагов, перемещая их вперед; вследствие этого наружные концы рычагов отводятся назад и за болты оттягивают задний ведущий диск. Передний ведущий диск отжимается от маховика тремя пружинами (на рисунке они не показаны). Таким образом, ведомые диски освобождаются, и сцепление выключается. Чтобы избежать зажатия заднего ведомого диска между ведущими дисками, в кожух сцепления ввернуты три установочных винта, в которые при выключении сцепления упирается диск.
Муфта и подшипник выключения смазываются жидким маслом, поступающим по трубке из масленки, установленной на кожухе сцепления.
Рекламные предложения:
Читать далее: Назначение и основные типы коробок передач
Категория: — Устройство автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Двухдисковое сцепление JTlab на базе сток сцепления Хонда
Процесс увеличения мощности двигателя имеет несколько отрицательных сторон, одной из которых является проблема буксующего сцепления, т.к. заводской узел перестает «вывозить» возросший крутящий момент, на полноприводном автомобиле все еще сложнее. Решается эта проблема несколькими путями, самый простой — поставить керамическое сцепление с более жесткой корзиной и все снова начинает работать. Но и эта доработка имеет свои нюансы, а именно более жесткая корзина делает педаль сцепления весьма жесткой, керамический диск сцепления не терпит пробусовки, поэтому нужно бросать сцепление, а в пробке это не очень айс. Т.е. автомобиль превращается в корч, которому тяжело ездить в городе.
Есть второй путь решения проблемы можно не увеличивать силу прижима диска (жесткая корзина) и не использовать накладки с более высоким коэффициентом трения (керамический диск), можно увеличить площадь соприкосновения дисков, т.е. использовать двухдисковое сцепление. Идея не нова и такие киты так же продают для сверхбольшого крутящего момента и все прекрасно работает, но они опять же используют керамические накладки, которые имеют тот самый отрицательный эффект резкого включения. Да и бюджет таких китов около 1500$.
Поэтому возникает логичная идея — а почему не использовать два органических (стоковых) диска в варианте двухдискового сцепления ? Если грубо прикинуть, то на реальном опыте мы знаем, что сток диск Exedy 212мм для D серии выдерживает крутящий момент около 300Нм, если использовать два таких диска, то они смогут передать уже 600Нм, а этого вполне достаточно для «городского» двигателя. Обратной стороной этой идеи является высокая бюджетность решения и возможность плавного подвода дисков, т.е. в пробке можно ездить спокойно. Получается, что это идеальное решение проблемы сцепления во всех смыслах.
Большое кол-во измерений и анализ размеров деталей дали понять, что двухдиск можно впихнуть в весьма компактный узел сцепления Хонды. Т.к. задача стояла сделать бюджетное сцепление использовались заводские детали, т.е. ни о каких кастом маховиках речи не идет. Для реализации идеи нужен сток маховик, сток корзина и два сток диска сцепления + токарные работы и гидроабразивная резка. В итоге получаем двухдисковое сцепление, которое сможет легко вывезти 600Нм, причем цифру эту можно еще увеличить. Бюджет затеи со всеми новыми деталями, кроме маховика 15-18 т.р. (ориентировочно)
Получается вот такая конструкция.
Большое количество измерений, несколько версий 3D моделей и все из-за того, что слишком мало места в кожухе КПП под сцепление. Война шла за десятые доли миллиметра, но удалось впихнуть невпихуемое, а по пути еще и устранить недостатки подобных конструкций. Расчетный потенциал по крутящему моменту для этого сцепления 550-600Нм, при этом комфортный мягкий выжим как на стоке, возможность плавного подвода дисков, низкая стоимость — по-моему лучше не придумаешь.
Маховик — главная деталь при работе сцепления, на фото ниже уже доработанный под двухдисковое сцепление маховик. Изготовлен из стока и даже немного облегчен. Масса на данный момент 5.5кг.
Диски сцепления сток (Exedy), 212мм, никакой керамики. Диски были разобраны, демпферы удалены, диски будут бездемпферными. Скажу сразу — проблем никаких не будет, поверьте на слово. На фото так же засветились ступицы от дисков сцепления, которые будут доработаны и станут основой для новых дисков сцепления.
Сцепление в сборе, все зазоры и допуски с учетом износа рассчитаны заново. Преднатяг корзины сохранили как на оригинальном сцеплении. Корзина сцепления изменений не требует. Сцепление в сборе было проверено, никаких проблем с выжимом не будет, ход педали даже станет немного короче, так же все встает в родной корпус КПП 2WD и 4WD.
