Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

Лепестки диафрагменной пружины являются также и рычагами выключения,

их упругость способствует плавному включению сцепления (сила давления пру-

жины на нажимной диск возрастает постепенно по мере снятия нагрузки с лепе-

стков от муфты выключения).

Пример конструкции с диафрагменной пружиной – сцепление заднепривод-

ных автомобилей ВАЗ, рис. 3.30.

Ведущие части: маховик двигателя 6 (он же ведущий диск), рис. 3.30, к кото-

рому шестью болтами 8 прикреплен кожух 18. Для фиксации взаимного положе-

ния этих частей применены три штифта. Нажимной диск 4 соединяется с кожухом

18 тремя парами упругих пластин (см. также рис. 3.23б). Диафрагменная пружина

2 через два опорных кольца 17 заклепками 3 соединена с кожухом 18, а с нажим-

ным диском 4 – фиксаторами.

Механизм выключения состоит из вилки 11, которая при помощи удержи-

вающей пружины 16 закреплена на шаровой опоре 12 в средней своей части. Вил-

а)

б)

Рис. 3.29. Схема крепления диафрагменной пружины и ее опорных колец к кожуху

сцепления: а – заклепками (сцепление автомобиля ВАЗ-2107); б, в – завальцовкой

(сцепление автомобиля ВАЗ-2108)

в)

ка при помощи пружины соединена с муфтой выключения 10. При выключенном

сцеплении вилка удерживается в неподвижном положении пружиной 24.

В муфте выключения 10 завальцован упорный шариковый подшипник 11

(рис. 3.31), который при выключении сцепления воздействует на упорный фланец

Рис. 3.30. Конструкция сцепления автомобиля ВАЗ-2107: 1 – шту-

цер для выпуска воздуха из системы гидропривода управления

сцеплением, 2 – диафрагменная нажимная пружина сцепления,

3 – ступенчатая заклепка крепления нажимной пружины и опор-

ных колец к кожуху сцепления, 4 – нажимной диск, 5 – ведомый

диск, 6 – маховик, 7 – картер сцепления, 8 – болт крепления кожу-

ха сцепления к маховику, 9 – первичный вал коробки передач,

10 – муфта выключения, 11 – вилка выключения сцепления,

12 – шаровая опора вилки, 13 – подшипник муфты выключения

сцепления, 14 – упорный фланец нажимной пружины, 15 – чехол

вилки, 16 – пружина вилки, 17 – опорное кольцо нажимной пру-

жины, 18 – кожух сцепления, 19 – толкатель вилки, 20 – регулиро-

вочная гайка, 21 – контргайка, 22 – защитный колпачок, 23 – рабо-

чий цилиндр, 24 – оттяжная пружина, 25 – скоба оттяжной пружи-

ны

7 нажимной пружины 2. На фланце имеется фрикционное кольцо 8. Фланец со-

единен с кожухом сцепления упругими пластинами 9. Упорного фланца может и

не быть, как, например, в сцеплениях переднеприводных автомобилей ВАЗ

(рис. 3.33).

Для обеспечения чистоты выключения сцепления в данной конструкции реа-

лизован принудительный отвод нажимного диска 4 при помощи фиксаторов 5, ко-

торые зацеплены за наружный край нажимной пружины 2, см. также рис. 3.32.

Конструкция сцепления переднеприводных автомобилей ВАЗ показана на

рис.3.33 и 3.34.

Рис. 3.31. Сцепление автомобиля ВАЗ-2107: 1 – кожух сцепления,

2 – диафрагменная нажимная пружина сцепления, 3 – опорное

кольцо нажимной пружины, 4 – нажимной диск, 5 – фиксатор

нажимной пружины сцепления, 6 – соединительная пластина на-

жимного диска и кожуха сцепления, 7 – упорный фланец нажим-

ной пружины, 8 – фрикционное кольцо упорного фланца, 9 – со-

единительная пластина упорного фланца с кожухом сцепления,

10 – муфта выключения, 11 – подшипник муфты выключения

сцепления, 12 – ведомый диск, 13 – упорные пальцы

Рис. 3.32. Иллюстрация

процесса принудитель-

ного отвода нажимного

диска при выключении

сцепления автомобиля

ВАЗ-2107: 2 – диафраг-

менная нажимная пру-

жина сцепления, 4 – на-

жимной диск, 5 – фикса-

тор нажимной пружины

сцепления

Рис. 3.33. Сцепление с приводом автомобиля ВАЗ-2110: 1 – направляю-

щая втулка выжимного подшипника, 2 – первичный вал коробки пере-

дач, 3 – поводок троса (А – выступ), 4 – вилка выключения сцепления,

5 – втулка оси вилки, 6 – нажимной диск в сборе (корзина), 7 – ведо-

мый диск, 8 – маховик, 9 – педаль сцепления, 10 – буфер, 11 – муфта

выключения сцепления (выжимной подшипник), 12 – кронштейн на кар-

тере коробки передач, 13 – регулировочные гайки троса

Ведомая часть сцепления – ведомый диск, рис. 3.35.

Ведомый диск выполняет несколько функций:

– передача крутящего момента от ведущих частей сцепления к первичному

валу КПП;

Рис. 3.34. Сцепление автомобиля ВАЗ-2109: 1 – роликовый

подшипник первичного вала в картере коробки передач,

2 – опорная втулка вилки выключения сцепления, 3 – диа-

фрагменная нажимная пружина сцепления, 4 – кожух

сцепления, 5 – подшипник муфты выключения сцепления,

6 – нажимной диск, 7 – ведомый диск, 8 – маховик,

9 – первичный вал коробки передач, 10 – шкала, 11 – болт

крепления сцепления к маховику, 12 – втулка вилки вы-

ключения сцепления, 13 – картер сцепления, 14 – вилка

выключения сцепления, 15 – рычаг вилки выключения

сцепления

– обеспечение (дополнительное) плавности включения;

– гаситель крутильных колебаний.

Передача крутящего момента от маховика двигателя и нажимного диска сцеп-

ления происходит через фрикционные накладки, поз. 1 и 9 на рис. 3.36, прикле-

панные к секторам диска, которые в свою очередь приклепаны к диску 3 (либо из-

готовлены с ним как одно целое – см. рис. 3.31). Диск 3, рис. 3.36, демпфером со-

единен со ступицей 5. Ступица через подвижное шлицевое соединение связана с

первичным валом коробки передач. Для предотвращения коробления ведомого

диска от нагрева при пробуксовке сцепления, на накладках могут выполняться

радиальные прорези.

В осевом направлении ведомый диск выполняется упругим. Упругость диска

дополнительно способствует плавности включения, т.к. нажимное усилие при

включении сцепления возрастает плавно в пределах осевой деформации пружин-

ных секторов диска. Упругость обеспечивается тем, что сектора 2 диска 3 выгну-

ты в противоположные стороны относительно друг друга (вдобавок могут быть

развернуты «пропеллером»). Одна из накладок, поз. 1, прикреплена к секторам,

направленным в одну сторону (в левую на рис. 3.36), другая (поз. 9) – к тем, что

выгнуты в противоположную (в правую сторону на рис. 3.36). При выключенном

сцеплении за счет упругости секторов диска обеспечивается зазор между внут-

ренними поверхностями накладок (см. рис. 3.35б). Для усиления упругости в не-

которых конструкциях используются дополнительные плоские пружины, распо-

лагаемые между накладками и диском.

Функция гашения крутильных колебаний осуществляется: во-первых, за

счет демпфера, т.е. упругой связи диска со ступицей, во-вторых, за счет наличия

гасящих фрикционных элементов (при демпфировании и гашении механических

колебаний необходимо наличие упругого и гасящего элементов). Ступица 5, рис.

3.36, соединена с диском 3 через пружины 7 (упругая связь). Пружины устанавли-

а)

б)

Рис. 3.35. Ведомый диск сцепления

ваются в прямоугольные отверстия в диске 3 и во фланце ступицы 5. От выпаде-

ния пружины удерживаются отбуртовками прямоугольных отверстий в диске 3 и

в пластине гасителя 8. Для предотвращения резонансных колебаний ведомого

диска, пружины 7 имеют различную жесткость. В ведомом диске сцепления авто-

мобилей ВАЗ применены две пластины гасителя с отбуртовками прямоугольных

отверстий для удерживания пружин от выпадения (рис 3.37).

В качестве гасящих элементов используются фрикционные кольца 4 (либо

стальные, либо из другого материала, например, паронита). Сила осевого сжатия

колец 4, диска 3 и фланца ступицы 5 обеспечивается подбором толщины регули-

ровочной шайбы 6. Другой способ обеспечения необходимой силы осевого сжа-

тия – применение пружин: в сцеплениях автомобилей ВАЗ это тарельчатая пру-

жина (поз. 6 на рис. 3.37), в сцеплениях автомобилей ГАЗ – цилиндрическая пру-

жина (поз. 2 на рис. 3.38).

Детали ведомого диска соединены упорными пальцами (поз. 11 на рис. 3.38а).

Ширина пазов фланца ступицы 12, через которые проходят пальцы 11, больше

диаметра этих пальцев, что позволяет ведомому диску 7 проворачиваться относи-

тельно ступицы 12 на некоторый угол, преодолевая усилие пружин 10 гасителя и

трение с фрикционным кольцом 4. При отсутствии передачи крутящего момента

прямоугольные отверстия фланца ступицы 12 и ведомого диска 7, в которых ус-

тановлены пружины 10, совпадают, рис. 3.39а. Передача крутящего момента от

ведомого диска 7 к ступице 12 происходит через демпфирующие пружины 10, ко-

торые при этом сжимаются, рис. 3.39б. Ограничение взаимного проворота ведо-

мого диска и ступицы осуществляется упором боковой поверхности пальцев 11

(рис. 3.38) в стенки пазов фланца ступицы. Таким образом, передача крутящего

Рис. 3.36. Конструкция ведомого диска сцепления: 1, 9 – фрикционные

накладки, 2 – пружинные секторы диска, 3 – ведомый диск, 4 – фрикци-

онные кольца, 5 – ступица, 6 – регулировочная шайба, 7 – пружины

демпфера, 8 – пластина гасителя

момента от двигателя к остальной части трансмиссии осуществляется через

демпфер, т.е. упругую связь. Это способствует предотвращению передачи кру-

тильных колебаний между двигателем и трансмиссией, а также дополнительно

обеспечивает плавность включения сцепления.

В ряде конструкций сцепления применяется нажимной механизм с периферий-

ными цилиндрическими пружинами, рис. 3.40. Такие сцепления используются на

легковых (рис. 3.41), грузовых автомобилях (рис. 3.42) и автобусах. Особенности

этих сцеплений:

– нажимной диск связан с кожухом посредством выступов нажимного диска,

которые входят в окна, прорезанные в кожухе сцепления (см. рис. 3.40б),

либо упругими пластинами (см. рис. 3.42);

– в качестве нажимного механизма применяются периферийно расположен-

ные пружины, опирающиеся на теплоизоляционные прокладки, обычно

устанавливается пара пружин одна в другую, с противоположным направ-

лением витков;

– при выключении сцепления управляющее усилие возрастает, т.к. цилинд-

рические пружины имеют линейную характеристику, тогда как диафраг-

менная пружина обеспечивает снижение этого усилия (см. рис. 3.26г);

– по мере износа фрикционных накладок ведомого диска уменьшается на-

жимное усилие, следовательно, увеличивается вероятность пробуксовки

сцепления;

– при выключении сцепления нажимной диск отводится от ведомого диска

отжимными рычагами;

Рис. 3.37. Конструкция гасящего

устройства ведомого диска сцеп-

ления автомобилей ВАЗ: 1 – сту-

пица, 2 – пружина демпфера,

3 – ведомый диск, 4, 5 – пластины

гасителя, 6 – тарельчатая пружи-

на, 7 – фрикционные кольца

– сложность механизма выключения, наличие в нем подшипников (обычно

игольчатых), которые не смазываются в процессе эксплуатации, следова-

тельно, подвергаются интенсивному износу;

– при выходе из строя нескольких нажимных пружин, что не сразу заметно в

эксплуатации, возможен повышенный износ сцепления из-за пробуксовки;

– большая масса;

– необходимость регулировки механизма выключения, рис. 3.40б.

3.4.2. Двухдисковое фрикционное пружинное постоянно включенное

сцепление

Схема двухдискового фрикционного сцепления представлена на рис. 3.43.

Сцепления этого типа позволяют передавать большие крутящие моменты и по-

этому применяются на грузовых автомобилях.

Ведущими частями двухдискового сцепления являются:

– маховик 2,

– кожух 6,

– нажимной диск 16,

– промежуточный ведущий диск 5.

Рис. 3.38. Конструкция ведомого диска сцепления автомобилей ГАЗ: 1 – втулка с

упорным фланцем, 2 – пружина, 3 – теплоизолирующее кольцо. 4 – фрикционное

кольцо, 5, 6 – заклепки, 7 – ведомый диск, 8 – фрикционные накладки, 9 – пружин-

ные секторы диска, 10 – пружины демпфера, 11 – упорный палец, 12 – ступица,

13 – пластина гасителя

а)

б)

Способы связи ведущих дисков с кожухом или маховиком подобны тем, что

применяются и в однодисковых сцеплениях:

– при помощи направляющих пальцев и пазов на диске (связь промежуточ-

ного диска и маховика на рис. 3.45);

– при помощи пальцев и отверстий в диске (связь нажимного диска и кожуха

на рис. 3.45);

– посредством выступов (бобышек) нажимного диска, которые входят в ок-

на, прорезанные в кожухе сцепления (связь нажимного диска и кожуха на

рис. 3.44);

– при помощи шипов на диске и канавок в маховике (связь промежуточного

диска и маховика на рис. 3.44, связь обоих ведущих дисков с маховиком на

рис. 3.47);

а)

б)

Рис. 3.39. Работа демпфера ведомого диска сцепления: а – отсутствие пере-

дачи крутящего момента, б – передача крутящего момента; 7 – ведомый

диск, 10 – пружины демпфера, 12 – ступица

Рис. 3.40. Фрагменты сцепления автомобиля ГАЗ-3110: а – нажимной механизм с

периферийными цилиндрическими пружинами, б – регулировка механизма выклю-

чения; 1 – нажимной диск, 2 – кожух сцепления, 3 – опорная вилка, 4 – отжимной

рычаг, 5 – наружные нажимные пружины, 6 – теплоизоляционные шайбы

а)

б)