сцеплен-лаб
.pdf
даль имеет верхнюю опору(рис.16, б)— для гидропривода. Иногда нижнюю педаль применяют и при механическом приводе(МАЗ-5335,
КАЗ-4540) .
Таблица 1
Приводы сцеплений
Нижняя педаль при одинаковых размерах с верхней обеспечивает большее передаточное число (естественно, при большем ходе педали). При нижней педали проще герметизировать салон автомобиля (или кабину) от моторного отсека, когда главный гидроцилиндр привода сцепления крепится непосредственно к стенке, отделяющей моторный отсек от салона.
При откидывающейся кабине грузового автомобиля связь между педалью привода и сцеплением, имеющим гидравлический привод, осуществляется гибким шлангом. Если у автомобиля с откидывающейся кабиной применяется механический привод сцепления, то педальный привод усложняется из-за необходимости совместить ось по-
ворота кабины с какой-либо неподвижной осью педального привода сцепления, как это выполнено в автомобилях МАЗ-5335, КАЗ-4540.
Вилка выключения сцепления.
Конструктивно вилка может быть выполнена за одно целое с вильчатым рычагом (рис. 17, а) и опираться на шаровую опору1. При этом муфта выключения сцепления, а следовательно, и нажимной диск перемещаются без перекосов. Металлоемкость вилки в этом случае минимальна. Следует, однако, учитывать, что реакция шаровой опоры, равная сумме усилий на опорных концах вилки и рычага, приводит к сильному износу сферического углубления рычага, которым он опирается на шаровую опору. Тем не менее преимущества этой конст-
рукции обеспечивают ей широкое применение в сцеплениях не
31
только легковых автомобилей, но и грузовых (автомобили ГАЗ), в том числе и большой грузоподъемности («Магирус-290»).
Рис. 17. Конструкции приводов сцеплений:
а—с вильчатым рычагом, опирающимся на шаровую опору; б — с вилкой, выполненной за одно с валом
В большинстве конструкций сцеплений грузовых автомобилей вилка закреплена на валу или выполнена вместе с валом, который установлен во втулках 3 картера сцепления (рис. 17, б). Для перемещения вилки без перекосов в данной конструкции должны быть обеспечены определенная точность установки вала вилки перпендикулярно оси вала сцепления и вилки на валу.
Подшипник выключения сцепления.
Установленный на муфте, обычно герметичный, подшипник в процессе эксплуатации не смазывают. Он может воздействовать при выключении сцепления непосредственно на концы рычагов выключения или через опорное кольцо, что предпочтительней. В сцеплениях с диафрагменной пружиной подшипник при выключении сцепления упирается в концы лепестков через фрикционное кольцо, связанное с кожухом сцепления тангенциально расположенными упругими пластинами, позволяющими перемещать кольцо в осевом направлении. В некоторых конструкциях подшипник упирается непосредственно в концы лепестков (ВАЗ-2108).
Усилители привода сцепления.
Если управление сцеплением требует усилий выше регламентированных, то необходимо применять усилитель. Простейшим усилителем привода сцепления является пружинный(сервопружина), устанавливаемый на некоторых автомобилях. На рис. 18 приведены конструкция привода сцепления автомобиля ВАЗ и график, иллюстрирующий работу усилителя. Когда усилие на педали отсутствует(сцепление включено), ось пружины усилителя находится ниже оси поворота
32
педали и усилие сервопружины3 суммируется с усилием оттяжной пружины 4, удерживая педаль 6 в крайнем правом положении. При нажатии на педаль она начинает перемещаться, левый конец пружины поднимается и ее ось занимает положение выше оси поворота педали. Вследствие этого на педали создается момент, который позволяет снизить усилие воздействия при удержании ее в выключенном состоянии на 20...30 %. По такому же принципу работает пружинный усилитель верхней педали.
Рнс. 18. Пружинный усилитель привода сцепления и график, характеризующий его работу:
1-кронштейн; 2—крючок; 3—сервопружина; 4— оттяжная пружина; 5— ограничитель хода педали;6— педаль сцепления; 7— шток гидроцилиндра; / — без усилителя; // — с усилителем; /// — усилие сервопружины
Пневмоусилитель гидропривода сцепления применяют в ряде конструкций грузовых автомобилей большой грузоподъемности. На автомобилях МАЗ и КАЗ установлен пневмоусилитель механического привода, а на автомобилях КамАЗ— пневмоусилитель гидропривода. Схема, конструкция и статическая характеристика пневмоусилителя автомобилей КамАЗ показаны на рис. 19.
Педаль 1 привода, связанная с главным цилиндром2, гидролинией 5, соединяется с пневмоусилителем. Пневмоусилитель включает в себя пневмоцилиндр4, гидроцилиндр 10 выключения сцепления и мембранное следящее устройство 7, объединенные в одном агрегате. Рассмотрим наиболее характерные режимы работы пневмоусилителя.
1. Усилие на педали отсутствует — сцепление включено. Давление в главном цилиндре2 и в гидролинии 3 отсутствует. Мембрана 8 пружиной отжата вправо, а вместе с мембраной отжат связанный с ней патрубок — седло атмосферного клапана 6. Впускной клапан 5 сжатого воздуха закрыт, а атмосферный клапан 6 открыт, сообщая левую полость пневмоцилиндра 10 с атмосферой. Поршень пневмоцилиндра 4 под действием пружины отжат в крайнее левое положение. Усилие на штоке 11 привода отсутствует.
33
Рис. 31. Пневматический усилитель сцепления автомобилей КамАЗ:
а — схема; б — конструкция; в — статическая характеристика; 1— педальный привод; 2— главный гидроцилиндр; 3— гидролиния; 4— силовой гидроцилиндр; 5— клапан сжатого воздуха; 6 атмосферный клапан: 7— картер мембранного устройства;8— мембрана; 9— следящий поршень; 10— гидравлический цилиндр выключения сцепления;11— шток: / — из ресивера: // — в атмосферу.
2. Усилие на педали повышается сцепление выключается. Если в ресивере сжатый воздух отсутствует, то усилие на штоке11 привода сцепления зависит только от давления в гидролинии:
где рж— давление жидкости в гидролинии; F1— площадь поршня главного гидроцилиндра 2; F5— площадь поршня гидроцилиндра 10 выключения сцепления.
Если сжатый воздух имеется в ресивере, то давление жидкости в гидролинии, воздействуя на поршень 9 следящего устройства, перемещает его влево. При этом мембрана 8 выгибается, также преодолевая усилие пружины P1, и своим седлом закрывает выпускной клапан 6 и открывает клапан 5 сжатого воздуха. Сжатый воздух поступает в ле-
34
вую полость пневмоцилиндра 4 и воздействует на его поршень. Усилие, создаваемое поршнем пневмоцилиндра 4,
где рвоз— давление сжатого воздуха в левой полости гидроцилиндра; F4— площадь поршня пневмоцилиндра; Р2— усилие пружины поршня.
3.Усилие на педали уменьшается— сцепление включается. Давление в гидролинии 3 падает. Уменьшается при этом сила, с которой следящий поршень 9 действует на мембрану 8; последняя выгибается вправо, открывая выпускной клапан 6 и закрывая впускной клапан 5. Усилие на штоке 11 падает.
4.Усилие на педали постоянно— сцепление выключено. Усилие, создаваемое пневмоцилиндром 4, должно быть также постоянным. Это возможно только в том случае, когда оба клапана 5 и 6 закрыты, что соответствует равновесному положению мембраны 8:
где F3— площадь мембраны; P1— усилие пружины мембраны; F2— площадь поршня следящего устройства.
Подставив значения рж из уравнения получим
Отсюда следует, что давление воздуха на мембрану, а следовательно, на поршень гидроцилиндра прямо пропорционально усилию на педали, что и требуется от следящего механизма.
Полное усилие на штоке 11 привода сцепления
Подставив значение рвоз, получим
Усилитель вступит в работу, когда выражение, заключенное в скобки, станет больше 0. Полное усилие R будет увеличиваться до тех пор,
пока давление сжатого воздуха р не станет равным предельному
воз
значению, т. е. давлению в ресивере. Дальнейшее увеличение усилия R может быть достигнуто только повышением усилия на педали(рис. 19, в). Усилитель включается при усилии на педали Р΄пед- Трение в усилителе и реакции клапанов, которые не учитывались при описании работы усилителя, обусловливают его некоторую нечувствительность.
35
ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЕ ПО ТЕМЕ «СЦЕПЛЕНИЕ»
Приведите техническую характеристику, кинематическую схему с указанием основных элементов сцепления автомобиля, согласно варианту курсовой работы.
Укажите причины проявления основных неисправностей сцепления и способы их устранения. Напишите ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.Приведите назначение, классификацию требования к сцеплениям.
2.Опишите рабочий процесс фрикционных сцеплений.
3.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают надёжную передачу крутящего момента в фрикционных сцепления?
4.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают плавность и полноту включения фрикционных сцеплений?
5.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают частоту выключения фрикционных сцеплений?
6.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают отвод теплоты от поверхностей трения в фрикционных сцеплениях?
7.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают предохранение трансмиссии от пиковых и периодических нагрузок?
8.Сравните диаметры ведомых дисков одно- и двухдискового сцеплений, рассчитанных на передачу одинаковых моментов при одинаковом давлении на диски.
9.Какие конструктивные мероприятия обеспечивают подержание нажимного усилия в заданных пределах в процессе эксплуатации фрикционных сцеплений?
10.Какими критериями оцениваются физические затраты на управления сцеплением? Оцените различные способы облегчения управления сцеплением.
11.Перечислите сцепления специальных типов, охарактеризуйте их преимущества и недостатки.
12.Сравните усилия выключения сцеплений с центральной диафрагменной пружиной и с периферийно расположенными пружинами, если сила нажатия на ведомый диск одинакова.
13.Перечислите требования к фрикционным накладкам, поясните применение тех или иных компонентов.
14.Какое назначение имеют пружины гасителя крутильных колебаний ? 15.Из каких условий определяется передаточное число привода сцеп-
ления?
16.Нарисуйте схему механического привода сцепления и запишите выражение для определения его общего передаточного числа.
17.Нарисуйте схему гидравлического привода сцепления и запишите выражение для определения его общего передаточного числа.
36
Литература.
1. Осенчугов В. В. ,Фрумкин А. К. Автомобиль.Анализ конструкций, элементы расчёта.- М. Машиностроение. 1989.-304 с.
2. Литвинов .А С. ,Фаробин .Я Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. –М. Машиностроение, 1989. –240 с.
3.Великанов Д. П. ,и др. Автомобильные транспортные средства.-
М. Транспорт, 1977.- 326 с.
4.Лукин П. П.,и др. Конструирование и расчёт автомобиля.- М. Машиностроение, .- 1984. – 376 с.
37
СОДЕРЖАНИЕ
. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «СЦЕПЛЕНИЯ»……………………..…… 3
1. ТРЕБОВАНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРИМЕНЯЕМОСТЬ СЦЕПЛЕ-
НИЙ ………………………………………………………………………..…. 3
2.РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС…………………………………………………. 4
3.АНАЛИЗ И ОЦЕНКА КОНСТРУКЦИЙ ФРИКЦИОННЫХСЦЕПЛЕ-
НИЙ …………………………………………………………………………… 7
4.СЦЕПЛЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТИПОВ ………………………………21
5.ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ФРИКЦИОННОГО СЦЕПЛЕНИЯ……. 26
6.ПРИВОД СЦЕПЛЕНИЯ …………………………………..……………. 29
ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЕ ПО ТЕМЕ«СЦЕПЛЕНИЯ»………………..… 36
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ……………………………………………... 36
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………… 37
38
Русанов Михаил Алексеевич
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ «СЦЕПЛЕНИЯ»
Редактор Лебедева Г.В. Подписано в печать 10.12.01 г.
Формат 60´84/16.
Объем 2,5 п.л. Тираж ____ экз. Заказ № ____.
УОП ЧГАУ. 454080, Челябинск, пр. Ленина, 75.
39
40