Устройство и работа сцепления с механическим и гидравлическим
Nbsp; Нефтекамская автомобильная школа “Добровольное общество содействия армии, авиации и флоту России” ========================================================= ЛЕКЦИЯ по дисциплине
УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»
Тема № 4. Устройство, назначение и работа трансмиссии
Занятие № 4.2. Сцепление
по подготовке специалистов по ВУС-837 «водители транспортных средств категории «С»
Нефтекамск 2017
Тема № 4. Устройство, назначение и работа трансмиссии (СЛАЙД № 1)
Занятие № 4.2. Сцепление
Учебные вопросы (СЛАЙД № 2)
- Назначение, общее устройство и принцип действия.
- Устройство и работа сцепления с механическим и гидравлическим приводом.
- Регулировка приводов сцепления.
Время: 2 часа.
Место проведения: аудитория.
Вид занятия: лекция.
Методические указания.
Обосновывать обучаемым важность рассматриваемого учебного вопроса. Основные положения давать под запись в конспект.
Приводить конкретные примеры из опыта эксплуатации автомобилей.
Обратить внимание на правильность ведения конспектов.
Учебный материал излагать с использованием кадров в Microsoft PowerPoint, схем и плакатов.
Поддерживать связь с аудиторией.
Контроль качества усвоения учебного материал производить кратким опросом по изложенному материалу.
Подводить итог рассмотренного вопроса и приступать к изложению следующего учебного вопроса.
|
|
|
Сделать выводы по материалу занятия, подвести итог занятия, ответить на вопросы обучаемых. Дать задание на самостоятельную работу.
Введение
Сцепление является первой составной частью трансмиссии автомобиля. От технического состояния и правильной эксплуатации трансмиссии зависят тяговые качества автомобиля, а знание устройства и работы сцепления автомобиля является важным вопросом в подготовке водителя.
Учебный вопрос № 1.
Назначение, общее устройство и принцип действия
Сцепление колесной машины предназначено для: (СЛАЙД № 4)
-кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии;
-обеспечения переключения передач с минимальными ударами между зубьями соединяемых шестерен и муфт;
-предохранения узлов и агрегатов трансмиссии от крутильных колебаний двигателя;
-плавного трогания с места при разгоне машины.
Типы, состав сцепления по различным признакам дан на рис.1, 2.
Рис. 1. Классификация сцеплений (СЛАЙДЫ № 5-10)
Рис.2. Типы сцеплений (СЛАЙД № 11)
Ведомые детали сцепления предназначены для передачи во включенном состоянии крутящего момента от ведущих деталей сцепления на первичный вал коробки передач. (СЛАЙД № 12)
|
|
|
Ведомый диск состоит из(рис.3):
- диска-держателя с двумя фрикционными накладками;
- ступицы диска;
- демпфера (гасителя крутильных колебаний).
Рис.3. Ведомый диск сцепления (СЛАЙД № 12)
Рис.4. Общее устройство механизма сцепления автомобиля КамАЗ (СЛАЙД № 13)
1. нажимной диск; 2- механизм автоматического регулирования положения среднего ведущего диска; 3 - установочная втулка; 4 - средний ведущий диск; 5 - оттяжной рычаг; 6 - выжимной подшипник; 7 - нажимная пружина; 8 - шланг для смазывания муфты.
Принцип работа сцепления заключается в следующем. (СЛАЙД № 14)
При отпущенной педали сцепления все детали сцепления находятся в рабочем положении (рис. 5).
Нажимные пружины прижимают ведущий диск к маховику двигателя и крутящий момент через ведомый диск и первичный вал коробки передач передаётся на силовую передачу (рис. 5а).
При нажатии на педаль сцепления усилие ноги водителя передаётся через валы и рычаги, которые проворачиваются, оттягивая выжимной диск от маховика, сжимая пружины и освобождая ведомый диск, при этом крутящий момент не передаётся (рис. 5б).
При отпускании педали сцепления все детали возвращаются в исходное положение, и передача крутящего момента возобновляется (рис. 5в).
|
|
|
А б в
Рис.5. Схема работы сцепления (СЛАЙД № 14)
Выводы по вопросу.
Учебный вопрос № 2
Устройство и работа сцепления с механическим и гидравлическим
Приводом
Привод управления сцеплением – КамАЗ-4310 - гидравлический с пневматическим усилителем, на Урал-4320 – механический с пневматическим усилителем. (СЛАЙД № 16).
2.1. Сцепление автомобиля УРАЛ 4320 (рис.6, 7).
Рис.6 . Механический привод сцепления с пневматическим усилителем (СЛАЙД № 17)
Рис.7 . Устройство сцепления с механическим приводом (СЛАЙД № 18)
1. Пневмоцилиндр; 2,22. Шланги; 3. Рычаг вала вилки включения сцепления; 4.Тяга с краном; 5.Тяга тормозного крана; 6. Рычаг привода сцепления; 7. Тяга педали сцепления; 8. Педаль сцепления; 9. Пружины педали сцепления; 10. Болты регулировочные; 11,17. Буфер; 12. Кронштейн педали сцепления и тормоза; 13. Рычаг вала педали сцепления; 14. Рычаг вала педали тормоза; 15. Трубка; 16. Пружина оттяжная педали тормоза; 18. Педаль тормоза;
|
|
|
19. Тяга педали тормоза; 20. Рычаг управления тормозным краном;
21. Масленка; 23. Пружина оттяжная; 24. Кронштейн.
Работа сцепления.
1. Сцепление включено: (СЛАЙД № 19)
- водитель на педаль не воздействует, она под действием пружины находится в исходном положении, шток толкателя пневмокрана привода – в верхнем (исходном) положении;
- между штоком толкателя и впускным клапаном пневмокрана имеется зазор, обеспечивающий закрытие впускного клапана;
- воздух из пневмосистемы автомобиля в пневмоцилиндр привода сцепления не поступает;
- поршень пневмоцилиндра под действием возвратных пружин прижат находится в исходном положении (прижат к торцевой части корпуса).
- нажимной диск сцепления под действием нажимных пружин прижимает ведомые диски к среднему ведущему диску и маховику; муфта включения сцепления под действием пружины отведена от упорного кольца на 3,2…4,0 мм, обеспечивая тем самым полноту включения сцепления;
- крутящий момент, развиваемый двигателем, от коленчатого вала передается на маховик, средний ведущий и нажимной диски и далее за счет сил трения - на ведомые диски. От ведомых дисков крутящий момент через демпфер передается на ступицы ведомых дисков и далее на первичный вал коробки передач (целесообразно разделение передаваемого Мкр в сцеплении условно на 4 потока и более подробное описание взаимосвязи деталей).
2. Сцепление выключено:
- водитель нажал до отказа на педаль (она прошла свой полный ход), усилие водителя через педаль передается на рычаг вала педали сцепления, тягу, рычаг и на тягу с компенсатором;
- толкатель компенсатора, перемещаясь, сжимает пружину6 и далее через пяту с регулировочным болтом воздействует на шток толкателя пневмокрана;
- при соприкосновении штока с впускным клапаном перекрывается канал выпускного клапана и при дальнейшем перемещении штока открывается впускной клапан;
- давление воздуха из пневмосистемы автомобиля через шланги поступает в пневмоцилиндр, поршень которого со штоком под воздействием давления воздуха выдвигается и оказывает дополнительное воздействие на рычаг вала вилки выключения сцепления;
- вилка, переместив муфту с подшипником выключения, способствует выбору зазора до упора в упорное кольцо. При дальнейшем перемещении муфты упорное кольцо нажимает на рычаги нажимного диска, проворачивает их на осях вилок и отжимает нажимной диск от ведомого диска, сжимая при этом нажимные пружины. Средний ведущий диск под воздействием отжимных пружин и ограничителя хода механизма автоматического регулирования отхода диска выставляется в среднее положение;
- крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведомые диски и далее трансмиссию не передается.
Включение сцепления.
3.1. Частичное включение сцепления:
- водитель частично отпускает педаль, она под действием пружины приподнимается вверх, тяга с компенсатором опускается и уменьшает воздействие через пяту с регулировочным болтом на толкатель пневмокрана;
- шток толкателя пневмокрана под воздействием пружины толкателя перемещается;
- впускной клапан под воздействием своей пружины закрывается и открывается канал выпускного клапана;
- воздух начинает выходить из пневмоцилиндра и дополнительное воздействие на рычаг вала вилки выключения сцепления ослабевает;
- под воздействием нажимных пружин нажимной диск частично сжимает между собой маховик, средний ведущий диск и ведомые диски, которые начинают передавать часть крутящего момента за счет возникающих сил трения. При этом происходит перемещение муфты выключения сцепления в сторону исходного положения;
- рычаг вала вилки перемещается в сторону исходного положения, увлекая за собой корпус компенсатора;
- корпус компенсатора перемещается в противоположную сторону перемещения толкателя, сжимая пружину;
- воздействие на толкатель пневмокрана пяты с регулировочным болтом усиливается;
- шток толкателя пневмокрана прижимается к впускному клапану перекрывая канал выпускного клапана;
- выход воздуха из пневмоцилиндра прекращается и процесс включения сцепления останавливается;
3.2. Полное включение сцепления:
- водитель полностью отпускает педаль, она под действием пружины поднимается в исходное положение вместе с тягой и компенсатором .
- воздействие через пяту с регулировочным болтом на толкатель пневмокрана прекращается и шток толкателя под воздействием пружины толкателя перемещается в исходное положение;
- впускной клапан под воздействием своей пружины закрывается и открывается канал выпускного клапана;
- воздух полностью выходит из пневмоцилиндра и дополнительное воздействие на рычаг вала вилки выключения сцепления прекращается;
- муфта выключения сцепления с подшипником перестает воздействовать на упорное кольцо рычагов нажимного диска; при этом нажимной диск под действием нажимных пружин прижимает ведомые диски к маховику и среднему ведущему диску;
- крутящий момент, подаваемый на первичный вал коробки передач от двигателя, передается полностью.
4. Работа привода сцепления при неисправности пневмоусилителя.
При неисправности пневмоусилителя привод сцепления работает как механический за счет обеспечения жесткой кинематической связи: педаль сцепления 8 – рычаг вала педали сцепления 13 (см. рис. 2) – тяга педали сцепления 7 – рычаг привода сцепления 6 – тяга с компенсатором 23 (пружина компенсатора сжимается полностью при выключении сцепления) – рычаг вала вилки выключения сцепления 3.
2.2. Сцепление автомобиля КамАЗ-4310 (рис.8).
Сцепление автомобиля КамАЗ-4310 двухдисковое, сухого трения, с периферийным расположением нажимных пружин, с гасителем крутильных колебаний и гидропневматическим приводом.
Таблица 1.Техническая характеристика сцеплений автомобиля Камаз
(СЛАЙД № 20)
| Сцепление модели 17 | Сцепление модели 19 | ||
| постоянно замкнутое; фрикционное; сухое | |||
| двухдисковое; с диафрагменной нажимной пружиной нажимного типа | однодисковое; с диафрагменной нажимной пружиной вытяжного типа | ||
| с гидравлическим приводом; с серво- и пневмоусилителями; с демпфером крутильных колебаний | |||
|
| Сцепление модели 17 | Сцепление модели 19 | |
| Передаваемый крутящий момент, Н×м (кгс×м) | 1350 (135) | 1470 (150) | |
| Число трущихся поверхностей | 4 | 2 | |
| Диаметр фрикционных накладок, мм: наружный | 380 | 430 | |
| внутренний | 200 | 240 | |
| Толщина ведомого диска с накладками мм: | 11 | 11,3 | |
| Усилие диафрагменной пружины, кН (кгс) | 18,5 (1850) | 25,5 (2650) | |
| Свободный ход педали, мм | 6-12 | 6-12 | |
| Полный ход педали, мм | 170 | 150 | |
Рис. 8. Устройство сцепления с гидравлическим приводом (СЛАЙД № 21)
9 – цилиндр главный; 10 – педаль; 11 – толкатель поршня; 12 – поршень цилиндра;
13 – пружина цилиндра; 14 – пробка цилиндра; 15 – усилитель пневмогидравлический.
Особенностями механизма сцепления являются: наличие устройства (не требующего регулировки в процессе эксплуатации) для автоматической установки среднего ведущего диска в среднее положение при выключении сцепления; термостойкая накладка ведомого диска с большим сроком службы; определенная форма кожуха, обеспечивающая фиксацию нажимных пружин. (СЛАЙД № 22)
Сцепление состоит из: механизма сцепления и привода сцепления.
Состав механизма сцепления: кожух сцепления; нажимной диск; средний ведущий диск; 12 нажимных пружин; 2 ведомых диска; 4 оттяжных рычага; вилка выключения сцепления; муфта выключения сцепления; выжимной подшипник; оттяжная пружина.
Ведущие диски: нажимной и средний – имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в специальные пазы маховика и передают крутящий момент двигателя на поверхности трения ведомых дисков с фрикционными накладками, ступицы которых установлены на шлицах первичного вала коробки передач. Штампованный кожух сцепления установлен на маховике с помощью втулок и закреплен десятью болтами Ml0 и двумя М8. Между кожухом и нажимным диском размещены нажимные пружины, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным и средним ведущими дисками и маховиком.
Средний ведущий диск имеет рычажный механизм. Он автоматически устанавливает диск в среднее положение при выключении сцепления.
Выключающее устройство сцепления состоит из установленных на нажимном диске оттяжных рычагов с упорным кольцом, муфты выключения сцепления с подшипником, смонтированной на крышке первичного вала коробки передач, и вилки выключения, размещенной на валу в картере сцепления.
Механизм сцепления автомобиля КамАЗ-4310 изображен на рис. 9.
Рис. 9. Механизм сцепления автомобиля КамАЗ-4310: (СЛАЙД № 23)
1 - картер сцепления; 2 - кожух сцепления; 3, 21 - болт; 4 - маховик; 5 - первичный вал; 6 - ведомый диск; 7 - средний ведущий диск; 8 - втулка; 9 - пакет пластин; 10 - промежуточное кольцо; 11 - нажимной диск; 12 - кольцо опорное; 13 - опорный диск диафрагмы; 14 - нажимная диафрагменная пружина; 15 - муфта выключения сцепления; 16 - вилка выключения сцепления; 17 - заклепка диафрагмы; 18 - палец; 19 - упругая втулка; 20 - упорный пятак; Д - зазор
Привод механизма сцепления состоит из (рис. 10):
- педали сцепления с оттяжной пружиной;
- главного гидроцилиндра;
- пневмогидравлического усилителя;
- соединительного трубопровода и шлангов.
Рис. 10. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления (СЛАЙД № 24)
16 – гайка сферическая; 17 – толкатель поршня выключения сцепления; 18 – поршень выключения сцепления; 19 – пружина распорная; 20 – сальник; 21 – пружина поршня;
22 – поршень пневматический; 23 – крышка подвода воздуха; 24 – клапан выпускной;
25 – пружина диафрагмы; 26 – седло диафрагмы; 27 – винт крепления крышки; 28 – клапан перепускной; 29 – поршень следящий; 30 – корпус уплотнителя поршня.
Пневмогидравлический усилитель привода сцепления служит для уменьшения усилия, необходимого для нажатия педали сцепления. При нажатии педали сцепления давление жидкости из главного гидроцилиндра передается по трубопроводам и шлангам в пневмогидроусилитель привода сцепления на гидравлический поршень и поршень следящего устройства, которое автоматически изменяет давление воздуха в силовом пневмоцилиндре усилителя пропорционально усилию на педали сцепления.
Работа сцепления.
При отпущенной педали сцепления нажимной диск 11 (см. рис. 9) под действием нажимной пружины 14, воздействующей своей периферийной частью на кольцевой бурт нажимного диска 11, прижимает ведомые диски 6 к поверхностям трения среднего ведущего диска 7 и маховика 4. Муфта 15 выключения сцепления под действием пружины отходит от диафрагменной пружины 14 на величину зазора, равного 3,6 ± 0,4 мм, обеспечивая тем самым полноту включения сцепления. Крутящий момент, развиваемый двигателем, от коленчатого вала передается на маховик 4 и кожух 2 сцепления, а затем через пластинчатые пружины 9 на средний ведущий 7 и нажимной 11 диски и далее через поверхности трения на диски-держатели ведомых дисков 6. От дисков-держателей крутящий момент через демпфер передается на ступицы ведомых дисков 6 и далее - на первичный вал 5 делителя. При резком изменении оборотов или нагрузки на трансмиссию сцепление пробуксовывает, предохраняя агрегаты трансмиссии от поломок.
Высокочастотные крутильные колебания поглощаются пружинами демпфера, низкочастотные - фрикционной парой: диск демпфера - кольцо демпфера. Во включенном состоянии сцепление полностью разгружено от осевых сил, развиваемых нажимными пружинами. Усилия от нажимной пружины, действующие на кожух 2 и нажимной диск 11, равны по величине, но противоположны по направлению и замыкаются на маховике 4.
При выключении сцепления толкатель пневмогидроусилителя поворачивает рычаг вала вилки, который, в свою очередь, поворачивает вал и связанную с ним вилку 16 выключения сцепления. Вилка 16 своими лапками нажимает на муфту 15 выключения сцепления, перемещает ее, выбирая зазор до упора в лепестки диафрагменной пружины 14. При дальнейшем перемещении муфты 15 она воздействует на лепестки пружины 14, вследствие чего диафрагменная пружина 14 прогибается, при этом усилие прижатия поверхностей трения маховика 4, среднего ведущего 7 и нажимного дисков 11 к поверхностям трения ведомых дисков 6 уменьшается и при полном нажатии на педаль полностью снимается.
Под действием пластинчатых пружин 9 нажимной 11 и средний ведущий 7 диски отходят от ведомых дисков 6, между ними образуется зазор, обеспечивая тем самым полноту выключения сцепления. Крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведомые диски 6 и далее на трансмиссию не передается. Усилие, развиваемое диафрагменной пружиной 14, воспринимается кожухом 2 и далее через болты 3 крепления кожуха 2 к маховику 4 передается через маховик 4 на коленчатый вал, нагружая подшипник коленчатого вала.
При снятии нагрузки на педали сцепление включается. При этом нажимной диск 11 под действием диафрагменной пружины 14 сжимает ведомые диски 6 между маховиком 4 и средним ведущим диском 7, усилие прижатия поверхностей трения ведущих и ведомых дисков достигает максимальной величины, и момент, развиваемый двигателем, передается на первичный вал 5 делителя. При перемещении нажимного диска 11 диафрагменная пружина 14 выгибается и перемещает муфту 15 выключения сцепления. При полном ходе нажимного диска 11 дальнейшее перемещение муфты 15 выключения сцепления для обеспечения гарантированного зазора 3,6±0,4 мм обеспечивается пружинами муфты выключения сцепления. Рычаг 4 вала вилки выключения сцепления под действием пружины 3 поворачивается и поворачивает вилку 16 (см. рис. 9) выключения сцепления, тем самым обеспечивая свободное перемещение муфты 15 выключения сцепления. Сцепление приведено в исходное (включенное) положение.
Работа привода сцепления. (СЛАЙД № 25)
При нажатии педали сцепления давление жидкости из главного гидроцилиндра передается по трубопроводам и шлангам в пневмогидроусилитель привода сцепления на гидравлический поршень и поршень следящего устройства, которое автоматически изменяет давление воздуха в силовом пневмоцилиндре усилителя пропорционально усилию на педали сцепления.
Выводы по вопросу.
Учебный вопрос № 3
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1697; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!