13Авг

Какая сила используется в работе фрикционного сцепления: Назначение и принцип работы фрикционного сцепления

13 Авг 2023 alexxlab Комментировать

Содержание

Назначение и принцип работы фрикционного сцепления

Строительные машины и оборудование, справочник

Назначение и принцип работы фрикционного сцепления

Назначение сцепления — разъединять двигатель и коробку передач во время переключения передач и вновь плавно соединять их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавные трогание автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя. При резком торможении без выключения сцепления оно, пробуксовывая, предохраняет трансмиссию от перегрузок инерционным моментом. Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией, не пробуксовывая. Подавляющее большинство сцеплений, применяемых на отечественных автомобилях, относится к фрикционным сухим дисковым сцеплениям, в которых использованы сила трения сухих поверхностей. По числу ведомых дисков сцепления делят на одно- и двухдисковые.

Наибольшее распространение получили однодисковые сцепления благодаря простоте их конструкции, надежности, «чистоте» выключения и плавности включения, а также удобству при эксплуатации и ремонте. Двухдисковые сцепления применяют в тех случаях, когда необходимо передать большой крутящий момент.

Сцепление состоит из ведущей и ведомой частей, нажимного механизма и механизма выключения. Детали ведущей части сцепления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а детали ведомой части передают этот момент первичному валу коробки передач. Нажимной механизм обеспечивает плотное прижатие ведущей и ведомой частей сцепления для создания необходимого момента трения. Механизм выключения служит для управления сцеплением. Привод выключения сцепления может быть механическим или гидравлическим. Для облегчения выключения сцепления в некоторых конструкциях применен пневматический усилитель.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Ведущая часть однодискового сцепления имеет маховик с обработанной торцовой поверхностью, нажимной диск, кожух муфты сцепления и направляющие пальцы. Ведомая часть однодискового сцепления имеет ведомый диск с фрикционными накладками из прессованного асбеста или медно-асбестовой плетенки и первичный вал коробки передач. Нажимной механизм образуют нажимные пружины, установленные в кожухе. В состав механизма выключения сцепления входят оттяжные пальцы, опоры выключающих рычагов, отжимные рычаги, передвижная муфта, педаль, тяга педали, вилка выключения, оттяжная пружина. Все детали сцепления помещены внутри картера маховика.и картера муфты сцепления.

При включенном сцеплении крутящий момент от коленчатого вала через маховик и нажимной диск благодаря трению передается зажатому . между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с первичным валом коробки передач. Для выключения сцепления нажимают на педаль, которая через тягу, вилку и муфту, через рычаги и пальцы отводит назад нажимной диск. При этом сжимаются пружины и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам которого образуются зазоры. При плавном отпускании педали пружины возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, т. е. пружины постепенно прижимают нажимной диск к ведомому диску, а последний — к поверхности маховика.

Рис. 1. Сцепления: а — однодисковое; б — двухдисковое; 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик; 3 — ведомый диск с фрикционными накладками; 4 — нажимной диск; 5 — картер муфты сцепления; 6 — кожух муфты сцепления; 7 — оттяжные пальцы; 8 — опоры выключающих рычагов; 9 — отжимной рычаг; 10 — передвижная муфта; И — первичный вал коробки передач; 12 — педаль; 13 — тяга; 14 — вилка выключения; 15 — оттяжная пружина; 16 — нажимная пружина; 17 и 23 — направляющие пальцы; 18 — роликоподшипник; 19 — отжимная пружина промежуточного диска; 20 — регулировочный болт промежуточного диска; 21 — нажимной (ведущий) диск; 22 — задний ведомый диск; 24 — промежуточный (ведущий) диск; 25 передний ведомый диск

В двухдисковом сцеплении (рис. 1, б) ведущая часть состоит из двух дисков, а ведомая — из двух дисков. Для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии (т. е. для «чистоты» выключения) служит отжимная пружина и регулировочный болт промежуточного диска. Нажимные пружины могут быть винтовыми или диафрагменными. Винтовые пружины равномерно располагают по периферии окружности, а центральную пружину устанавливают одну.

Для облегчения управления сцеплением и плавности его включения применен гидравлический привод управления сцеплением. Плавность включения обеспечивают также пружинящие ведомые диски. Для этого накладку (рис. 2, а) с одной стороны диска крепят к его секциям пластинчатыми пружинами, изогнутыми впереди, а накладку с другой стороны диска — такими же пружинами, изогнутыми назад. Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками, равный 1—2 мм. Пружинящие свойства ведомого диска могут быть также усилены установкой под одну из накладок плоских пружин. Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обеспечивает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастания силы трения.

Для предохранения валов трансмиссии от крутильных колебаний ставят гаситель крутильных колебаний (демпфер), увеличивающий плавность включения сцепления и повышающий долговечность деталей трансмиссии.

Пружины гасителя крутильных колебаний обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей. Подбором стальных колец регулируют силу сжатия ведомого диска, гасителя и ступицы, а также фрикционных (паронитовых) колец.

Рис. 2. Гаситель крутильных колебаний:
а — детали гасителя; б — нерабочее положение; в — рабочее положение; 1 и 10 — накладки диска; 2 — пластинчатые пружины; 3 — ведомый диск; 4 — фрикционные кольца; 5 — штифт; 6 — ступица ведомого диска; 7 — регулировочные кольца; 8 — пружины; 9 — гаситель крутильных колебаний

При отсутствии передачи крутящего момента прорези фланца ступицы (рис. 2, б) и ведомого диска, в которых расположены пружины, совпадают. При передаче же крутящего момента (рис. 2, в) от диска к ступице пружины вступают в действие, диск повертывается на некоторый угол по отношению к фланцу ступицы 6 ив дисках гасителя возникает трение. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы под штифты, соединяющие диск и гаситель.

Все вращающиеся части сцепления балансируют.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство и работа однодисковых сцеплений с периферийными пружинами

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Что такое фрикционное сцепление – принцип работы и состав

ФРИКЦИОННОЕ СЦЕПЛЕНИЕ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ, АВТОБУСОВ И ЛЕГКОЙ КОММЕРЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Фрикционное сцепление – один из типов автомобильного компонента механической трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к колесам. Рассмотрим его устройство и механизм работы на примере однодискового сухого сцепления с фрикционными накладками.

Сцепление, работающее в воздухе, называется «сухим». Наиболее популярным, благодаря надежности конструкции и простоте работы механизма, является однодисковый вариант, состоящий из:

  • Нажимного диска;
  • Ведомого диска;
  • Муфты выключения.

На дисках приклепаны фрикционные накладки. Именно из-за свойств этих материалов и силы трения передается импульс от мотора на колеса автомобиля.

Эти фрикционные накладки, не совсем верно, но называемые специалистами «феродо», довольно быстро стираются. Некоторые механики предлагают их переклепать, что на много дешевле покупки нового диска.

Но задумайтесь, ни на одной официальной станции технического обслуживания такой услуги не предоставляется. Во всяком случае, это не делается их собственными силами.

Фрикционные диски сцепления могут быть восстановлены, но только в заводских условиях производителя. В ином случае, эта запчасть быстро сломается и выведет из строя корзину и муфту.

Ведущая часть сцепления (нажимной диск) получает крутящий момент от маховика, передавая на ведомую деталь. Чем больше этот крутящий момент, тем большего диаметра должны быть ведомые диски.

Например, микроавтобусы ГАЗель оснащаются сцеплением диаметра 240мм или 280мм. Автобусы ПАЗ – 362мм, ЛИАЗ – 430мм. Грузовики КАМАЗ и МАЗ – 430мм. Конечно, такое деление очень условно и перечислены только самые распространенные размерности.

Какое именно фрикционное сцепление применяется на транспортном средстве — зависит от двигателя и коробки передач (КПП). Даже сцепление одного размера может иметь различные детали.

Комплекты сцепления КАМАЗ, торговой марки Sachs, 3400700344 и 3400700345 отличаются ведомыми дисками. В то же время фрикционное сцепление ГАЗель с каталожными номерами Сакс 3000950503 и 3000951401 – имеют разные не только ведомые части, но и выжимные подшипники с муфтами.

Иногда довольно сложно правильно подобрать фрикционное сцепление, потому что на одной модели коммерческого автомобиля могут стоять несколько вариантов двигателей и коробок передач. Поэтому обращайтесь в ООО «ГАС Кватро» и мы предоставим вам оригинальные каталожные номера, а также предложим выгодные цены на комплекты сцепления в сборе и отдельные запчасти этого автомобильного узла.

Полезные материалы:

  • Запчасти сцепления: из каких деталей состоит комплект сцепления в сборе коммерческого автомобиля с механической КПП;
  • Какое сцепление лучше поставить на грузовой автомобиль и автобус с механической коробкой передач?
  • Диаметр диска сцепления Sachs (Сакс) на российских коммерческих автомобилях;
  • Как подобрать артикул сцепления коммерческого автомобиля ГАЗель, КАМАЗ, ПАЗ, МАЗ, УРАЛ, КАВЗ, ЛИАЗ?
  • Сцепление КАМАЗ: краткий обзор и советы;
  • Какое сцепление на ГАЗель Некст и Бизнес лучше купить по соотношению цена / качество?
  • Сцепление МАЗ – что нужно знать при покупке;
  • Сцепление ПАЗ – купить надежное по низкой цене.

Фрикционные муфты: принцип работы, компоненты, применение компоненты, которые передают крутящий момент и мощность между двумя вращающимися валы. Они широко используются в различных областях, включая автомобили, промышленное оборудование и электроинструменты.

Фрикционные муфты работают по принципу силы трения, когда две поверхности с разными коэффициентами трения прижимаются друг к другу для передачи крутящего момента с одного вала на другой.

Фрикционные муфты PDF (скачать примечания GATE)

Фрикционные муфты бывают различных типов, например конусные муфты, дисковые муфты и центробежные муфты, и их выбор зависит от требований применения. Конусные муфты обычно используются в автомобильных трансмиссиях, а дисковые муфты используются в промышленном оборудовании. Центробежные муфты часто используются в небольших двигателях и электроинструментах.

Загрузить формулы для машиностроения GATE — двигатель IC

Содержание

  • 1. Что такое фрикционные муфты?
  • 2. Принцип работы фрикционных муфт
  • 3. Компоненты фрикционных муфт
  • 4. Применение фрикционных муфт
  • 5. Преимущества фрикционных муфт
  • 6. Недостатки фрикционных муфт 900 22
Читать полностью

Что фрикционные муфты?

Принцип работы фрикционной муфты включает в себя два основных компонента: ведущий элемент и ведомый элемент. Ведущий элемент обычно соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый — с валом коробки передач. Ведущий элемент прижимается к ведомому с помощью пружин или гидравлического давления, создавая силу трения между двумя поверхностями. Затем эта сила трения позволяет передавать крутящий момент от ведущего элемента к ведущему элементу, тем самым передавая мощность между двумя валами.

Фрикционные муфты являются важными компонентами, которые играют решающую роль в правильном функционировании различных механических систем. Понимание различных типов фрикционных муфт, их принципа работы и областей применения может помочь людям выбрать муфту, соответствующую их конкретным потребностям. В следующих разделах мы рассмотрим эти темы более подробно, предоставив исчерпывающее руководство по фрикционным муфтам.

Принцип работы фрикционных муфт

Фрикционные муфты используются для включения и выключения силовой передачи между двигателем и коробкой передач. Принцип работы фрикционов заключается в преобразовании вращательного движения в поступательное и обратно. При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник перемещается вперед, что приводит к расцеплению дисков сцепления. Это приводит к тому, что диск сцепления отделяется от маховика и нажимного диска, прерывая поток мощности между двигателем и трансмиссией. Это называется отключенным состоянием.

Когда педаль сцепления отпущена, нажимной диск оказывает давление на диск сцепления, который прижимает его к маховику. Возникающая в результате сила трения передает энергию вращения от двигателя к трансмиссии, позволяя транспортному средству двигаться. Это называется вовлеченным состоянием. Величину давления, создаваемого нажимным диском, можно регулировать с помощью педали сцепления. Это позволяет водителю изменять мощность, передаваемую от двигателя к трансмиссии, которая, в свою очередь, регулирует скорость автомобиля. Фрикционные муфты могут быть изготовлены из различных материалов, таких как керамика, органические или металлические, в зависимости от предполагаемого использования и области применения. Выбор материала может повлиять на производительность, долговечность и срок службы сцепления.

Компоненты фрикционных муфт

Фрикционные муфты обычно используются в различных машинах и автомобилях для передачи крутящего момента от одного компонента к другому. К основным компонентам фрикционной муфты относятся:

Маховик

Маховик представляет собой тяжелый диск, накапливающий энергию вращения и помогающий сгладить передачу мощности от двигателя. Он соединен с коленчатым валом двигателя и обеспечивает вращающуюся массу, необходимую для плавного включения сцепления.

Диск сцепления

Диск сцепления является основным фрикционным элементом сцепления. Он зажат между маховиком и прижимной пластиной и обычно изготавливается из материала с высоким коэффициентом трения, такого как керамика, органика или металл. Когда сцепление включено, диск сцепления прижимается к маховику, и возникающая сила трения передает мощность на трансмиссию.

Нажимной диск

Нажимной диск представляет собой подпружиненный компонент, который оказывает давление на диск сцепления, который, в свою очередь, передает крутящий момент на коробку передач. Когда педаль сцепления отпущена, нажимной диск входит в зацепление и прижимает диск сцепления к маховику, обеспечивая передачу мощности.

Выжимной подшипник

Выжимной подшипник представляет собой небольшой подшипник, который упирается в пальцы нажимного диска для выключения сцепления. Когда педаль сцепления нажата, выжимной подшипник перемещается вперед и ослабляет давление на нажимной диск, позволяя сцеплению выключиться.

Крышка сцепления

Крышка сцепления представляет собой металлический корпус, закрывающий нажимной диск и диск сцепления. Он защищает компоненты сцепления от повреждений, а также помогает поддерживать их в чистоте.

Направляющий подшипник/втулка

Этот подшипник устанавливается между двигателем и трансмиссией и помогает поддерживать первичный вал трансмиссии.

Применение фрикционных муфт

Фрикционные муфты находят применение в различных механических системах, от автомобилей до промышленного оборудования и электроинструментов. Вот некоторые распространенные области применения фрикционных муфт:

  1. Автомобили: Фрикционные муфты используются в системе трансмиссии автомобилей для включения и отключения передачи мощности двигателя на колеса. Педаль сцепления при нажатии разъединяет диски сцепления, отключая двигатель от трансмиссии и позволяя переключать передачи.

  2. Промышленное оборудование: Фрикционные муфты используются в промышленном оборудовании, таком как печатные машины, конвейерные системы и станки, для зацепления и расцепления вращающихся валов. Они обеспечивают бесперебойную работу и предотвращают повреждение оборудования.

  3. Электроинструменты: Фрикционные муфты используются в электроинструментах, таких как дрели и шуруповерты, для предотвращения чрезмерного затягивания крепежных деталей. Муфта отключает двигатель от выходного вала при достижении желаемого крутящего момента, предотвращая повреждение крепежа или перегрузку инструмента.

  4. Сельскохозяйственное оборудование: Фрикционные муфты используются в сельскохозяйственном оборудовании, таком как тракторы и зерноуборочные комбайны, для включения и выключения трансмиссии. Это позволяет оператору переключать передачи, регулировать скорость и управлять движением машины.

  5. Морское применение: Фрикционные муфты используются в судостроении, например, на лодках и кораблях, для включения и выключения мощности двигателя на гребной вал. Это позволяет контролировать скорость и маневренность судна.

В заключение следует отметить, что фрикционные муфты имеют множество применений в различных механических системах, и их эффективная работа необходима для правильного функционирования этих систем. Понимание требований конкретного применения и выбор соответствующего типа фрикционной муфты имеет решающее значение для достижения оптимальной производительности и надежности.

Загрузить формулы для машиностроения компании GATE – Теплопередача

Преимущества фрикционных муфт

Фрикционные муфты имеют ряд преимуществ, которые делают их важным компонентом многих механических систем. Вот некоторые из этих преимуществ:

  1. Плавное включение и выключение: Фрикционные муфты могут плавно включаться и выключаться, обеспечивая бесперебойную работу и точное управление передачей мощности. Эта функция особенно полезна, например, в автомобилях, где плавное переключение передач имеет решающее значение для комфорта и безопасности водителя.

  2. Способность к высокому крутящему моменту: Фрикционные муфты могут передавать высокий крутящий момент и мощность между ведущими и ведомыми элементами. Это делает их подходящими для приложений, требующих передачи высокой мощности, таких как промышленное оборудование и автомобили большой грузоподъемности.

  3. Компактный размер: Фрикционные муфты имеют относительно небольшие размеры, что позволяет легко устанавливать их в ограниченном пространстве. Эта функция особенно полезна в приложениях с ограниченным пространством, например, в небольших двигателях и электроинструментах.

  4. Низкие эксплуатационные расходы: Фрикционные муфты требуют минимального обслуживания, что делает их экономичным решением для передачи мощности. При правильной установке и эксплуатации фрикционы могут служить долгие годы без необходимости капитального ремонта или замены.

  5. Универсальность: Фрикционные муфты бывают разных типов и конструкций, что делает их подходящими для различных областей применения. Будь то автомобили, промышленное оборудование или электроинструменты, существует конструкция фрикционной муфты, которая может удовлетворить конкретные потребности применения.

В целом, фрикционные муфты обладают рядом преимуществ, которые делают их отличным выбором для передачи мощности в различных механических системах. Понимание этих преимуществ может помочь людям в выборе подходящей фрикционной муфты для их конкретных потребностей.

Загрузить формулы для GATE Машиностроение — Промышленное проектирование

Недостатки фрикционных муфт

Несмотря на то, что фрикционные муфты обладают многими преимуществами, они также имеют несколько недостатков, которые необходимо учитывать при их выборе для применения. Вот некоторые из основных недостатков фрикционов:

  1. Износ: Сила трения между двумя поверхностями сцепления приводит к постепенному износу, что может повлиять на производительность и срок службы сцепления. Со временем диски сцепления могут стать тонкими и изношенными, что снижает их способность захватывать и передавать крутящий момент.

  2. Выделение тепла: Силы трения выделяют тепло, а чрезмерное тепло может привести к проскальзыванию сцепления, снижая его эффективность. В крайних случаях чрезмерный нагрев может привести к деформации или даже плавлению дисков сцепления, что приведет к полному выходу сцепления из строя.

  3. Техническое обслуживание: Фрикционные муфты требуют периодического технического обслуживания, включая осмотр и замену изношенных компонентов, таких как диски сцепления и пружины. Невыполнение планового технического обслуживания может привести к преждевременному выходу сцепления из строя.

  4. Удар сцепления: Внезапное включение фрикционной муфты может вызвать удар по трансмиссии, что приведет к износу и повреждению других компонентов, таких как шестерни и подшипники.

  5. Ограниченный крутящий момент: Фрикционные муфты имеют ограниченный крутящий момент, что может ограничить их полезность в приложениях с высоким крутящим моментом. В таких случаях более подходящими могут быть альтернативные типы сцепления, такие как гидравлические или электромагнитные.

В целом, хотя фрикционные муфты обладают многими преимуществами, они также имеют несколько недостатков, которые необходимо тщательно учитывать при их выборе для конкретного применения. Надлежащее техническое обслуживание, тщательный выбор соответствующего типа сцепления и эффективное рассеивание тепла могут помочь смягчить некоторые из этих недостатков и продлить срок службы сцепления.

Получите полную информацию о шаблоне экзамена GATE, отсечении и всем, что связано с этим, на официальном канале YouTube BYJU’S Exam Prep.

Ежедневные бесплатные уроки по APP и Youtube, инженерные вакансии, бесплатный PDF и многое другое. Присоединяйтесь к нашей группе Telegram Присоединяйтесь сейчас.

Часто задаваемые вопросы о фрикционных муфтах

  • Какие существуют распространенные типы фрикционных муфт?

    Фрикционные муфты бывают различных типов, включая конические муфты, дисковые муфты и центробежные муфты. Конусные муфты используются в автомобильных трансмиссиях, пластинчатые муфты используются в промышленном оборудовании, а центробежные муфты используются в небольших двигателях и электроинструментах.

  • Как работает фрикционная муфта?

    Принцип работы фрикционной муфты включает в себя два основных компонента: ведущий элемент и ведомый элемент. Ведущий элемент соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый элемент соединен с валом коробки передач. Ведущий элемент прижимается к ведомому с помощью пружин или гидравлического давления, создавая силу трения между двумя поверхностями.

  • Каково применение фрикционных муфт?

    Фрикционные муфты широко используются в различных устройствах, включая автомобили, промышленное оборудование, электроинструменты и морские силовые установки. Они используются для управления скоростью и крутящим моментом выходного вала и защиты системы от перегрузок.

  • Чем отличается сухое сцепление от мокрого?

    Сухое сцепление работает без смазки, а мокрое сцепление работает с маслом или другими смазочными материалами. Мокрые сцепления имеют лучший отвод тепла и длительный срок службы, что делает их подходящими для высокопроизводительных приложений. Сухие сцепления легкие, экономичные и обычно используются в небольших двигателях и электроинструментах.

  • Какие факторы следует учитывать при выборе фрикционной муфты?

    Выбор фрикционной муфты зависит от различных факторов, таких как требования к крутящему моменту и мощности, условия эксплуатации и стоимость. Тип муфты, материал, размер и конструкция должны быть тщательно продуманы, чтобы обеспечить правильное функционирование и оптимальную производительность системы.

ESE & GATE ME

Mechanical Engg.GATEGATE MEHPCLBARC SOESEIES MEBARC ExamISRO ExamOther Exams

Избранные статьи

Следите за последними обновлениями

Наши приложения

  • BYJU’S Exam Prep: приложение для подготовки к экзамену 9002 2
GradeStack Learning Pvt. Ltd.Windsor IT Park, Tower — A, 2nd Floor,

Sector 125, Noida,

Uttar Pradesh 201303

[email protected]

Машиностроение — Фрикционная муфта и требуемое усилие

Задавать вопрос

спросил

Изменено 7 месяцев назад

Просмотрено 6к раз

$\begingroup$

Недавно я изучил основы автомобильных сцеплений, точнее фрикционных сцеплений. Вот упрощенный вариант их работы, который мне объяснили (автомобиль заводится в состоянии покоя): Двигатель и трансмиссия связаны через фрикционные диски. Когда сцепление выжато, диски расходятся. Когда сцепление отпускается медленно, диски сильнее прижимаются друг к другу, и трение между ними заставляет автомобиль через трансмиссию набирать скорость.

Но что меня смущает, так это то, что машина весит много тонн, а двигатель очень быстро крутится. Когда пластины соприкасаются друг с другом, они скользят до тех пор, пока автомобиль не начнет двигаться. Не вызывает ли это огромное количество тепла? И самое главное, как изготовлены фрикционные диски, чтобы они не «сглаживались» очень быстро, уменьшая коэффициент трения между ними? Я понимаю, что они и изнашиваются и иногда нуждаются в замене, но, учитывая высокий крутящий момент и скорость двигателя, можно подумать, что они изнашиваются очень быстро.

Кроме того, разве сила, необходимая для прижатия пластин, не огромна? Учитывая большую массу автомобиля, какой механизм используется внутри автомобиля, чтобы прижимать пластины друг к другу? И как же тогда человек, пользуясь только одной ногой, сможет снова разъединить эти плиты? Я предполагаю, что педаль сцепления подключена к какой-то гидравлической системе для усиления усилия?

Я много гуглил и смотрел несколько видеороликов на Youtube по этому вопросу, но все они просто показывают, что трение удерживает пластины вместе, а нажатие на сцепление освобождает их.

  • машиностроение
  • автомобиль
  • трансмиссия
$\endgroup$

$\begingroup$

Чтобы ответить на ваши вопросы:

  1. Да, выделяется много тепла. Большая часть его утонет в маховике, но сцепление сильно нагревается. Вот почему хорошо держать низкие обороты, когда выжимаете сцепление. Не трогайтесь с места на оборотах выше 1200 об/мин. Лучше держать на уровне 1000, также с бензиновым автомобилем. Хотя это может потребовать некоторой практики. Сжечь сцепление и маховик совсем не сложно. Тогда ваш маховик будет выглядеть так:

Если вы проведете по нему пальцами, вы почувствуете поверхность, похожую на кратер. Чипсы металл просто расплавился и отскочил от маховика, вот каким он может быть горячим. Вы получите это, если попытаетесь отъехать с караваном на крутом холме слишком долго. долго, или когда ваше сцепление неправильно настроено (проблема на старых автомобилях). Клей/смола в сцеплении может расплавиться и привести к застеклению поверхности сцепления, уменьшая его трение.

Не так уж сложно заставить машину двигаться. Попробуйте толкнуть машину, когда она стоит на нейтрали, достаточно одного человека, чтобы заставить ее двигаться. А сцеплению это намного проще, ему помогают коробка передач и главная передача; после сцепления для усиления крутящего момента используется трансмиссия с передачей примерно 3 на 4 (в 1-й) и дифференциал тоже с передачей примерно 3 на 4. Таким образом, крутящий момент двигателя увеличивается примерно в 12 раз.

  1. Они обеспечивают плавную работу благодаря тщательному расчету соотношения рычагов педали и рычага сцепления, а также использованию диафрагменных пружин. В старых сцеплениях использовались обычные пружины, в новых сцеплениях с 60-х годов используются диафрагменные пружины. Это пружины с прогрессивным поведением. В старых сцеплениях с винтовой пружиной вы чувствуете постоянную силу при нажатии на педаль сцепления. Это немного утомляет ногу в пробках. С современными вы чувствуете «колебание» педали. В конце своего хода пружина толкается с гораздо большей силой. Это позволяет использовать минимальное перемещение и относительно слабую силу ног, чтобы контролировать огромное количество силы. Я не буду подробно рассказывать об этом здесь, но вы можете спросить об этом в отдельном вопросе.

  1. Ничего страшного, если поверхность сцепления гладкая, а лучше даже. Он не будет изнашиваться так быстро. Если он плоский, это не значит, что он не создает трения. Он сильно прижимается к маховику и нажимному диску, создавая достаточное трение для работы. Материал сцепления спроектирован таким образом, чтобы противостоять износу от трения, и используется относительно мало. Тормоза используются гораздо больше и нагружаются гораздо больше, а значит изнашиваются намного быстрее.

  2. Да, сила действительно велика. Рассмотрим автомобиль, в котором используется сцепление со средним радиусом 12 см, а ширина накладки на сцеплении составляет 3 см. Это дает нам поверхность около 0,023 м2. Предположим, сцепление должно передавать 100 Нм крутящего момента. Это означает, что усилие на набивке сцепления составит около 833 Н.

    Если наше сцепление имеет коэффициент трения 0,8, нам нужно нажать на сцепление с силой $F=833/0,8=1042N$ Это более 100 кг. На самом деле сцепление должно выдерживать гораздо больше. Нам повезло с рычагами и гидравликой.

  3. Чтобы устранить вашу основную путаницу: ход педали относительно длинный, примерно 25 см, учитывая, что нажимная пластина отступает всего на несколько миллиметров. Сила вашей ноги действительно усиливается рычагом и гидравликой, точно так же, как вы можете поднять машину руками. Если ваша нога перемещается на 25 см, а сцепление перемещается только на 2,5 мм, это означает, что ход уменьшается в 100 раз. Это также означает, что усилие увеличивается в 100 раз. схватить.

$\endgroup$

0

$\begingroup$

Муфты действительно несут довольно большую силу, но когда вы трогаетесь с места, правильная техника заключается в использовании довольно низких оборотов и быстром, но плавном включении сцепления. В этом случае сцепление проскальзывает всего на секунду или около того, а задействованный крутящий момент довольно мал. Если вы будете вести себя более агрессивно или пропускать сцепление в течение длительного времени, вы действительно можете очень быстро изнашивать его.

Поверхность трения также обычно довольно большая и/или большого диаметра, что обеспечивает механическое преимущество, уменьшая крутящий момент, воспринимаемый фрикционными дисками.

При переключении передач синхронизатор в коробке передач очень точно согласовывает частоту вращения двигателя со скоростью движения, поэтому прилагаемые силы намного меньше.

Сцепление также опирается на маховик, что обеспечивает довольно эффективный теплоотвод.

Сам материал фрикционной пластины обычно представляет собой какой-либо композит, похожий на тормозные колодки, и может включать керамику, стекловолокно, различные смолы и синтетические волокна, такие как кевлар. материал разработан таким образом, что сохраняет свои фрикционные свойства по мере износа.

Что касается требуемой силы, да, нормальная сила между двумя пластинами довольно велика, это достигается за счет сочетания гидравлического и механического рычагов в соединениях. Обратите внимание, что ход педали сцепления обычно довольно велик, в то время как фактическое расстояние, перемещаемое пластинами, может составлять всего несколько миллиметров, опять же, это очень похоже на ситуацию с тормозной системой.

Когда сцепление включено, оно удерживается вместе пружинами, нажатие на педаль сцепления раздвигает пластины против этих пружин. Кроме того, причина того, что это вообще педаль, заключается в том, что вытягивание ноги может дать довольно большую силу, попытка выжать сцепление рукой сложнее, чем вы ожидаете.

Некоторые автомобили, особенно старые с большими двигателями (например, более старые Jaguar и Land Rover), имеют довольно тяжелое сцепление, что может вызвать затруднения в таких ситуациях, как движение с частыми остановками, когда вам часто приходится полностью выжимать и удерживать сцепление.