Сцепление: 9 различных типов сцепления

В этой статье вы узнаете что такое сцепление? 9 Различные типы сцеплений с деталями, принцип работы и принцип работы каждого типа сцепления? Загрузите PDF-файл этой статьи в конце.

Сцепление и типы сцеплений

В сцеплении один вал обычно соединен с двигателем или другим силовым агрегатом (ведущий орган), а другой вал (ведомый орган) обеспечивает выходную мощность для работы.

Сцепления, используемые в автомобилях, очень похожи по конструкции и работе. Есть некоторые различия в деталях рычажного механизма, а также в узлах прижимной пластины.

Кроме того, некоторые сцепления для тяжелых условий эксплуатации имеют два фрикционных диска и промежуточный нажимной диск. Некоторые сцепления приводятся в действие гидравлическими средствами. Сухой однодисковый тип фрикциона практически используется в американских легковых автомобилях.

Различные типы сцеплений, используемых в автомобиле, зависят от типа и использования трения.

В большинстве конструкций муфт используется несколько винтовых пружин, но в некоторых используется диафрагменная или коническая пружина. Тип фрикционных материалов также различается в сцеплениях разных легковых автомобилей.

Типы сцеплений

Ниже приведены различные типы сцеплений:

1. Фрикционная муфта
   1. Однодисковая муфта
   2. Многодисковая муфта
      1. Мокрое сцепление 900 28
      2. Сухая
   3. Конусная муфта
      1. Наружная
      2. Внутренняя
2. Центробежная муфта
3. Полуцентробежная муфта
4. Муфта с конической пружиной или мембранная муфта
   1. Коническая пальцевая муфта
   2. Корончатая пружина
5. Прижимная муфта
   1. Кулачковая муфта
   2. Шлицевая муфта
6. Гидравлическая муфта
7. Электромагнитная муфта

90 025 Вакуумная муфта

8. Обгонная муфта или узел свободного хода

Читайте также: Что такое муфта и как это работает?

Однодисковое сцепление

Однодисковое сцепление — один из наиболее часто используемых типов сцеплений, используемых в большинстве современных легковых автомобилей. Сцепление помогает передавать крутящий момент от двигателя на первичный вал коробки передач. Как следует из названия, у него только один диск сцепления.

Состоит из диска сцепления, фрикционного диска, нажимного диска, маховика, подшипников, пружины сцепления и гайки-болта.

Однодисковое сцепление имеет только один диск, который закреплен на шлицах диска сцепления. Однодисковое сцепление является одним из основных компонентов сцепления. Диск сцепления представляет собой просто тонкий металлический диск, имеющий обе боковые фрикционные поверхности.

Маховик крепится к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Нажимной диск прикреплен болтами к маховику через пружину сцепления, которая обеспечивает осевое усилие для удержания сцепления во включенном положении и может свободно скользить по валу сцепления при нажатии на педаль сцепления.

Фрикционная пластина, закрепленная между маховиком и нажимной пластиной. Фрикционная накладка расположена с обеих сторон диска сцепления.

Рабочий :

В автомобиле мы приводим в действие сцепление, нажимая на педали сцепления для выключения передач. Затем пружины сжимаются, и нажимной диск перемещается назад. Теперь диск сцепления освобождается между нажимным диском и маховиком. Благодаря этому теперь сцепление отключается и можно переключать передачи.

Это заставляет маховик вращаться до тех пор, пока работает двигатель, а скорость вала сцепления медленно уменьшается, а затем останавливается. Пока педаль сцепления нажата, считается, что сцепление выключено, в противном случае оно остается включенным из-за сил пружины. После отпускания педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение, и сцепление снова включается.

Многодисковая муфта

Многодисковая муфта показана на рисунке. В этих типах сцеплений используется несколько сцеплений для обеспечения фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это обеспечивает передачу мощности между валом двигателя и валом трансмиссии транспортного средства. Количество сцеплений означает большую поверхность трения.

Увеличенное количество фрикционных поверхностей также повышает способность сцепления передавать крутящий момент. Диски сцепления установлены на вал двигателя и вал коробки передач.

Поджимаются винтовыми пружинами и собираются в барабан. Каждая из чередующихся пластин скользит по канавкам на маховике, а другая скользит по шлицам на прижимной пластине. Следовательно, каждая отдельная пластина имеет внутренний и внешний шлиц.

Принцип работы многодискового сцепления такой же, как у однодискового сцепления. Сцепление приводится в действие нажатием на педаль сцепления. Многократное сцепление используется в тяжелых коммерческих автомобилях, гоночных автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Многократное сцепление имеет два символа сухое и мокрое. Если сцепление работает в масляной ванне, оно известно как мокрое сцепление. Если сцепление работает всухую без масла, оно известно как сухое сцепление. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Конусная муфта

На рисунке показана схема конусной муфты. Он состоит из поверхностей трения в виде конусов. В этой муфте используются две конические поверхности для передачи крутящего момента за счет трения. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу муфты и скользит по нему. Он имеет поверхность трения на конической части.

Благодаря усилию пружины при включении сцепления фрикционные поверхности охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом. Когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит под действием силы пружины, и сцепление выключается.

Основным преимуществом использования конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше осевой силы по сравнению с однодисковой муфтой. Поэтому нормальная сила, действующая на поверхность трения, равна осевой силе.

Конусные муфты в основном устаревают из-за некоторых недостатков.

1. Предположим, что угол конуса сделан меньше 20°, мужской конус имеет тенденцию застревать в женском конусе, и становится трудно расцепить муфту.
2. Небольшой износ на поверхностях конуса имеет значительное осевое смещение охватываемых конусов, что будет трудно допустить.

 Центробежная муфта

На приведенном ниже рисунке показана центробежная муфта. Чтобы удерживать муфты во включенном положении, центробежная муфта использует центробежную силу, а не силу пружины. В этих типах сцеплений сцепление срабатывает автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя. Вот почему для управления сцеплением не требуется педаль сцепления.

Это позволило водителю легко остановить автомобиль на любой передаче без остановки двигателя. Точно так же вы можете запустить автомобиль на любой передаче, нажав педаль акселератора.

Работа центробежной муфты

• Состоит из грузов А, вращающихся вокруг В.
• При увеличении оборотов двигателя грузы слетают под действием центробежной силы, приводя в действие коленчатые рычаги, которые давят на пластину С.
• Движение диска C давит на пружину E, которая в конечном счете прижимает диск сцепления D на маховике к пружине G.
• Включает сцепление.
• Пружина G удерживает сцепление в выключенном состоянии на низких скоростях примерно при 500 об/мин.
• Упор H ограничивает перемещение грузов за счет центробежной силы.

Полуцентробежная муфта

Полуцентробежная муфта использует центробежную силу, а также силу пружины для удержания ее во включенном положении. На рисунке показано полуцентробежное сцепление. Он состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления.

Конструкция полуцентробежного сцепления:

Полуцентробежное сцепление имеет рычаги и пружины сцепления, которые расположены одинаково на нажимном диске. Пружины сцепления предназначены для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя. В то время как центробежная сила помогает в передаче крутящего момента на более высоких оборотах двигателя.

При нормальных оборотах двигателя, когда передача мощности низкая, пружины удерживают сцепление включенным, утяжеленные рычаги не оказывают давления на нажимной диск.

При высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы слетают, а рычаги также оказывают давление на пластину, удерживая сцепление в нажатом состоянии.

Сцепления этого типа состоят из менее жестких пружин, поэтому водитель не испытывает напряжения при работе сцепления. Когда скорость автомобиля снижается, грузы падают, и рычаг не оказывает никакого давления на прижимную пластину.

На нажимной диск действует только давление пружины, которого достаточно, чтобы удерживать сцепление во включенном состоянии. На конце рычага установлен регулировочный винт, с помощью которого можно регулировать центробежную силу на прижимной пластине.

Мембранная муфта

Мембранная муфта состоит из диафрагмы на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина может быть пальчиковой или корончатой, закрепленной на прижимной пластине.

На рисунке показана коническая пальчиковая пружина. В этих типах сцеплений мощность двигателя передается от коленчатого вала к маховику. Маховик имеет фрикционную накладку и соединен со сцеплением, как показано на рисунке. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что нажимной диск оказывает давление на диск сцепления.

В диафрагменной муфте диафрагма представляет собой пружину конической формы. Когда мы нажимаем на педаль сцепления, внешний подшипник движется к маховику, нажимая на диафрагменную пружину, которая толкает нажимной диск назад.

При этом снимается давление на пластину и сцепление отключается. Когда мы ослабим давление на педаль сцепления, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение, и сцепление включится.

Преимущества:

1. Этот тип сцепления не имеет рычагов выключения, поскольку пружина действует как ряд рычагов.
2. Водителю не нужно прилагать такое сильное давление на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии, как в случае пружинного типа, в котором давление пружины увеличивается больше, когда нажата педаль для выключения сцепления.

Кулачковая и шлицевая муфта

Кулачковая муфта используется для блокировки двух валов или для соединения шестерни и вала. Две части сцепления: одна представляет собой кулачковую муфту с внешними зубьями, а другая представляет собой скользящую муфту с внутренними зубьями.

Оба вала сконструированы таким образом, что один вращает другой с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывает. Когда два вала соединены, можно сказать, что сцепление включено. Для выключения сцепления скользящая втулка перемещается назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала.

Кулачковая и шлицевая муфты в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач для блокировки различных передач.

Электромагнитная муфта

Этот тип муфт приводится в действие электрически, но крутящий момент передается механически. Вот почему этот тип сцепления известен как электромеханическое сцепление. Спустя год теперь это электромагнитная муфта.

Эти муфты не имеют механического привода для управления их включением, поэтому обеспечивают быструю и плавную работу. Электромагнитные муфты больше всего подходят для дистанционного управления, что означает, что вы можете управлять муфтой на расстоянии.

Муфта имеет маховик, состоящий из обмотки. Электричество подается от аккумулятора. Когда электричество проходит через обмотку, оно создает электромагнитное поле, которое заставляет его притягивать прижимную пластину, чтобы зацепить ее. При отключении электроэнергии сцепление выключается.

В этой системе сцепления рычаг переключения передач имеет переключатель выключения сцепления, что означает, что когда водитель нажимает рычаг переключения передач для переключения передач, переключатель отключает подачу тока на обмотку, что приводит к отключению сцепления.

Вакуумная муфта

На рисунке показан механизм вакуумной муфты. Этот тип сцепления использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для работы сцепления. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана.

Строительство и работа:

Как показано на рисунке, резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Соленоид работает от батареи, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Посмотрим, как это работает. При открытии дросселя давление во впускном коллекторе возрастает, за счет этого клапан обратного клапана закрывается. Он разделяет резервуар и коллектор, поэтому в резервуаре все время существует вакуум.

При нормальной работе шток электромагнитного клапана находится в нижнем положении клапана, как показано на рисунке, а переключатель на рычаге переключения передач остается разомкнутым. На этом этапе атмосферное давление действует на обе стороны поршня вакуумного цилиндра, потому что вакуумный цилиндр открыт в атмосферу через вентиляционное отверстие.

Когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач, переключатель замыкается. Соленоид возбуждает и поднимает клапан, который соединяет одну сторону вакуумного цилиндра с резервуаром. Это действие открывает проход между вакуумным цилиндром и резервуаром. За счет разницы давлений поршень вакуумного цилиндра движется вперед и назад.

Это движение поршня передается через рычажный механизм на сцепление, что приводит к его отключению. Когда водитель не нажимает на рычаг переключения передач, переключатель разомкнут, сцепление остается включенным благодаря силе пружин.

Гидравлическая муфта

Гидравлическая муфта работает так же, как и вакуумная муфта. Основное различие между ними заключается в том, что гидравлическое сцепление работает от давления масла, а вакуумное сцепление работает от вакуума.

На рисунке показан механизм гидромуфты. В нем меньше деталей, чем в других сцеплениях. Он состоит из аккумулятора, регулирующего клапана, цилиндра с поршнем, насоса и резервуара.

Работа гидромуфты:

Маслобак перекачивает масло в аккумулятор через насос. Насос приводится в действие самим двигателем. Аккумулятор соединен с цилиндром через регулирующий клапан. Управляемый клапан управляется переключателем, прикрепленным к рычагу переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Когда водитель удерживает рычаг переключения передач для переключения передач, переключатель открывает управляющий клапан, позволяя маслу под давлением поступать в цилиндр. Под давлением масла поршень движется вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.

Когда водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что приводит к закрытию управляющего клапана и включению сцепления.

Механизм свободного хода

Муфты механизма свободного хода, также известные как пружинная муфта, обгонная муфта или муфта свободного хода. Это самая важная часть любого овердрайва. Передача мощности в одном направлении аналогична велосипедам. Блок свободного хода часто устанавливается за коробкой передач.

Мощность передается от главного вала к выходному валу от привода вторичного вала, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче. Маховик имеет ступицу и наружное кольцо. Ступица имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом коробки передач.

На внешней поверхности ступицы расположены 12 кулачков, предназначенных для удержания 12 роликов в сепараторе между ними и внешней обоймой. Внешнее кольцо соединено шлицами с внешним валом повышающей передачи.

Рабочий:

Когда ступица вращается по часовой стрелке, как показано на рисунке. Ролик движется вверх по кулачкам, и заклинивая, они заставляют внешнюю обойму следовать за ступицей. Таким образом, внешнее кольцо движется в том же направлении и с той же скоростью, что и ступица.

Когда скорость ступицы снижается, а внешнее кольцо по-прежнему движется быстрее ступицы, ролики перемещаются вниз по кулачкам, освобождая внешнее кольцо от ступицы. Таким образом, внешнее кольцо движется независимо от ступицы, а узел действует как роликовый подшипник.

Главный вал коробки передач соединен со ступицей, а выходной вал соединен с наружным кольцом. Таким образом, узел свободного хода может передавать мощность только от главного вала к выходному валу.

Подробнее:

• Строгальный станок и виды строгального станка
• Строгальный станок и виды строгального станка

Вот и все. Если вам понравилась статья « виды сцепления », поделитесь с друзьями. Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы “ типы сцепления » оставить комментарий.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления:

Введите адрес электронной почты

Скачать бесплатно PDF-файл этой статьи:

Скачать PDF

Типы муфт | Анимации и диаграммы – MechStuff

Сегодня больше никаких скучных представлений; Я просто дам вам представление о клатчах, а затем сразу перейду к теме — Виды клатчей!

Что такое сцепления?

Только для тех, кто не имеет большого представления, Муфта представляет собой зацепляющее и расцепляющее механическое устройство, которое помогает передавать крутящий момент/мощность, создаваемую двигателем .
Они используются в каждом чертовом автомобиле, мотоцикле, грузовике, локомотиве и бесчисленном множестве других транспортных средств и машин!

Каждый тип имеет свои преимущества и область применения в зависимости от способности передачи крутящего момента/мощности, компактности и других конструктивных ограничений!

Типы муфт: —

1. Однодисковое сцепление

Включение и выключение однодискового сцепления !

Однодисковые муфты имеют сравнительно меньше деталей и очень просты для понимания. Устройство содержит всего 2 фрикционных диска.
Передача крутящего момента происходит, когда они оба соприкасаются друг с другом. Один крепится болтами к маховику (коробке передач, первичному валу), а другой крепится болтами к нажимному диску и может скользить по шлицевому валу. Нажимная пластина соединена с предварительно сжатой пружиной (здесь диафрагменная пружина), которая прикладывает осевое усилие к другому диску.
Больше сила, больше трение, больше способность сцепления передавать крутящий момент.
У этих муфт было много ограничений, поэтому маловероятно, что они будут использоваться сегодня.
Таким образом, возникла немедленная потребность в разработке новых типов муфт, так как они не могли обеспечить достаточный крутящий момент. Вот полная подробная статья о деталях сцепления, работе и зачем они нам нужны?

Применение – Машины и первые транспортные средства, требующие умеренного крутящего момента.

2. Многодисковая муфта

Конструкция многодисковой муфты

Многодисковая муфта, как следует из названия, состоит из нескольких пластин или фрикционных дисков и работает аналогичным образом, как описано выше. Несколько дисков предлагают больше площади для контакта друг с другом. Чем больше пластин, тем больше мощность передачи крутящего момента. Так при том же радиусе фрикционного диска, что и в однодисковых, многодисковые муфты передают значительно большую мощность .
Они быстро нагреваются, и это один из их самых больших недостатков. Следовательно, весь узел сцепления, содержащий пластины, заполнен маслом для более быстрого отвода тепла.

Применение – Они широко применяются в легковых и грузовых автомобилях, двигателях локомотивов и машинах.

3. Конусная муфта

Детали конусной муфты; Sweber.de [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Конусная муфта состоит из двух барабанов — мужского и женского. Охватываемый барабан соединен с коленчатым валом двигателя и имеет внутреннюю фрикционную накладку, а охватывающий барабан установлен на шлицевом валу и имеет наружную фрикционную накладку.
При включении сцепления женский конус попадает внутрь мужского, и они оба начинают вращаться вместе. Охватывающий конус прикреплен к предварительно сжатой пружине и имеет такое же устройство, как и однодисковые муфты.
Конусная муфта может передавать на более высокий крутящий момент, чем однодисковые муфты того же размера, из-за относительно большей площади трения и заклинивания .
Угол конусности/угол полуконуса также играет важную роль в обеспечении осевой силы. Как правило, угол полуконуса составляет от 12° до 15° .

Области применения – Конусные муфты используются только в гоночных автомобилях и экстремальных внедорожниках, но чаще используются в моторных лодках. Муфты с малым конусом используются в качестве синхронизаторов в системе трансмиссии и в дифференциалах повышенного трения (LSD).

4. Центробежная муфта

3D-анимация центробежной муфты

Центробежные муфты также называются автоматическими муфтами , так как вам не нужна педаль сцепления, и они включаются автоматически.
Само название говорит о том, что работа этого сцепления основана на центробежной силе. Конструкция и работа оба просты.
В центре находится ступица, соединенная шпонкой с коленчатым валом двигателя. Несколько колодок соединены с этой втулкой через пружины, и каждая колодка имеет внешнюю поверхность, покрытую фрикционным материалом.
Когда ступица начинает вращаться, вместе с ней начинают вращаться и колодки. Любое тело, совершающее вращательное движение, создает центробежную силу. Обувь выбрасывается наружу из-за этой силы. Как только колодки касаются фрикционной накладки барабана, двигатель начинает передавать мощность на барабан, т.е. на колеса.
Зацепление колодок с барабаном происходит с определенной скоростью и зависит от жесткости пружины «k».

Приложение – Мопеды и скутеры, такие как Honda Activa, Vespa и т. д.

5. Гидравлическое сцепление

Гидравлическое сцепление

Гидравлические сцепления или гидромуфты являются частью сложной детали, называемой гидротрансформатором, которая используется в автомобилях с автоматической коробкой передач . Эти муфты состоят из двух разных частей: насоса и турбины , и обе они
имеют лопасти, установленные под определенным углом. Насос крепится к приводному валу (маховику), а турбина к выходному валу. Когда насос начинает вращаться, масло начинает вытекать наружу из центра под действием центробежной силы.
Изогнутые лопатки поглощают центробежную энергию и направляют ее на лопатки турбины. Конструкция обеих лопастей такова, что поток жидкости приводит в движение обе части.

Применение – Автоматические коробки передач

6. Электромагнитная муфта

Части электромагнитной муфты

Что произойдет, если поднести магнит к ферромагнитному материалу? Я слышу, как ты говоришь: «Они притягиваются друг к другу, Джей, просто!» Точно.. Вот так!

На ведомом валу есть якорь, на ведущем валу электромагнит. Ток подается соответственно к электромагниту, когда педаль сцепления нажимается или приводится в действие. При подаче тока электромагнит создает магнитное поле, притягивающее якорь . Это создает силу трения между обеими фрикционными пластинами, когда они сближаются. В течение короткого промежутка времени нагрузка разгоняется до скорости приводного вала (электромагнита).