Общее назначение и виды сцеплений

Чтобы начать движение или переключить передачу, необходимо устройство для плавного соединения и кратковременного разъединения работающего двигателя с трансмиссией. Эту задачу в тракторе и автомобиле осуществляют с помощью муфты сцепления. Она помогает уменьшить ударные нагрузки на двигатель при перегрузках и резком торможении на включенной скорости. Муфта сцепления позволяет останавливать ТС с включенным двигателем. Сцепления различают:
- по числу ведомых дисков — однодисковые, двухдисковые и многодисковые (рис. 17.1);

Рис. 17.1. Схемы устройства и виды сцеплений:
а — однодисковое сцепление; б — двухдисковое сцепление; в — двухпоточное сцепление; 1 — маховик двигателя; 2 — ведомый диск; 3 — ведущий палец; 4 — кожух; 5 — нажимной (ведущий) диск; 6 — тяга; 7 — отжимной рычаг; 8 — прижимная пружина; 9 — ступица ведомого диска; 10 — отводка (выжимная муфта) ,11 — ведомый вал; 12 — вилка; 13 — возвратная пружина; 14 — упорный отжимной (выжимной) подшипник.
- виду трения — сухие, мокрые (работающие в масле) и электромагнитные. На тракторах и автомобилях средней мощности популярны сухие муфты сцепления. Мокрые муфты применяют для переключения передач без остановки трактора (на ходу), а также в автоматических коробках передач;
- конструкции нажимного механизма — постоянно замкнутые (для привода трансмиссии) и непостоянно замкнутые (для привода вала отбора мощности — ВОМ);
- числу потоков крутящего момента, передаваемого через сцепление, — однопоточные (только на трансмиссию) и двухпоточные (дополнительно на ВОМ);
- типу нажимных пружин — с центральной диафрагменной пружиной и цилиндрическими пружинами по периферии нажимного диска;
- действие механизма управления — механические, гидравлические, пневматические и электрические муфты сцепления.

Все чаще применяют экологически безопасные сцепления: фрикционные накладки без асбеста, керамические накладки, мокрые и электромагнитные муфты, а также сцепления вариаторного типа.

Устройство муфты сцепления (рис. 17.2). К маховику прикручен кожух сцепления (другие названия — опорный диск, корпус муфты). Нажимной диск (корзина) соединен с кожухом тангенциальными пружинами. Это могут быть пластинчатые пружины, одним концом закрепленные на кожухе, а другим — приклепанные к нажимному диску. Благодаря такой конструкции нажимной диск вращается вместе с маховиком и момент соединения с ведомым диском происходит плавно. Между маховиком и нажимным диском на шлицевой ведомый вал (первичный вал трансмиссии) вставлен ведомый в зацепление). Для этого нажимают на педаль сцепления, и междуведомым диском, маховиком и корзиной начинает образовываться зазор. Ведомый диск проскальзывает, и фрикционный риск. В ступице ведомого диска находятся демпферные пружины, которые гасят крутильные колебания.

Рис. 17.2. Устройство сухой постоянно замкнутой муфты сцепления: а — принцип работы; б — устройство сборочных единиц; 1 — маховик (ведущий диск); 2 — ведомый диск; 3 — нажимной диск с кожухом (корзина сцепления); 4 — вилка включения выжимного подшипника; 5 — ведомый вал; 6 — выжимной подшипник; 7 — фрикционные накладки; 8 — вентиляционные канавки; 9 — прорези для уменьшения жесткости; 10 — заклепки; 11 — демпферная пружина; 12 — кожух; 13 — тангенциальные пружины соединения нажимного диска с кожухом

Поверхности маховика и нажимного диска отшлифованы. Для уменьшения жесткости ведомого диска в нем изготовлены прорези, которые улучшают прилегание к маховику и нажимному диску.

Работа муфты сцепления. При отпущенной педали сцепления ведомый диск прижат к маховику нажимным диском. Крутящий момент от маховика через шлицевой вал передается на трансмиссию.

Для того чтобы переключить передачу, необходимо вращение вала трансмиссии приостановить (иначе шестеренки КПП не войдут вращение плавно прекращается. При отпускании педали сцепления прижатие ведомого диска к корзине и маховику постепенно нарастает и проскальзывание прекращается. Происходит плавная передача крутящего момента на вал трансмиссии.

После разъединения ведомого диска он вместе с первичным валом трансмиссии по инерции продолжает вращаться и препятствует переключению передач. Для ускорения их остановки на валу муфты сцепления тракторов устанавливают механизм тормозка. Привод тормозка сблокирован с приводом управления сцеплением. При отжатии нажимного диска тормозок притормаживает вращение первичного вала.

Значение передаваемого муфтой сцепления крутящего момента зависит от площади дисков, материала накладок, усилия их сжатия. Для передачи больших крутящих моментов применяют многодисковые сцепления.

В электромагнитной порошковой муфте сцепления при прохождении электрического тока по обмотке возбуждения ферри- магнитный порошок слипается друг с другом, с ведущей и ведомой частью сцепления вместе. Двигатель и трансмиссия соединяются.

Такие муфты пока применяют на небольших автомобилях.

Мокрые муфты сцепления применяют в основном на тракторах большой мощности (более 100 кВт), мотоциклах. Они более долговечны, так как масло лучше отводит теплоту и продукты износа при трении фрикционного диска. В качестве фрикционного материала в них используют металлокерамические накладки. Принцип их действия похож на работу сухих сцеплений. В мокрых муфтах крутящий момент передается полужидким трением дисков.