Конструкторская разработка

2.1 Обоснование и разработка конструкторско-технологической схемы

Из всех типов сцеплений для проектируемого грузового автомобиля наиболее оптимальным вариантом является однодисковое фрикционное сцепление, которое применяется и на автомобиле-прототипе «Газель».

Однодисковые фрикционные сцепления просты по конструкции, имеют малый вес и малую массу ведомых деталей, что облегчает переключение передач и повышает срок службы шестерен коробки передач.

Однодисковые фрикционные сцепления широко распространены на отечественных автомобилях.

Сцепление автомобиля «Газель» (рис.2.1) и механизм его выключения располагаются в колоколообразном картере, прикрепленном к фланцу блока двигателя болтами. Нижняя часть торца картера сцепления закрыта фланцем усилителя, прикрепленного к блоку двигателя и торцу картера сцепления для обеспечения повышенной жесткости системы блок двигателя – картер сцепления.

Картер сцепления относительно оси коленчатого вала двигателя центрирован при помощи двух штифтов, запресованных во фланец блока двигателя и входящих в отверстия на картере сцепления.

Ведущий диск (рис.2.2) состоит из кожуха, опорных колец, нажимной диафрагменной пружины, нажимного диска и соединительных пластин. Кожух сцепления закреплен на маховике коленчатого вала двигателя центрирующими специальными болтами. Усилие нажимной диафрагменной пружины создает необходимую силу трения на поверхностях фрикционных накладок и обеспечивает передачу крутящего момента от маховика через нажимной диск, кожух и соединительные пластины на ведомый диск и первичный вал коробки передач.

Рис. 2.1 – Сцепление: 1 – главный цилиндр; 2 – картер; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5, 7 – опорные кольца; 6 – оттяжная пружина педали; 8 – нажимной диск; 9 – нажимная диафрагменная пружина; 10 – подшипник выключения сцепления; 11 – толкатель главного цилиндра; 12 – цилиндр; 13 – защитные поролоновые кольца; 14 – муфта выключения сцепления; 15 – шаровая опора; 16 – кожух; 17 – вилка выключения сцепления; 18 – толкатель рабочего цилиндра; 19 – соединительные пластины; 20 – рабочий цилиндр

усеченный конус, имеющий за счет прорезей в центральной части двенадцать лепестков, которые выполняют роль рычагов выключения сцепления.

Наружная неразрезанная часть нажимной диафрагменной пружины зажата между двумя опорными кольцами за счет загибки двенадцати усиков, выполненных на кожухе. При их загибке нажимная пружина должна быть зафиксирована на специальном приспособлении в плоском состоянии. Опорные кольца выполняют роль шарнира, относительно которого происходит поворот наружной части диафрагменной пружины при нажатии на концы лепестков.

Рис. 2.2 – Ведущий диск в сборе: 1 – кожух; 2 – опорное кольцо; 3 – нажимная диафрагменная пружина; 4 – нажимной диск; 5 – соединительные пластины

Наружной частью диафрагменная нажимная пружина опирается на кольцевой выступ нажимного диска и отжимает его в сторону маховика. Соединительные пластины одним концом прикреплены к в ыступам нажимного диска, другим – к кожуху сцепления. С их помощью происходит передача кутящего момента от кожуха на нажимной диск и отвод нажимного диска в сторону от маховика при выключении сцепления.

Ведомый диск сцепления (рис. 2.4) снабжен фрикционным гасителем крутильных колебаний, состоящим из стальной фрикционной шайбы, сидящей на лысках ступицы и зажатой между диском и теплоизолирующей шайбой. Гашение колебаний происходит благодаря трению между этими деталями при повороте диска с фрикционными накладками относительно ступицы. Постоянство усилия сжатия шайбы, а следовательно, и постоянство момента трения в гасителе обеспечивает нажимная пружина, зафиксированная в канавке ступицы ведомого диска.

Рис.2.3 – Детали ведущего диска: 1 – кожух; 2 – опорные кольца; 3 -нажимная

диафрагменная пружина; 4 – нажимной диск; 5 – соединительная пластина

В подшипник выключения сцепления и муфту подшипника заложена сп ециальная смазка, не требующая замены в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

Привод выключения сцепления гидравлический, состоит из подвесной педали, главного цилиндра (рис. 2.5), трубопровода и рабочего цилиндра.

Расстояние от площадки педали до наклонной части пола должно быть 185-200 мм. Положение педали регулируют изменением длины разрезного толкателя главного цилиндра.

Рис. 2.4 – Ведомый диск сцепления: 1 – нажимная пружина; 2 – теплоизолирующая шайба; 3 – фрикционная шайба; 4, 5 – залепки; 6, 11 – диски; 7 – фрикционные накладки; 8 – пластинчатая пружина; 9 – пружина демпфера; 10 – палец; 12

– ступица; 13 – балансировочный грузик

Полный ход педали (включая и свободный ход), обеспечивающий выключение сцепления, должен составлять 145-160 мм. Свободный ход педали 12-28 мм. Конструкция такова, что в эксплуатации свободный ход не регулируют.

Главный цилиндр привода выключения сцепления. Пружина постоянно отжимает поршень в крайнее заднее положение до упора в шайбу. Зазор между головкой толкателя и сферической впадиной на поршне об еспечивает гарантированный свободный ход педали выключения сцепления.

Рабочий цилиндр привода выключения сцепления. Пружина постоянно отжимает поршень, толкатель и наружный конец вилки выключения сцепления в положение, при котором подшипник выключения сцепления воздействует с небольшим усилием на концы рычагов выключения сцепления, и наружное кольцо подшипника вращается вместе с ними.

Рис.2.5 – Главный цилиндр привода выключения сцепления: 1, 4 – манжеты; 2 – поршень; 3 – пластинка; 5 – корпус главного цилиндра; 6 – пружина; 7 – крышка; 8 – отражатель; 9 – наполнительный бачок; 10 – штуцер; 11 – проушина; 12 – контрнгайка; 13 – толкатель рабочего цилиндра; 14 – чехол; 15 – упорная шайба; 16 – стопорное кольцо; 17 – кольцо упорное; 18 – обойма клапана; 19 – клапан; А – компенсационное отверстие; В – перепускное отверстие

При износе фрикционных накладок и перемещении в связи с этим концов рычагов выключения в сторону коробки передач через те же детали происходит пе ремещение поршня и дополнительное сжатие пружины. Так как жесткость этой пружины небольшая, поджатие подшипника к концам рычагов выключения увеличивается незначительно. Таким образом, компенсация износа фрикционных накладок происходит автоматически путем смещения рабочей зоны поршня по длине рабочего цилиндра.