Назначение, типы и устройство сцеплений

Ход урока.

1. При помощи учебника самостоятельно законспектировать тему.

2. При конспектировании можно использовать литературу - «Трактора и сельскохозяйственные машины » - В.А.Родичев.

Назначение, типы и устройство сцеплений

Сцепление предназначено для плавного соединения и кратковременного разъединения вала двигателя и трансмиссии, что необходимо для плавного трогания трактора или автомобиля с места или их остановки. Сцепление необходимо и при переключении передач для предотвращения возникновения ударных нагрузок.

Сцепление должно обеспечивать надежную передачу крутящего момента, быстрое и полное отключение двигателя от коробки передач, постепенное нагружение трансмиссии и увеличение ускорения трактора. Усилие для управления сцеплением должно быть небольшим.

По принципу действия и способу передачи крутящего момента сцепления подразделяются на механические (фрикционные), передающие крутящий момент за счёт сил трения, возникающих между ведущими и ведомыми элементами сцепления, и гидравлические, передающие крутящий момент в результате воздействия жидкости на ведомые элементы. На тракторах и автомобилях наибольшее распространение получили фрикционные сцепления.

По форме трущихся поверхностей фрикционные сцепления бывают дисковые, конусные и колодочные. На тракторах и автомобилях чаще всего применяются дисковые сцепления.

В зависимости от числа ведомых дисков сцепления бывают однодисковыми, двухдисковыми и многодисковыми.

По виду трения сцепления могут быть сухие и мокрые, работающие в масле. Сцепления, работающие в масле, применяются на тракторах в приводе к ВОМ, а также в приводном механизме пускового двигателя. В трансмиссиях тракторов и автомобилей используются в основном сухие сцепления.

По распределению крутящего момента сцепления подразделяются на однопоточные, передающие силовой поток на трансмиссию и одновременно на ВОМ, и на двухпоточные, передающие крутящий момент по двум независимым силовым потокам: от главного сцепления на трансмиссию и от муфты привода к ВОМ.

По конструкции нажимного механизма сцепления бывают постоянно замкнутые, когда сжатие трущихся поверхностей дисков осуществляется с помощью пружин, и непостоянно замкнутые, в которых сжатие трущихся поверхностей дисков осуществляется с помощью рычажного нажимного механизма. В тракторах и автомобилях наибольшее применение нашли постоянно замкнутые сухие дисковые сцепления.

В постоянно замкнутом однодисковом сцеплении (рис. 202, а) ведомой частью служит ведомый диск 3 с фрикционными накладками, увеличивающими силу трения.

Диск прикреплён к ступице 17, свободно посаженной на шлицевой конец вала 11 сцепления. Ведомый диск расположен между торцом маховика 1 и нажимным диском 4, образующими ведущую часть сцепления. При помощи кожуха 6, прикреплённого к ободу маховика, и пальцев 16 нажимной диск связан с маховиком и постоянно вращается вместе с ним.

Пальцы входят в пазы по окружности нажимного диска, обеспечивая его осевое перемещение. Между кожухом и нажимным диском установлены в сжатом состоянии цилиндрические нажимные пружины 15, которые сжимают диски и удерживают сцепление включённым. Сцепление расположено в литом чугунном картере 5, прикреплённом к картеру 2 маховика

Рис. 202. Схемы постоянно замкнутых сцеплений: а - сухого однодискового; б - сухого двухдискового; 1 - маховик; 2 - картер маховика; 3 - ведомый диск; 4 - нажимной диск; 5 - картер сцепления; 6 - кожух; 7 - отжимной болт, 8 - кронштейн, 9 - отжимной рычаг; 10 - подвижная муфта; 11 - вал сцепления; 12 - педаль; 13 - тяга; 14 - вилка выключения; 15 - нажимная пружина; 16 - направляющий палец; 17 - ступица ведомого диска; 18 - отжимная пружина промежуточного диска; 19 - регулировочный болт; 20 - промежуточный диск

Для выключения (разъединения дисков) сцепления служит механизм, состоящий из педали 12, тяги 13, вилки выключения 14 и подвижной муфты (отводки) 10. При нажатии на педаль муфта перемещается влево и нажимает на концы рычагов 9, шарнирно установленных на кронштейнах 8. Рычаги при помощи отжимных болтов 7 отводят нажимной диск 4, преодолевая упругую силу пружин, и выключают сцепление. Трение между дисками исчезает, и ведомый диск останавливается. Для плавного включения сцепления необходимо постепенно отпускать педаль. Двухдисковое постоянно замкнутое сцепление (рис. 200, б) имеет два ведомых диска 3 и два ведущих - промежуточный 20 и нажимной 4. Ведущие диски сжимают пружины 15. В остальном устройство и действие двухдискового сцепления такое же, как и однодискового, с той лишь разницей, что при его выключении промежуточный ведущий диск 20 отодвигается от переднего ведомого диска 3 назад специальными пружинами 18. Перемещение диска 20 под действием пружин ограничивается регулировочным болтом 19.

Для быстрой остановки вала сцепления и вращающихся с ним деталей применяется специальный тормозок. Притормаживание вала позволяет избежать ударов при переключении шестерён в коробке передач.

Сцепления тракторов и автомобилей снабжены гасителями крутильных колебаний, которые предохраняют трансмиссии от возникновения в валах крутильных колебаний, вызывающих преждевременный износ деталей. Источником крутильных колебаний является неравномерность вращения коленчатого вала двигателя, а также резкие изменения частоты вращения валов трансмиссии при колебаниях тяговой нагрузки трактора или автомобиля.

Сцепление тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82 фрикционное, однодисковое, постоянно замкнутое с пружинным нажимным механизмом и гасителем крутильных колебаний. Оно размещено в отдельном чугунном корпусе, в котором находятся редуктор ВОМ и ходоуменьшитель. Корпус, соединённый с блок-картером двигателя и корпусом коробки передач, является частью остова трактора.

Сцепление (рис. 203) состоит из ведущей и ведомой частей.

Рис. 203. Сцепление тракторов МТЗ- 80 и МТЗ-82:

• 1 - маховик; 2 - ведомый диск;3 - отжимной рычаг; 4 - регулировочный винт;
• 5 - выжимной подшипник; 6 - тормозок; 7 - нажимная пружина; 8 - опорный диск; 9 - нажимной диск; 10 - шлицевая ступица; 11 - вал сцепления

Ведущими частями являются: маховик 1, опорный диск 8, прикреплённый к маховику, и нажимной диск 9. На двенадцати приливах нажимного диска и соответствующих им стаканах в опорном диске размещены пружины 7. Нажимной диск имеет три ушка, проходящие в прорезях опорного диска. Ушки предназначены для присоединения отжимных рычагов 3.

Ведомыми частями сцепления являются: ведомый диск 2 с фрикционными накладками, шлицевая ступица 10 и вал сцепления 11. Ведомый диск с шлицевой ступицей, а следовательно, и с валом 11, связан резиновыми вставками.

Для выключения и включения сцепления служит отводка с выжимным подшипником 5. При перемещении отводки влево, т.е. в сторону маховика, выжимной подшипник действует на отжимные рычаги, которые поворачиваясь, отводят назад нажимной диск и тем самым освобождают ведомый диск сцепления. Регулировочный винт 4 служит для регулировки задора между отжимным рычагом с подшипником отводки и ступицей опорного диска.

Тормозок 6 обеспечивает более быстрое торможение вала 11 при выключении сцепления.

Привод управления сцеплением снабжен усилителем - пружинным сервомеханизмом, облегчающим работу тракториста. Сервопружина 6 (рис. 204) через стакан 5 одним концом соединена с неподвижным кронштейном 8 посредством регулировочного болта 7, а вторым - с верхним плечом трёхллечего рычага 4, поворачивающегося на пальце 3. Нижнее плечо рычага тягой 9 связано с рычагом 10 вилки выключения сцепления.

Рис. 204. Привод управления сцеплением тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82:

1 - рычаг педали; 2,9 - тяги; 3 - палец; 4 - трёхплечий рычаг; 5 - стакан; 6 - сервопружина; 7 - регулировочный болт; 8 - кронштейн; 10 - рычаг вилки выключения сцепления

Пружина 6, упираясь в регулировочный болт, удерживает педаль в верхнем положении, так как геометрическая ось пружины проходит выше продольной оси пальца 3. В начале цикла выключения эта пружина сжимается, что несколько увеличивает сопротивление педали. Но после того как рычаг повернётся на пальце 3 по направлению стрелки так, что ось пружины будет находиться ниже продольной оси пальца, пружина начнёт разжиматься, облегчая таким образом выключение сцепления и удерживая его в этом положении.

Устройство и работу сцеплений других марок тракторов и автомобилей смотрите в соответствующей литературе.

Коробки передач тракторов и автомобилей Коробка передач служит для изменения силы тяги и скорости движения трактора или автомобиля в зависимости от условий работы. С помощью КП можно изменить направление движения на задний ход и отключить работающий двигатель от трансмиссии при остановке. Действие коробки передач основано на том, что вращение от коленчатого вала двигателя передается на ходовую часть через зубчатые шестерни с определенным передаточным числом на каждой передаче. По принципу действия коробки передач можно разделить на ступенчатые и бесступенчатые. Ступенчатые коробки передач благодаря простоте конструкции, надежности, высокому КПД получили преимущественное распространение на тракторах. Они представляют собой редуктор с набором шестерен, которые в зависимости от условий работы вводятся в зацепление, изменяя передаточное число трансмиссии. Ступенчатые коробки передач могут быть с неподвижными осями валов и с вращающимися осями валов (планетарные). По способу зацепления шестерен различают коробки с подвижными шестернями и коробки с шестернями постоянного зацепления. По методу переключения передач коробки бывают с остановкой трактора для переключения передач и коробки с переключением передач на ходу. По числу передач коробки могут иметь от пяти до шестнадцати передач переднего хода. По расположению валов относительно продольной оси трактора различают коробки с продольным и поперечным расположением. По конструктивному оформлению коробки могут быть съемными, выполненными в виде самостоятельного агрегата и смонтированные в общем картере с другими механизмами. По кинематической схеме коробки подразделяются на двухвальные, трехвальные, четырехвальные, составные и специальные. Двухвальная коробка передач состоит из первичного вала (рис. 1, а), соединенного через муфту сцепления с двигателем, вторичного вала, передающего крутящий момент центральной (главной) передаче трактора, подвижных кареток, неподвижных шестерен, и картера. Перемещая при помощи рычага управления коробкой передач каретки по шлицам первичного вала и вводя их в зацепление с соответствующими шестернями вторичного вала, получают различные передаточные числа и соот-' ветственно различные скорости движения трактора. Число передач вперед в двухвальных коробках не бывает больше пяти. Задний ход включается введением в зацепление каретки с блоками шестерен, находящимися в постоянном зацеплении с ведомой шестерней. Трехзальная коробка передач имеет три вала: первичный (рис. 1, б), вторичный и промежуточный, находящихся в картере. Первичный и вторичный валы расположены на одной оси. Для этого в расточке заднего конца первичного вала установлен подшипник, служащий передней опорой вторичного вала. Шестерня изготовлена за одно целое с первичным валом и находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала, на котором закреплены неподвижно шестерни. Подвижные каретки, находясь в зацеплении с соответствующими шестернями и промежуточного вала, дают возможность получить пять передач вперед и одну назад. Задний ход в данной схеме осуществляется через паразитную шестерню. Благодаря тому,что шестерня и левая каретка имеют зубчатую муфту, можно соединить первичный и вторичный валы и получать прямую передачу. Схема трехвальной коробки передач с поперечными валами, полным реверсированием передач и конструктивным оформлением в общем картере заднего моста трактора представлена на рис. 1, в. Первичный вал, на конце которого закреплена ведущая коническая шестерня, соединен с промежуточным валом посредством двух одинаковых пар конических шестерен постоянного зацепления. Ступицы ведомых конических шестерен свободно вращаются на валу. Соединение их с валом осуществляется подвижной зубчатой муфтой, вводимой в зацепление с внутренними зубцами шестерен и с зубчатым венцом шестерни, жестко закрепленной на валу. На. схеме показано соединение конических шестерен для движения трактора вперед. При замыкании зубчатой муфтой другой ведомой шестерни вал будет вращаться в обратном направлении и трактор будет двигаться задним ходом. Соединение кареток вала с неподвижно закрепленными ведомыми шестернями вторичного вала аналогично рассмотренному ранее. Поперечное расположение валов коробки передач и ее совместная компоновка в общем картере заднего моста трактора облегчают компоновку центральной (главной) передачи посредством пары цилиндрических шестерен. Четырехвальная коробка передач состоит из первичного А (рис. 1, г) и вторичного Г валов, на которых свободно вращаются шестерни, а ступицы зубчатых муфт а, б, в, г соединены с ними неподвижно. Промежуточные валы Б и В имеют шестерни, закрепленные на валах неподвижно. В отличие от описанных выше коробок передач в настоящей применены шестерни постоянного зацепления, переключаемые зубчатыми муфтами. Управление коробкой передач производится рычагами переключения диапазонов и переключения передач. Коробка передач имеет три диапазона: нормальный (передача I--IV), ускоренный (передача V--VIII) и задний ход (передача I--IV). Включение диапазонов нормальный и задний ход осуществляется зубчатой муфтой а, а диапазона ускоренный -- зубчатой муфтой б. Рычаг переключения передач служит для переключения передач внутри каждого из трех диапазонов зубчатыми муфтами г и в. При этом в зацеплении могут находиться шестерни, приведенные ниже в скобках. Рис. 1. Кинематические схемы коробок передач тракторов Диапазон нормальный: передача I (2-- 5; 5--10; 12--16)-, передача II (2--5; 5--10; 13--17); передача III (2--5; 5-- 10; 11--15); передача IV (2--5; 5--10; 9--14). Диапазон ускоренный: передача V (3-- 6; 5--10; 12--16); передача VI (3--6; 5--10; 13--17); передача VII (3--6; 5-- 10; 11--15); передача VIII (3--6; 5-- 10; 9--14. Диапазон задний ход: передача I (/-- 8; 12--16); передача II (1--8; 13--17); передача III (1--8; 11--15); передача IV (1--8; 9--14). Составная коробка передач в одном общем картере показана на рис. 210, д. Каретки первичного вала и неподвижно закрепленные шестерни промежуточного вала представляют собой обычную двухвальную четырехступенчатую коробку передач. Каретки, установленные на вторичном валу и шестерне вала, составляют редуктор, позволяющий получить три диапазона передач вперед и один диапазон передач назад передач вперед и передачи заднего хода). В данной схеме крутящий момент при движений трактора вперед всегда осуществляется через две пары шестерен, а при движении задним ходом -- через дополнительную шестерню заднего хода. Специальная коробка передач с продольными валами, установленными в одном общем картере, показана на рис. 210, е. В рассматриваемой схеме при движении трактора вперед на основных передачах крутящий момент от первичного вала передается через шестерни постоянного зацепления и И на каретку, установленную на шлицах промежуточного вала. Каретки вала соединяются с неподвижно закрепленными шестернями вторичного вала, образуя необходимую передачу. При включенной прямой передаче крутящий момент от вала передается на вал посредством каретки. Таким образом, в данной схеме четыре передачи вперед осуществляются через двухступенчатый редуктор и одна передача без него. Четыре передачи заднего хода осуществляются при соединении каретки непосредственно с шестерней вала. К разделу специальных коробок передач относятся также шестеренчатые коробки с блокировочными фрикционными муфтами и планетарные коробки передач.

3. Законспектировать в тетради.