Фрикционная муфта: устройство, принцип работы, виды

Применение – фрикционная передача

Применение фрикционных передач в настоящее время ограничивается средними и малыми мощностями, так как при больших моментах соответственно возрастают усилия прижатия и передачи получают значительные габариты.
Применение фрикционных передач для больших мощностей приводит к соответствующему возрастанию усилий на валы и опоры и увеличению габаритов передачи. Фрикционные передачи не могут применяться в тех механизмах, где недопустимо накопление ошибок в углах поворота звеньев, что связано с наличием скольжения в этих передачах.

Применение фрикционных передач для больших мощностей приводит к соответствующему возрастанию нагрузок на валы и опоры и увеличению габаритов передачи.

Правомерно применение сооеных фрикционных передач г полностью уравновешенным. При необходимости большой редукции можно применять фрикционные волновые передачи, но они работают с существенной потерей скорости.

В обычных случаях применения планетарных фрикционных передач, когда требуются значительное расширение диапазона регулирования фрикционной передачи и редуцирование чисел оборотов, применяются схемы, в которых передаточное отношение выражается разностью двух членов ( табл. 138), а не суммой. При этом целесообразно выбирать схемы, в которых ведомый вал соединяется с наиболее тихоходным элементом планетарной передачи – с водилом.

В обычных случаях применения планетарных фрикционных передач, когда требуются значительное расширение диапазона регулирования фрикционной передачи и редуцирование чисел оборотов, применяют схемы, в которых передаточное отношение выражается разностью двух членов ( табл. 7), а не суммой. При этом целесообразно выбирать схемы, в которых ведомый вал соединяется с наиболее тихоходным элементом планетарной передачи – с водилом.

Схемы фрикционных передач для постоянного передаточного отношения.

Последнее является решающим для применения фрикционных передач, так как передачи зацеплением не допускают бесступенчатого регулирования.

Вторым методом регулирования числа оборотов шнека является применение механической фрикционной передачи от электродвигателя с постоянным числом обо – ротов. Регулирование числа оборотов шнека шприцпрессов большего размера осуществляют при помощи вариатора скорости с клиновидными ремнями и шестеренчатой передачи. Такие вариаторы пригодны для передачи мощности до 110 кет, но при применении этих передач возникают затруднения при работе на низких скоростях из-за большой величины передаваемого вращающего момента. Обычно для предохранения узлов пресса от перегрузки применяют предохранительный срезной штифт или фрикционную муфту.

Простейшим способом передачи работы между вращающимися валами является применение фрикционной передачи. Фрикционная передача осуществляется обычно при помощи двух гладких колес, прижимаемых одно к другому с определенной силой. Благодаря наличию этой силы при вращении ведущего колеса в месте соприкосновения колес возникает сила трения, через которую передается вращение ведомому колесу. Такую передачу называют фрикционной, а колеса – колесами трения.

Большая величина силы Q является основным фактором, ограничивающим применение фрикционной передачи с цилиндрическими катками. Это наглядно видно из приведенного ниже примера.

Большие нагрузки на валы и опоры и неизбежность проскальзывания между телами качения ограничивают применение фрикционных передач, несмотря на их существенные достоинства – простоту, бесшумность и возможность использования для бесступенчатого регулирования скорости.

Схема цилиндрической фрикционной передачи.| Схемы фрикционных передач с постоянным передаточным числом. а – с цилиндрическими катками. Я – передача катками с клинчатым ободом. а – с коническими катками.

Используемые в конструкции материалы

Традиционные технологии изготовления муфт базируются на использовании стальных сплавов с антикоррозийными покрытиями. В наши дни также развивается сегмент композитных углеродных материалов, кевларовые элементы и так далее. Самые же технически развитые детали изготавливают из специализированных фрикционных материалов. В частности, к таким можно отнести ретинакс, трибонит и пресс-композит. Первый представляет собой сплав барита, асбеста и фенолформальдегидных смол, дополненных стружкой из латуни. В состав трибонита также входят компоненты нефтепродуктов и композиты, благодаря которым диск фрикционной муфты может эксплуатироваться в условиях водной среды. Прессованные композиты отличаются тем, что в составе их структуры предусматриваются высокопрочные волокна, повышающие износостойкость деталей.

Ремонт АКПП

Отремонтировать АКПП своими руками быстро не получится. Теоретические знания дают основу, но на практике всегда возникает много вопросов. Будьте готовы потратить не один день на ремонт своей коробки. Только на демонтаж у новичка уйдёт от 4 ч.

Демонтаж АКПП

АКПП много весит, имеет неудобную форму, и, чаще всего, расположена в небольшом пространстве. Так, чтобы подобраться к автоматической коробке передач в Киа Рио, нужно снять воздушный фильтр, АКБ, БУ двигателем, картер. В Land Rover будет мешать выхлопная труба, подушки двигателя и АКПП, карданы, раздаточная коробка.

Перед началом демонтажа слейте жидкость через сливную пробку. Посмотрите, к каким системам автомобиля подключена АКПП. Отсоедините трубки радиатора охлаждения, электрический разъёмы, тяги управления. Действуйте аккуратно, чтобы не повредить крепления и не оборвать провода. Не используйте в ремонте кувалду и зубило.

Подберитесь к стыку между двигателем и гидротрансформатором. Для доступа к «бублику», например, на Ауди А4 надо снять колёса, привода, карданный вал. Может мешать и подрамник, который держит АКПП и двигатель. В этом случае, действуйте поэтапно: подоприте коробку, открутите подушки от подрамника, а подрамник от кузова. Крепление гидротрансформатора и маховика может быть спрятано в лючке картера маховика или нише стартера в картере АКПП.

Открутите болты крепления АКПП и ДВС, не забудьте про трос селектора. Снимите коробку.

Ремонт гидроблока своими руками

Самостоятельный ремонт гидроблока предполагает промывку каналов и замену расходников. Более сложные процедуры:

проверку давления в каналах;
развертку отверстий под плунжеры;
восстановление плиты

без профессионального оборудования проводить нет смысла. Даже мастера в сложных случаях не смогут дать гарантии, что гидроблок оживёт после ремонта. Чаще всего такие блоки управления сразу меняют на б/у.

Для доступа к гидроблоку разбор всей АКПП не нужен. Достаточно снять поддон, фильтр, отсоединить проводку, и отключить датчики температуры. Хотя есть исключения, например, TF-80SC, где гидроблок «прячется» в планетарном механизме.

Общий алгоритм ремонта после снятия поддона и фильтра:

Открутите болты гидроблока.
Отвинтите болты соленоидов, снимите кронштейны крепления и выньте электромагнитные клапаны.
Снимите верхнюю крышку плиты.
Осмотрите сепараторную пластину. Если дорожки «съедены» грязью, деталь под замену.
Выньте пружины, плунжеры, шарики.
Промойте все детали, очистите плиту от грязного масла и засоров.
Оцените износ. При наличии задиров на плунжерах, потери упругости пружин, разбитых каналов — под замену.
Соберите гидроблок по схеме, чтобы не потерять ни одного шарика.
Поставьте новые расходники.
Прикрутите соленоиды.
Посадочное место поддона протрите чистой безворсовой тряпкой, чтобы грязь не попала в АКПП.
Установите клапанную плиту на место.
Поставьте новый фильтр, отмытый поддон с новой прокладкой.
Залейте масло и проверьте уровень.

Ремонт Гидроблока своими руками

Ремонт гидротрансформатора АКПП своими руками

Без ремонта гидротрансформатора разборка автоматической коробки передач с заменой расходников даст недолгий положительный эффект. Ведь в «бублике» останутся стёртая муфта, изношенный сальник, дефектная втулка. После ремонта АКПП свежее масло быстро загрязнится, а давление будет уходить ещё с большей силой. В результате после такой переборки проблемы возвратятся или появятся новые.

Вскрыть гидротрансформатор можно только на специальном станке, который аккуратно разрежет сварной шов корпуса. Ещё понадобится оборудование для ремонта фрикциона блокировки. В «бублике» АКПП Мерседес используется многодисковое сцепление, но для его снятия и установки нужны опытные руки. Кроме того, собранный узел необходимо испытать на герметичность, биение, провести балансировку.

Провести ремонт без опыта и оборудования в гараже могут только смельчаки, кому не в тягость прикупить новый гидротрансформатор взамен испорченного. Если вы любите динамичную и резвую езду с АКПП, не поскупитесь отправить «бублик» в сервис.

Ресурс фрикционных дисков

Сами диски имеют достаточно большой срок службы, я даже сейчас боюсь предположить. Они вращаются не в воздухе, а в масле (ATF жидкости), поэтому ресурс действительно огромен.

Лично мое мнение, это минимум 350 тысяч километров, а как максимум 500 тысяч, все же нет ничего вечного!

НО если вы не вовремя меняете смазку, либо вообще не меняете, а полагаетесь на название – необслуживаемый автомат (хотя это бред). То они могут выйти из строя уже через маленький пробег, не дотянут и до 100 000 км. Так что масло для них, действительно решающий фактор. Почему? Читаем дальше.

Принцип работы муфты

Основная задача многодисковой муфты – в нужный момент плавно соединить и разъединить входной (ведущий) и выходной (ведомый) валы с помощью силы трения между дисками. При этом от одного вала к другому передается крутящий момент. Диски сжимаются за счет действия давления жидкости.

Отметим, что чем сильнее соприкасаются поверхности дисков, тем больше величина передаваемого момента. При работе муфта может пробуксовывать, при этом ведомый вал разгоняется плавно, без рывков и ударов.

Главное отличие многодискового механизма от других заключается в том, что за счет наращивания количества дисков увеличивается количество соприкасающихся поверхностей, в результате чего становится возможным передавать больший крутящий момент.

Основа нормальной работы фрикционной муфты – наличие регламентированного зазора между дисками. Этот интервал должен равняться значению, которое установил производитель. Если зазор между дисками муфты будет меньше положенного, то фрикционы будут постоянно находиться в «поджатом» состоянии и, соответственно, быстрее изнашиваться. Если же расстояние будет больше, то при работе будет наблюдаться пробуксовка муфты. В этом случае тоже не избежать быстрого износа. Точная регулировка зазоров между фрикционами при ремонте муфты – залог ее правильной работы.

Применение муфты

Многодисковые фрикционные муфты широко применяются в автомобилях. Данное устройство используется в следующих системах:

сцепление (в вариаторах без гидротрансформатора);
автоматическая коробка передач (АКПП): муфта в АКПП служит для передачи крутящего момента к планетарному ряду;
роботизированная коробка передач: пакет дисков с двойным сцеплением в коробке-роботе используется для высокоскоростного переключения передач;
системы полного привода: фрикционное устройство устанавливают в раздаточной коробке (муфта здесь необходима для автоматического блокирования межосевого дифференциала);
дифференциал: механическое устройство выполняет функцию полной или частичной блокировки.

Устройство и основные компоненты

Многодисковая фрикционная муфта конструктивно представляет собой пакет из стальных и фрикционных дисков, которые чередуются между собой. Их количество напрямую зависит от того, какой крутящий момент необходимо передавать между валами.

Принцип работы многодисковой муфты

Итак, в муфте присутствует два вида дисков – стальные и фрикционные. В чем же их различие? Все дело в том, что второй вид дисков имеет специальное покрытие, называемое «фрикционным». Оно изготовлено из материалов, которые имеют повышенный коэффициент трения: керамика, углеродные композиты, кевларовые нити и проч.

Чаще всего фрикционные диски – это стальные диски с фрикционным слоем. Однако, их основой не всегда выступает сталь, иногда эти части муфты изготавливают из прочной пластмассы. Диски крепятся к ступице ведущего вала.

Обычные стальные диски без фрикционных покрытий фиксируются в барабане, связанном с ведомым валом.

Также в конструкцию муфты входят поршень и возвратная пружина. Под действием давления жидкости поршень давит на пакет дисков, за счет чего и возникает сила трения между ними, а также передается крутящий момент. После того, как давление сбрасывается, пружина возвращает поршень обратно, и муфта выключается.

Различают два типа многодисковой муфты: сухая и мокрая. Второй тип устройств частично заполнен маслом. Смазочный материал необходим для:

более эффективного отвода тепла;
смазывания деталей муфты.

Мокрая многодисковая муфта имеет один недочет – у нее отмечается низкий коэффициент трения. Данный недостаток производители компенсируют с помощью увеличения давления на диски, а также благодаря использованию новейших фрикционных материалов.

Типы фрикционных муфт

По форме поверхностей, подвергаемых трению, данные изделия можно разделить на дисковые (в том числе многодисковые), конусные и цилиндрические. Первые из них наиболее популярны, так как обеспечивают наибольшую площадь фрикционной поверхности.

В зависимости от величины передаваемого крутящего момента изготавливают сухие и масляные муфты. Последние используются чтобы продлить срок службы фрикционного материала в условиях больших нагрузок. Недостатком масляных муфт является сложная конструкция.

Также фрикционные муфты могут различаться между собой по типу силовых цилиндров, которые обеспечивают разъединение пластин. Пневматические и гидравлические конструкции обеспечивают быструю работу устройства и используются в системах с большим передаваемым моментом. Электромагнитные фрикционные муфты больше подходят для устройств с постепенной работой, например, для прессов с усилием до 100 Кн. Также в зависимости от типа цилиндра муфта может иметь различный тип управления: непосредственный, работающий от усилий человека, находящегося за рабочим прибором или дистанционный, осуществляющийся на расстоянии.

Конструкционные материалы

Давайте разберемся, из чего состоят детали:

Сталь. Практически 90% все полезной массы созданы именно из нее. Это наиболее подходящий по структурным особенностям материал.
Абразивное покрытие. Кевлар, углеродные соединения разных видов, некоторые керамические напыления. Основной критерий выбора – возможность увеличить трение, оно необходимо для передачи силы. В моделях существует и иное покрытие, но чаще остальных используется обозначенное в пункте.
Масло. Обеспечивает плавность хода. При сцепном воздействии элементы сильно давят на «собратьев», если не будет нужной смазки, износ возрастает в разы. Но при чрезмерном количестве возникает потеря полезной работы. Важно выявить идеальный баланс.
Пластик. Этот материал используется редко. Как мы уже пояснили, конструкция фрикционной муфты в большинстве случаев этого не допускает. Но иногда диски выполняются из пластика.

Принцип работы муфты электромагнитной

Электромагнитная муфта может обладать самой различной конструкцией, но также выделяют и классический вариант исполнения. Его особенности заключаются в следующем:

Основными элементами можно назвать два ротора, один из которого представлен железным диском с тонким концевым выступом.
Внутренняя часть оснащается полюсными наконечниками, которые обеспечивают радиальное смещение. Для передачи тока создается обмотка, она подключается к источнику питания через контактные кольца. Часть этого элемента располагается на валу.
Рассматриваемая муфта магнитная имеет второй ротор, который представлен цилиндрическим валом со специальными пазами, расположены параллельно основной оси. Они создаются для того, чтобы можно было вставлять специальные бруски с полюсными наконечниками.

Рассматриваемая муфта на постоянных магнитах обладает довольно сложной конструкцией, за счет чего обеспечивается точная и надежная работа. Принцип действия устройства следующий:

При появлении тока возникает электромагнитное поле, которое пересекается с проводником и начинает взаимодействовать.
Подобное совмещение становится причиной возникновения электродвижущей силы. Ее может быть вполне достаточно для перемещения подвижного элемента с учетом преодоления определенного усилия.
При изготовлении этой детали применяется брусок меди, который и обеспечивает замыкание цепи. По ним проходит ток, за счет которого и появляется электромагнитная сила.
Возникающие поля обеспечивают ведомого ротора за ведущим, при этом запоздание несущественное.

Подобный принцип работы применяется при создании самых различных механизмов. При этом устройство станка позволяет прекращать передачу вращающего момента в течение нескольких долей секунды, что и определяет его распространение.

Размагничивание электромагнитной муфты происходит за счет отключение источника питания. При этом особые свойства материала определяют то, что магнитное поле пропадает практически сразу, за счет чего происходит обратное движение подвижного элемента. Используемые обмотки электромагнита рассчитаны на достаточно большое количество таков сцепления и расцепления ведущего элемента с ведомым.

Только специальные сплавы обладают магнитными свойствами, которые обеспечивают требуемые условия эксплуатации.

Передача момента на муфту может проводится от электрического двигателя и других подобных элементов. Размеры всех габаритов в большинстве случаев стандартизируются, однако есть возможность заказать производство механизма под заказ. Классификация, как правило, проводится по области применения и многим другим признакам.

Видовое разнообразие

Различий множество. Существуют модели с разным количеством дисковых конструкций, с различной формой. Иногда они отличаются даже принципом подачи давления. Чтобы разобраться с тем, в пользу какой продукции отдать свое предпочтение, нужно понять их основные преимущества и недостатки. А также учесть сферу применения. Конечный выбор стоит формировать еще и исходя из ценового аспекта. Разберемся по порядку. Рассмотрим все варианты, которые предоставляет нам современный рынок.

Дисковые

Наиболее востребованный и популярный тип устройства фрикционной муфты. Идеальный выбор для станка ввиду высокой силы трения. Этот эффект достигается за счет крупного барабана. Есть модификации с «пальцами», в структуре применяется одна или сразу несколько стяжек.

К особенностям также допустимо отнести:

Небольшой общий объем. Несмотря на крупный барабан, сама продукция весьма компактная.
Чем больше пластин, тем выше передача момента.
Конструкция дисков разнообразная. Различны и форма, и материалы, и покрытие.

Конусные

В таком варианте обычно присутствует сразу определенное количество барабанов. И часто вилки у них несхожих параметров. Соединение между собой обеспечивает пластина. При этом основной задачей в эксплуатации становится привод. Выходит, это уже фрикционная муфта сцепления.

Цилиндрические

Это крупные устройства, поэтому их недопустимо использовать в транспортных средствах. Да и на производстве процесс реализуется с большой натяжкой. Поэтому оборудование подходит для строительных и схожих машин.

Главными плюсами логично назвать невысокую стойкость. Перегиб по оси обычно является слабым местом в этой сфере. Но только не с цилиндрическим модификациями, во многом благодаря размерам барабанов. Да и абразив в таком случае выполняется из стойких к морозам и высоким температурам материалов.

Многодисковые виды

Радиальные габариты – это больное место на производстве. Чтобы уменьшить их, производители используют разнообразные модификации. И это яркий пример такого выхода.

Особенности:

Множественность пластин позволяет снизить радиальные габариты до допустимых пропорций.
Основная специализация, крупный транспорт. В том числе и специального назначения, строительного характера.
Ширина барабанов – это основной аспект разветвления модельных линеек на рынке.
Допускается применение агрегата как с наличием смазочных материалов, так и с отсутствием.

Типы с единственным барабаном

Небольшие изделия, эксплуатация производится при необходимости передачи малого усилия. Отличный вариант для малогабаритных станков. Главный положительный фактор заключается в экономии пространства. При этом есть и еще один основополагающий плюс. Это сниженное производство тепла. А значит, степень нагревания всех звеньев цепочки будет ничтожно малой. Особенно важно, если они не защищены от термического воздействия.

Типы с множественными барабанами

Назначение фрикционной муфты такого профиля лежит в иной плоскости. Передача усилия становится больше, плавность хода, соответственно, лучше. При этом снижается и давление на все основным узлы. А значит, возрастает срок эксплуатации. Жертвовать приходится местом. Ведь чем больше барабанов, тем крупнее размеры. Да и ценовой фактор также растет. Правда, зависимость от самой марки проявляется даже сильнее, чем от количества используемых деталей.

Втулочные

Выбор обладает массой логичных преимуществ. Ввиду небольшого приложения силы и давления они работают дольше. Да и вес у них значительно ниже. А также такие модели считаются более надежными, чем масса аналогов. Все это достигается за счет самой втулки, расположенной между пластинами. Она амортизирует движение, что и сказывается на плавности и безопасности работы.

Но без минусов здесь не обошлось. Все виды, классификация фрикционных муфт созданы для узких профилей. Ведь в своей сфере модели идеальны, а для других не подходят. Так и втулочные не используются для высоких оборотов. Ведь из-за амортизации прижимная сила становится меньше. И передать серьезный оборот просто физически невозможно.

Фланцевые

Небольшие перегородки, малый размер барабана. Легкое подключение к валу, минимальное количество внутренних деталей, поэтому и высокая надежность. Простой агрегат, который применяется в узком профиле. Однако из-за особенностей монтажа их можно установить не везде.

Шарнирные

В этом варианте чаще встречаются очень широкие перегородки. И они порой еще и снабжаются нарезами. Благодаря самим шарнирам снижается бесполезное трение внутри конструкции. А значит, растет эффективная работа. Да и срок службы также становится более приятным. Но минус тоже заметен – узкая специфика. Используется только в приводных агрегатах, да и то не всегда.

Кулачковые

Если выбирать продукцию для сцепления станка, то подойдет такая фрикционная муфта, схема у нее как раз подходящая для этой сферы. Используется фиксированный барабан конусовидной формы. Пластины могут отсутствовать. Мягкая фиксация позволяет барабану практически не ощущать терния. А значит, меньше стираться. Сам корпус держит очень сильное давление, что превосходно для мощных станков.

Варианты для приводов

Типовой имеет всего два диска с пластиной между ними. А также часто ставится шарнира для облегчения работы барабана. Модельный ряд тут самый разнообразный.

Градация зависит от следующих факторов:

Количество оборотов.
Нагрузка, применяемая к детали.
Общее время эксплуатации.

По сути, все конструктивные аспекты построены так, чтобы сократить износ при постоянном прерывании поступления силы. Ведь привод может оборвать нагрузку в любой момент.

Втулочно–пальцевая

Направляющая деталь, которая также используется как предохранитель. Удобно то, что у нее широкий профиль. И применяется она не только на производстве. При этом ее разнообразие куда уже, чем у аналогов. А значит, выбор сокращается до минимума. Меньше мороки, ведь стандартные модели обычно точно подходят для нужных на производстве задач. Да и ассортимент таких изделий сейчас очень широк.

Фрикционная

Идеальный выбор, если усилия ведущего вала не контролируются, они в начале хода очень большие. И нужно их стабилизировать, не повредить ведомой элемент. Такие модели способны погасить начальный импульс, чтобы не допустить удара. Сразу с пробуксовкой запустить вращение, с периодом стабилизировать оборот, подстроить цепочку под один темп.

Муфта сцепления

Данная разновидность муфты отвечает за плавное сцепление ведущего и ведомого валов. Сложность ее задачи обусловливается не столько физической сцепкой, сколько противодействием нагрузкам окружающей среды. Для понимания особенности таких муфт на фоне других деталей, обеспечивающих сцепку, можно сравнить их с аналогами в виде зубчатых и кулачковых компонентов соединительной цепи. В отличие от них, фрикционные муфты сцепления при большой разности в скоростях двух валов не дают сильных ударов и перегрузок. Они скорее затормаживают активность механизма, обеспечивая тем самым возможность соосного сопряжения в наиболее выгодный момент. Иными словами, они подстраиваются под оптимальные условия сопряжения.

Особенности кулачково-дисковых муфт

Одна из разновидностей дисковых муфт – модели с кулачками на торцевых поверхностях. Такие устройства состоят из трех дисков. Внешние диски соединены с входным и выходным валами. Соединение среднего диска с двумя другими обеспечивается за счет выступа-впадины. В кулачково-дисковых механизмах нередко предусмотрена специальная пружина, которая компенсирует зазор между деталями и холостой ход главного звена механизма.

В отличие от фрикционных моделей, в кулачковых устройствах средний диск вращается вокруг своей центральной точки с той же скоростью, что входной и выходной валы.

Во избежание появления динамических нагрузок в процессе работы, устройство включают только в неподвижном состоянии. При этом валы обычно вращаются с относительной скоростью не более 1 м/с.

По сравнению с фрикционными моделями, кулачковые устройства имеют меньшие размеры, и в этих механизмах отсутствует относительный поворот валов. Количество кулачков выбирается исходя из крутящего момента, который нужно передавать.

Как работает муфта

Разберем принцип работы муфты роликового типа, потому что этот вид механизма чаще встречается в автомобильной промышленности.

Роликовая муфта состоит из двух полумуфт: первая половина муфты жестко закреплена на приводном валу, другая половина соединена с ведомым валом. При вращении вала двигателя по часовой стрелке ролики муфты перемещаются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами под действием сил трения и пружин. Впоследствии происходит заклинивание и крутящий момент передается от ведущей полумуфты к ведомой.

Когда ведущая полумуфта поворачивается против часовой стрелки, ролики перемещаются к широкой части зазора между двумя половинками муфты. Ведущий вал и ведомый вал разделены, и крутящий момент больше не передается.

По принципу действия отметим, что муфта роликового типа передает крутящий момент только в одном направлении. При повороте в обратном направлении муфта просто прокручивается.

Преимущества и недостатки

Преимущества многодисковой фрикционной муфты:

компактность;
При использовании многодисковой муфты размеры агрегата значительно уменьшаются;
передача значительного крутящего момента при малых габаритах механизма (за счет увеличения количества дисков);
плавность работы;
возможность соединения ведущего вала и ведомого вала соосно.

Однако этот механизм не лишен недостатков. Например, во время работы могут гореть стальные и фрикционные диски. В мокрых многодисковых сцеплениях коэффициент трения также изменяется при изменении вязкости смазочного материала.

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) главного привода радиально-сверлильного станка 2М55

Фрикционная муфта главного привода радиально-сверлильного станка 2м55 находится в сверлильной головке и плавно переключает вращение шпинделя на прямое или обратное.

Управление муфтой осуществляется гидравлическим цилиндром.

Расположение фрикционной муфты в сверлильной головке станка 2м55

Сверлильная головка радиально-сверлильного станка 2м55

Расположение фрикционной муфты в сверлильной головке станка 2м55

В цепи привода шпинделя между главным электродвигателем и коробкой скоростей расположена фрикционная муфта, которая предназначена для плавного пуска привода, реверсирования шпинделя, а также для предохранения элементов привода от перегрузки. Муфта является, кроме того, важным звеном системы преселективного управления переключением чисел оборотов и подач. Узел фрикционной муфты состоит из двух муфт — верхней, обеспечивающей прямое вращение шпинделя, и нижней — для вращения шпинделя в обратном направлении. Обе муфты собраны на Одном валу 25.

Вращение от двигателя через зубчатую муфту сообщается шестерне 5. Шестерня 5 находится в постоянном зацеплении с шестерней 6, сидящей на валу 25 фрикционной муфты. Опоры шестерни 5 размещены в отдельном корпусе 7. В этом же корпусе выполнена расточив под опору шестерни 6. Такая конструкция позволяет жестко выдерживать технические условия зацепления этой скоростной передачи. Наличие зубчатой муфты позволяет частично компенсировать неточность вращения вала двигателя относительно его посадочных мест, что способствует снижению шума работающей головки.

На шлицах вала 25 укреплены упорные шайбы 12 и 21 и ведущие элементы муфты 11 и 20, которые несут на себе ведущие диски. Особая конструкция элементов 11 и 20, а также ведущих дисков позволяет выдерживать в нейтральном положении муфты гарантированный зазор между каждой парой дисков.

Между ведущими дисками размещаются ведомые, имеющие специальные выступы, которые заходят в пазы ведомых чашек 13 и 23. Ведомые диски так же, как и ведущие, выполнены из закаленной легированной стали и шлифованы. Верхняя ведомая чашка 13 несет па себе шестерни 9 и 10, а нижняя ведомая чашка 23, являющаяся одновременно тормозным барабаном, неподвижно связана с шестерней обратного вращения 24.

На валу 25 перемещается нажимной элемент с чашками 14 и 17. При движении нажимного элемента вверх ведущие и ведомые диски сжимаются между чашками 12 и 14, вследствие чего ведомая чашка с шестернями 9 и 10 начинает вращаться со скоростью ведущего элемента. При движении, нажимного элемента вниз сжимаются диски между чашками 17 и 21 — шестерня 24 получает вращение со скоростью ведущего элемента.

Нажимной элемент приводится в движение вилкой гидроцилиндра через шарикоподшипник со сферической обоймой 16, которая служит для компенсации перекосов.

Вокруг чашек 13 и 23 установлены рубашки 15 и 19, которые создают масляную ванну для более благоприятной работы фрикционных дисков.

Чашку 23 охватывает разрезное тормозное кольцо 22 с капроновым вкладышем. Эффект торможения достигается за счет пружины 34, стягивающей тормозное кольцо. Растормаживание происходит гидравлически при поступлении масла в полость цилиндра тормоза. Управление тормозом и муфтой сблокировано таким образом, что в нейтральном положении муфты чашка 23 затормаживается, а в рабочем (включена верхняя либо нижняя муфта) чашка 23 расторможена.

Под фрикционной муфтой размещен гидронасос 27 сверлильной головки, получающий вращение от вала 25 через муфту 26.

Сверлильная головка радиально-сверлильного станка 2м55

Кулачковые устройства

Фрикционная муфта с кулачками подходит для станочных устройств. Многие модели выдерживают значительную нагрузку, однако в данном случае многое зависит от барабана. У некоторых устройств он фиксируется между перегородками. Также надо отметить, что есть модели на пластинах. Для удержания деталей применяется конусный корпус.

Наиболее распространенными считаются муфты на отжимных дисках. У них используются барабаны небольшой ширины. Штоки в данном случае соединяются с вилками. Многие модели используются в механизмах сцепления. Стяжные пальцы могут фиксироваться у основания перегородок. Ведомый барабан практически не стирается. Стяжные пальцы стандартно используются небольшого размера.

Фрикционные механизмы. Виды механизмов и их структурные схемы

4.9 Исполнительные механизмы

Для регулирования расхода потоков применяются регулирующие клапаны типа КМР с условными диаметрами от 15 до 50 мм. Для противоаварийной защиты применяются регулирующе-отсечный клапан типа КМО с условными диаметрами 15, 25, 50…

Анализ и синтез машинного агрегата

Виды механизмов и их структурные схемы

Кулачковые механизмы

Кулачковый механизм-это механизм, в состав которого входит кулачок (рис. 1 1, 2.12). Кулачок 1 имеет рабочую поверхность переменной кривизны и образует с взаимодействующим с ним звеном 2 двухподвижную пару (ВП) Рис. 1 1…

Виды механизмов и их структурные схемы

Гидравлические и пневматические механизмы

Это механизмы, в которых преобразование движения происходит с помощью твердых тел и жидкости или газа…

Виды передач и их основные характеристики

Кулисные механизмы

Рисунок 5 – Кулисный механизм Возвратно-поступательное движение в кривошипных механизмах можно передавать и без шатуна. В ползушке, которая в данном случае называется кулисой, делается прорез поперек движения кулисы…

Виды передач и их основные характеристики

Храповые механизмы

Рисунок 6 – Храповой механизм Кроме непрерывного вращательного движения, в машинах очень часто применяется прерывистое вращательное движение. Такое движение осуществляется при помощи так называемого храпового механизма (Рисунок 6)…

Виды передач и их основные характеристики

Кулачковые механизмы

Кулачковые механизмы (Рисунок 7) служат для преобразования вращательного движения (кулачка) в возвратно-поступательное или другой, заданный вид движения…

Каталитическая изомеризация как способ повышения качества бензинов

2.4.1 Механизмы катализа

Существует несколько теорий, интерпретирующих механизмы каталитических реакций в зависимости от использованного катализатора, например, бифункционального катализатора, состоящего из металла и носителя…

Подшипники скольжения. Фрикционные муфты

Строение и свойства металлов и сплавов

5.2 Механизмы процесса кристаллизации

Возникновение кристаллов на базе крупных фазовых флуктуаций в жидкостях называется самопроизвольным (спонтанным) процессом кристаллизации. Он состоит из двух элементарных процессов. 1…

Такелажное дело

1.1. Грузоподъёмные механизмы

Все такелажные работы ведутся с использованием грузоподъёмных механизмов и устройств: – ручные и электрифицированные тали, – лебёдки, – грузовые стрелы, – краны. Эти грузоподъёмные устройства должны иметь: – регистрационный номер…

Узлы и механизмы ткацкого станка

Зевообразовательные механизмы

Зевообразовательные механизмы разнообразны по конструкции, но все они выполняют следующие функции: – приводят в движение нити основы в вертикальном направлении…

Узлы и механизмы ткацкого станка

Батанные механизмы

Основная технологическая функция батанного механизма ткацкого станка — прибивание уточной нити к опушке ткани…

Узлы и механизмы ткацкого станка

Предохранительные механизмы

На каждом ткацком станке, кроме основных механизмов, непосредственно участвующих в выработке ткани, установлен целый ряд предохранительных приспособлений и механизмов…

Электрический привод, выполненный на цилиндрических зубчатых передачах

1.2 Электродвигатели и передаточные механизмы

В машиностроении для привода машин обычно используют трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором единой серии 4А (ГОСТ 19523-81)…

Проверка сцепления и признаки неисправности

Все неисправности сцепления можно отнести к нескольким категориям:

Проскальзывание сцепления.

Для проверки проскальзывания вам нужно тронуться на автомобиле, включить вторую передачу и резко до упора нажать педаль газа, автомобиль должен ровно ускоряться, обороты двигателя должны расти линейно, без резких повышений. Если вы нажимаете педаль газа, но происходит только повышение оборотов двигателя, а автомобиль не ускоряется — это означает, что сил трения между маховиком, ведомым диском и нажимным диском недостаточно, чтобы передать крутящий момент на первичный вал КПП. Если совсем просто, то эти детали недостаточно хорошо прилегают друг к другу.

Повышенный шум.

Для проверки сцепления на предмет повышенного шума, нужно завести автомобиль и на холостом ходу несколько раз плавно нажать педаль сцепления. Вы не должны услышать каких-либо шумов, которые появляются в момент работы педалью сцепления. Также, рекомендуется во время плавного движения на автомобиле, на разных скоростях произвести такую же проверку. Если совсем просто, вы не должны слышать шумов, которые возникают при работе педалью сцепления. Если все-таки вы слышите какие-либо шумы, то сцепление неисправно.

Затрудненное переключение передач.

Для проверки необходимо: на холостом ходу двигателя, нажать педаль сцепления и произвести включение всех передач, включая заднюю. Эту же проверку необходимо провести на автомобиле в движении. Передачи должны включаться четко, практически без усилий. При включении передач не должно наблюдаться треска или скрежета.

Большой свободный ход педали сцепления.

Рекомендуем: Карданная передача и все,что нужно о ней знать.

Попробуйте тронуться на автомобиле, обратите внимание, как долго вам приходится поднимать ногу вместе с педалью сцепления, прежде чем автомобиль начнет двигаться. Свободный ход должен быть в пределах 2-3 см. Если он больше, то требуется регулировка сцепления. Также, это может означать, что ведомый диск сцепления имеет большой износ, и может потребоваться скорая его замена.

Принцип работы

Как уже отмечалось, муфты могут иметь разные задачи, но в целом принцип их работы остается одним – осуществление сопряжения и разъединения двух рабочих агрегатов. В процессе подключения к движению фрикционной муфты на управляемом валу постепенно нарастает сила прижатия. То есть фрикционная сторона осуществляет поступательное сцепление с ведомым валом. В этот момент важна не столько сама сцепка, сколько схождение двух сил прижатия на фоне совершаемой работы со стороны основного вала.

Муфта для предохранения рассчитана на функцию безопасного разобщения валов при выходе пиковой величины крутящего момента за рамки стандартных значений. Подключаемый вал в дальнейшем будет продолжать стабильную плавную работу. Впрочем, это определит характер движения механизмов, которые обслуживает фрикционная муфта. Принцип работы дисков при осуществлении прямолинейного движения предполагает, что большое значение в качестве сопряжения будут иметь вспомогательные узлы и агрегаты, через которые также транслируется передача. Например, к таким могут относиться бортовые редукторы, сервомеханизм (при поворотах), а также вилка отключения муфты.

Предохранительная муфта

Муфты этого типа служат для безопасного соединения или разъединения валов в том случае, если механизм работает под высокими нагрузками. Такие элементы способны автоматически восстанавливать функциональность агрегата после того, как пиковая перегрузка завершилась. Но важно иметь в виду, что из-за различий в коэффициентах трения дисков тонность работы предохранительной муфты достаточно невелика. Поэтому ее чаще используют при регулярных, но кратковременных перегрузках, когда работа механизма выходит за рамки нормативной частоты крутящего момента. Компенсация поглощаемой энергии обеспечивается пружиной, демпферными элементами устройства или теплоотводящими материалами, из которых может быть выполнена и основа конструкции.