Что такое муфта в автомобиле

Муфта сцепления: уверенное управление сцеплением автомобиля

что такое муфта в автомобиле

В сцеплении фрикционного типа прерывание потока крутящего момента при переключении передач реализовано разъединением нажимного и ведомого дисков. Отвод нажимного диска выполняется посредством муфты выключения сцепления. Все об этой детали, ее типах, конструкции и правильном выборе — читайте в статье.

Что такое муфта сцепления?

Муфта сцепления (муфта выключения сцепления, нажимная муфта) — узел фрикционного сцепления в трансмиссии с ручным управлением; компонент привода сцепления, обеспечивающий его выключение при переключении передач.

Муфта выключения сцепления выполняет две функции:

• Крепление и правильное позиционирование подшипника выключения сцепления (выжимного подшипника); • Передача усилия от привода сцепления (от вилки выключения сцепления) на подшипник и далее на лепестки диафрагменной пружины/рычаги; • Защита выжимного подшипника от механических воздействий и износа (предотвращает поломки и износ подшипника, возможные при прямом контакте с ним вилки).

Обратите внимание: термин «муфта сцепления» также используется по отношению к более крупному узлу — автомобильному сцеплению различных типов (как правило — к фрикционному одно- и двухдисковому). В данной статье рассматриваются именно муфты выключения сцепления.

Типы и конструкция муфт сцепления

Общая конструкция фрикционного сцепления и место муфты выключения сцепления в нем

Все муфты выключения сцепления имеют принципиально одинаковое устройство, отличаясь деталями. В общем случае это цельная цилиндрическая деталь, которую условно можно разбить на несколько частей:

• Посадочное отверстие — отверстие вдоль оси муфты для ее посадки на первичный вал коробки передач; • Упорные поверхности — прямоугольные упорные площадки или штыри (два штуки) для соединения с вилкой выключения сцепления; • Посадочное место подшипника выключения сцепления — расширенная часть в виде стакана или трубчатая часть для монтажа выжимного подшипника.

Муфта сцепления может изготавливаться из чугуна и стали, сегодня все более широкое применение находят и пластиковые детали. Муфты отличаются конструкцией упорных поверхностей под вилку (соответственно, и конструкцией совместимых вилок выключения сцепления) и способом монтажа выжимного подшипника.

По конструкции вилок и упорных поверхностей под них муфты выключения сцепления бывают:

• С плоскими площадками без фиксации вилки; • С цилиндрическими штырьками; • С различными системами для сочленения муфты с вилкой (посредством болтов или шплинтов).

Как правило, муфты с плоскими площадками не имеют соединения с вилкой выключения сцепления — она подводится к муфте только в момент переключения передач, обратный возврат муфты в этом случае осуществляется за счет упругости пружин корзины сцепления.

Муфты со штырями или сочленением постоянно соединены с вилкой, поэтому они подводятся к корзине сцепления в момент переключения передачи, а затем принудительно отводятся от нее.

Для защиты мест контакта с вилкой от интенсивного износа могут дополнительно использоваться контактные площадки из более твердых материалов.

По типу монтажа выжимного подшипника муфты бывают:

• С внутренней установкой подшипника — на муфте выполняется посадочное отверстие в виде стакана, в который вкладывается подшипник; • С наружной установкой подшипника — на муфте выполняется трубчатая часть, на которую напрессовывается подшипник.

На муфтах могут использоваться упорные или радиально-упорные подшипники различной конструкции. Широкое применение нашли самоустанавливающиеся подшипники, способные лучше работать в условиях постоянно меняющихся осевых нагрузок.

Принцип работы и место муфты сцепления в трансмиссии автомобиля

Муфта выключения сцепления входит в состав фрикционного сцепления, она располагается на первичном валу КП с возможностью осевого перемещения вдоль него. Со стороны установки выжимного подшипника муфта прилегает к лепесткам диафрагменной пружины или рычагам нажимного диска сцепления. Муфта соединяется с вилкой выключения сцепления и может с ее помощью совершать осевые перемещения вдоль первичного вала КП.

При необходимости переключить передачу водитель нажимает на педаль сцепления, с помощью привода педаль воздействует на вилку — она смещается в сторону корзины сцепления и толкает соединенную с ней муфту.

Муфта вместе с подшипником подходит к лепесткам диафрагмы или рычагам и толкает их — это приводит к отводу нажимного диска от ведомого и поток крутящего момента от двигателя на КП прерывается, можно безопасно переключить передачу.

После включения нужной передачи водитель отпускает педаль сцепления, вилка под воздействием пружины возвращается в первоначальное положение, отводя или освобождая муфту сцепления. Пружины корзины сцепления освобождаются, нажимной диск снова прижимается в ведомому — поток крутящего момента от двигателя на КП восстанавливается.

В зависимости от конструкции, при выключенном сцеплении муфта с подшипником могут либо полностью отводиться от корзины сцепления, либо постоянно иметь контакт с лепестками диафрагменной пружины/рычагами. Однако в обоих случаях муфта находится в свободном положении (без прижима) и не оказывает влияния на работу сцепления.

Выбор и замена муфты сцепления

Муфта сцепления работает в условиях изменяющихся нагрузок, поэтому с течением времени она изнашивается и повреждается. Еще более риску поломок подвержены выжимные подшипники. При возникновении неисправностей эти детали не ремонтируют, а полностью меняют.

Признаками неисправностей муфты являются проблемы с переключением передач — изменение хода педали сцепления, снижение или повышение сопротивления педали нажиму, недостаточное выключение сцепления, появление посторонних звуков при переключении передач и т.д.

О поломке подшипника, как правило, дополнительно свидетельствует характерный шум при выключении сцепления.

При выборе новой муфты выключения сцепления необходимо ориентироваться на размеры и конфигурацию старой. Лучше всего покупать муфту того же типа и каталожного номера, что и старая.

Однако в ряде случаев возможно применение аналогов, которые подходят по размерам, типу и расположению упорных площадок под вилку, посадочного места подшипника и посадочного размера под первичный вал КП.

При установке муфты с другими размерами и конфигурацией сцепление будет работать некорректно, или вовсе перестанет выполнять свои функции. При верном выборе сцепление будет выключаться быстро и надежно, обеспечивая простое и безопасное переключение передач.

Еще в этом разделе

Источник: http://www.autoopt.ru/articles/products/28061850/

Полноприводная трансмиссия с муфтой Haldex V: пятая задняя

что такое муфта в автомобиле

Автомобильная электроника совершенствуется: быстрее реагирует, точнее работает. Не осталась в стороне и знаменитая многодисковая муфта «Халдекс», которая являет собой хитроумную смесь механики, гидравлики и электроники. Муфта пятого поколения — самая совершенная. Итак, исследуем полноприводную трансмиссию с межосевой муфтой «Халдекс V» на примере автомобилей Skoda.

По телу пробегает холодок — а вдруг не сработает? «Шкода-Йети» резко кивает, в ветровом стекле горизонт взлетает вверх, я вижу только землю и Тр-тр-тр! Короткими автоматными очередями заговорили тормозные механизмы — сработал ассистент спуска с холма. И «Йети» потихоньку съезжает вниз.

Автомобильная электроника совершенствуется: быстрее реагирует, точнее работает. Не осталась в стороне и знаменитая многодисковая муфта «Халдекс», которая являет собой хитроумную смесь механики, гидравлики и электроники. На многие новые машины ставится муфта пятого поколения — самая совершенная. В том числе и на новые «шкоды».

Муфты «Халдекс»четвертого [a] и пятого [b] поколения.

Муфты «Халдекс»четвертого [a] и пятого [b] поколения.

«Халдекс» — муфта с электронным управлением. Установлена перед задним межколесным дифференциалом и перебрасывает тягу на задние колеса — естественно, когда в этом есть необходимость. Например, на скользкой дороге. Или при троганье с места — чтобы эффективнее реализовать крутящий момент.

Блок управления «Халдексом» собирает данные по всему автомобилю — от датчиков двигателя, коробки передач, антиблокировочной системы, рулевого управления. Отдавая команду исполнительным механизмам муфты, компьютер учитывает не только пробуксовку колес, но и скорость, поперечное ускорение, положение руля, движение под тягой или накатом.

Столь большой объем информации нужен для того, чтобы полноприводная трансмиссия заранее реагировала на возникающие на дороге ситуации. Например, при заблокированной муфте можно передать на заднюю ось максимум крутящего момента — чтобы вытащить автомобиль, попавший на скользкую поверхность передними колесами.

Или, наоборот, убрать тягу с кормы и тем самым помочь другим системам при пробуксовке передних колес пресечь возникающий занос.

Не совсем корректно говорить, что «Халдекс» подключает заднюю ось. Даже при отличном сцеплении колес с дорогой на корму все равно перетекает до 10% крутящего момента. Это своего рода «преднатяг». Зачем он нужен? Чтобы система всегда была наготове и при необходимости молниеносно перебросила тягу — ведь от быстроты срабатывания зависят управляемость и вездеходные качества.

Принцип действия «Халдекса» не менялся на протяжении нескольких десятилетий, но с каждым поколением муфта становилась технологичнее и компактнее, работала быстрее и точнее (подробности — ЗР, 2011, № 4).

На ведущие диски приходит крутящий момент от двигателя, а ведомые связаны с приводами задней оси. Гидравлические приводы по команде электроники сжимают пакет дисков, — чем крепче они сцепляются, тем больше тяги может быть переброшено назад при проскальзывании передних колес.

И крутящий момент, передаваемый на вторую пару колес, изменяется плавно.

Отцы и дети

На полноприводные «шкоды» изначально устанавливали четвертый «Халдекс». В трансмиссии новых моделей появилась более совершенная муфта — пятого поколения. Основные изменения произошли в гидравлической системе, которая под контролем электроники сжимает и разжимает диски.

В четвертом «Халдексе» электронасос создавал рабочее давление жидкости (до 30 бар), а управляющий электромагнитный клапан ограничивал ее подачу к кольцевому поршню, сжимающему пакет дисков. Чем больше жидкости перепускал клапан, тем плотнее прижимались друг к другу диски и тем более высокий крутящий момент мог передаваться на заднюю ось.

В муфте пятого поколения насос снабдили центробежным регулятором, который отмеряет нужное рабочее давление в системе. При вращении рычаги регулятора под действием центробежной силы расходятся и перекрывают каналы, по которым масло сливается в поддон. При этом давление в системе растет, поршень начинает сжимать диски. Если требуется разблокировать муфту, автоматика снижает обороты электромотора, рычаги возвращаются в исходное положение, клапаны открываются и давление падает.

По сути, центробежный регулятор заменил две детали: управляющий электромагнитный клапан и гидроаккумулятор, необходимый для поддержания давления.

Правда, для страховки ввели компактный предохранительный клапан — он открывается и стравливает излишки масла в резервуар, когда давление поднимается выше 44 бар.

Борьба за миллиметры и килограммы (кстати, пятый «Халдекс» легче предшественника на 1,7 кг) оправданна лишь в том случае, если не идет в ущерб надежности. Не уверен, что был смысл отказываться от столь важной детали, как масляный фильтр.

Ведь четвертый «Халдекс» имел фильтр — а в пятом его нет! Вряд ли диски и прочие вращающиеся детали стали покрывать неким волшебным материалом, который полностью исключает их изнашивание. А куда деваться продуктам износа? Накопившаяся в масле «стружка» может нарушить работу нежных гидравлических механизмов, а ремонт муфты обходится недешево.

К тому же смазку теперь рекомендуют менять не каждые 60 000 км, а раз в три года. Многие автомобилисты за это время накатывают и по 100 тысяч! Надеемся, разработчики об этом не забыли.

«ХАЛДЕКС» И КОМПАНИЯ

Впервые на серийных машинах муфта «Халдекс» появилась в 1998 году. Ее примерили полноприводные «ауди» и «фольксвагены» с поперечно расположенными двигателями. В отличие от предшественницы — вискомуфты — «Халдекс» с его электронным управлением быстрее и точнее перекидывал тягу на заднюю ось. Ездить стало не только удобнее и интереснее, но и безопаснее.

От поколения к поколению совершенствовалась гидравлика и механика, расторопнее и умнее становилась электроника, узел терял в массе и габаритах, что облегчало жизнь компоновщикам.

«Халдекс» устанавливают не только на «шкоды» — многодисковую муфту с электронным управлением примеряют модели «Ауди», «Фольксваген», «Кадиллак», «Бугатти», «Опель», «Форд», «Ленд-Ровер», «Вольво».

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/737592-haldex-v-pyataya-zadnyaya/

Замена вязкостной муфты вентилятора

что такое муфта в автомобиле

Что такое вязкостная муфта (она же — «вискомуфта») и для чего она необходима в автомобиле: Вискомуфта — это металлическое устройство в виде круглой камеры внутри которой находится два диска и вала, а так же — специальный гель на силиконовой основе (жидкая муфта), а уже на саму вискомуфту крепится крыльчатка (вентилятор охлаждения двигателя).

Основная задача вискомуфты — вращение вентилятора, за счёт передачи энергии с вращения вала водяного насоса (помпы), и охлаждение двигателя. При вращении коленвала двигателя — на вал первого диска передается вращающий момент, он заставляет вращаться первый диск муфты.

При увеличении оборотов двигателя, скорость вращения возрастает и увеличивает вязкость геля, муфта блокируется, что заставляет вращаться второй диск, к концу которого уже присоединен вал вентилятора охлаждения.

Понять: работает ли вискомуфта или нет — достаточно сложно, не зная способа её проверки. «Крутится? Ну и — крутится!». Единственное что вы можете заметить — это двигатель плохо охлаждается и появившийся посторонний звук (свист или металлический лязг). Только при этом вискомуфта может быть заклинившей, так как гель вытек или заклинил подшипник.

Неисправная муфта будет вращаться всегда, только в некоторых случаях недостаточно быстро, либо просто постоянно не давая двигателю прогреться. И ещё заклинившая муфта может спровоцировать поломку крыльчатки, и её лопасти разлетятся во все стороны повредив радиатор, патрубки и другие важные детали двигателя.

И самое важное: неисправная вискомуфта может стать внезапной причиной перегрева двигателя и его дальнейшего капитального ремонта!

Как проверить вискомуфту: точно определить — работает ли вискомуфта или нет (а точнее: выполняет ли она свои функции должным образом или нет) может только специалист автосервиса! Вы конечно можете проверить её старым «дедовским» способом — при запуске на холодном двигателе остановить её свертком газеты, если остановили — значит она на заклинившая, а если остановили её и «на горячую» прогретом двигателе — значит гель не выполняет свои функции. Мы не рекомендуем вам самим проверять данным способом, так как это может привести к поломкам двигателя, а так же — к травмам и нанесению вреда вашему здоровью! Мы советуем обратиться в наши автосервисы для профессиональной диагностики и замены вязкостной муфты вашего автомобиля!

Стоимость замены вискомуфты в Рекорд-Авто

Замена вязкостной муфты двигателя (вискомуфты)

от 600 рублей

Не является офертой. Итоговая сумма зависит от марки и модели автомобиля. Точную стоимость услуги Вы можете узнать связавшись с нами по указанным ниже телефонам.

Источник: http://record-auto.ru/uslugi/remont-sistem-ohklazhdeniya-otoplenia-ventilyacii/zamena-vyazkostnoy-mufty-ventilyatora/

Как работает муфта сцепления?

Прежде чем перейти к рассмотрению нашего вопроса, кратко обратимся к истории. Слово муфта взято из немецкого и голландского языков. В русском языке имеет несколько значений. Мы будем рассматривать «механическое устройство», являющееся промежуточным звеном между ведущим и ведомым валами, передающим крутящий момент при помощи сил трения и при необходимости, рассоединяющим их. Отсюда и название – муфта сцепления.

Назначение муфты сцепления

Назначение муфты сцепления на автомобилях заключается в передаче крутящего момента от силовой установки на первичный вал коробки передач. Кроме этого, она обеспечивает следующие функции:

— быстрое и эффективное рассоединение двигателя с трансмиссией автомашины (например, при возникновении необходимости переключения передач во время движения, а также при резком торможении и остановке автомобиля);

— плавное переключение передач во время движения машины;

— плавное трогание с места без рывков и пробуксовки колёс.

Муфта сцепления на современных автомобилях соединяет соосно расположенные вал силовой установки автомашины и первичный вал коробки передач, а также передаёт крутящий момент без изменения момента силы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что ставить на т30

Разновидности муфт сцепления

Муфты сцепления классифицируют по следующим признакам:

I. По количеству фрикционных дисков:

-однодисковые;

-двухдисковые;

-многодисковые.

II. По среде в которой работает сцепление:

-сухие (работающие в воздушной среде);

-мокрые (работающие в масляной среде);

III. По способу включения:

-постоянно замкнутые;

-не постоянно замкнутые.

IV. По способу воздействия на нажимной диск:

-при помощи нескольких цилиндрических пружин, равномерно расположенных по периферии нажимного диска;

-при помощи центральной, диафрагменной пружины.

V. По методу управления:

-механический;

-гидравлический;

-электрический;

-комбинированный (гидромеханический).

Рассмотрим принципиальные различия между этими муфтами сцепления. Самым простым из них являются однодисковые сцепления, в которых имеется один ведомый диск с наклеенными или приклёпанными на нём с обеих сторон мягкими алюминиевыми заклёпками, фрикционными накладками.

Сцепление – сухое, постоянно замкнутое, может иметь на нажимном диске цилиндрические прижимные пружины (обычно шесть штук) или диафрагменную нажимную пружину. Метод управления может быть механическим, гидравлическим, комбинированным (гидромеханическим).Двухдисковое сцепление может быть выполнено подобно однодисковому, и классификация аналогична ему.

Отличается наличием двух ведомых дисков с фрикционными накладками и дополнительно между ними установленного ведущего диска.

Данное сцепление устанавливается на автомобилях с большой грузоподъёмностью и мощностью силовых установок, а также на тяжёлых мотоциклах.Многодисковые муфты сцепления нашли применение на легковых автомобилях с автоматической коробкой передач, а также полноприводных автомобилях. Как пример, можно привести:

1. Автомашину «Volkswagen» с многодисковой муфтой «Haldex», которая распределяет крутящий момент между передними и задними колёсами;

2. Двойное сцепление, многодисковое, мокрое, «работающее в масле» — VW T5 2010.

Также применяется многодисковое сцепление в масляной ванне на мотоциклах (ИЖ «Планета», ИЖ «Юпитер» и т.д.).

Устройство и принцип действия муфты сцепления

Наиболее распространённым и простым является однодисковое сухое сцепление с прижимными пружинами. Оно состоит из:

-маховика (деталь двигателя), являющегося ведущим диском сцепления;

-ведомого диска с фрикционными накладками, демпферными пружинами и ступицы со шлицами для перемещения по первичному валу коробки переключения передач;

-нажимного (ведущего) диска, с прижимными пружинами;

— трёх рычагов включения сцепления;

— выжимного подшипника с нажимной муфтой;

— вилки выключения сцепления;

— первичного вала коробки переключения передач. Нажимной диск крепится к кожуху через упругие пластины, позволяющие передавать вращательное движение на ведомый диск и осевое перемещение, позволяющие отпускать или прижимать ведомый диск во время включения-выключения. Кожух жёстко крепится к маховику.

Как ранее говорилось, сцепление постоянно находится в рабочем положении, то есть, ведомый диск прижат прижимным диском к маховику. При нажатии водителем на педаль сцепления, через механизмы привода усилие передаётся на вилку выключения сцепления. Поворачиваясь на оси, она нажимает на нажимную муфту и перемещает на первичном валу коробки переключения передач выжимной подшипник.

Далее, подшипник, нажимая рычаги включения сцепления, отводит своими наружными концами (преодолевая усилия прижимных пружин) прижимной диск от ведомого диска, после чего зазор между ведомым диском и маховиком увеличивается и сцепление выключается. Крутящий момент от двигателя на коробку переключения передач не передаётся.

При отпускании водителем педали, все детали занимают первоначальное положение – сцепление включено.

Рассмотрим однодисковую муфту сцепления с диафрагменной нажимной пружиной. Данное конструктивное решение нашло место на большинстве легковых автомобилей и множестве грузовых. Различие между муфтой с нажимными пружинами и муфтой с дифференциальной пружиной состоит в нажимном механизме. В муфте с дифференциальной пружиной отсутствуют рычаги включения и прижимные цилиндрические пружины.

Роль прижимного механизма выполняет диафрагменная пружина, представляющая собой диск с радиальными прорезями к центральному отверстию, образующими лепестки, заменяющие рычаги включения. Диск имеет форму усечённого конуса, лепестками упирается в выжимной подшипник, наружной частью опирается на нажимной диск.

Диафрагменная пружина с нажимным диском размещены в кожухе, который крепится к маховику.

Для выключения сцепления, усилие от привода передаётся на вилку. Вилка перемещает муфту выключения с выжимным подшипником, передаёт усилие на диафрагменную пружину, лепестки перемещаются в сторону маховика, наружная часть отводит прижимной диск от ведомого – сцепление выключается. После снятия усилия с вилки, все детали занимают первоначальное положение – сцепление включается.

Двухдисковая муфта сцепления имеет ту же конструкцию, что и однодисковая. Отличается же она наличием двух ведомых дисков и установленным между ними дополнительным ведущим диском. Принцип работы двухдискового сцепления аналогичен однодисковому.

Многодисковая муфта сцепления. Многодисковое сцепление, в связи с внедрением новых технологий, находит всё большее применение, как на легковых, так и на грузовых автомобилях с различными коробками переключения передач (механическими, автоматическими, роботизированными). Кроме этого, такие муфты сцепления применяются в трансмиссиях полноприводных машин для распределения нагрузки между передними и задними колёсами (мостами).

Многодисковые муфты сцепления могут быть сухими и мокрыми. Мокрые – с применением масляной ванны, сухие – без масла.

Наличие масла обеспечивает более плавное соединение дисков, улучшает отвод тепла и абразивных веществ, передвижение дисков по шлицам во время передвижения. Значительным недостатком является низкий коэффициент трения между дисками.

Увеличение коэффициента трения достигается за счёт увеличения количества ведущих и ведомых дисков, увеличения усилия прижимной пружины, применения новых фрикционных материалов.

Многодисковые муфты сцепления включают в себя:

— ведомые диски (3 и больше), изготовленные из тонкой стали, на которую нанесён слой фрикционного вещества (может изготовляться из высокопрочной фрикционной пластмассы). Ведомые диски имеют по внутреннему диаметру пазы или зубья, которые заходят в зацепление с внутренним барабаном, закреплённым неподвижно на первичном валу коробки переключения передач. Ведомые диски постоянно вращаются с внутренним барабаном и первичным валом коробки переключения передач;

— ведущие диски. Устанавливаются между ведомыми дисками и имеют по внешнему диаметру пазы или зубья для зацепления с внешним барабаном;

— кожух, при помощи болтов крепится к маховику;

— маховик;

— внешний барабан – крепится к кожуху и вращается совместно с ним.

Остальные детали и принцип работы аналогичны однодисковому сцеплению.Двойная муфта сцепления. В последнее время на автомобилях с полным приводом и роботизированными коробками передач, а также на некоторых с автоматической коробкой передач, применяется двойное сцепление, которое бывает двух видов – мокрое и сухое.

Отличительной особенностью является наличие двух первичных валов коробки переключения передач. Первый вал отвечает за переключение чётных передач (2-4-6), второй – за переключение нечётных (1-3-5). Конструктивно валы выполнены так, что один находится внутри второго, то есть внутренний и наружный. Двойная муфта сцепления выполнена в одном блоке и каждая отвечает за свой вал.

Управление переключением передач – автоматическое, от электронного блока по сигналам датчиков.

При одной включённой муфте сцепления, вторая находится в готовности включить необходимую передачу, высшую или низшую, в зависимости от того, скорость автомобиля снижается или увеличивается.

Время перехода с одной передачи на другую занимает 8-10 миллисекунд. Мы рассмотрели принцип работы, устройство и разновидности муфт сцепления, наиболее часто применяющихся в современном автомобилестроении. Что такое

Источник: https://auto.today/bok/3507-mufta-scepleniya.html

Устройство и принцип работы вискомуфты

Вязкостная муфта или вискомуфта – это устройство, передающее крутящий момент от одного вала к другому за счет вязкостных свойств специальной жидкости, находящейся внутри муфты.

Данный механизм получил широкое распространение в технике, однако автолюбителям он больше знаком в качестве устройства в трансмиссии автомобиля.

Это простой и недорогой механизм, который способен обеспечивать как автоматическую блокировку дифференциала, так и автоматически подключаемый полный привод у большинства современных кроссоверов. Рассмотрим принцип работы, конструкцию, а также преимущества и недостатки популярного механизма трансмиссии.

Принцип работы вискомуфты

Вязкостная муфта представляет собой герметичный корпус, внутри которого находятся перфорированные диски и дилатантная жидкость (материал, основанный на силиконе, имеющий высокую вязкость). Одна часть дисков жестко соединена с приводным валом, другая – с корпусом дифференциала.

Общий вид вискомуфты

Когда автомобиль движется по ровному дорожному покрытию, дифференциал и приводной вал вращаются синхронно. Перфорированные диски при этом также вращаются как единое целое. Если же автомобиль начинает буксовать, колеса одной оси начинают быстро вращаться, а другая ось становится неподвижной.

В этот момент диски, связанные с приводным валом, начинают быстро вращаться и перемешивать дилатантную жидкость. В итоге силиконовое вещество быстро сгущается и твердеет, блокируя дифференциал. Крутящий момент передается на вторую ось, тем самым «подключается» полный привод, который помогает автомобилю справиться с бездорожьем.

После преодоления препятствия силиконовая жидкость возвращается в первоначальное состояние, вискомуфта разблокируется, а задняя ось отключается.

Устройство и основные компоненты

Схема вискомуфты: 1 – ведомая ступица; 2 – корпус муфты, связанный с приводным валом; 3 – ведомый диск; 4 – ведущий диск.

Основные компоненты вязкостной муфты – это плоские перфорированные диски, дилатантная жидкость и герметичный корпус. Пакет дисков с отверстиями делится на две группы: одна группа соединена с ведущим валом, другая – с ведомым валом. Все диски находятся на минимальном расстоянии друг от друга, при этом ведущие и ведомые чередуются.

Дилатантная жидкость, заполняющая внутреннее пространство вискомуфты, представляет собой органическое вещество, основанное на силиконе. При активном перемешивании и нагреве вещество сгущается и переходит в твердое состояние. После расширения и затвердевания силиконового материала сильно возрастает давление на перфорированные диски, из-за чего они прижимаются друг к другу. Именно после этого задняя ось машины включается в работу.

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах вискомуфты:

  •  простейшая конструкция;
  •  прочный корпус, выдерживающий давление до 20 атмосфер;
  •  доступная стоимость из-за простоты конструкции;
  •  не требует обслуживания, обычно эксплуатируется без поломок в течение всего срока службы автомобиля.

Основные недостатки вискомуфты:

  •  невозможность ремонта (если вязкостная муфта сломалась, ее меняют на новую);
  •  опасность перегрева при длительной работе;
  •  отсутствует возможность ручной блокировки;
  •  неполное автоматическое блокирование;
  •  срабатывание с запозданием;
  •  несовместимость с антиблокировочной системой тормозов (ABS);
  •  отсутствие контроля за полным приводом;
  •  крупные муфты сильно уменьшают клиренс.

Применение вискомуфты

Вязкостная муфта, в основном, устанавливается на автомобили с повышенной проходимостью в качестве автоматической блокировки межосевого дифференциала (например, на автомобилях Jeep Grand Cherokee и Range Rover HSE ). Однако вискомуфта также может использоваться вместе с шестеренчатым свободным дифференциалом, выступая в роли вспомогательного механизма автоматической блокировки.

Отметим, что муфта с дилатантной жидкостью – это самый простой и дешевый способ связать обе оси автомобиля. Эффективности и точности этого механизма в большинстве случаев достаточно для предупреждения проскальзывания передних колес машины относительно задних на обычном дорожном покрытии.

Однако сейчас автопроизводители все больше отказываются от установки вискомуфт из-за их несовместимости с системой ABS.

(3 5,00 из 5)

Вам также может понравиться

Источник: https://techautoport.ru/transmissiya/sceplenie-i-mufty/viskomufta.html

Муфта сцепления КАМАЗ: сцеплению грузовика — надежное управление

» Статьи » Муфта сцепления КАМАЗ: сцеплению грузовика — надежное управление

На грузовых автомобилях КАМАЗ используются различные по конструкции и принципу действия сцепления, которые управляются простой деталью — муфтой сцепления. Все о муфтах сцепления камских грузовиков, их типах, конструкции и принципе работы, а также о верном выборе и замене деталей — читайте в статье.

Назначение муфты сцепления КАМАЗ

Муфта сцепления КАМАЗ (нажимная муфта, муфта выключения сцепления, муфта подшипника выключения сцепления) — узел сцепления грузовых автомобилей Камского автомобильного завода, оборудованных трансмиссией с ручным управлением; исполнительный механизм привода сцепления, обеспечивающий его выключение (путем отжима нажимного/ведущего диска от ведомого) в момент выключения и включения передач.

На большинстве моделей грузовиков КАМАЗ устанавливаются коробки переключения передач отечественного и зарубежного производства — «родные» КАМАЗовские агрегаты 14-х и 15-х модельных рядов и немецкие коробки ZF. Различные КП в зависимости от типа комплектуются фрикционным сцеплением отечественного производства или немецкой фирмы ZF Sachs. Все типы этих механизмов имеют одну деталь, обеспечивающую нормальный разрыв потока крутящего момента при выборе передач — муфты сцепления.

Муфта сцепления КАМАЗ решает несколько задач:

  • Выступает в роли несущего элемента для фиксации выжимного подшипника, предотвращает его перекосы и смещения;
  • Обеспечивает нормальную передачу усилия от деталей привода выключения сцепления на выжимной подшипник;
  • Защищает подшипник от ударных нагрузок, его износа и воздействия других негативных факторов.

Несмотря на то, что муфта имеет малые размеры и достаточно простое устройство, роль этого узда в функционировании всей трансмиссии невозможно переоценить — при ее поломке сцепление может работать неправильно или вовсе выйти из строя. Поэтому изношенную, деформированную или изношенную муфту следует заменить, а для верного выбора этой детали необходимо разобраться в применяемых типах муфт КАМАЗ, их конструктивных особенностях и характеристиках.

Типы, конструкция и принцип работы муфт сцепления КАМАЗ

Взаимное расположение деталей сцепления — ведомого диска, корзины и муфты

В первую очередь, все муфты сцепления КАМАЗ делятся на две больших группы по применяемости:

  • Для сцеплений нажимного типа модели 142 и аналогичных;
  • Для сцеплений вытяжного типа моделей 19, ЯМЗ-184, MFZ-430 и аналогичных.

Эти муфты имеют некоторые конструктивные отличия и ряд особенностей эксплуатации.

Муфта для сцепления нажимного типа. Основу узла составляет стальной или чугунный корпус с расширением под запрессовку радиального подшипника.

На внешней поверхности корпуса располагаются шипы с упорными поверхностями под вилку сцепления, которые дополнительно упрочняются стальными сухарями (контактными площадками).

В корпусе выполнен канал для подачи смазки к подшипнику, канал имеет выход в виде штуцера или резьбового отверстия для присоединения шланга (который вторым концом присоединяется к пресс-масленке на картере сцепления).

Во внутреннее кольцо подшипника запрессовывается втулка, посредством которой вся муфта опирается на первичный вал коробки передач. Внутренняя поверхность втулки может выполняться гладкой, либо иметь продольные пазы или шлицы.

Втулка имеет длину равную или немного большую, чем длина корпуса, она устанавливается вровень с торцом подшипника.

Торцевая часть подшипника закрыта отражательным кольцом, здесь же располагается упорное кольцо, через которое муфта контактирует с диафрагменной пружиной или рычагами.

Такая муфта устанавливается на первичный вал КПП и в свободном состоянии отводится на некоторое расстояние от корзины. Когда возникает необходимость переключить скорость, муфта с помощью вилки подводится вплотную к корзине, упирается в концы пружин/рычагов (точнее — в расположенное здесь кольцо) и обеспечивает подъем нажимного диска — поток крутящего момента прерывается, можно переключать передачу. После этого муфта за счет пружин отводится от корзины в первоначальное положение.

Муфта для сцепления вытяжного типа. Данные муфты имеют конструкцию, аналогичную описанной выше, однако в них используются втулки подшипников увеличенной длины или дополнительные дистанционные втулки, которые выходят за пределы торца подшипника. На конце втулки располагается система упорных и запорных колец, а также одна или несколько тарельчатых (кольцевых) пружин — эти детали образуют запорное устройство для присоединения муфты к диафрагменной пружине.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Гранулятор что это такое

Также шипы под вилку здесь не имеют сухарей, обычно их упорные поверхности упрочнены специальной термической обработкой (закалкой или цементацией), что упрощает и облегчает весь механизм.

Деталь этого типа располагается на первичном валу КПП и монтируется непосредственно к лепестковой пружине корзины сцепления.

При необходимости переключения скорости муфта с помощью вилки отводится (оттягивается) от корзины, за счет чего лепестки пружины отгибаются и тянут за собой нажимной диск сцепления — поток крутящего момента разрывается.

После переключения передачи вилка отводится, и муфта за счет упругости пружин возвращается в свое начальное положение. Такая конструкция более проста и обеспечивает надежное управление всем механизмом на различных режимах.

Следует отметить, что в муфтах механизмов сцеплений моделей 19 и MFZ-430 применяются специальные подшипники, не требующие смазки (точнее — подшипники с постоянной смазкой, которая не требует обновления в процессе всего срока эксплуатации узла), поэтому в данных устройствах нет штуцеров для присоединения шланга.

В настоящее время муфты сцеплений для камских грузовиков изготавливаются различными предприятиями: КАМАЗ, ZF Sachs и ЯМЗ, также на рынке представлены различные аналоги этих деталей от Valeo, Sassone, Megapower, Hammer и других производителей.

Как правильно подобрать и заменить муфту сцепления КАМАЗ

Схема крепления муфты к диафрагме (запорное устройство) в сцеплениях вытяжного типа

В процессе эксплуатации автомобиля муфта сцепления подвергается значительным нагрузкам, вследствие чего она интенсивно изнашивается и может получать различные повреждения.

Явными признаками износа муфты являются изменение хода педали сцепления и ухудшение работы сцепления, а при деформациях или разрушении муфты (или только ее подшипника) также наблюдается повышенный шум со стороны сцепления.

Во всех этих случаях необходимо выполнить диагностику (визуально оценить состояние узла) и заменить неисправную деталь.

На замену следует выбирать только тот тип муфты, который подходит для установленного на автомобиле сцепления.

Для грузовиков на гарантии рекомендуется брать оригинальные детали, для более старых автомобилей можно использовать менее дорогие аналоги — сегодня их на рынке достаточно много и выбрать есть из чего.

При необходимости следует покупать и сопутствующие детали — сухари (если они предусмотрены конструкцией, но отсутствуют в комплекте), шланг для подачи смазки, комплекты упорных и запорных колец, и т.д.

Замена муфты сцепления должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту автомобиля. Работа с различными типами сцеплений имеет свои особенности, но в любом случае она требует демонтажа коробки передач и выполнения ряда вспомогательных операций.

Наиболее просто меняется муфта сцеплений модели 142 и аналогичных — данная деталь снимается с вала КП, а на ее место устанавливается новая (при этом необходимо выполнить подключение шланга подачи смазки).

В вытяжных сцеплениях задача замены муфты несколько осложняется, так как в этом случае старую деталь необходимо сначала отсоединить от диафрагменной пружины, а на ее место установить новую. Для демонтажа муфты необходимо снять запорное кольцо, подобравшись к нему с обратной стороны пружины.

Установка новой муфты в сцеплении MFZ-430 осуществляется только после монтажа коробки передач, для этого деталь до щелчка подводится к диафрагме ломиком через специальный лючок в картере сцепления («колоколе»). В сцеплении модели 19 муфта сначала монтируется на корзину, этот узел в сборе устанавливается на маховик, после чего подводится и крепится КП.

В ходе эксплуатации транспортного средства новые муфты вытяжных сцеплений не требуют смазки и какого-либо обслуживания. Муфты нажимных сцеплений старого образца необходимо регулярно смазывать посредством подачи пластичной смазки через соответствующие пресс-масленки, расположенные на картере.

Также эти муфты периодически могут требовать регулировки свободного хода (то есть — зазора между торцом муфты и пружиной/рычагами), который должен лежать в пределах 3,2-4 мм.

Данная регулировка осуществляется с помощью специальных механизмов в приводе выключения сцепления — поворотом гайки толкателя или изменения положения других деталей.

При верном выборе и замене муфты сцепления, и в случае ее своевременного ТО, сцепление грузового транспорта будет работать надежно и уверенно на всех режимах.

Источник: http://www.autoars.ru/articles/?id=157

Устройство автомобиля –

ТАКОЕ устройство является наиболее простой и дешевой разновидностью межосевого дифференциала. Оно состоит из нескольких перфорированных дисков, половина которых соединена с входным валом, а другая – с выходным. Корпус муфты заполнен специальной силиконовой жидкостью, в которую погружены все диски.

Пока оба вала вращаются с одинаковой скоростью, жидкость никак не влияет на работу устройства. Но если один вал начинает крутиться быстрее другого (колеса передней или задней оси начинают проскальзывать), жидкость нагревается и быстро густеет, буквально “склеивая” диски.

Таким образом оба вала и соответственно обе оси автомобиля оказываются механически связанными между собой.

Виско-муфта, так же как и “Torsen”, работает полностью автоматически, без вмешательства электроники. Тем не менее, даже несмотря на небольшую стоимость, на современных моделях подобное устройство используется не слишком часто. Дело в том, что у виско-муфты есть несколько серьезных недостатков.

В штатных режимах движения она блокируется не на все 100% и срабатывает с заметным запаздыванием. То есть жидкость загустевает довольно быстро, но все же не мгновенно, а только спустя некоторое время после начала пробуксовки. К примеру, для внедорожников это может привести к печальным последствиям.

Ведь пока сработает блокировка, буксующие колеса успеют закопаться в землю.

Зато при очень резком увеличении разности скоростей входного и выходного валов (например, когда колеса внезапно срываются в пробуксовку на льду) виско-муфта, наоборот, мгновенно полностью блокируется (это явление получило название “хампэффект”). В результате поведение автомобиля неожиданно для водителя кардинально меняется, что может быть очень опасно.

Поэтому виско-муфту, как правило, используют лишь на относительно недорогих полноприводных автомобилях (например “Suzuki Liana”), у которых весь крутящий момент двигателя поступает на передние колеса, а задние автоматически подключаются лишь при пробуксовке.

“Torsen”

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ к моменту – именно так расшифровывается аббревиатура “Torsen” (“Torque Sensing”). Это механическое устройство, представляющее собой разновидность обычного классического дифференциала, оснащенного червячными шестернями – сателлитами.

В силу особенности конструкции червячная передача может передавать момент только в одном, прямом направлении. Поэтому, как только один из выходных валов дифференциала начинает вращаться быстрее (например при проскальзывании колес какой-либо из осей), его сателлит, пытаясь провернуться в другую сторону, блокируется, и “лишний” крутящий момент перебрасывается на другой вал. Тем самым тяга двигателя направляется к оси, колеса которой на данный момент имеют лучшее сцепление с дорогой.

Существует несколько видов подобных устройств, различающихся прежде всего расположением червячных шестерен. В зависимости от конструкции дифференциал типа “Torsen” способен практически мгновенно передать на одну из осей автомобиля до 83% крутящего момента. Вдобавок он обладает очень важным достоинством – способностью работать полностью автоматически, без применения какой-либо управляющей электроники.

Благодаря такому набору свойств “Torsen” все чаще используется на дорогих спортивных моделях и современных внедорожниках. Причем в роли как межосевого, так и межколесного дифференциалов.

Сегодня его можно встретить на самых разных машинах, начиная от “Alfa Romeo 159” и заканчивая “Audi Q7” или “Range Rover”.

Но более широкое применение такого устройства, в том числе и на доступных моделях, пока сдерживается его высокой себестоимостью, обусловленной сложностью производства высокоточной механики.

“Haldex”

ЭТО НАЗВАНИЕ образовано от имени собственного шведской фирмы “Haldex”, первой в мире разработавшей и запатентовавшей дифференциал на основе многодисковой муфты с электронным управлением. В последнее время такие устройства становятся все более и более популярными.

Причем подавляющее большинство автопроизводителей использует на своих моделях дифференциалы, произведенные непосредственно фирмой “Haldex”. Дело в том, что выпускаются такие муфты в виде единого узла, легко адаптируемого к установке практически на любой автомобиль.

По своей конструкции муфта “Haldex” отчасти похожа на виско-муфту, но отличается от нее принципом работы. В шведском устройстве блокировка производится не за счет изменения свойств залитой в корпус жидкости, а путем сжатия дисков с помощью управляемого электроникой гидропривода.

Например, если датчики фиксируют, что один вал дифференциала начал вращаться быстрее, то блок управления немедленно дает команду электрическому насосу поднять давление в системе и прижать один диск к другому. Таким образом “Haldex” блокируется.

А регулируя усилие сжатия дисков, электронный блок управляет и степенью блокировки муфты.

Относительно небольшая стоимость, минимальные запаздывания в работе и гибкость настроек – главные преимущества гидравлической многодисковой муфты типа “Haldex”.

Поэтому на современных автомобилях такие устройства широко используются как совместно с обычным дифференциалом (для его блокировки), так и вместо него (к примеру, для подключения полного привода на многих внедорожниках).

Такой трансмиссией, основанной на многодисковой гидравлической муфте, могут похвастать “Nissan X-Trail”, “Renault Koleos”, “VW Tiguan”, “Mitsubishi Outlander XL”, “Toyota RAV4”, “Audi TT”, “Audi A3”, “VW Golf 4Motion” и, естественно, все полно-приводные модели “Volvo”.

Альтернативные варианты

МНОГОДИСКОВЫЕ управляемые электроникой муфты выпускают не только в Швеции. Нестандартно подошли к созданию подобного устройства в компании BMW. Немецкая система “xDrive” (она используется на моделях “X5”, “X3”, а также полноприводных версиях автомобилей 3-й и 5-й серий) отличается тем, что диски в ней сжимает не гидравлика, а электромотор при помощи несложного рычажного механизма. По мнению баварцев, такая схема работает точнее и быстрее.

Также стоит упомянуть оригинальную муфту, созданную компанией “Borg Warner”. В ее конструкции используется не один, а два пакета дисков. Один из них отвечает непосредственно за передачу крутящего момента, а другой – обеспечивает плавную работу муфты.

Кстати, сегодня электронный блок управления муфтой нередко связывают с другими системами автомобиля. В результате получается активная трансмиссия, изменяющая свои характеристики в зависимости от режима движения машины. В этом случае электроника оценивает сигналы с множества датчиков (скорости, ускорений, поворота руля и т.д.) и регулирует блокировку муфты, тем самым направляя крутящий момент на те колеса, которые на данный момент обладают лучшим сцеплением с дорогой.

Впервые подобные активные трансмиссии появились на спортивных автомобилях, таких как “Mitsubishi Lancer Evolution”, но со временем их стали устанавливать и на другие модели. Правда, стоимость таких систем пока еще достаточно велика, и потому они используются в основном на дорогих автомобилях, например “Honda Legend” или “BMW X6”.

Источник: http://www.motorpage.ru/infocenter/autoconstruction/Raznovidnosti_mezhosevyx_differencialov.html

Что такое муфта, ее назначение и устройство

Слово муфта пришло к нам из немецкого и голландского языков. В немецком – это Muffe, а по-голландски – mouwtje. В русском языке, как, впрочем, и в тех, откуда оно было заимствовано, слово употребляется в нескольких значениях. В интересующей нас области под муфтой понимается специальный привод в машинах и механизмах, который передает вращательное движение (момент) с одного вала на другой, соосно расположенный с первым.

Назначение

Муфта сцепления в автомобиле предназначается для обеспечения возможности переключения режимов движения на ходу и плавного трогания с места. С помощью муфты осуществляется кратковременное разъединение двигателя и трансмиссии автомобиля, то есть прекращение плотного соприкосновения ведущих и ведомых дисков механизма сцепления.

Таким образом, муфта – это деталь общего механизма, единого блока сцепления. Зачастую два этих слова употребляются как синонимы, например: «муфту выжми» или «выжми сцепление».

Помимо автомобилей и тракторов различных типов, муфты устанавливаются на мотоблоках, бензопилах, стационарных станках с переменными режимами вращения основного вала.

Устройство и принцип действия

Рассмотрим устройство и работу механизма на примере отечественного ВАЗ 2107. Сцепление на ВАЗах, как на большинстве легковых машин, однодисковое, сухое, замкнутое. Устанавливается на маховике под алюминиевым картером, который болтами прикреплен к блоку цилиндров. Ведомый диск установлен на ступице вала коробки передач. Крутящий момент от него передается на ступицу через пружинно-фрикционный демпфер.

Выключение осуществляется гидроприводом. Главный гидроцилиндр располагается в моторном отсеке и закреплен с помощью двух гаек на шпильках педального узла. Рабочий цилиндр двумя болтами крепится к картеру сцепления.

Трубопроводом они соединены между собой и с бачком для жидкости с гофрированным резиновым успокоителем.

При нажатии ногой на педаль поршень главного гидроцилиндра, выдавливая через шланг жидкость под давлением, передает усилие на поршень рабочего цилиндра и затем на вилку выключения сцепления.

Она поворачивается на шаровой опоре и по направляющей втулке перемещает выжимной подшипник.

Он в свою очередь давит на диафрагменную пружину корзины. Корзина сцепления, прогибаясь на опорных кольцах, отводит от ведомого диска нажимной. В результате первичный вал КПП и коленчатый вал двигателя рассоединяются. Прекращается передача крутящего момента. При отпускании педали муфты, пружины возвращают диски в состояние плотного соприкосновения, и трение возобновляет передачу крутящего момента.

Характерные неисправности

Различают два основных признака неисправности в механизме сцепления. Это когда «муфта ведет» и, наоборот, «буксует».

  1. В результате в первом случае переключение передач рычагом затруднено, а включение задней скорости сопровождается скрежетом. У педали, как правило, большой свободный ход. Объясняется это неполным расхождением ведомого и ведущего дисков.
  2. «Буксует» сцепление, напротив, когда не происходит полного и плотного соприкосновения дисков, наблюдается эффект «проскальзывания». У педали в этом случае малый свободный ход, а автомобиль при резком открытии дроссельной заслонки на повышенных передачах вяло набирает разгон.

Уход за муфтой сцепления своими силами состоит в регулировке свободного хода педали и своевременной прокачке гидропривода с целью удаления попадающего в систему воздуха.

Источник: https://znanieavto.ru/mufta/mufta-scepleniya.html

Замена масла в муфте Халдекс

Полный привод на легковых автомобилях существует много десятилетий. Но его основные преимущества сложно оценить в повседневной городской эксплуатации. В отличие от минусов, типа расхода топлива

Источник: https://euroauto.ru/blog/video/2020-06-18-zamena-masla-v-mufte-haldeks/

Что такое муфта в автомобиле — Спецтехника

В машинах для передачи движения от одного механизма к другому, выполненных как самостоятельная сборочная единица (редуктор, вариатор, двигатель и т.п.), применяются устройства, которые соединяют входные и выходные валы и называются муфтами.

При соединении валов муфты могут выполнять и другие функции:

  • соединять и разъединять валы;
  • предохранять механизмы от поломок;
  • компенсировать несовпадение осей по высоте и по углу;
  • амортизировать вибрации и толчки;
  • работать с механизмами с изменяющейся окружной скоростью и др.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько весит дт 75

В справочной и другой технической литературе, а также в каталогах, подробно представлены технические параметры муфт в зависимости от требуемых свойств и передаваемой нагрузки, элементы конструкции и технические требования, которые необходимо выполнять при монтаже и эксплуатации муфт.

Поэтому при проектировании механических приводных устройств и механизмов редко возникает необходимость разрабатывать конструкции муфт. Задача в большинстве случаев сводится к подбору муфты в соответствии с техническими требованиями.

Основным показателем при выборе муфты является номинальный диаметр соединяемых валов. Затем после выбора муфты может возникнуть необходимость в проверке ее, что связано с определением расчетного вращающего момента, частоты вращения и условий эксплуатации, а также, при необходимости, прочность соединительных деталей.

Основная характеристика при подборе муфты – Т – передаваемый муфтой крутящий (номинальный) момент, Трасч – момент, учитывающий наиболее тяжелые условия ее нагружения и называемый расчетным крутящим моментом, и [T] – допускаемый крутящий момент, указанный в каталоге:

где Т=P/ω – крутящий момент, передаваемый муфтой при установившемся режиме работы (номинальный момент), определяемый по мощности Р и угловой скорости ω; k – коэффициент динамичности или режима работы (перегрузки), учитывающий дополнительные динамические нагрузки на муфту; его значение зависит от рода приводного двигателя и назначения рабочей машины. Для привода от электродвигателя принимают: при спокойной нагрузке k=1,151,4; при переменной нагрузке k=1,52; при ударной нагрузке k=2,53.

С учетом инерционных масс:

где l1 и l2 – моменты инерции вращающихся масс ведущего и ведомого валов с насаженными на них деталями, приведенными к оси того вала, на который устанавливается муфта; Тном – номинальный вращающий момент.

Вместо момента инерции для муфт может быть указан маховой момент:

где G – вес вращающихся деталей на валу, Н; D – диаметр окружности вращающихся масс (обода маховика), м; g=9,81 м/с2.

При постоянном направлении вращения и умеренно нагруженных валах (σ ≈ 15 МПа) полумуфты устанавливают на концах валов по переходным посадкам (H7/m6, H7/k6). При реверсивной работе, а также при тяжело нагруженных валах (σ>15 МПа) применяют посадки с натягом.

При такой посадке муфты могут возникнуть проблемы при демонтаже.

Поэтому целесообразно для муфт, предназначенных для работы с большими нагрузками, применять посадку на конус концов валов, при которой можно создать значительный натяг в соединении и обеспечить точное радиальное и угловое положение полумуфты относительно вала.

1.1. Жесткие муфты

Самая простая из жестких неразъемных муфт – втулочная муфта (рис. 1), представляющая собой цельную втулку, надеваемую на концы валов и закрепляемую на них штифтами (рис. 1, а), шпонками (рис. 1, б) или шлицами и фланцевая муфта (рис. 1, в).

Рис. 1. Жесткие муфты

Втулочные муфты простые, дешевые по конструкции, нашли довольно широкое применение в легких машинах для соединения валов диаметром примерно до 100 мм.

Внутренний диаметр втулки должен соответствовать диаметрам соединяемых валов, а ее длина l=(3,54)d, толщина стенки втулки δ=d/3+10 мм (D ≈ (1,71,5)d мм).

Применение этих муфт ограничено тем, что при сборке и разборке валов требуются значительные смещения их в осевом направлении, а также тем, что эти муфты требуют очень точного совмещения осей соединяемых валов (в противном случае появляются силы, изгибающие валы).

Материал втулок – сталь 35, 40, 45, а втулок больших размеров – чугун СЧ18, СЧ24 и др. Прочность муфты определяется проверочным расчетом на прочность ее соединения с валом – штифтового, шпоночного или шлицевого.

Наиболее распространенная из жестких муфт, разъемных в плоскости, перпендикулярной оси вала, – фланцевая (поперечно-свертная) муфта (рис. 1, в).

Муфта состоит из двух полумуфт, насаживаемых на концы валов и соединяемых между собой болтами. Болты муфты ставят с зазором (вариант I) и без зазора (вариант II).

1.2. Компенсирующие самоустанавливающиеся муфты

Из компенсирующих самоустанавливающихся универсальных муфт для соединения валов диаметром от 40 до 560 мм зубчатая муфта (рис. 2) – самая распространенная.

Рис. 2. Компенсирующая самоустанавливающаяся зубчатая муфта

Муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2 с наружными зубьями и двух половин обоймы 3 и 4 с внутренними зубьями, сцепляющимися с зубьями полумуфт. Полумуфты закрепляют на концах соединяемых валов. Половины обоймы соединяют между собой болтами.

Зубья полумуфт и половины обоймы имеют эвольвентный профиль, аналогичный эвольвентному профилю зубьев зубчатых колес, что позволяет нарезать их нормальным зуборезным инструментом. Зубчатая муфта компенсирует любые взаимные смещения валов – осевые, радиальные и угловые, так как зубчатое зацепление ее выполняют с боковым зазором и возможностью свободного осевого взаимного смещения сопряженных зубьев, а зубья изготовляют бочкообразной формы со сферической наружной поверхностью.

Широкое применение в машиностроении зубчатых муфт объясняется рядом их достоинств: небольшими габаритами и массой; большой нагрузочной способностью из-за большего числа одновременно сцепляющихся зубьев; допустимостью высоких окружных скоростей (более 25 м/с) и технологичностью.

Полумуфты и половины обоймы изготовляют из сталей 40, 40Х, 45 или из стального литья 45Л, 50Л и др.

Для повышения износостойкости зубья подвергают термообработке до твердости HRC

Источник: https://mzoc.ru/prochie/chto-takoe-mufta-v-avtomobile.html

Муфта свободного хода: в каких случаях действительно стоит задуматься о его установке на колеса

Если вы ездите на внедорожнике с подключаемым полным приводом, рано или поздно вам придется познакомиться с этой деталью колеса.

Когда настанет время в автосервисе вас спросят, поставить надежный ручной вместо вышедшего из строя автоматического? Чтобы знать о чём идет речь и сделать выбор, познакомимся с хабом (от англ. hub – «ступица»).

Особенно стоит прочитать эту статью тем, кому не хотелось бы лишний раз перегружать ходовую часть и тем, кто не против уменьшить расходы на эксплуатацию, увеличить динамичность авто.

Что такое муфта свободного хода и для чего нужна

Хаб или муфта свободного хода – это несложное устройство, которое крепится в центр колесного диска, насаживается на ось. Устанавливают на заводах производителей на определённые модели внедорожников. Её также дополнительно приобретают владельцы авто и устанавливают на СТО.

Хаб подходит только моделям с подключаемым 4WD. На полноприводные ставить его нет смысла, поскольку нужна специальная муфта, чтобы отключить привод переднего моста полностью, а не только колёса в районе ступицы.

Эта мера необходима, ведь система отключаемого полного привода не всегда может гарантировать полноценное отсоединение, когда это так необходимо (на ровной дороге). Если не отключить, колёса цепляют ступицы, «вхолостую» продолжают крутиться карданный вал и полуоси.

В результате возрастает расход топлива, быстрее изнашиваются узлы.

Внедорожники становятся заднеприводными при отключении полного привода, поэтому отсоединение/присоединение узлов ходовой части требуется к передним колесам. Хабы устанавливают только на два передних колеса.

Что делает хаб? Устраняет холостое вращение деталей передней части ходовки: вращение правой и левой полуоси, жестко соединенных с колесами, вращение сателлитов переднего моста (расположены внутри дифференциала).

Конструкция хаба

Исходя из логики, муфта свободного хода – весьма необходимая конструкция для внедорожника с подключаемым приводом 4WD. А значит должна быть предусмотрена на всех авто такого типа. И действительно на многих она имеется. Даже на авто времен 1900-1940-х гг была предусмотрена простая конструкция – подача крутящего момента прекращалась обычным гаечным ключом.

Затем, после войны, изобрели муфту с простым механизмом фиксации (крышка муфты легко поворачивалась движением руки). Это классическое устройство хаба, недорогое и надежное, встречается и по ныне. В его современной модификации имеется ручка, пружина, втулка, подвижная шестерня и шестерня вала полуоси.

Современная ступичная муфта (она же муфта свободного хода) представляет собой конструкцию из нескольких деталей, а каких именно зависит от типа привода. Но обо всём по порядку

Типы хабов в автомобиле и их принцип работы

Существует два типа хабов:

  • ручной (классический вариант),
  • автоматический,

Последний в свою очередь делиться на три разновидности, в зависимости от типа привода (электрический, вакуумный или пневматический, гидравлический или механический).

Ручной

Первая – ручная муфта – включается и отключается поворотом ручки в нужное положение, ручка находится на самом устройстве, прикрепленном к колесу. Отсюда и минус: для этого действия водителю приходится покидать автомобиль. Есть и плюсы, которые перевешивают главный недостаток – ручные хабы надежнее, служат значительно дольше.

Например, для «Патриота» создают ручной хаб AVM (одна из самых популярных, страна изготовления– Бразилия), на втором месте по популярности американский ручной WARN, на третьем – украинская «АмисА» (внедрена новая технология).

Устройство ручного хаба

1. Прокладка,2. Стопорные кольца,3. Колесо муфты,4. Проставка,5. Внутренняя ступица,6. Корпус муфты,7. Конусная шайба,8. Стопор,

9. Прокладка,

10. Муфта,11. Пружина,12. Водило,13. Пружина сжатия,14. Стопорное кольцо,15. Блокиратор и уплотнение,16. Пружина и шарик,

17. Крышка муфты.

Автоматический

Второй тип хабов – автоматические, входят в комплектацию внедорожника. После активации хаба блокируется вращение шрусов, прекращается подача крутящего момента на вал, полностью выводится из сцепления муфта.

Включаются сами при активации 4WD, нужно лишь тронутся с места. Чтобы отключить, нужно остановить авто, выключить полный привод, проехать задним ходом. Задним, если до этого автомобиль двигался вперёд, если, наоборот, двигался назад, надо проехать прямо (чтобы колесо и полуось расцепились, придётся проехать пару метров в противоположном направлении).

Такой тип хаба прост в эксплуатации (не нужно выходит из салона, чтобы отключить муфту), но к сожалению, муфта менее надежна, подводит в некоторых случаях (приходится подключать вручную) и с ней ходовая часть всё таки изнашиваются быстрее (чем при эксплуатации авто с ручным хабом).

Автоматическое отключения становится возможным благодаря приводу: электрическому, вакуумному или гидравлический.

Устройство автоматического хаба

1. Колпак2. Кольцо3. Корпус4, 9. Разрезное кольцо5. Тормоз В6. Тормоз А7. Пружина тормоза8. Стопорное кольцо10. Блок ведущей шестерни11. Блок передвижной шестерни

12. Возвратная пружина

13. Упорная втулка В14. Подшипник15. Стопорное кольцо ведущейшестерни16. Упорное кольцо А17. Ведущая шестерня18. Кольцо передвижной шестерни19. Кулачок20. Держатель21. Пружина

22. Передвижная шестерня

Автоматическая электрическая муфта

Максимально надежны и просты (сродни ручному механизму). Активация устройства происходит за счет подачи электричества на управляющий мотор, вращающийся с колёсной ступицей. Ток передаётся по щёткам. Последним приходиться работать в тяжелых условиях – грязь, перепады температур. Из-за чего в один «прекрасный» день система может просто не включиться.

Автоматическая вакуумная муфта

Или пневматическая работает с насосом, отсасывающим/подающим воздух, в результате чего хаб блокирует/отсоединяется от ступицы. При работе пневматического хаба часто возникает такая проблема, как нарушение герметичности соединения сальников с полуосью (самое слабое место в конструкции), тогда вместе с воздухом может попасть гряз, вода, что по началу исключает эффективную блокировку, а после приводит к выходу из строя вакуумного хаба.

Вакуумный хаб устанавливают на заводах на модели внедорожников 2015-2018 г.в.

Автоматическая гидравлическая муфта

Устройство задействуется благодаря законам движения и равновесии жидкостей (наука «гидравлика»). Активируется при подаче крутящего момента на полуось.

Менее подвержены воздействию низких температур (до -45 градусов). Отличаются сложной конструкцией. Надежны (особенно хабы бразильского и японского производства). Но и у него есть недостаток: движение люфта, находящегося в трансмиссии, сопровождается ударами, которые негативно влияют на надежность муфты.

Устанавливают механический автоматический хаб в основном на внедорожники Nissan.

Как правильно выбрать hub для своего авто

У каждой разновидности хаба свои преимущества и недостатки. Выбирать муфту для своего внедорожника нужно, ориентируясь на особенности его эксплуатации: часто ли вы на нем ездите, часто ли сменяется гравийная дорога на асфальтированную, много ли времени проводите вне дорог.

Если часто отключать привод нет необходимости (выехали на бездорожье и не скоро вернётесь на городские дороги), выбирайте ручной хаб. Если часто сменяете условия езды (например, живете за городом, но ездите в мегаполис на работу) или чаще ездите по асфальтированной дороге, правильный выбор – автоматика.

Влияют ли ХАБЫ на расход топлива?

Ремонт автоматики по стоимости равен полной замене хаба на новый. Чтобы дать клиенту возможность сэкономить, в СТО предлагают выбор – заменить автоматический, вышедший из строя, ручным. Иногда это предложение действительно оказывается целесообразным. Но даже установка автоматики окупается достаточно быстро (за счет повышения производительности и снижения расходов на топливо и ремонт).

Выбирайте хабы производителей, которые признаны лучшими на своём поприще (бразильские, американские, японские, украинские).

Выбирайте хабы по техническим характеристикам, чтобы идеально подошли под ваш внедорожник: по диаметру отверстий, крепежных болтов и по длине.

Полный привод, отключаемый полный привод, преимущества хаб

В отличие от моделей с подключаемым 4WD полноприводные внедорожники, возвращаясь с бездорожья на трассу, отключают крутящий момент, но без хаба составляющие и узлы переднего моста продолжают вращаться за счет движения передних колёс.

В итоге теряется скорость, изнашиваются детали всей ходовой части, повышается расход топлива.

Возможно, отчасти поэтому внедорожники с подключаемым приводом стоят значительно дешевле (полноприводные хоть и бегают по асфальту со включенным 4WD, изнашиваются не так быстро).

ХАБЫ — Off-road drive: обзор, устройство, принцип работы

Чтобы свести к минимуму указанные негативные последствия, достаточно пользоваться изредка ступичной муфтой (хабом): когда съезжаем с нормальной дороги – включать, когда выехали на городскую дорогу, трассу – выключать. Хаб исключит нагрузку на переднюю часть ходовки. При этом увеличится динамичность (время разгон уменьшается, накат идет легче), снизится расход топлива (до одного литра на сотню).

Весомый недостаток?

Несмотря на множество преимуществ от применения хаба, не советуем торопится с его установкой. Поскольку есть существенный минус – нет возможности в любой момент времени подключить полный привод.

Особенно остро недостаток ощущается, когда чередуется качество дороги (асфальт/снет/насыпь) и при заезде на бордюр. Мешает хаб и при попытке выбраться из болота проверенным методом – «в раскачку».

В такой ситуации муфта просто отключается и возможности полного привода оказываются недоступными. В этих редких экстренных ситуациях не поможет даже ручной режим переключения.

В некоторых случаях хаб действительно стоит установить: если вы не экстремал, постоянно покоряющий бездорожье, а человек, который изредка ездит на дачу и только в весенне-летний период. Если же вы не представляете жизни без приключений и привыкли прокладывать тропы, где их никогда не было – хаб для вас абсолютно ненужное приобретение, которое не принесет выгоды, а наоборот, подведёт в самый ответственный момент.

Источник: https://car4road.ru/blog/mufta-svobodnogo-hoda-v-kakih-sluchayah-dejstvitelno-stoit-zadumatsya-o-ego-ustanovke-na-kolesa

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ПРО Технику
Что можно сделать из бензопилы урал

Закрыть