Как называется главный диск в коробках передачах с фрикционными накладками?

16 ответов на вопрос “Как называется главный диск в коробках передачах с фрикционными накладками?”

Galore 06-10-2019 Ответить

Другие ответы на вопросы

Какая птица была излюбленным сюжетом народных росписей на Русском Севере? 5 букв
Название арфы, которую изготовляли племена Африки из тыквы. 5 букв
Приправа народов Западной Африки, похожая на небольшой, твердый зеленый помидор с горьким привкусом — нечто среднее между баклажаном и помидором? 5 букв
Французский футболист из клуба Марсель, который не раз играл за сборную Англии 9 букв
Пятый административный центр города Казань, он также является химическим центром и на нем расположены практически все главные предприятия. 10 букв
Из этого растения изготавливали луки для самураев. Вечно зеленое дерево символ чистоты и счастья в одной стране, в другой же если изготовить из него пику, будет символом свободы от войны? 6 букв
Как называют коренных жителей Новой Гвинеи? 7 букв
Хлористый барий дает зеленый цвет. Соли лития и стронция красный. Сульфат калия оранжевый, а хлорид меди бирюзовый. Человек какой профессии использует эти знания? 10 букв
Какое испанское название получил период отвоевания у арабов Пиренейского полуострова? 10 букв
Когда-то, много лет назад австрийцы в восхищении от воинского искусства, храбрости великого полководца Суворова дали ему довольно странное по тем временам имя, они назвали его генерал-***. Кто? 6 букв
Mr.Limon4ik 06-10-2019 Ответить

– Когда горят фрикционы?
– Что входит в Комплект Фрикционов?
– Что входит в Комплект Стальных дисков?
– Как подобрать фрикцион по размерам?
– Как узнать цену или заказать детали?
– Что «сцепляют» стальные и фрикционные диски
Фрикционы и стальные диски – элемент сцеплений автоматической коробки, который служит для включения сцепления и передачи крутящего момента. Фрикцион конструктивно, это — тот же стальной диск, на который наклеена фрикционная накладка. Фрикционы – популярный расходный элемент при капремонте АКПП (после фильтра и ремкомплекта прокладок и сальников).
Фрикционы имеют характеристики: – Наружный диаметр, толщина и количество зубьев (подробнее)
Стальные диски наоборот: Размер указывается по внутреннему диаметру, тому, который без зубьев, чтоб не путаться: с зубом измерять или без зуба?
Чем отличается Оригинал от Неоригинала?
Когда меняют фрикционы?
Опытные мастера сначала разбирают коробку, определяют состояние фрикционных дисков и тормозных лент, проверяют зазоры в пакетах и после этого заказывают новые фрикционы.
– Если износились фрикционы только одного пакета сцепления, масло при этом не пахло горелым и пробег авто относительно небольшой для данной семьи АКПП, то мастер может заменить только изношенные фрикционы. Тогда заказывают только 3-7 нужных фрикционов.
Остальные фрикционы проверяются на повреждения и толщину накладки. И если зазоры между фрикционами в допуске, то такой пакет может штатно работать еще долго. (Для мастера проще оставить старые фрикционы, которые продержатся гарантийные полгода. Владелец обычно недеется на совсем другие сроки. Изношенные фрикционы переключают передачи с толчками, а по мере износа и с ударами, если зазоры в пакетах больше нормы)

– Если же сгорели фрикционы нескольких пакетов, а с ними вместе и часть стальных дисков (об этом говорят разводы побежалости на стальной поверхности) , то положено заменить весь Комплект фрикционов и тормозные ленты. В многих американских штатах мастера по закону штата обязаны заменить все фрикционные диски, тормозные ленты и расходники, если коробка пришла в капремонт, под угрозой лишения лицензии.
Накладки фрикционов, пропитанные горелым маслом гораздо хуже впитывают масло и плохо отводят тепло с поверхности при касании. А это очень скоро приводит к проблемам при переключении, проскальзыванию и сгоранию таких фрикционов. Может через несколько недель, а может и через несколько месяцев.
Фрикционы горят раньше срока (а рассчитаны они обычно на весь срок службы трансмиссии) не потому что «слабые» или «дешевые», а в основном из-за масляного голодания. Когда из-за потерь давления в линии поршни недожимают фрикционы друг к другу. Поэтому ставить “усиленные” фрикционы, не заменив всех прокладок и колец в линии – это гарантировать скорое сгорание “усиленных” фрикционов.
Еще одна причина для замены всех фрикционов это вибрации, которые неравномерно износили пакет сцепления. В Мэтом случае обязательно меняют не только все диски (фрикционные и стальные) пакетов этого узла, но и всех соседних узлов.
Комплектация. Сколько и каких фрикционов в комплекте?

– обычно все комплекты фрикционов универсальны и собраны производителями так, чтобы подойти для любой АКПП, указанной в наименовании комплекта, и такого качества, чтобы безупречно работать много лет.
Слева наименование Комплекта для Крайслера говорит, что этот набор подходит для всех коробок от А500 до 44RE и всех годов выпуска после 1988.
Накладки фрикционов
Фрикционы подбираются производителями с различной фрикционной накладкой в зависимости от особенностей коробки и истории ремонтов. Одни фрикционы – бежевые, целлюлозные, для тех пакетов, которые в основном работают на истирание. Другие – серые или серо-зеленые, для пакетов, которые чаще работают на проскальзывание, перегреваются и сгорают. В третьи могут ставить самые дорогие – серо-зеленые с основой из графитового волокна. У каждого материала есть свои преимущества и свои недостатки.
Первый – имеет более высокий порог передачи момента, Последний – лучше скользит и дольше сопротивляется перегреву. (ниже)
Фрикционные накладки могут иметь прорезанные канавки для движения масла. (ниже)
Для чего нужны в АКПП фрикционы, стальные диски и тормозные ленты?

Фрикционы работают в паре со стальными дисками по аналогии со сцеплением механических КП. Прижимаясь к стальным дискам, они соединяют два вращающихся вала АКПП. Фрикционы собраны в Барабан (который еще называют “Корзиной сцепления”) и он имеет два состояния: “рабочее” – заблокированное, когда фрикционы сжаты со стальными дисками через поршень и “свободное” – когда между фрикционами остается рабочий зазор с маслом и сцепления нет. В разомкнутом состоянии фрикционы со стальными дисками вращаются с разными скоростями.
Таких барабанов с фрикционами в АКПП бывает от 3-х (плюс тормозная лента) до 7-ми и больше.
Работой барабанов управляет компьютер изменением давления масла, подаваемого гидроблоком\соленоидами в пакеты сцепления. Гидроблок, с помощью соленоидов- электроклапанов гидравликой нажимает на поршни барабанов, сжимая фрикционы с стальными дисками одних пакетов и, сбрасывая давление в других, позволяет пружинам разжимать фрикционы в нерабочих пакетах.
Существуют Барабаны сцепления и торможения.
Барабан сцепления – соединяет между собой два вращающихся вала. Барабан торможения – замыкает барабан на корпус – тормозит один из элементов Планеты. Раньше функцию торможения элемента планеты для выбора нужной комбинации вращения выполняли тормозные ленты, похожие на те, что используются для тормозного барабана задних колес машин.(слева)
Но сейчас простую (но громоздкую) конструкцию ленты почти перестали использовать, заменив тормозные ленты на фрикционы пакета торможения.
Унификация. Для разных (по мощности) трансмиссий можно регулировать мощность передаваемого момента количеством фрикционов и стальных дисков, меньше фрикционов для менее мощных двигателей и добавляя фрикционы – для более мощных. А главное: – более тонкая регуляция тормозного усилия с помощью пропорциональных соленоидов.
Можно определить разницу так: Там где важна долговечность и неубиваемость и не обязательна “высоко-интеллектуальность” коробки – используют тормозную ленту. Фрикционы используются там, где надо соревноваться с ДСГ и вариатором за одобрение привередливых авто-журналистов.
Классификация фрикционов
Фрикционы и стальные диски описываются в наименовании детали например так:
– Фрикционный Диск, TF60SN/09G/09K K3 (C3)- rev, 3rd, 5th (56Tx1,73×157)
описание – [56Tx1,73×157] – означает:
у этого диска 56Т:- 56 зубьев, 1,73: – толщина 1,73 мм, и 157: – наружный диаметр 157 мм
Применяемость – для всех АКПП перечисленных в названии,
К3 – название пакета сцепления (К – Kupplung, C – Clutch) или торможения (B – Brake) по Каталогу деталей (европейская классификация).
rev, 3rd, … – (американская классификация) функциональное предназначение пакета: включение Реверса, 3-й скорости …итд.
Какие бывают фрикционы?

1. Кроме обычных двусторонних фрикционов с внутренним зубом и стальных дисков с наружным зубом появились односторонние (комбинированные: сталь-фрикцион) .
– односторонние фрикционы имеют с одной стороны фрикционную накладку, с другой – голую стальную поверхность. Такие фрикционы первичного вала могут иметь внутренний зуб, а ответные односторонние фрикционы (вторичного вала) – наружный зуб. В № детали они имеют буквы по типу зуба: – BI (internal) или -BE (external).
В легендарных коробках DP0 и Мерседесовских 722.6, впервые массово стали использовать односторонние фрикционы. Только французы (DP0) сделали это скорее для удешевления и экономии, а немцы (722.6) – с удорожанием, из соображений компактности, управляемости и надежности.
Сейчас существует много коробок (FN4AEL, 722.6, …), где в один из часто сгорающих пакетов введены односторонние фрикционы в качестве более эффективно работающих и более устойчивых к сгоранию.
2. Материал фрикционной накладки в большинстве случаев имеет целлюлозную основу, пропитанную специальными смолами, чтобы надежно схватываться со стальным диском и без проскальзывания передавать момент вращения.
В пакетах, где фрикционы часто перегреваются, фрикционные накладки могут иметь насечки для отвода масла. В наиболее важных пакетах насечки имеют спиралевидную форму, и устанавливаются строго по направлению движения (справа). Насечка здесь хотя и заметно уменьшает рабочую площадь, но выполняет функцию шестерни насоса масла, чтобы увеличить скорость прохождения масла через этот канал и лучше охлаждать поверхность. При износе глубины насечки поток масла уменьшается, что может привести летом к перегреву и ускоренному сгоранию фрикционов
Накладка фрикциона может изготавливаться также на графитовой или кевларовой основе. Но нужно сказать, что тот же Борг Ворнер, производящий фрикционы для конвейера для одной и той же коробки выпускает одновременно и фрикционы с целлюлозной основой и без насечек, а для других пакетов – на кевларовой основе, исходя из особенностей работы коробки в режимах. Эта особенность учтена в регулировках гидроблока.
Производители на раскрывают состав и тип материала накладки фрикциона и заказ на “кевларовые” фрикционы не может быть гарантирован. Фрикционы поставляются именно из того материала, который должен по расчетам Производителя использоваться в этом пакете. Это касается в основном автоматов 21 века.
Такие фрикционные накладки выдерживают без потери качества довольно длительную работу при температуре до 140?. Эти материалы дороже обычных и встречаются на рынке только для отдельных пакетов АКПП. Общее их количество не превышает 3-5% от всего количества продаваемых фрикционов. У таких комплектов в названии встречается аббревиатура: HEG или “Power Pack“.
Стоит отметить, что за повышенную температурную стойкость приходится платить худшими характеристиками по скольжению и стабильности материала по мере износа.
3. Конструктив фрикционной накладки:
– Фрикционы из отдельных сегментов, когда сегменты разделены швами глубиной до самого клеевого слоя
– с монолитной накладкой с нарезанными каналами для отвода масла. Каналы нарезаются только на фрикционах пакетов с повышенным риском сгорания. И монолитными без маслоотводящих каналов.
Сегментные накладки могут себе позволить производители, готовые вкладывать средства в сложные технологии расчета-нарезки-сочетания-вклеивания и высококвалифицированный персонал, чтобы затем экономить на материале накладок и конвейерном потоке производства.
Материалы фрикционных накладок производят всего несколько крупных производителей. Для работы трансмиссии несущественен тип накладки. Единственное преимущество сегментных накладок для владельца АКПП- это количество и глубина маслоотводящих каналов.

Клей фрикционов
Для наклейки накладки на поверхность стального диска сначала наносится «праймер» – клеевое лаковое покрытие, которое обычно состоит из смол, с температурой плавления 180-200?. Эта температура плавления (как и формула праймера) у всех производителей разная, но выбирается настолько высокой, чтобы при рабочем нагреве масла в АКПП клей не расплавился. И настолько низкой, чтобы сэкономить при наклеивании накладки на заводе.
Фрикционная накладка напрессовывается на подготовленную стальную поверхность разогревом в токах высокой частоты, плавящими нанесенный праймер.
Эта клеевая основа и является «главным врагом» гидроблока и соленоидов.
Почему горят фрикционы? Что происходит в АКПП при работе сгоревших фрикционов?
Фрикционы теоретически созданы конструкторами “вечными” – на весь cрок службы автомобиля, но на практике – часто “горят”.
Причины сгорания фрикционов:
– перегрев от недостатка силы прижимания и
– от недостатка охлаждения маслом ATF, отводящим тепло с поверхности дисков.

В момент касания фрикциона и стали на их поверхности температура может одномоментно подниматься до 300-400 градусов. Но так как накладки фрикционов пропитаны маслом и само касание в обычных АКПП и “он-офф” сцеплениях занимает доли секунды, то накладка не успевает прогреться до критических температур. Если масла недостаточно или, что чаще – сцепление неплотное, возникает проскальзывание для “он-офф” фрикционов и они начинают нагреваться выше температуры вспышки масла.
При приближении температуры к 140-145? целлюлозная фрикционная накладка начинает обугливаться, при этом впитывает всё меньше масла и всё хуже охлаждается. Цепная реакция.
Нагрев увеличивается лавинообразно – плавится и стекленеет клеевой слой и фрикцион осыпается. Тогда же происходят изменения металла фрикциона и стального диска. В сильно запущенных случаях от перегрева сгорают не только стальные диски, но и соседние упорные диски и даже сами барабаны с обрезиненными поршнями (справа). Это выражается в том, что машина “не тянет” на одной скорости или совсем не едет вперед.
Если сгорели фрикционы, то скорее всего в агрегате насос не справлялся с подачей масла на поршни. Потери давления обычно идут через изношенные тефлоновые кольца, втулки, резиновые прокладки и сами поршни. Поменять фрикционы и не заменить кольца и прокладки — считается типичной ошибкой и приводит к скорому сгоранию новых фрикционов.
Упорный (или опорный) диск подобен обычному стальному диску, но толще и находится с края этого пакета из фрикционов и дисков. Именно на него давит поршень (или упирается ретейнер с обратной стороны пакета).
Фрикционные накладки различаются по функциональности:
1.- Теплопроводность. (способность впитывать масло и проводить тепло)
2. – Теплостойкость (выдерживать кратковременное нагревание («ожоги») при касании до 300-400 градусов без изменения свойств)
3. – Стабильность. (способность сохранять характеристики при износе и критическом состоянии масла на протяжении всей жизни)
4. – Фрикционные статические качества, (высокий “порог проскальзывания”, способность передавать высокий крутящий момент до срыва в скольжение).
5. – Фрикционные динамические качества, (способность передавать момент вращения при “модулируемом проскальзывании”. Аналогия регулируемого притормаживания педалью тормоза).
6. – Износоустойчивость, механическая прочность.
Различают 2 основные группы фрикционов:
1. Фрикционы on-off. Имеют максимальные значения по характеристикам – 3, 4, 6. Минимальные по 1, 2, 5.
2. Фрикционы “проскальзывания”. Для них приоритетными являются характеристики 3, 1, 2, 5.

Причины недостатка давления масла разнообразны:
– Самая распространенная — предельная нагрузка при холодном масле. Чаще всего встречается зимой при выезде из сугроба или при агрессивных разгонах «нахолодную».
– Поршни. Изношенные резиновые уплотнения, или поврежденные стружкой, или лопнувшие по корпусу, – пропускают масло,
– Уплотнительные тефлоновые кольца, стерты соседние поверхности “железа” (барабанов, суппортов…) масло уходит через щели и не доходит до поршней.
– Общий недостаток масла. Иногда насосу не хватает масла из-за его низкого уровня в поддоне АКПП, забитого фильтра, протечек масла через сальники.
– Насос. Часто бывает изношен сам насос, его узлы, втулки, сальники.
– Гидроблок и соленоиды – “проеденные” и изношенные каналы “разбазаривают” масло, свой вклад дают и лопнувшие пружины, грязные, не открывающие канал золотники-клапаны.
Причин много, как звеньев в длинной цепочке. Где-то, да рвется. Вскрытие и диагностика нужны для того, чтобы определить места разрыва этой “гидравлической” цепочки.
Когда поршень недостаточно сильно сжимает фрикционы при разгоне, фрикционы проскальзывают и не тянут как обычно. Что заставляет водителя прибавить газу, чтобы “исправить” медленный разгон. От этого фрикционы еще сильнее нагружаются и нагреваются, что и приводит к необратимым и катастрофическим последствиям для всей трансмиссии.
Чем опасна эксплуатация АКПП с изношенными или сгоревшими фрикционами?
В статье про горелое масло об этом написано подробнее.
Первая неприятность от работы с лысыми фрикционами – Перегрев соседних поршней, втулок и барабана. Как описано выше.

Следующая неприятность – в масло попадает клеевой слой, которым накладка крепится к стальному основанию, загрязнение масла осыпающимися фрагментами фрикционной накладки. Это ведет к цепной реакции проблем:
– грязь забивает каналы клапанов гидроблока с соленоидами, что ведет к окончательному падению давления.
– масло становится густым и абразивным, ухудшая трение втулок, прокладок и колец, истирая детали “железа” АКПП, что приводит к быстрому снижению ресурса АКПП. А густое масло труднее “перелопачивается” турбинами гидротрансформатора, что понижает мощность и энергия двигателя идет на дополнительный нагрев масла.
– масло истирает каналы гидроблока, что приводит к износу клапанной плиты и концу его ресурса.
– при недостатке масла в первую очередь страдают элементы находящиеся близко к осям (то есть – втулки) и насосу, высасывающему масло прямо из-под своей втулки. Изношенные болтающиеся втулки позволяют вибрирующему валу разбивать соседние поверхности трения. Что ведет к ускоренному износу насоса и другого “железа”.
Все это может привести к остановке авто прямо посреди дороги.
Новая эпоха жизни “скользящих” фрикционов.
С тех пор как в конце 20-го века появились PWM соленоиды-электрорегуляторы, которые умеют закрывать-открывать канал гидроблока с множеством промежуточных значений (типа включателя света – реостата, которым можно сделать свет в комнате поярче и потише), это стали использовать сначала для принудительной блокировки гидротрансформатора (подробнее) а затем и для более мягкого переключения скоростей пакетами сцепления.
Это дало возможность сделать переключения практически бесступенчатыми. Считается, что разрыв мощности при переключении скоростей меньше 0.25 – 0.20 секунды незаметен для водителя. А учитывая, что у 6-ти ступенчатых АКПП разница между передаточными числами сведена к минимуму, то фактически по комфортности 6-ти и 8-ми ступенчатые АКПП сравнялись со своими конструктивными конкурентами – Вариаторами и преселективными коробками ДСГ.
Но за это преимущество приходится платить ускоренным износом фрикционов. В первую очередь – фрикционов Гидротрансформатора.
Фрикционы работающие не в режиме “он-офф” а в режиме короткого (или длинного) проскальзывания теперь должны соответствовать совсем другим требованиям:
Если раньше фрикцион Он-Офф должен был моментально “склеиваться” со стальной поверхностью для быстрой блокировки, то в случае “управляемого проскальзывания” он наоборот должен как тормозная колодка колеса плавно притормаживать, не допуская резких блокировок колеса. Но в отличии от тормозной колодки между фрикционом и сталью корпуса здесь вместо несгораемого воздуха находится масло.
Разработано несколько типов карбоновых и кевларовых фрикционов (слева) для ГДТ, под разные задачи и требования программистов. И современные “несменяемые” масла (синтетика) теперь имеют температуру вспышки гораздо выше, чем у традиционных “полусинтетических”. Но это не решает проблему горелого масла, а лишь отдаляет.
Все равно на водителях остается ответственность следить за износом фрикционов через загрязнение масла. Если масло загрязняется слишком быстро, то это говорит о том, что самые быстро изнашиваемые фрикционы (обычно это в ГДТ) съедены и пора их менять, иначе … (читай выше).
Лидеры Фрикционных модулей по заменам на рынке автоматических трансмиссий:
Самыми популярными в замене являются фрикционы большой немецкой семьи из двух поколений 01M – 01N и их предшественников 096-097 – 105003.

Следом за ними следует тоже немецкий бестселлер 5HP19 – 177003.
В этой же паре рядом идут французские односторонние фрикционы DP0:
– 144005.

Дальше идет большая группа преследователей: Комплект фрикционов CD4E – 246003. (справа в окне)
айсиновской 09G – 134003, (справа).
и ZF 6HP26-/28 182003. (слева)
дамир 06-10-2019 Ответить

По своей конструкции фрикционы представляют собой тонкие подвижные и неподвижные металлические кольца, которые устанавливаются на планетарные редукторы. В тот момент, когда передача не включена, диски вращаются относительно друг друга в специальной смазке. При включении передачи специальный гидравлический толкатель зажимает фрикционные диски, после чего планетарный редуктор приходит в движение и передает крутящий момент от двигателя на привод. Во время поездки диски могут совершать десятки и сотни тысяч оборотов. Именно поэтому крайне важно обеспечить качественную смазку трансмиссии, что и позволит продлить срок эксплуатации фрикционов. К характеристикам фрикционных дисков можно отнести их способность выдерживать максимально высокие нагрузки. Для этого их изготавливают из специальных сверхпрочных сплавов, что и позволяет защитить их от износа и сгорания. Сгорать фрикционы могут при длительном воздействии высоких температур. Происходит подобное при проблемах с отводом тепла и недостатком масла. Именно поэтому вам необходимо пристально следить за системой смазки коробки передач, что и позволит продлить срок службы этого агрегата.
Как избежать перегрева фрикционов и выхода из строя коробки передач?

Типы фрикционов акпп

В зависимости от вида автоматической коробки передач используется фрикционы различных типов. Это могут быть одно или же двухсторонние фрикционы. В автоматических коробках старого типа использовались односторонние диски, которые с одной стороны имели стальную поверхность, а с другой специальную накладку. В настоящее время наибольшую популярность получили двусторонние фрикционы, которые изготавливаются из сверхпрочных металлических сплавов. Накладки фрикционов впитывают масло и позволяют эффективно отводить тепло от нагревающихся в процессе работы движущихся дисков. Изготавливаются накладки из различных материалов.
Существуют одно и двухсторонние типы

Наибольшей популярностью сегодня пользуется графитовое волокно, которое позволяет длительное время сохранять свои рабочие характеристики. Накладки из графитового волокна способны эффективно поглощать тепло и не пригорают даже при экстремальных температурных воздействиях. Использование кевларовых или графитовых накладок позволяет значительно продлить срок эксплуатации фрикционных дисков. Приобрести такие накладки вы можете отдельно, и впоследствии установить их на диски. Изготавливаются накладки для фрикционов в различных типоразмерах, что позволяет с легкостью подобрать их под конкретную коробку передач.
Расположение

Диагностика и проблемы

В тоже время необходимо отметить, что к пробегу в 100 – 150 тысяч километров на любой автоматической коробке передач уже появиться первые проблемы с фрикционными дисками. Проявляется подобное в задержках или резких рывках при переключении передач. Сложность диагностики состоит в том, что механический износ фрикционов сложно определить, не вскрывая коробку передач. Мастеру для точного определения проблемы с фрикционами необходимо провести вскрытие коробки передач. Выполняется демонтаж трансмиссии, после чего она вскрывается и производится осмотр состояния фрикционных дисков. В том случае, если имеется существенный износ этого элемента, производится его замена. Сами фрикционные диски акпп различаются в зависимости от вида трансмиссии.
Как определить неисправность АКПП?
Так выглядят изношенные диски

Замена фрикционов АКПП

Устанавливаются фрикционы пакетами на каждую планетарную передачу. При этом износ даже в одном пакете может быть неравномерным. Специалисты до сих пор не имеют единого мнения о том, как менять фрикционные диски. Кто-то рекомендуют менять лишь изношенные диски, а не целый пакет. Тогда как другие специалисты утверждают, что при замене только лишь отдельных износившихся дисков в скором времени возникает необходимость производить снова сложный ремонт коробки.
Замена фрикционных дисков очень трудоемкий процесс

Именно поэтому рекомендуется при необходимости ремонта и замены фрикционов выполнять их замену сразу пакетами, что позволит избавить автовладельца от необходимости в ближайшем времени заново производить подобные ремонтные работы. Замена фрикционов акпп должна выполняться исключительно профессиональными специалистами.
Инкогнито 06-10-2019 Ответить

ДОКЛАД
на тему
“Трансмиссия”
Ученика 10-Г класса школы № 173
Приходько Максима
г. Екатеринбург
2000
г.
Назначение трансмиссии и её общие данные.
Трансмиссия или силовая передача, служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. На автомобилях так называемых классических моделей двигатель установлен в передней части машины, а ведущими являются задние колеса, что обусловливает необходимость применения трансмиссии, состоящей из нескольких механизмов.
При движении автомобиля коленчатый вал двигателя развивает до 5800 об/мин, а ведущие колеса при этом вращаются со скоростью не более 1300 об/мин. Следовательно, даже при благоприятных дорожных условиях колеса автомобиля вращаются в четыре с лишним раза медленнее коленчатого вала.
А при неблагоприятных дорожных условиях, когда возрастает сопротивление движению машины и приходится двигаться с невысокой скоростью, это отношение возрастает.
При эксплуатации автомобиля возникает необходимость изменять не только
скорость движения и величину подводимого к колесам момента, но также
маневрировать, останавливаться, двигаться задним ходом.
Выполнение всех этих действий становится возможным благодаря тому, что
развиваемый двигателем крутящий момент подводится к ведущим колесам через механизмы, составляющие трансмиссию автомобиля. К этим механизмам относятся: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси. Каждый из механизмов выполняет определенные функции.
Сцепление
позволяет на непродолжительное время отсоединить силовую
передачу от двигателя и обеспечивать плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.
Коробка передач
служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.
Карданная передача
позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.
Главная передача
служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала.
Дифференциал
обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге.
Две полуоси
, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам.
Сцепление.
Применяемые на современных автомобилях фрикционные сцепления
обладают высокой надежностью; простотой и технологичностью конструкции;
долговечностью, согласованной со сроком службы других механизмов трансмиссии; малой трудоемкостью технического обслуживания при эксплуатации; легкостью управления, не требующего значительной затраты физической силы; плавностью изменения передаваемого момента при включении; постоянством теплового режима при работе (обеспечиваемым отводом тепла от его деталей); минимальным моментом инерции ведомых деталей сцепления и связанных с ним деталей трансмиссии; хорошей уравновешенностью; постоянством нажимного усилия независимо от
степени износа трущихся поверхностей. Кроме того, фрикционные сцепления должны обеспечивать уменьшение вибраций и резонансных колебаний, передаваемых от двигателя, а также сохранять коэффициент трения при изменении температуры.
Стандартный тип сцепления – сухое, однодисковое, с упругим ведомым диском, снабженным гасителем крутильных колебаний, и с диафрагменной нажимной пружиной. Привод включения от педали к вилке сделан гидравлическим.
Собственно сцепление состоит из двух основных частей: нажимного диска в сборе с кожухом и ведомого диска, заключенных в отлитый из алюминиевого сплава картер.
Нажимной диск соединен с кожухом тремя стальными пластинами. Они расположены тангенциально и прикреплены одной стороной к кожуху,
а второй – к нажимному диску таким образом, чтобы при передаче крутящего момента от маховика к диску пружины работали на растяжение.
Благодаря упругим свойствам пластин, нажимной диск может перемещаться в
продольном направлении, т. е. к маховику (при включении сцепления) или от
маховика (при выключении сцепления).
Ведомый диск при монтаже сцепления своей ступицей надевается на шлицы
первичного вала. Его рабочая поверхность с наклепанными на неё с обеих сторон фрикционными накладками помещается между маховиком и нажимным диском, а ступица имеет возможность перемещаться по шлицам первичного вала коробки передач. При нажатии на педаль, когда пружина, опираясь на обращенное к маховику опорное кольцо, выгибается в обратную сторону, ее наружный край отходит от маховика, прекращая давление на нажимной диск. При помощи трех фиксаторов пружина, соединенная с нажимным диском, отводит его от ведомого диска .
Благодаря своей форме и установке между опорными кольцами диафрагменная
пружина при отсутствии внешнего воздействия нагружает нажимной диск, сжимая ведомый между ним и маховиком. При этом крутящий момент от маховика и постоянно связанного с ним через кожух сцепления и соединительные пластины нажимного диска передается через ведомый диск на первичный вал и далее через шестерни коробки передач. карданную передачу и задний мост подводится к ведущим колесам.
Выключение сцепления производится перемещением центральной части
диафрагменной пружины в сторону маховика; наружная часть пружины при этом удаляется от него и, увлекая за собой нажимной диск, освобождает ведомый от передачи крутящего момента. разъединяя трансмиссию.
Для устранения передачи крутильных колебаний коленчатого вала на коробку
передач и для уменьшения пиковых напряжений в элементах силовой передачи,
возникающих при резком изменении скоростного режима, ведомый диск соединен со ступицей при помощи гасителя колебаний (демпфера). Этот узел состоит из упругой муфты с шестью пружинами и фрикционного элемента.
Последний состоит из двух фрикционных колец, между поверхностями которых зажат фланец ступицы и кольцевой пружины сжимающей кольца для обеспечения необходимого момента трения.
Крутящий момент двигателя передается от фрикционных накладок и через заклепки ведомому диску и далее к ступице ведомого диска через демпферные пружины. При изменении передаваемого крутящего момента происходят угловые перемещения ведомого диска относительно его ступицы; направления этих перемещений взаимно противоположны, поэтому демпферные пружины, через которые передается вращение, сжимаясь и разжимаясь, поглощают часть энергии крутильных колебаний.
Фрикционный элемент, являющийся сухой дисковой муфтой, имеет определенный момент трения, в результате которого исключаются резонансные колебания и часть поглощаемой энергии крутильных колебаний превращается в тепловую, рассеиваемую в окружающее пространство.
Коробка передач.
Как известно, двигатели внутреннего сгорания развивают максимальную мощность только при вполне определенном и достаточно высоком числе оборотов. Для повышения тягового усилия на ведущих колесах автомобиля при невысоких скоростях движения возникает необходимость в увеличении передаточного отношения трансмиссии.
Поэтому все современные автомобили снабжены теми или иными устройствами, позволяющими при неизменном числе оборотов двигателя изменять число оборотов ведущих колес в процессе движения.
В настоящее время наилучшими механизмами такого рода, работающими с
наименьшими потерями. являются шестеренчатые многоступенчатые коробки передач.
В качестве примера рассмотрим трехходовую четырехступенчатую коробку передач с четырьмя передачами для движения вперед и одной – заднего хода.
Все четыре передачи переднего хода включаются с помощью синхронизаторов (с блокирующими конусными кольцами), облегчающих управление коробкой передач и обеспечивающих безударное включение шестерен.
Коробка передач имеет три вала: ведущий (или первичный), промежуточный и
ведомый (или вторичный). Для уменьшения шума работы шестерен, повышения
плавности зацепления и увеличения долговечности шестерни, находящиеся в
постоянном зацеплении, выполнены косозубыми. Шестерни заднего хода сделаны прямозубыми.
Характерной особенностью коробки передач является то, что I, II и III передачи имеют шестерни постоянного зацепления. При этом соответствующие шестерни вторичного вала могут на нем свободно вращаться, и при включении передачи соответствующая шестерня соединяется с валом посредством скользящих муфт синхронизаторов. Эти муфты перемещаются при помощи вилок включения передач. Вилок всего три. и поэтому коробка является трехходовой.
Коробка передач состоит из первичного , вторичного и промежуточного валов, картера и механизма переключения передач.
Первичный вал изготовлен как одно целое с шестерней постоянного зацепления. Он вращается на двух шариковых подшипниках, передний запрессован в гнездо торца коленчатого вала, задний подшипник помещен в картере коробки передач и уплотняется сальником.
Вторичный вал установлен в трех подшипниках. Передний игольчатый подшипник установлен в расточке первичного вала, средний подшипник шариковый, запрессован в гнездо картера коробки передач, задний подшипник, размещенный в гнезде задней крышки, уплотняется сальником. На вторичном валу свободно расположены шестерня первой передачи, шестерня второй передачи, шестерня третьей передачи; они находятся в постоянном зацеплении с одноименными шестернями промежуточного вала.
Cerelv 06-10-2019 Ответить

Скажу прямо, в прошлый раз я облажался. С самого начала цикла нужно было стремиться к тому, чтобы как можно раньше приступить к рассмотрению какого-нибудь реального танка. Для этого нужно понять принцип работы КПП (первые два поста), принцип синхронизации (третий пост), суть главного фрикциона и механизмов поворота (четвёртый пост). После этого пятым постом должно быть подробное описание трансмиссии какого-либо танка, ну а трёхвальные КПП можно было бы и на потом оставить.

Но вместо этого Т-34-76 мы пощупаем только в седьмой части, хотя могли бы сделать это уже вчера или сегодня. Жаждущий сладких хлебов и зрелищ зритель негодует.
Расцепление и сцепление двигателя с коробкой передач.
Представим, что будет, если двигатель жёстко соединить с коробкой передач, а коробку передач через бортовые редукторы к ведущим колёсам танка. Мы едем на 40-тонном гробу на второй передаче и решили перейти на третью. В момент переключения передачи окружные скорости шестерней должны выровняться, а это означает изменение скоростей вращения ведущего и ведомого валов КПП. Но как изменить скорости вращения валов, когда ведущий вал связан с двигателем, а ведомый будет продолжать вращаться из-за того, что 40-тонный танк движется по инерции? Каким-то жалким конусным синхронизатором 40-тонный танк не притормозить, равно как и двигатель.
Решение напрашивается само собой: если отключить коробку передач от двигателя, то относительно лёгкий ведущий вал будет вращаться по инерции. Его скорость можно без труда изменить конусным синхронизатором, что позволит произвести уравнивание окружных скоростей зубьев и безударно включить нужную передачу.
Но если мы добавим зубчатую муфту для расцепления двигателя, результат будет неудовлетворительным. В момент включения этой муфты всё равно произойдёт сильный удар, поскольку обороты коленвала и ведущего вала КПП обязательно не совпадут (как бы сейчас сказал Мерфи, если они могут отличаться, они обязательно будут разными). Помимо этой проблемы есть ещё одна, куда более серьёзная. Представим, что я напился и сел за рычаги танка. Ничего не соображая я еду вперёд, газую со всей силы и впиливаюсь в бетонный ДОТ. Как не трудно догадаться, ДОТ я никак с места не сдвину, потому танк оказывается неподвижным. Значит, ведущие колёса тоже перестают вращаться, а вместе с ними и валы КПП. Но двигатель-то работал и вращал валы со значительной силой! Поэтому в момент столкновения вся трансмиссия испытывает огромное напряжение, зубья шестерён крошатся, валы стремятся скручиваться, а двигатель тупо клинит. Вывод: нам нужно не только сцеплять и расцеплять двигатель, но и предохранять трансмиссию при движении танка. Кулачковой муфты или подвижной шестерни тут явно не достаточно.
Фрикционная муфта или просто фрикцион.
Разрешить эти проблемы можно с помощью муфты, передающей вращение посредством трения, то есть фрикционной муфты или просто фрикциона. Простейший фрикцион устроен следующим образом:

На ведущем валу неподвижно закреплён металлический диск. На ведомом валу также находится диск, который может скользить на шлицах. В разомкнутом состоянии между дисками есть зазор, поэтому ведущий вал вращается, а ведомый неподвижен. Если прижать один диск к другому с большой силой, то ведущий и ведомый валы начнут вращаться как одно целое. То есть во фрикционе вращение передаётся не при помощи зубьев или кулачков, а при помощи силы трения.
Предохранительная функция главного фрикциона.
Соединим двигатель с коробкой передач при помощи фрикциона, который называется главным. Повторим опыт с употреблением алкоголя и неаккуратным вождением танка. Что случится, если мы теперь впилимся в ДОТ? Ведущие колёса и связанные с ними валы и шестерни резко остановятся, остановится и ведомый диск фрикциона. Ведущий диск фрикциона сцеплен с маховиком двигателя, который имеет большой запас энергии. Двигатель стремится вращать ведущий диск фрикциона, ведомый же диск останется неподвижным, поэтому фрикцион начнёт пробуксовывать, а поломки не произойдёт. Конечно, диски будут интенсивно изнашиваться, но лучше износить и заменить один-единственный главный фрикцион, чем выбрасывать всю трансмиссию и двигатель в придачу.
Есть главный фрикцион и на автомобилях, автохолопы называют его сцеплением.
Работа фрикциона при начале движения.
Залезем в танк и заведём двигатель, который начнёт вращать ведущий вал КПП. Так как включена нейтральная передача, танк с места не сдвинется. Расцепим главный фрикцион, включим первую передачу и снова его сцепим. Танк плавно тронется с места. Плавное трогание – заслуга именно главного фрикциона.
Посмотрим, что происходит в момент включения фрикциона. Водитель плавно, но быстро отпускает педаль сцепления и ведомый диск прижимается к ведущему. В первый момент времени фрикцион практически полностью пробуксовывает. Мехвод продолжает плавно отпускать педаль и диски всё сильнее и сильнее прижимаются друг к другу, сила трения постепенно увеличивается, а скорость танка без рывка возрастает. Самое главное – не просто плавно нажимать и отжимать педаль, но ещё и делать это быстро, поскольку в противном случае фрикцион будет дольше пробуксовывать и, как следствие, сильнее изнашиваться и чрезмерно нагреваться.
Модель фрикциона из Лего.
От безделия и праздного бытия я соорудил из подручных деталей полнофункциональную модель фрикциона. Выглядит эта штука следующим образом:

Так как гладкие пластиковые поверхности постоянно пробуксовывают, в качестве дисков используются резиновые шины, обеспечивающие лучшее трение. На ведомом и ведущем валах посажены колёса, одно из которых подвижное, а другое неподвижное. Если нажать на рычаг, то колёса сцепятся и фрикцион включится:

За красной крышкой скрывается механизм включения и выключения фрикциона. Посмотрим, что там такое:

С рычагом связана пружина, которая прижимает чёрный нажимной диск к ведущему колесу, придавливая его к ведомому колесу.

Включим фрикцион. Нажимной диск сдвигается. Так как корпус снят, ось перекашивается. Так-то она через пластины прижималось к стенкам корпуса:

Теперь осталось соединить фрикцион с коробкой передач (кот решил понюхать валы, мало ли что не так):

В настоящих фрикционах используется несколько пружин, равномерно прижимающих один диск к другому. У меня была только одна пружина, поэтому неизбежный перекос пришлось компенсировать направляющими плоскостями и массивным корпусом. Другое отличие настоящих фрикционов от моего поделия заключается в том, что прижимной диск вращается вместе с прижимающимся диском, у меня же он неподвижный. Это приводит к трению между прижимаемым колесом и диском, которое съедает часть силы. И хотя конструкция моя выглядит хлипкой, она на удивление надёжна и работоспособна. Я долго туда-сюда двигал рычаг насилуя механизм, но даже после всех экзекуций фрикцион продолжал работать без сбоев. Да и прижимной силы хватает для того, чтобы в штатном режиме работы вращение передавалось вообще без пробуксовок.
Настоящий фрикцион.
А вот так выглядит настоящая конструкция.

Не трудно разобрать, что ведомый диск зажимается между маховиком и нажимным диском. Нажимной и ведомый диски отходят под воздействием чашки с шариками, к которой подведён рычаг управления, тяга от которого идёт к педали сцепления.
Многодисковые фрикционы.
Если взять только два стальных диска, то возникающей между ними силы трения не хватит для движения не то, что танка, даже трактора. Увеличивать силу сжатия дисков нерационально, так как в этом случае фрикцион очень трудно будет выключить.
Силу трения увеличивают двумя способами. Во-первых, на диски приклёпывают накладки из материалов, значительно повышающих силу трения, которые называются фрикционными накладками. В моей модели резина служит своего рода накладкой на пластиковые диски. Во-вторых, вместо однодисковых применяют многодисковые фрикционы. В рассмотренных выше фрикционах был только один ведущий диск, но их можно сделать много. Вот так выглядит схема многодискового главного фрикциона танка Пантера:

1 – ведущий вал; 2 – картер фрикциона; 3 – ведущий барабан; 4 – ведомые диски; 5 – нажимной диск; 6 – нажимные рычаги; 7 – опорная муфта (регулировочная); 8 – нажимная пружина; 9 – вал, передающий крутящий момент на поворотный механизм; 10 – скользящая муфта выключения фрикциона; 11 – ведомые диски; 12 – ведомый вал фрикциона.
Но и это не предел совершенства. Если погрузить фрикцион в масло, то оно будет эффективно отводить тепло и уменьшать износ дисков. Конечно, сила трения снизится, но это можно скомпенсировать фрикционными накладками и многодисковой схемой.
Беспружинный фрикцион.
Нажатие на педаль сцепления требует значительных усилий. Облегчить труд мехвода можно при помощи гидравлического привода:

В принципе, раз для выключения фрикциона используется давление жидкости, то можно сделать ещё один шаг и вообще отказаться от пружин. Такой фрикцион называется беспружинным, а сжатие дисков осуществляет гидравлика:

Достоинство такой схемы заключается в удобстве управления. Кроме того, привод к фрикциону не требует регулировки, поскольку нужное давление обеспечивается редукционным клапаном.
Ну а на сегодня всё. В следующий раз поговорим о механизмах поворота, тормозах и, если хватит места, о заднем ходе.
Bandi 06-10-2019 Ответить

Автоматическая коробка передач (сокращенное название АКПП, обиходное название – коробка-автомат) является самым распространенным устройством изменения крутящего момента, применяемым в автоматической трансмиссии автомобиля.
Улучшение эксплуатационных качеств современного автомобиля привело к значительному усложнению его конструкции. А оснащение автомобилей автоматической трансмиссией позволило резко снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения, что также благоприятно отразилось на ходовой части, двигателе и скоростных качествах автомобиля. Надежность и простота эксплуатации определили дальнейшее широкое использование этого изобретения. В настоящее время автоматические трансмиссии применяются и на легковых, и на полно приводных автомобилях, и даже на грузовом транспорте. При использовании транспортного средства с ручным управлением, для поддержания необходимой скорости, водителю необходимо часто пользоваться рычагом переключения передач. По этой причине он обязан постоянно следить за нагрузкой двигателя и скоростью автомобиля. Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения транспортного средства и желаний водителя. [1]
В промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач, установлен гидротрансформатор, который выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет довольно высокие нагрузки и вращается с достаточно большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля. Поэтому является неверным мнение о том, что автомобиль, оснащенный автоматической трансмиссией, можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его до высокой скорости. Шестеренчатый насос получает энергию только от двигателя, и если двигатель не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель – вращаться. В корпусе самой коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других сервисных устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля. Особое внимание следует уделить узлу управления и контроля. Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки. Клапанная коробка представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.[2]
Жидкостью, используемой в автоматической трансмиссии, выполняются самые разнообразные функции: передача крутящего момента в гидротрансформаторе от двигателя в коробку передач, обеспечение функционирования системы управления и контроля, работа фрикционных блоков, смазка и охлаждение трущихся деталей и т.п. Поэтому в автоматической коробке передач применяется специальное высококачественное минеральное масло, получаемое из нефти и смешанное с несколькими особыми добавками. Это масло называется смазочной гидравлической трансмиссионной жидкостью. Использование иных типов масел снижает эксплуатационные характеристики и зачастую приводит к отказу автоматической трансмиссии. Тип используемой трансмиссионной жидкости, как правило, указан на масляном щупе коробки передач или в сертификате качества автомобиля. Для обеспечения правильного функционирования коробки передач и ее долговечности необходимо поддерживать оптимальный уровень и обновлять жидкость по мере ее использования. Срок эксплуатации трансмиссионной жидкости указан на упаковке или в сертификате качества на саму жидкость. Однако опыт эксплуатации показывает, что средняя периодичность ее замены составляет около 30-40 тыс. километров. На старых машинах эта цифра уменьшается до 15-20 тыс.км. Это объясняется еще и тем, что подержанные автомобили сильно изношены и эксплуатируются в жестких условиях. Кроме того, часть жидкости остается в гидротрансформаторе, клапанной коробке, насосе и других полостях, поэтому можно сменить только половину используемого объема, т.е. происходит только обновление жидкости, а не замена.[3]
Фрикционы и стальные диски – элемент автоматической коробки, который служит для включения сцепления и передачи крутящего момента. Состоит из стального диска, на который наклеена фрикционная накладка. Это – наиболее популярный расходный материал при ремонте АКПП
– Если сгорели или износились фрикционы только одного пакета сцепления, а масло при этом не пахло горелым, то имеет смысл заменить только изношенные фрикционы. Тогда заказывают только 3-6 нужных фрикционов. Остальные фрикционы проверяются на повреждения и толщину накладки и если зазоры между фрикционами в допуске, то могут штатно работать еще долго. [4]
– Если сгорели фрикционы нескольких пакетов, а с ними вместе и часть стальных дисков, то положено заменить весь Комплект фрикционов и тормозные ленты. В многих американских штатах законом обязывают менять все фрикционные диски и тормозные ленты, если сгоревшая коробка пришла в капремонт, под угрозой лишения лицензии. Фрикционы горят раньше срока (а рассчитаны они обычно на весь срок службы трансмиссии) не потому что “слабые” или дешевые, а из-за масляного голодания. Когда из-за потерь давления в линии поршни недожимают фрикционы друг к другу. Поэтому ставить “усиленные” фрикционы не заменив всех прокладок и колец в линии – это гарантировать скоре сгорание “усиленных” фрикционов.
Фрикционы работают в паре со стальными дисками по аналогии со сцеплением МКП. Прижимаясь к стальным дискам, они соединяют два вращающихся вала АКПП. Фрикционы собраны в Барабан (который еще называют Корзиной сцепления) и он имеет два состояния: “рабочее” – заблокированное, когда фрикционы сжаты со стальными дисками через поршень и “свободное” – когда между фрикционами остается рабочий зазор и сцепления нет. В разомкнутом состоянии фрикционы со стальными дисками вращаются с разными скоростями.
Гидроблок, с помощью соленоидов электроклапанов гидравликой нажимает на поршни барабанов, сжимая фрикционы с стальными дисками одних пакетов и сбрасывая давление позволяет пружинам разжимать фрикционы в других пакетах.
С тех пор как в конце 20-го века появились PWM соленоиды-электрорегуляторы, которые умеют закрывать-открывать канал гидроблока с множеством промежуточных значений (типа включателя света – реостата, которым можно сделать свет в комнате поярче и потише), это стали использовать сначала для принудительной блокировки гидротрансформатора а затем и для более мягкого переключения скоростей пакетами сцепления.
Это дало возможность сделать переключения практически бесступенчатыми. Считается, что разрыв мощности при переключении скоростей меньше 0.25 – 0.20 секунды незаметен для водителя. А учитывая, что у 6-ти ступенчатых АКПП разница между передаточными числами сведена к минимуму, то фактически по комфортности 6-ти и 8-ми ступенчатые АКПП сравнялись со своими конструктивными конкурентами – Вариаторами и преселективными коробками ДСГ.
Но за это преимущество приходится платить ускоренным износом фрикционов. В первую очередь – фрикционов Гидротрансформатора.
Фрикционы работающие не в режиме “он-офф” а в режиме короткого (или длинного) проскальзывания теперь должны соответствовать совсем другим требованиям:
Если раньше фрикцион Он-Офф должен был моментально “склеиваться” со стальной поверхностью для быстрой блокировки, то в случае “управляемого проскальзывания” он наоборот должен как тормозная колодка колеса плавно притормаживать, не допуская резких блокировок колеса. Но в отличии от тормозной колодки между фрикционом и сталью корпуса здесь вместо несгораемого воздуха находится масло.[5]
Разработано несколько типов карбоновых и кевларовых фрикционов (слева) для ГДТ, под разные задачи и требования программистов. И современные “несменяемые” масла (синтетика) теперь имеют температуру вспышки гораздо выше, чем у традиционных полусинтетических. Но это не решает проблему горелого масла, а лишь отдаляет.
Все равно на водителях остается ответственность следить за износом фрикционов через загрязнение масла. Если масло загрязняется слишком быстро, то это говорит о том, что самые быстро изнашиваемые фрикционы (обычно это в ГДТ) съедены и пора их менять.[6]
Библиографический список:
1.А.Дынько. Ремонт и обслуживание легкового автомобиля. //М.: Континент-Пресс, Рипол Классик, 2005. – 480 с.
2.С.В. Брызгалов. М.В. Васильев, А.М. Петров. Kia Sorento. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту// М.: Третий Рим, 2012. – 320 с.
3.Mercedes-Benz E-Class W211. Руководство по эксплуатации, обслуживанию и ремонту. // М.: Автолитература, 2009. – 384 с.
3. http://www.freepatent.ruURL:http://www.freepatent.ru/patents/2508973(дата обращения: 24.09.2016)
4. http://motoua.net URL:http://motoua.net/forum/index.php?showtopic=3919 (дата обращения: 24.09.2016)
5. http://www.autoprospect.ru/URL:http://www.autoprospect.ru/izh/2717-oda/3-1-3-remont-scepleniya.html(дата обращения: 24.09.2016)
6. http://moskvich.avtobookclub.ru/page-99.html URL: http://moskvich.avtobookclub.ru/page-99.html (дата обращения 24.09.2016)
Perilore 06-10-2019 Ответить

Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи
вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное)
между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми
один к другому.
Фрикционные передачи состоят из
двух катков (рис.9.1): ведущего 1 и ведомого 2, которые прижимаются один
к другому силой

(на рисунке — пружиной), так что сила трения

в месте контакта
катков достаточна для передаваемой окружной силы

.

Рис.9.1.
Цилиндрическая фрикционная передача:
1 — ведущий каток; 2 — ведомый каток
Условие работоспособности передачи:

(1)
Нарушение условия (1) приводит к буксованию и
быстрому износу катков. Для того чтобы передать заданное окружное усилие

, фрикционные катки надо прижать друг к другу усилием

так, чтобы возникающая
при этом сила трения

была бы больше силы

на величину
коэффициента запаса сцепления

, который принимают
равным

= 1,25…2,0.
Значения
коэффициента трения между катками в среднем:
– сталь или
чугун по коже или ферродо насухо f = 0,3;
– то же в
масле f = 0,1;
– сталь или
чугун по стали или чугуну
насухо f =
0,15;
– то же в
масле f = 0,07.
Подставив эти
значения в уравнение, можно убедиться в том, что усилие прижатия фрикционных
катков во много раз превышает передаваемое окружное усилие.
Фрикционные
передачи классифицируют по следующим признакам:
1. По
назначению:
– с
нерегулируемым передаточным числом (рис.9.1-9.3);
– с бесступенчатым (плавным) регулированием
передаточного числа (вариаторы).

Рис.9.2.
Цилиндрическая фрикционная
передача
с катками клинчатой формы

Рис.9.3.
Коническая фрикционная передача
2. По
взаимному расположению осей валов:
– цилиндрические или
конусные с параллельными осями (рис.9.1, 9.2);
– конические с
пересекающимися осями (рис.9.3).
3. В
зависимости от условий работы:
– открытые (работают
всухую);
– закрытые (работают в
масляной ванне).
В открытых
фрикционных передачах коэффициент трения

выше, прижимное усилие
катков Fn меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна
обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает
долговечность передачи.
4. По
принципу действия:
– нереверсивные (рис.9.1-9.3);
– реверсивные.
5. Различают
также передачи с постоянным или автоматическим регулируемым прижатием катков, с
промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него.
Достоинства
фрикционных передач:
– простота
конструкции и обслуживания;
– плавность
передачи движения и регулирования скорости и бесшумность работы;
– большие
кинематические возможности (преобразование вращательного движения в
поступательное, бесступенчатое изменение скорости, возможность реверсирования
на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки);
– за счет
возможностей пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами.
Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества –
появляются лыски на катках, неравномерно
срабатываются фрикционные поверхности и т.д. Поэтому использовать пробуксовку
как предохранительное средство не рекомендуется;
– отсутствие
мёртвого хода при реверсе передачи;
– равномерность вращения, что удобно для
приборов;
– возможность
бесступенчатого регулирования передаточного числа, причем на ходу, без
остановки передачи.

Недостатки
фрикционных передач:
–
непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания;
–
незначительная передаваемая мощность (открытые передачи – до 10-20 кВт;
закрытые – до 200-300 кВт);
– для открытых
передач сравнительно низкий КПД;
– большое и
неравномерное изнашивание катков при буксовании;
–
необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными
устройствами (это делает передачу громоздкой);
– для силовых
открытых передач незначительная окружная скорость (

7 – 10 м/с);
– большие
нагрузки на валы и подшипники от прижимной силы

, что увеличивает их размеры и делает передачу громоздкой.
Этот недостаток ограничивает величину передаваемой мощности;
– большие
потери на трение.
Применение.
Фрикционные передачи с нерегулируемым передаточным числом в
машиностроении применяются сравнительно редко, например, во фрикционных
прессах, молотах, лебедках, буровой технике и т.п.). В качестве силовых
передач они громоздки и малонадежны. Эти передачи применяются преимущественно в
приборах, где требуется плавность и бесшумность работы (магнитофоны, проигрыватели,
спидометры и т. п.). Они уступают зубчатым передачам в несущей способности.
Зато фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием скорости – вариаторы
– широко применяются в различных машинах, например, в металлорежущих станках, в
текстильных и транспортирующих машинах и т. д. Зубчатые передачи не
позволяют такого регулирования. На практике широко применяют реверсивные
фрикционные передачи винтовых прессов, передачи колесо — рельс и колесо —
дорожное полотно самоходного транспорта. Фрикционные передачи предназначены для
мощностей, не превышающих 20 кВт, окружная скорость катков допускается до 25 м/с.
Геометрические параметры, кинематические и силовые соотношения во фрикционных передачах
Основные геометрические
параметры фрикционной передачи:
D1 и D2 — диаметры ведущего и ведомого катков;
а — межосевое расстояние;
b — ширина катка;
d1
и d2 —
диаметры валов ведущего и ведомого катков (рис.9.4). Методика определения диаметров катков D1, D2 и
их ширины, как относящихся к параметрам фрикционной передачи,
рассмотрена в настоящей главе. Диаметры
валов d1 и d2 рассчитывают по известным формулам курса «Сопротивление материалов».

Рис.9.4. Геометрические параметры фрикционных
передач
Передаточное
число.
Если допустить, что во фрикционной передаче скольжение
отсутствует, то окружные скорости катков будут равны, т. е.
. Для
передачи, показанной на рис.1:

;

.
Приравнивая
правые части равенств, получим
или

. Отсюда

,
где

— передаточное
число.
В
действительности скольжение между катками есть, т. е.

. Величина скольжения оценивается коэффициентом
скольжения

;
= 0,005
? 0,03 (здесь

— теоретическая
угловая скорость).
Передаточное
отношение фрикционной передачи с
учетом скольжения

Для передачи
движения между валами с пересекающимися осями используют коническую фрикционную
передачу. Угол

между осями валов
обычно составляет 900. В этом случае передаточное отношение без
учета скольжения

.
КПД фрикционных
передач зависит от следующих потерь:
–
связанных с использованием катков, имеющих формы, не позволяющие им
перекатываться один по другому без проскальзывания; это отчетливо видно,
например, в передаче с клиновыми катками и лобовом вариаторе;
–
проскальзывания, обусловленного масляной пленкой на рабочих поверхностях и т.
д.;
–
трения качения, вызванного деформацией поверхностей катков в зоне контакта;
– в подшипниках. Потери в подшипниках зависят
от величины нагрузки на валы, которая определяется прижимным усилием F

.
КПД
фрикционной передачи определяют по формуле

где

— сумма относительных потерь.
Для закрытых фрикционных
передач

= 0,88 – 0,93, для открытых

= 0,68 – 0,86.
Цилиндрическая фрикционная передача. Устройство, основные геометрические и силовые соотношения
Фрикционную передачу с параллельными осями валов и с
рабочими поверхностями цилиндрической формы называют цилиндрической. Простейшая
фрикционная передача с гладкими катками и постоянным передаточным числом
показана на рис.9.1.
Один
вал диаметром dx устанавливают на
неподвижных подшипниках, подшипники другого вала диаметром d2 — плавающие. Катки 1 и 2 закрепляют на валах с
помощью шпонок и прижимают один к другому специальным устройством с силой Fr. Цилиндрические
фрикционные передачи с гладкими катками применяют для передачи небольшой
мощности (в машиностроении до 10 кВт); эти передачи находят широкое применение
в приборостроении. Для одноступенчатых силовых цилиндрических фрикционных
передач рекомендуется

.
В
некоторых случаях применяется цилиндрическая фрикционная передача с катками клинчатой формы (см.
рис.9.2).
В
передачах с клинчатыми катками при данной силе Fr прижатия
одного катка к другому нормальные силы между рабочими поверхностями, a следовательно,
и силы трения значительно больше, чем в передачах с гладкими катками (тем
большие, чем меньше угол клина).
Это
позволяет снизить в передачах с клинчатыми катками силу Fr в 2—3
раза.
Число
клиновых выступов для катков принимают равным z = 3-5
(рис.9.5). При z> 5 условие равномерного прилегания всех рабочих поверхностей
таких катков ухудшается.
Цилиндрические фрикционные передачи могут быть выполнены с гладкими, выпуклыми и
выпукло-вогнутыми катками (рис. 9.6, а, б, в). Имеются
и другие конструктивные разновидности фрикционных цилиндрических передач.

Рис.9.5. Катки
клинчатой передачи

а) б) в)
Рис.9.6. Типы катков: a — гладкие катки:
б
— выпуклые катки: в — выпукло-вогнутые
катки
Геометрические параметры передачи (см. рис. 9.4).
Межосевое
расстояние
.
Диаметр
ведущего катка

.
Диаметр
ведомого катка

.
Рабочая
ширина обода катка

,
где

= 0,2 – 0,4 — коэффициент ширины обода катка по межосевому
расстоянию.
Для
компенсации неточности монтажа на практике ширину малого катка (см. рис.9.1)
принимают, мм:

.
Силы в передаче.
Для
обеспечения работоспособности фрикционных передач необходимо прижать катки
(см. рис.9.4) силой нажатия

таким
образом, чтобы соблюдалось условие (1), т. е.

где

— максимальная сила трения;

— передаваемая
окружная сила;

— коэффициент трения (выбирается по
табл.1). Отсюда сила нажатия

или

,
(2)
где

— коэффициент запаса сцепления; вводится для
предупреждения пробуксовки от перегрузок в период пуска передачи (для силовых
передач

= 1,25 – 1,5;
для передач приборов

= 3 – 5).
По
схеме, показанной на рис.9.4,
.                                                             (3)
Подставив
формулу (3) в формулу (2), определим силу нажатия

.
На
практике применяют два способа прижатия катков: постоянной силой и автоматическое. Постоянная по значению прижимная сила катков допустима при
передаче постоянной нагрузки. При переменной нагрузке прижатие катков должно
изменяться автоматически — пропорционально изменению передаваемого вращающего
момента. В этом случае снижаются потери на трение, повышается долговечность
передачи.
В первом
случае сила прижатия, осуществляемая обычно с помощью пружин, в процессе paботы
изменена быть не может; во втором случае сила прижатия изменяется с изменением
нагрузки, что положительно, сказывается на качественных характеристиках
передачи. Однако применение специальных нажимных устройств (например, шариковое
самозатягивающее устройство) усложняет конструкцию.
Один каток к другому
может быть прижат:
–
предварительно затянутыми пружинами (в передачах, предназначенных для работы
при небольших нагрузках);
–
гидроцилиндрами (при передаче больших нагрузок);
– собственной
массой машины или узла;
– через
систему рычагов с помощью перечисленных выше средств;
– центробежной
силой (в случае сложного движения катков в планетарных системах).
Скольжение во фрикционных передачах
Скольжение является
причиной износа, уменьшения КПД и непостоянства передаточного отношения во
фрикционных передачах. Различают три вида скольжения: буксование, упругое
скольжение, геометрическое скольжение.
Буксование
наступает при перегрузках, когда не
соблюдается условие (1). При буксовании ведомый каток останавливается, а
ведущий скользит по нему, вызывая местный износ или задир поверхности.
Нарушение геометрической формы и качества
поверхности катков выводит передачу из строя. Поэтому при проектировании
следует принимать достаточный запас сцепления К
и не допускать использования фрикционной передачи в качестве
предохранительного устройства от перегрузки.
Упругое скольжение
связано с упругими деформациями в зоне контакта. Величина этого
скольжения невелика и обычно не превышает 0,2% для стальных катков и 1% для
текстолита по стали. Это
можно объяснить на примере цилиндрической передачи. Если бы катки были
абсолютно жесткими, то первоначальный контакт по линии оставался бы таким и под
нагрузкой. При этом окружные скорости по линии контакта равны и скольжения не
происходит. При упругих телах первоначальный контакт по линии переходит под нагрузкой в контакт по некоторой площадке. Равенство
окружных скоростей соблюдается только в точках, расположенных на одной из линий
этой площадки. Во всех других точках происходит скольжение.
Геометрическое скольжение. Помимо
упругого скольжения катков, которое возникает так же, как и в ременных
передачах, во фрикционных передачах может иметь место еще геометрическое
скольжение вследствие разности скоростей ведущего и ведомого катков по длине
контакта b.
Геометрическое скольжение не позволяет катки делать широкими, вследствие чего в
передаче возникают большие контактные напряжения, ограничивающие передаваемую
мощность. Геометрическое скольжение является основной причиной износа рабочих
поверхностей фрикционных передач.
Примером
геометрического скольжения могут служить фрикционные передачи с клинчатыми
катками.

                                       Рис.9.7
Допустим, что на линии контакта

есть некоторая точка

(рис.9.7), на которой
скорости обоих колёс одинаковы, то есть

. На самой линии контакта

, на всём её протяжении, кроме точки

, линейные скорости колёс различны, то есть

и

. Таким образом, везде происходит относительное скольжение,
что приводит к нагреву и износу сопряжённых конусных поверхностей, что, в свою
очередь, понижает коэффициент полезного действия передачи. Чтобы
избежать этого не следует делать общую образующую

больших размеров.
Необходимо уметь находить оптимальный размер образующей

.
Явление, где
на сопряжённых поверхностях векторы линейных скоростей в одних и тех же точках
различны, что связано с геометрией формы, принято называть геометрическим скольжением.
Его следует избегать, однако это не всегда удаётся.
Широкое применение нашли
фрикционные вариаторы, работающие в масле. Хотя при этом коэффициент трения ниже
и сила прижатия больше, однако скольжение в этом
случае менее опасно: наличие масла уменьшает износ, способствует лучшему
охлаждению катков, приближая условия работы катков к работе зубьев зубчатой
закрытой передачи.
Коническая фрикционная передача. Устройство и основные геометрические соотношения
Фрикционную передачу с пересекающимися
валами и катками, рабочие поверхности которых конические, называют фрикционной конической передачей. На рис. 9.8 показана фрикционная коническая передача с
нерегулируемым передаточным числом. Ее устройство аналогично цилиндрической фрикционной
передаче. Прижимной каток
конической   передачи обычно меньший, так как при этом необходима меньшая
сила нажатия. Угол
между
осями валов (рис. 9.8) может быть различным. Как правило, межосевой угол передачи

Как называется главный диск в коробках передачах с фрикционными накладками?

16 ответов на вопрос “Как называется главный диск в коробках передачах с фрикционными накладками?”

Добавить ответ Отменить ответ