Что такое фрикционная передача

Что такое Фрикционная Передача

что такое фрикционная передача

Фрикционная Передача — (от лат. frictio — трение) — устройство для передачивращательного движения от одного вала к другому за счет сил трения,возникающих между цилиндрами, дисками или конусами, насаженными на валы.

Определение «Фрикционная Передача» по БСЭ:

Фрикционная передача (от лат. frictio, родительный падеж frictionis — трение)
механическая Передача, в которой движение передаётся или преобразовывается с помощью сил трения между телами качения — цилиндрами, конусами и т.д., прижимаемыми друг к другу. Ф. п. применяют для передачи движения между валами с параллельными (рис., а) и пересекающимися осями, для преобразования вращательного движения в винтовое (рис.

, б) и вращательного в поступательное (рис., в). Ф. п. выполняют с постоянным и переменным передаточным отношением. Достоинства Ф. п.: простота изготовления тел качения, равномерность вращения, возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения.
Недостатки: большие нагрузки на валы и опоры, необходимость нажимных устройств для прижатия тел качения друг к другу, отсутствие жёсткой кинематической связи. Ф. п.

с постоянным передаточным отношением применяют в приборах, т.к. создание небольших потребных сил сжатия тел качения не вызывает трудностей. Широко распространены передачи колесо — рельс и колесо — дорожное полотно в самоходном транспорте (рис., г). В машиностроении чаще всего применяют Ф. п. с переменным передаточным отношением для бесступенчатого регулирования скорости — бесступенчатые Ф. п.

По форме основного тела качения (у которого меняется радиус качения) бесступенчатые Ф. п. делят на дисковые (лобовые), конусные, шаровые и торовые (см. Бесступенчатая передача).
Ф. п. выполняют для мощностей от ничтожно малых значений (в приборах) до сотен квт, обычно до 20 квт. Передаточное отношение в силовых передачах до 1/7, при разгруженных валах до 1/15, в ручных передачах приборов до 1/25.

Наибольший диапазон регулирования простых бесступенчатых Ф. п. (с двумя телами качения) до 5, сдвоенных (с промежуточными телами качения) до 15, обычно 4-8. Прижатие тел качения в простых Ф. п. осуществляется постоянной силой, в более сложных — силой, возрастающей с ростом передаваемого момента благодаря клиновому механизму самозатягивания.

Форму тел качения выбирают из условия уменьшения или устранения скольжения, зависящего от разности линейных скоростей соприкасающихся тел.
Пары качения изготовляют из закалённых до высокой твёрдости сталей для передач, преимущественно работающих в масле (требуют высокой точности изготовления). из стали и пластмассы (текстолит или специальные фрикционные пластмассы) — для передач, работающих всухую.Лит.: Пронин Б. А.

, Ревков Г. А., Бесступенчатые клиноремённые и фрикционные передачи (вариаторы), 2 изд., М., 1967. Решетов Д. Н., Детали машин, 3 изд., М., 1974.Д. Н. Решетов.

Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением: а — с параллельными осями для передачи вращательного движения. б — для преобразования вращательного движения в винтовое. в и г — для преобразования вращательного движения в поступательное.

Источник: https://xn----7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai/frikcionnaya-peredacha.html

Фрикционы (фрикционные диски)

что такое фрикционная передача

Фрикционы (фрикционные диски, пакеты фрикционов) — элементы сцепления между передачами в устройстве АКПП, необходимые для включения и передачи крутящего момента. Фрикцион состоит из основы (стального диска). На указанный диск наклеена специальная фрикционная накладка.

Основной задачей фрикционов является смыкание (сжатие) и размыкание (разжатие) в строго определенный момент, благодаря чему нужная шестерня КПП, которая соответствует той или иной передаче,  останавливается или начинает вращаться. Фрикционы сжимаются и разжимаются под давлением трансмиссионной жидкости ATF.

Устройство фрикционных дисков АКПП и принцип работы

Прежде всего, бывает два вида фрикционов:

  • металлические диски с фрикционной накладкой, которые находятся в зацеплении с корпусом автоматической коробки. Такие фрикционы неподвижны.
  • мягкие фрикционы, вращающиеся одновременно с солнечными шестернями. Такие фрикционы изготовлены из мягкого материала (например, прессованный картон) и имеют упрочняющее напыление (графитовое и т.д.)

Различные АКПП могут иметь разные типы фрикционов. Например, в автоматических коробках, произведенных в 20-м веке и которые сегодня устарели, фрикционные диски односторонние, без накладок. Фактически это означает, что диска два, причем один стальной, а другой картонный.

Более современные типы АКПП получили доработанные фрикционные диски с наладками, в результате чего увеличен ресурс фрикционов, улучшено теплоотведение и т.д. Набирают фрикционные диски так называемыми «пакетами» (пакет фрикционов), когда один диск из металла, а другой из мягкого материала. Указанные пары дублируются по нескольку раз, чтобы образовать готовый пакет. Например, простой 4-х ступенчатый автомат имеет 2 или 3 набора фрикционов.

Если говорить о принципах работы, нужно понимать, что в устройстве АКПП применяется так называемая планетарная передача. Итак, в двух словах, когда передача выключена, фрикционные диски вращаются без ограничений, то есть они не зажаты по причине отсутствия давления масла.

Однако в момент включения передачи трансмиссионная жидкость ATF под давлением проходит по каналам гидроблока, в результате чего диски сжимаются (фрикционы плотно прижаты друг к другу). В результате подключается нужная шестерня, при этом остальные  шестерни в АКПП останавливаются.

Срок службы фрикционов и основные поломки

Многие автолюбители хорошо знают, что наиболее распространенной неисправностью коробки — автомат является износ фрикционных дисков (износ фрикционов). При этом избежать такого износа невозможно, однако грамотное обслуживание и эксплуатация АКПП позволяет увеличить ресурс  пакетов фрикционов до 250-400 тыс. км. пробега.

Для этого необходимо своевременно менять масло в коробке автомат (каждые 40-50 тыс. км.), следить за уровнем масла в коробке, не допускать перегревов, не буксовать на машине с АКПП и т.д. Если же фрикционные диски  вышли из строя, как правило, можно услышать, что фрикционы сгорели. На практике это проявляется таким образом, что передачи АКПП не включаются, передачи пробуксовывают и т.д. Давайте разбираться.

Итак, сами фрикционные диски вполне могут служить долго (вполне реален показатель пробега около 500 тыс. км.), так как вращаются указанные диски в масле. Так вот, именно от состояния масла в значительной степени зависит их ресурс. Если не менять масло в автомате и масляный фильтр, и при этом подвергать  трансмиссию серьезным нагрузкам, вполне реально, что фрикционы также выйдут из строя уже к 80-150 тыс. км.

Причина — потеря свойств масла АТФ и старение, снижение давления, загрязнение самой жидкости продуктами износа КПП, проблемы с каналами гидроблока, соленоидами и т.д. В совокупности давление масла на фрикционы упадет, сжатие не будет таким эффективным и фрикционные диски в этом случае буксуют.

Получается, от трения они нагреваются и «подгорают», происходит разрушение фрикционных пакетов. Зачастую запах гари можно также заметить при анализе жидкости ATF, когда масло в коробке автомат пахнет горелым именно по причине проскальзывания и подгорания фрикционов.

Что в итоге

Как видно, фрикционные диски АКПП являются неким подобием сцепления в МКПП. При этом элемент достаточно надежен, однако только в том случае, если с давлением масла в коробке «автомат» все в порядке и сама жидкость чистая.

Снижение  давления обычно происходит в случаях, когда:

  • уровень масла (ATF) в коробке не соответствует норме;
  • сама трансмиссионная жидкость потеряла свои свойства и/или сильно загрязнена;
  • возникли проблемы с маслонасосом, снижена пропускная способность фильтра масла АКПП или масляного радиатора;
  • забиты каналы гидроблока, некорректно работают соленоиды и т.п.

При наличии подобных неполадок передачи могут переключаться рывками, автомат пинается. Как правило, если проблеме не уделить внимания, первыми из строя выходят  фрикционные диски, фрикционы проскальзывают и горят. В результате масло ATF в АКПП пахнет горелым, меняется цвет масла в коробке автомат и т.д.

Для решения проблемы в одних случаях может быть достаточно промывки масляного радиатора, замены масла в коробке автомат, а также масляного фильтра. В других ситуациях может потребоваться разборка АКПП для замены пакетов фрикционов, промывки каналов гидроблока, проверки работоспособности соленоидов.

Так или иначе, при выявлении первых признаков проскальзывания фрикционов, необходимо прекратить эксплуатацию ТС и доставить автомобиль на СТО с целью проведения углубленной диагностики АКПП.
    

Источник: http://KrutiMotor.ru/friktsiony-friktsionnye-diski-ustrojstvo-printsip-raboty/

Особенности работы фрикционов АКПП

что такое фрикционная передача

В автосфере принято считать, что одной из частых поломок автоматической коробки передач (АКПП) является проблема фрикционных дисков, а именно их износ. Причём такое происходит даже, если водитель тщательно ухаживает за своим автомобилем, своевременно меняя масло.

Как выглядит АКПП в разрезе

При данной проблеме наблюдается нарушения работы передач АКПП. Многие водители и не догадываются, что фрикционы важны для коробки передач в целом. Данная статья поможет разобраться, что такое фрикционы АКПП, особенности их работы и какие могут быть причины, приводящие к их выходу.

Фрикционы АКПП что это такое

Фрикционы АКПП представляют собой устройство, относящееся к сцеплению передач и играющее важную роль во время включения, а также передачи крутящего момента. В один момент эти элементы осуществляют смыкание, что выполняется с помощью масляного давления, это в свою очередь приводит к остановке шестерни, когда это необходимо. В другой момент происходит их размыкание, и шестерня снова начинает работать.

Устройство

Фрикционы делятся на следующие типы:

  • Односторонние. Такие устройства с одной стороны стальные, а с другой имеется специальная накладка. Обычно эти фрикционы можно встретить в старых АКПП.
  • Двухсторонние. Считаются наиболее популярными элементами. Для их изготовления используют прочный металлический сплав. Благодаря впитыванию масла накладками, выполняется эффективный тепловой отвод от дисков, которые в рабочем состоянии активно нагреваются. Такие накладки могут быть изготовлены из различных материалов, но чаще всего производители отдают предпочтение графитовому волокну. Это обусловлено его возможностью на протяжении длительного времени сохранять рабочие особенности. Помимо поглощения тепла, данные накладки даже во время воздействия экстремальной температуры не пригорают. Помимо этого, графитовые накладки продлевают срок службы дисков.

Важно отметить, что купить накладки водитель может самостоятельно и установить их без какой-либо посторонней помощи.

Фрикционы, расположенные внутри АКПП Nissan

Диски делятся также на металлические и мягкие. Первые сцепляются с корпусом коробки автомат, а вторые осуществляют вращение одновременно с шестернями. Для второго вида раньше применяли прессованный картон, но сейчас больше используют графитовой напыление.

Принцип работы

При выключенной коробке передач, происходит свободное вращение дисков, так как в это время отсутствует давление насоса, а сами фрикционы не зажаты. Но когда происходит включение коробки передач, масляным насосом создается давление, которое с помощью гидроблока направляется к специальному каналу и диски начинают прижиматься друг к другу. Это активизирует работу необходимой шестерни, в то время как другие вынуждены остановиться.

Ресурс фрикционных дисков

Автоматические фрикционные диски характеризуются большим сроком эксплуатации, на это влияет вращение в масляной жидкости. Точных цифр ресурса нет, но эксперты предполагают, что это около 350-500 тыс.км., при условии грамотного и своевременного ухода за автомобилем. Так, если не менять масло износ произойдёт гораздо раньше, даже до 100 тыс.км.

Причины выхода из строя фрикционов

По мнению автоэкспертов, уже через 100-150 км. автовладелец начнет замечать неисправности в работе фрикционов. На это может указывать задержка, резкие рывки, что наблюдается во время переключения АКПП. Чтобы диагностировать фрикционный износ нужно залазить в коробку передач, что вызывает некие сложности.

Среди основных причин нарушения работы фрикционов выделяют следующие:

  • Загрязнённое масло. Обычно производители рекомендуют осуществлять замену своего масла каждые 60 тыс. км. пробега. После этого около 50% свойств масла теряются, и тогда оно начинает пригорать, в нём появляется загрязнения, что в результате затрудняет прохождение масла по каналам гидроблока и насоса. А из-за падения давления диски начинают гореть, вот почему в данной поломке водитель чувствует запах горелого. При игнорировании смены масла, у машины на 80-100 тыс. км. пробега возникают такие проблемы.
  • Недостаточный масляной уровень или загрязнён масляной фильтр. Это приводит к таким же проблемам, как при предыдущей причине.
  • Вода попала в масло. При данной ситуации наблюдается быстрое разрушение мягких фрикционных накладок, речь идёт о тех, которые изготовлены из прессованной бумаги. К примеру, такая проблема может быть у утопленных автомобилей.
  • Забился радиатор. Нарушается циркуляция масла, которое приобретает густую консистенцию. Результатом проблемы станет полный отказ АКПП.

Также список можно дополнить длительной пробуксовкой, динамической ездой и т. д.

Фрикционы в нормальном состоянии

Когда нужна замена фрикционных дисков

Каждому автовладельцу очень важно осознать, что эксплуатировать машину, у которой изношены и сгоревшие фрикционы очень опасно. И на это есть причины:

  • Соседние поршни, барабан и втулки могут перегреться.
  • Клеевой слой накладки может попасть в масляную жидкость, что также приводит к падению давления, загустению масла, ухудшается трение втулок, изнашиваются клапанные плиты и др.

Вышеперечисленные проблемы могут стать причиной внезапной остановки автомобиля, что как всегда бывает в самый неподходящий момент.

Существует немало признаков, указывающих на выход из строя фрикционов. При проявлении водителю необходимо предпринять срочные меры, дабы избежать серьезных последствий. Что касается признаков, следует насторожиться если:

  • Масло становится тёмным и у него появляется запах гари.
  • С помощью замерного щупа или контрольной пробирки выявляется уменьшение уровня смазки.
  • Селектор коробки передач стоит на нейтральном режиме, но автомобиль всё равно движется.
  • Появились сложности с переключением передач.
  • Отказал режим заднего движения.
  • Автомобиль начинает дёргаться и пинаться, когда выполняется переход на другой скоростной режим.
  • При холостых оборотах появляется металлический шум.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое передняя бабка

Первая помощь АКПП при повреждении фрикционов

Когда владельцем машины были обнаружены перечисленные в прошлом разделе причины повреждения фрикционов, ему нужно предпринять такие меры:

  1. Незамедлительно остановить транспортное средство.
  2. Вызвать эвакуатор, так как дальнейшее движение машины в таком состоянии может привести к более дорогому ремонту.

Чтобы осуществить точное диагностирование авто эксперты рекомендуют доверить это дело работникам специализированных станций технического осмотра. Стоит отметить, что если машина ещё на гарантии, её нужно направить к официальному дилеру, где помогут устранить имеющиеся проблемы.

Подгоревшие и пришедшие в негодность фрикционы

Если водители имеет необходимые навыки, для ремонта автомобиля, допускается самостоятельное решение вопроса.

Перед тем, как приступить к самостоятельной замене фрикционных дисков, нужно заняться очисткой помещения, чтобы предотвратить возможное попадание в элементы АКПП пыли, грязи.

Для успешной работы лучше использовать качественный ремкомплект, который подойдёт конкретно под Ваше авто. Обычно такой набор состоит из дисков, прокладок, сальников, фильтров.

Этапы ремонта автоматической коробки передач следующие:

  1. Выполняется слив масла. Это осуществимо с помощью сливного отверстия или шланга, отсоединяемого от радиатора.
  2. Снимается коробка. Из-за её значительного веса рекомендуется применение трансмиссионного домкрата.
  3. Осуществляется разбор АКПП.
  4. Устанавливаются все элементы из набора.
  5. Собирается и устанавливается коробка.

Такие действия не вызовут затруднений, главное придерживаться правильной последовательности. Ещё один важный момент: после сборки масло заливается немного больше максимального уровня, ориентируясь на специальную разметку, а после запускается авто и выполняется его обкатка.

Важно! Такой ремонт в домашних условиях должен проводиться только при 100% уверенности в своих силах, иначе неквалифицированные действия приводят к ещё более значительным проблемам.

Источник: https://DriverTip.ru/osnovy/chto-takoe-friktsiony-akpp-kak-rabotaet.html

Передачи, их виды: фрикционные, ременные, цепные, зубчатые, червячные

Механическая передача – механизм, превращающий кинематические и энергетические параметры двигателя в необходимые параметры движения рабочих органов машин и предназначенный для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов. [1]

Типы механических передач:

  • зубчатые (цилиндрические, конические);
  • винтовые (винтовые, червячные, гипоидные);
  • с гибкими элементами (ременные, цепные);
  • фрикционные (за счёт трения, применяются при плохих условиях работы).

В зависимости от соотношения параметров входного и выходного валов передачи разделяют на:

  • редукторы (понижающие передачи) – от входного вала к выходному уменьшают частоту вращения и увеличивают крутящий момент;
  • мультипликаторы (повышающие передачи) – от входного вала к выходному увеличивают частоту вращения и уменьшают крутящий момент.

Зубчатая передача – это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса. При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. [2]

Зубчатые передачи предназначены для:

  • передачи вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся или скрещивающиеся оси;
  • преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот (передача “рейка-шестерня”).

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом.

Зубчатые передачи классифицируют по расположению валов:

  • с параллельными осями (цилиндрические с внутренним и внешним зацеплениями);
  • с пересекающимися осями (конические);
  • с перекрестными осями (рейка-шестерня).

Цилиндрические зубчатые передачи (рисунок 1) бывают с внешним и внутренним зацеплением. В зависимости от угла наклона зубьев выполняют прямозубые и косозубые колёса.

С увеличением угла повышается прочность косозубых передач (за счёт наклона увеличивается площадь контакта зубьев, уменьшаются габариты передачи).

Однако в косозубых передачах появляется дополнительная осевая сила, направленная вдоль оси вала и создающая дополнительную нагрузку на опоры. Для уменьшения этой силы угол наклона ограничивают 8-20°. Этот недостаток исключён в шевронной передаче.

https://www.youtube.com/watch?v=mYlRxIgvb7A

Рисунок 1 – Основные виды цилиндрических зубчатых передач

Конические зубчатые передачи (рисунок 2) применяют в тех случаях, когда оси валов пересекаются под некоторым углом, чаще всего 90°. Конические передачи более сложны в изготовлении и монтаже, чем цилиндрические. Нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет приблизительно 85% цилиндрической. Для повышения нагрузочной способности конических колёс применяют колёса с непрямыми (тангенциальными, круговыми) зубьями.

Рисунок 2 – Конические зубчатые передачи

Достоинства зубчатых передач:

  • компактность;
  • возможность передавать большие мощности;
  • большие скорости вращения;
  • постоянство передаточного отношения;
  • высокий КПД.

Недостатки зубчатых передач:

  • сложность передачи движения на значительные расстояния;
  • жёсткость передачи;
  • шум во время работы;
  • необходимость в смазке.

Червячные передачи (рисунок 3) применяют для передачи движения между перекрещивающимися осями, угол между которыми, как правило, составляет 90°. Движение в червячных передачах передается по принципу винтовой пары.

Рисунок 3 – Червячная передача

В отличие от большинства разновидностей зубчатых в червячной передаче окружные скорости на червяке и на колесе не совпадают. Они направлены под углом и отличаются по значению. При относительном движении начальные цилиндры скользят. Большое скольжение является причиной низкого КПД, повышенного износа и заедания. Для снижения износа применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк – сталь, венец червячного колеса – бронза (реже – латунь, чугун).

Достоинства червячных передач:

  • большие передаточные отношения;
  • плавность и бесшумность работы;
  • высокая кинематическая точность;
  • самоторможение.

Недостатки червячных передач:

  • низкий КПД;
  • высокий износ, заедание;
  • использование дорогих материалов;
  • высокие требования к точности сборки.

Для передачи движения между сравнительно далеко расположенными друг от друга валами применяют механизмы, в которых усилие от ведущего звена к ведомому передаётся с помощью гибких звеньев. В качестве гибких звеньев применяются: ремни, шнуры, канаты разных профилей, провода, стальную ленту, цепи различных конструкций.

Передачи с гибкими звеньями могут обеспечивать постоянное и переменное передаточное отношения со ступенчатым или плавным изменением его величины.

Для сохранности постоянства натяжения гибких звеньев в механизмах применяются натяжные устройства: ролики, пружины, противовесы и т.п.

Различают следующие разновидности передач с гибкими звеньями:

  • по способу соединения гибкого звена с остальными:
    • фрикционные;
    • с непосредственным соединением;
    • с зацеплением;
  • по взаимному расположению валов и направлению их вращения:
    • открытые;
    • перекрёстные;
    • полуперекрёстные;

Ременная передача (рисунок 4) состоит из двух шкивов, закреплённых на валах, и ремня, охватывающего эти шкивы. Нагрузки передается за счёт сил трения, возникающих между шкивами и ремнём вследствие натяжения последнего.

В зависимости от формы поперечного перереза ремня различают передачи:

  • плоскоременную;
  • клиноременную (получили наиболее широкое применение);
  • круглоременную.Рисунок 4 – Ременная передача

Наибольшие преимущества наблюдаются в передачах с зубчатыми (поликлиновыми) ремнями.

Достоинства ременных передач:

  • возможность передачи движения на значительные расстояния;
  • плавность и бесшумность работы;
  • защита механизмов от колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;
  • защита механизмов от перегрузки за счёт возможного проскальзывания ремня;
  • простота конструкции и эксплуатации (не требует смазки).

Недостатки ременных передач:

  • повышенные габариты (при равных условиях диаметры шкивов в 5 раз больше диаметров зубчатых колёс);
  • непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывания ремня;
  • повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанная с большим предварительным натяжением ремня (в 2-3 раза больше, чем у зубчатых передач);
  • низкая долговечность ремней (1000-5000 часов).

Цепная передача (рисунок 5) основана на принципе зацепления цепи и звёздочек. Цепная передача состоит из:

  • ведущей звёздочки;
  • ведомой звёздочки;
  • цепи, которая охватывает звёздочки и зацепляется за них зубьями;
  • натяжных устройств;
  • смазывающих устройств;
  • ограждения.Рисунок 5 – Цепные передачи: а) с роликовой цепью; б) с зубчатой пластинчатой цепью

Область применения цепных передач:

  • при значительных межосевых расстояниях;
  • при передаче от одного ведущего вала нескольким ведомым;
  • когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные недостаточно надёжны.

По типу применяемых цепей бывают:

  • роликовые;
  • втулочные (лёгкие, но большой износ);
  • роликовтулочные (тяжёлые, но низкий износ);
  • зубчатые пластинчатые (обеспечивают плавность работы).

Достоинства цепных передач (по сравнению с ременной передачей):

  • большая нагрузочная способность;
  • отсутствие скольжения и буксования, что обеспечивает постоянство передаточного отношения и возможность работы при кратковременных перегрузках;
  • принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи;
  • могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях.

Недостатки цепных передач связаны с тем, что звенья располагаются на звёздочке не по окружности, а по многоугольнику, что влечёт:

  • износ шарниров цепи;
  • шум и дополнительные динамические нагрузки;
  • необходимость обеспечения смазки.

Фрикционная передача – кинематическая пара, использующая силу трения для передачи механической энергии (рисунок 6). [3]

Трение между элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность фрикционной передачи.

Фрикционные передачи делятся:

  • по расположению валов:
    • с параллельными валами;
    • с пересекающимися валами;
  • по характеру контакта:
    • с внешним контактом;
    • с внутренним контактом;
  • по возможности варьирования передаточного отношения:
    • нерегулируемые;
    • регулируемые (фрикционный вариатор);
  • при наличии промежуточных тел в передаче по форме контактирующих тел:
    • цилиндрические;
    • конические;
    • сферические;
    • плоские.

Вопросы для контроля

  1. Что называют механической передачей, их основные разновидности?
  2. Что представляют собой зубчатые передачи: описание, назначение, классификация, достоинства и недостатки?
  3. Каков принцип работы червячных зубчатых передач, их основные достоинства и недостатки?
  4. Что представляют собой передачи с гибкими звеньями: описание, назначение, классификация?
  5. Какие основные достоинства и недостатки ременных передач в сравнении с цепными?
  6. Что представляют собой фрикционные передачи: описание, назначение, классификация?

Источник: https://eam.su/peredachi-ix-vidy-frikcionnye-remennye-cepnye-zubchatye-chervyachnye.html

Фрикционные передачи

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Титульныйлист

Введение 3

2 Достоинства и недостатки фрикционных передач 7

2.1 Достоинства фрикционной передачи 7

2.2 Недостатки фрикционной передачи 7

3 Виды скольжения во фрикционных механизмах 8

4 Расчет фрикционных передач 9

5 Фрикционные вариаторы 12

Заключение 14

Литература 15

Введение

Передачи служат для преобразованиявращения с изменением по величине илизнаку угловых скоростей вращающихсясистем и соответственно крутящихмоментов на осях валов. Они нахо­дятширокое применение, главным образом, вприводах от дви­гателя к рабочиморганам машин.

Различают два основных видапередач:

  1. передачи зацеплением:

    • зубчатые;
    • червячные;
    • цепные;
    • передача «винт-гайка»;
  2. передачи трением:

Фрикционная передача —кинематическая пара, использующая дляпередачи механической энергии силытрения.

Трение между элементами можетбыть сухое, граничное, жидкостное.Жидкостное трение наиболее предпочтительно,так как значительно увеличиваетдолговечность фрикционной передачи.

Фрикционная передача (от лат.frictio, родительный падеж frictionis — трение),механическая передача, в которой движениепередаётся или преобразовывается спомощью сил трения между телами качения— цилиндрами, конусами, прижимаемымидруг к другу.

Фрикционные передачиприменяют для передачи движения междувалами с параллельными (Рисунок 1; а) ипересекающимися осями, для преобразованиявращательного движения в винтовое(Рисунок 1; б) и вращательного впоступательное (Рисунок 1; в, г).

Онивыполняют с постоянным и переменнымпередаточным отношением.

Парыкачения изготовляют из закалённых довысокой твёрдости сталей для передач,преимущественно работающих в масле(требуют высокой точности изготовления);из стали и пластмассы (текстолит илиспециальные фрикционные пластмассы) —для передач, работающих всухую.

Рисунок 1 – Фрикционная передача

1 Классификацияфрикционных передач

Фрикционные передачиклассифицируются:

  1. По расположению осей вращения валов в пространстве:

    • с параллельными осями
    • с пересекающимися осями
  2. По взаимному расположению поверхностей контакта:

  1. По возможности варьирования передаточного отношения:

    • с постоянным передаточным отношением (нерегулируемые) — применяют в приборах, так как создание небольших потребных сил сжатия тел качения не вызывает трудностей. Широко распространены передачи колесо — рельс и колесо — дорожное полотно в самоходном транспорте.
    • с переменным передаточным отношением (регулируемые) – применяют чаще всего в машиностроении для бесступенчатого регулирования скорости, еще такие передачи называют бесступенчатыми. В свою очередь бесступенчатые фрикционные передачи по форме основного тела качения (у которого меняется радиус качения) подразделяют на дисковые (лобовые), конусные, шаровые и торовые.

Примерынекоторых фрикционных механизмовприведены на Рисунке 2.

Рисунок 2 — Фрикционные механизмы.А) Цилиндрические катки с постояннымпередаточным отношением; Б) Коническиекатки с постоянным передаточнымотношением; В) Вариатор с коническимивалами; Г) Фрикционный механизм сконическими валами и постояннымпередаточным отношением; Д) Лобовойвариатор

2.1Достоинства фрикционной передачи

  1. простота конструкции, изготовления и эксплуатации

  2. Легкость осуществления бесступенчатого регулирования частоты вращения выходного вала (передаточного отношения)

  3. Легкость включения и переключения

  4. Сравнительная бесшумность в работе

  5. Возможность при небольших частотах вращения и нагрузках самозащиты от перегрузок и поломок, благодаря пробуксовке (при буксировании ведомое звено затормаживается или даже останавливается)

2.2Недостатки фрикционной передачи

  1. Необходимость введения специальных нажимных устройств, вызывающих возникновение больших сил на опоры (в 10 и более раз превосходящих передаваемые нагрузки), усложняющих конструкцию опорных устройств и снижающих к.п.д. передач

  2. Повышенный из-за буксования от недостаточной силы прижатия, износ рабочих тел;

  3. Невозможность получения точных значений передаточных отношений из-за проскальзывания. Таким образом, исключается возможность применения фрикционных передач там, где недопустимо накопление погрешности относительного расположения валов.

3 Виды скольженияво фрикционных механизмах

Различают три вида скольженияво фрикционных механизмах

  1. геометрическое скольжение – обусловленное геометрией элементов передачи

  2. буксование – возникающее, когда окружная сила превышает силу трения в точке контакта

  3. упругое скольжение – вызывается упругими деформациями волокон материала ведущего и ведомого катков в зоне их контакта)

Процесс упругого скольжениявесьма сложен, но его можно пояснитьследующим образом. Волокна материалаведущего катка (Рисунок 3, метка1) передточкой контакта сжаты, а волокна ведомого(Рисунок 3, метка 2) – растянуты, а послепрохождения точки контакта волокнаобоих катков возвращаются к исходнойдлине что обусловлено угловой частотойрадиальных линий.

Рисунок 3 – Упругое проскальзывание

4Расчет фрикционных передач

Рассмотрим расчет фрикционныхпередач на примере передачи Рисунка 4в виде двух цилиндрических катков,прижимаемых друг к другу. Принципиально,расчет фрикционной передачи состоитиз двух частей: расчет геометрическихи кинематических соотношений и силовойрасчет, сводящийся обычно к определениюсилы прижатия и момента ведущего катка.

Рисунок 4 – Цилиндрические катки,вид сбоку

С точки зрения геометрическихи кинематических соотношений – расчетдостаточно простой. Учитывая тот факт,что линейные скорости обоих колес вточке контакта равны между собой,передаточное соотношение механизмавыглядит так:

где,- угловая скорость первого колеса (почасовой стрелке), а -угловая скорость второго колеса (противчасовой стрелки).

Переходя к силовому расчету,проскальзывания я передаче не будет,если окружная сила Fне превышает силы трения в точке контакта.Таким образом, условие работы фрикционногомеханизма выглядит так:

или

где, — прижимная сила. Окружная сила Fопределяется через момент полезногосопротивления и диаметр выходного ролика ,таким образом:

Однако, учитывая изменчивостьусловий эксплуатации, и в первую очередь,непостоянство момента полезногосопротивления ,на ведомом валу и непостоянствукоэффициента трения f,которые могут привести к проскальзываниюи даже буксованию катков, в это выражениевводят опытный поправочный коэффициент,называемый запасом сцепления. Длясиловых передач принимают значения равные от 1,25 до 1,5,а для кинематических – до 3. С учетомэтого, уравнение, обеспечивающее условиесцепления в передаче, принимает вид:

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое дуговая сварка под флюсом

Таким образом, для определенияприжимной силы по заданному моментуполезной нагрузки, следует исходить изсоотношения:

Преобразовав выражение и произведянекоторые подстановки, получим:

где — момент трения в опорах второго вала.При приближенных расчетах этим моментомпренебрегают.

Момент входного вала рассчитываетсяв общем случае исходя из равенствасуммарного момента нулю:

Откуда следует, что моментвходного вала равен:

При приближенных расчетах:

Таким образом, получаетсяоднозначно определенная с точки зрениягеометрии и силового расчета, система.

5 Фрикционныевариаторы

Фрикционные вариаторы применяюткак в кинематических, тек и силовыхпередачах в тех случаях, когда требуетсябесступенчатое регулирование скорости(зубчатая передача не позволяет такогорегулирования). Применение фрикционныхвариаторов на практике ограничиваетсядиапазоном малых и средних мощностей,реже до 20 кВт.

В этом диапазоне ониуспешно конкурируют с гидравлическимии электрическими вариаторами, отличаясьот них простотой конструкции, малымигабаритами и повышенным к.п.д. При большихмощностях трудно обеспечивать необходимуюсилу прижатии катков.

Эта сила, а такжесоответствующие нагрузки на валы иопоры становятся слишком большими,конструкция вариатора и нажимногоустройства усложняется.

Фрикционные вариаторы нашлиприменение в станкостроении, сварочныхи литейных машинах, машинах текстильной,химической и бумажной промышленности,различных отраслях приборостроении ит. д. Фрикционные передачи любого типанеприменимы в конструкциях, от которыхтребуется жесткая кинематическая связь,не допускающая проскальзывания илинакопления ошибок взаимного положениявалов.

Фрикционные вариаторы применяютсяв кинематических и силовых передачах,например в станках, кузнечно-прессовомоборудовании, машинах текстильной,химической и бумажной промышленности,различных отраслях приборостроения, вприводах с малыми габаритами — в станкахи транспортных машинах. При рациональномконструировании и тщательном изготовленииони имеют наиболее высокий КПД — до 0,95.Однако надлежащее качество исполненияих возможно только на специализированныхзаводах.

В машиностроении фрикционныевариаторы используют в силовых приводах,мощность которых колеблется от небольшихвеличин до десятков и , даже сотенкиловатт. Вариаторы бывают одно- идвухступенчатые.

Широкоеприменение нашли фрикционные вариаторы,работающие в масле. Хотя при этомкоэффициент трения ниже и сила прижатиябольше, однако скольжение в этом случаеменее опасно: наличие масла уменьшаетизнос, способствует лучшему охлаждениюкатков, приближая условия работы катковк работе зубьев зубчатой закрытойпередачи.

Заключение

В результате проделанной работывыявлено, что главным достоинствомфрикционных передач, а которых окружноеусилие передается за счет сил трениямежду катками, является возможностьсоздания на их базе фрикционных вариаторов(бесступенчатых коробок передач).

Кдостоинст­вам можно отнести такжето, что эти передачи работают бес­шумнодаже на сверхвысоких скоростях исравнительно просты по конструкции. Атак же главный недостаток – ограниченнаяпередаваемая мощ­ность в связи сотсутствием пока достаточно прочныхматериалов.

Благодаря данному материалу,было рассмотрено: классификацияфрикционной передачи, ее достоинстваи недостатки, расчет фрикционнойпередачи, а также краткое знакомство сфрикционными вариаторами и ихиспользованием.

Данный реферат помог закрепитьтему «Фрикционные передачи».

Литература

  1. Трение, изнашивание и смазка. Кн. 2. / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина // М.: Машиностроение, 1978. — 357 с.

  2. Пронин Б.А., Ревков Г.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи. М.: Машиностроение, 1980. — 320 с.

  3. Иванов М. Н. Детали машин. — М.: Высш. шк., 1998. — 383 с.

  4. Пожбелко В. И. Законы предельного трения / Вестник Российской академии транспорта (Уральское межрег. отд.) // Курган: РАТ. — 1999. — Вып. 2. — С. 226—228.

  5. Пожбелко В. И. Механическая модель трения и нахождение универсальных триботехнических констант / Известия Челябинского научного центра, 1999. — Вып. 3(6).

Источник: https://works.doklad.ru/view/ciy8M59M410.html

Фрикционные передачи Общие сведения. Принцип действия

Работа фрикционнойпередачи основана на использовании силтрения, которые возникают в местеконтакта двух тел вращения под действиемсжимающих сил (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схемацилиндрической фрикционной передачис гладким ободом

Условие работоспособности передачи

(1)

где Ft– передаваемое окружное усилие;

Fтр– сила трения в месте контакта катков.

Для передачицилиндрическими катками

(2)

где f – коэффициенттрения.

Нарушение условия(1) приводит к буксованию. При буксованииведомый каток останавливается, а ведущийскользит по нему; при этом рабочиеповерхности катков изнашиваются. Длясоздания требуемой силы Fтркатки прижимают друг к другу силой Q,величина которой во много раз превышаетусилие Ft.

Классификация

Все фрикционныепередачи можно разделить на две основныегруппы:

  • передачи нерегулируемые, т.е. с постоянным передаточным числом;
  • передачи регулируемые, или вариаторы, позволяющие изменять передаточное число плавно и непрерывно (бесступенчатое регулирование).

В зависимости отвзаимного расположения валов фрикционныепередачи бывают:

  • цилиндрические при параллельных осях;
  • лобовые при скрещивающихся осях (рисунок 4);
  • конические при пересекающихся осях (рисунок 5).

Рисунок 4 – Схемалобового вариатора

Рисунок 5 – Схемаконической фрикционной передачи

В зависимости отусловий работы фрикционные передачиподразделяют на:

— открытые,работающие с сухую;

— закрытые,работающие в масляной ванне.

В открытыхфрикционных передачах коэффициенттрения fвыше, прижимное усилие катков Qменьше.

В закрытыхфрикционных передачах масляная ваннаобеспечивает хороший отвод тепла, делаетскольжение менее опасным, увеличиваетдолговечность передачи.

Применение

Фрикционныепередачи с постоянным передаточнымчислом широко применяются почти во всехсовременных печатающих принтерах, вмеханизмах настройки различного типаи т. д. В кинематических цепях приборов,от которых требуется плавность движения,бесшумность работы, безударное включениена ходу и т.п. как силовые (не кинематические)передачи они не могут конкурировать сзубчатыми передачами по габаритам,надежности, К.П.Д. и т.д.

Фрикционныевариаторы применяются как в кинематических,так и силовых передачах, когда требуетсябесступенчатое регулирование скорости(зубчатая передача не позволяет такогорегулирования).

Применениефрикционных передач в практикеограничивается диапазоном малых исредних мощностей – до 10, реже 20 кВт,окружная скорость катков допускаетсядо 25 м/с. В этом диапазоне они успешноконкурируют с гидравлическими иэлектрическими вариаторами, отличаясьот них простотой конструкции, малымигабаритами и повышенным К.П.Д.

При большихмощностях трудно обеспечивать необходимоеусилие прижатия фрикционных катков Q.Это усилие, а также соответствующиенагрузки на валы и опоры становятсяслишком большими, конструкция вариатораи нажимного устройства усложняются.

Значение фрикционныхвариаторов как ступенчатых регуляторовскорости возрастает в связи с широкимфронтом работ по автоматизациипроизводственными и другими процессами.

Фрикционныепередачи любого типа неприменимы вконструкциях, от которых требуетсяжесткая кинематическая связь, недопускающая проскальзывания илинакопления ошибок взаимного расположениявалов.

В многоступенчатыхпередачах вариаторы целесообразноставить на быстроходной ступени какменее нагруженной.

Источник: https://studfile.net/preview/3027755/page:2/

Фрикционные передачи. Достоинства и недостатки фрикционных передач. Лобовые, с раздвижными конусами вариаторы — Черчение

Передачи, в которых движение от одного вала к другому передается за счет трения между рабочими поверхностями враща­ющихся катков (дисков), называют фрикционными.

Фрикционная передача состоит из двух колес (катков) — ведущего и ве­домого, которые прижаты друг к другу с заданной силой. При вращении од­ного из катков, например, ведущего приходит в движение ведомый, благо­даря возникающей силе трения.

Условие работоспособности передачи Тmp >= F,

где: F — передаточное окружное усилие;

Тmp — сила трения в месте контакта.

Примечание. Окружное усилие — сила, которая вращает шкив, коленчатый вал, ма­ховик и т. д., направленная по касательной к окружности, по которой движется точка приложения этой силы. Определяют окружное усилие по формуле F = М/r,

где: М — вращающий момент;

r — расстояние от точки приложения окружного усилия до оси вращения.

Если это условие нарушается, то возникает буксование, то есть ведомый каток не вращается, а ведущий скользит по нему.

Передаточное число фрикционной передачи — отношение угло­вых скоростей ведущего и ведомого валов — не может быть строго постоян­ным, так как всегда существует относительное проскальзывание катков, изменяющееся в зависимости от нагрузки.

Различают фрикционные передачи с условно постоянным передаточным числом между валами с параллельными пересекающимися осями и переда­чи с переменным передаточным числом (вариаторы) без промежуточного звена и с промежуточным звеном.

В зависимости от условий работы фрикционные передачи подразделяют на открытые, работающие всухую, и закрытые, работающие в масле. Коэф­фициент трения в открытых фрикционных передачах выше, а прижимное усилие катков меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ван­на делает скольжение менее опасным, кроме того, обеспечивается отвод тепла и увеличивается долговечность передачи.

https://www.youtube.com/watch?v=tDFpCk31RTs

Фрикционные передачи обладают рядом достоинств, основными из кото­рых являются: простота и бесшумность работы; равномерность вращения колес; возможность регулирования скорости (без остановки передачи); не­большая стоимость колес (катков).

К недостаткам фрикционных передач относятся значительные нагрузки на валы и подшипники, непостоянство передаточного числа, сравнительно низкий КПД, наравномерный износ рабочих поверхностей колес.

Фрикционные передачи широко используются в различных отраслях промышленности. Их часто применяют в приводах конвейеров, в свароч­ных и литейных машинах, в металлорежущих станках и др.

Для колес применяют следующие сочетания износостойких материалов с высоким коэффициентом трения и модулем упругости: закаленная сталь по закаленной стали (такое сочетание обеспечивает высокий КПД, не требу­ет изготовления передачи с высоким классом шероховатости поверхности); чугун по стали или чугуну (в этом случае рабочим поверхностям придают большую твердость, для чего отбеливают поверхность чугунных колес).

Типы фрикционных передач

Цилиндрическая фрик­ционная передача. На ведущем 2 (рис. 167) и ведомом 1 валах на­сажены на шпонках два катка. Подшипники вала 1 установлены непо­движно, а подшипники вала 2 позволяют перемещаться валу по направле­нию линии центров передачи. Если привести во вращение ведущий вал 2, то вместе с ним будет вращаться и ведущий диск.

Ведомый диск не будет вращаться до тех пор, пока не будет пре­одолено полезное сопротивление на валу 1 — вращающий момент и сопротивле­ние трения в подшипниках.

Но так как подшипники ведущего вала выполнены плавающими и находятся под действием пружины сжатия, то этим самым обеспе­чивается прижимное усилие Т, а следо­вательно, и вращение ведомого вала.

Рис. 167

Рис. 168

Коническая фрикционная передача. Катки передачи (рис. 168) представляют собой усеченные конусы, которые соприкасаются по общей образу­ющей. При осевом сжатии конусов на их образующих в месте контакта возникает сила трения, которая и увлекает во враще­ние ведомый каток и вал. Для правильной работы передачи необходимо, чтобы кону­сы имели общую вершину, являющуюся точкой пересечения осей катков.

Вариаторы

Вариаторы — переда­чи, посредством которых можно плавно, бесступенчато изменять передаточное число. По форме тел вращения вариаторы бывают лобовые, конусные, торовые и др.

Лобовые вариаторы (рис. 169) применяются в винтовых прессах и приборах. В наиболее простом из них (рис. 169, I) ведущий ролик катится по торцовой поверхности большо­го диска и передает ему вращение. Движение можно передавать и в обрат­ном направлении — от диска к ролику. Для регулирования скорости враще­ния ролик передвигают вдоль диска. Передаточное отношение в таких ва­риаторах равно i = R1/R2,

где: R1 и R2 — радиусы колес.

В более сложном плоском вариаторе (рис. 169, II) между дву­мя большими дисками вращается передвижной ролик. Один диск веду­щий, другой — ведомый. Ролик служит промежуточным звеном, переда­ющим вращение.

При регулировании скорости ролик перемещают вдоль обоих дисков, причем, приближаясь к центру одного из них, он в то же са­мое время удаляется от центра другого.

Поэтому изменение передаточно­го отношения и плавное регулирование скоростей вращения производит­ся быстрее и в более широких пределах, чем в вариаторе с одним диском.

Рис. 169

Вариаторы с раздвижными конусами (рис. 170) имеют огра­ниченное применение в машиностроении. Конические диски насажены на два параллельных вала I и II. Между дисками зажато стальное кольцо, ко­торое передает движение от ведущего вала к ведомому. Изменение переда­точного числа осуществляется сближением одной пары конусов и раздвижением другой.

Рис. 170

Рис. 171

На рис. 171 представлены торов ые вариаторы. На валах I и II насажены два диска, имеющие сферические рабочие поверхности. Враще­ние от ведущего диска I к ведомому II передаются посредством двух проме­жуточных роликов 1, свободно сидящих на осях 2. Изменение передаточно­го числа осуществляется одновременным поворотом этих осей вокруг шар­ниров 3. Торовые вариаторы требуют довольно высокой точности изготовле­ния.

Источник: http://cherch.ru/mechanicheskie_peredachi/friktsionnie_peredachi.html

Фрикционная передача: когда нужна плавность

При создании машин и механизмов наиболее часто встречающейся задачей, стоящей перед проектировщиками, является передача вращательного момента от одной детали к другой. Решается она различными способами. Зубчатые шестерни, погонные ремни и даже электромагнитные поля приводят в движение колеса, и в каждом случае применение того или иного способа мотивировано техническими требованиями. Фрикционная передача используется тогда, когда требуется плавное изменение скорости вращения.

Когда не было зубчатых колес

Слово frictio по-латыни означает «трение». До тех пор пока не было изобретено зубчатое колесо, фрикционная передача была главным средством сообщения вращательного момента. При этом уже в древности механики выявили зависимость угловой скорости от соотношения диаметров ведущего и ведомого роликов, научившись ускорять или замедлять работу мельниц или водонапорных станций. Это изобретение применяется и сегодня.

Плавный разгон – заслуга фрикциона

Серьезная инженерная проработка этого узла началась в конце XIX века, надобность в нем возникла во время бурного развития машиностроения, а особенно с появлением первых автомобилей.

Трансмиссия, построенная на зубчатых колесах, не выдерживала резко меняющихся нагрузок при переходе с одной скорости на другую, шестерни ломались, требовался сложный и дорогостоящий ремонт.

Дисковая фрикционная передача обеспечила мягкий контакт между валом двигателя и карданом, давая время на плавное изменение скорости, что намного повысило надежность автотранспортных средств.

Применение в радиотехнике

И в других механических системах, когда требуется плавный разгон или торможение, инженеры-механики применяют этот важный элемент.

Конструкция любого магнитофона непременно включает особые встречные диски для изменения угловой скорости узла подмотки, ведь чем больше наматывается приемная катушка, тем она должна крутиться медленнее.

Фрикционная передача обеспечивает изменение числа оборотов в единицу времени: в начале проигрывания кассеты или катушки приемный узел крутится быстро, а в конце – медленно.

Разнообразие форм

Между зубчатой передачей и фрикционом есть много общего. Во-первых, соотношение диаметров колес в обоих случаях образует передаточное число. Во-вторых, направления движения приемного и выходного валов могут иметь разнообразную пространственную ориентацию, от параллельной до перпендикулярной.

При экспериментировании с первыми образцами железнодорожного транспорта пытались даже создать зубчатую пару «рельс-колесо», но вскоре от этой мысли отказались, сделав ее гладкой, с возможностью проскальзывания и плавным нарастанием трения.

Виды фрикционных передач соответствуют типам зубчатых кинематических схем, они бывают коническими, цилиндрическими и дисковыми (лобовыми). Гладкая форма контактирующих поверхностей создает условия и для решения более сложных технических задач, когда требуются сферическая или торовая геометрия деталей, например, при изменяемом векторе ведомого вала.

При этом на выбор того или иного способа кинематики влияет поставленная задача. Цилиндрическая фрикционная передача служит для параллельной трансмиссии, а коническая – для перпендикулярной.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Штихель что это такое

Недостатки

Несмотря на древний возраст изобретения, этот способ передачи вращательного механического момента находит широкое применение в современной технике. Но есть у него и недостатки. Диски сцепления и тормозные колодки периодически требуют замены на всех автомобилях — от шикарного «Бентли» до скромных «Жигулей».

Основные усилия технологов-материаловедов, занимающихся фрикционами, направлены на увеличение срока службы контактирующих поверхностей, ведь они постоянно трутся друг о друга, а следовательно, и изнашиваются.

Источник: https://autogear.ru/article/131/265/friktsionnaya-peredacha-kogda-nujna-plavnost/

Фрикционные диски (фрикционы): назначение, устройство, принцип работы и частые неисправности — Автосервис

Устройство механизированной техники предполагает наличие переходных участков, через которые транслируется крутящий момент. В большинстве случаев эту функцию передачи энергии выполняют специальные муфты.

Отчасти их можно рассматривать в качестве соединительных элементов, но в перечень задач такой оснастки входит и обеспечение привода.

В полной мере эту работу выполняют фрикционные муфты, которые задействуются в транспортной технике, промышленных станках, инженерном оборудовании и так далее.

Общее устройство муфты

Конструкционно муфты различаются и могут иметь особенности устройства в зависимости от типа, но чаще всего в качестве базы для них используют пакет дисковых элементов с фрикционной функцией. Конкретное число дисков будет зависеть от частоты крутящего момента, который должен быть передан от одного вала другому. В традиционной муфте предусматривается два диска.

Один из них фрикционный, а другой – стальной. Причем материал изготовления тоже может быть общим. Выраженное отличие имеет фрикционное покрытие. Его задача заключается в обеспечении надежной сцепки, за счет которой будет реализовано движение валов. В целях повышения коэффициента трения фрикционные муфты снабжаются углеродными элементами и высокопрочной керамикой.

Существуют и модели без фрикционных покрытий. В таких случаях дисковые стальные компоненты крепятся в барабанной основе, смежной с управляемым валом, которому передается крутящий момент. Конструкция также может дополняться возвратными пружинами и поршнем. Задача поршня заключается как раз в усилении сцепки между фрикционным покрытием и ведомым валом.

Что касается пружины, то она возвращает рабочий диск на место.

Разновидности муфты

Муфты различаются по конструкционному исполнению, способу оказания прижимного усилия и характеру обеспечения механики трения. Уже говорилось, что в качестве элементов муфты чаще всего выступают диски. Но также могут использоваться конусные, цилиндрические и барабанно-ленточные детали.

Такие элементы обычно применяют в конструкциях, где реализуется нестандартная конфигурация прижима, например угловая. Техническим развитием традиционных механизмов стала многодисковая фрикционная муфта, которая выигрывает за счет плавности хода и обеспечения более высокой силы сцепления.

Что касается способа оказания прижимного усилия, то оно может обеспечиваться гидравликой или пневматикой. В первом случае рабочей средой будет выступать техническая жидкость, а во втором – сжатый воздух от компрессора. Также современные муфты работают за счет электромагнитных потоков, но из-за высокой стоимости и сложности данное решение менее распространено.

Механика трения, в свою очередь, обеспечивается по сухому или мокрому принципу. В первом случае движения выполняются без применения смазки, а во втором – с маслом, которое снижает негативные эффекты трения и отводит тепло.

Муфта сцепления

Данная разновидность муфты отвечает за плавное сцепление ведущего и ведомого валов. Сложность ее задачи обусловливается не столько физической сцепкой, сколько противодействием нагрузкам окружающей среды.

Для понимания особенности таких муфт на фоне других деталей, обеспечивающих сцепку, можно сравнить их с аналогами в виде зубчатых и кулачковых компонентов соединительной цепи. В отличие от них, фрикционные муфты сцепления при большой разности в скоростях двух валов не дают сильных ударов и перегрузок.

Они скорее затормаживают активность механизма, обеспечивая тем самым возможность соосного сопряжения в наиболее выгодный момент. Иными словами, они подстраиваются под оптимальные условия сопряжения.

Предохранительная муфта

Муфты этого типа служат для безопасного соединения или разъединения валов в том случае, если механизм работает под высокими нагрузками. Такие элементы способны автоматически восстанавливать функциональность агрегата после того, как пиковая перегрузка завершилась.

Но важно иметь в виду, что из-за различий в коэффициентах трения дисков тонность работы предохранительной муфты достаточно невелика. Поэтому ее чаще используют при регулярных, но кратковременных перегрузках, когда работа механизма выходит за рамки нормативной частоты крутящего момента.

Компенсация поглощаемой энергии обеспечивается пружиной, демпферными элементами устройства или теплоотводящими материалами, из которых может быть выполнена и основа конструкции.

Используемые в конструкции материалы

Традиционные технологии изготовления муфт базируются на использовании стальных сплавов с антикоррозийными покрытиями. В наши дни также развивается сегмент композитных углеродных материалов, кевларовые элементы и так далее. Самые же технически развитые детали изготавливают из специализированных фрикционных материалов. В частности, к таким можно отнести ретинакс, трибонит и пресс-композит.

Первый представляет собой сплав барита, асбеста и фенолформальдегидных смол, дополненных стружкой из латуни. В состав трибонита также входят компоненты нефтепродуктов и композиты, благодаря которым диск фрикционной муфты может эксплуатироваться в условиях водной среды.

Прессованные композиты отличаются тем, что в составе их структуры предусматриваются высокопрочные волокна, повышающие износостойкость деталей.

Формы выпуска деталей

Дисковые муфты представляют целый класс пластинчатых фрикционных деталей. В эту группу кроме стандартного форм-фактора также входят вкладыши, которые изготавливаются из вышеупомянутого ретинакса и композитных сплавов.

Пластинчатая муфта сцепления может иметь и форму сектора.

Такие элементы тоже имеют внутренний и внешний диаметры, но в конструкции предусматривается и угловой сектор, позволяющий интегрировать элемент в механизмы с нестандартной сцепкой.

Достоинства и недостатки фрикционных передач

У фрикционных передач есть целый ряд достоинств, которыми они обязаны своим довольно широким применением. Они просты по своей конструкции, во время работы издают мало шума. С их помощью удается достичь равномерности вращения колес (катков) при их невысокой стоимости. Кроме того, использование фрикционных передач позволяет осуществлять регулирование скорости вращения без остановки работающего механизма.

Есть у фрикционных передач и некоторые недостатки. Они обладают сравнительно низким коэффициентом полезного действия, и при этом нагрузки на подшипники валы оказываются весьма серьезными. При использовании фрикционных передач практически невозможно обеспечить строго постоянное передаточное число, а рабочие поверхности колес (катков) подвержены ускоренному износу.

Передний и задний фрикцион. Что такое фрикционы

РазноеЧто такое фрикционы

Трансмиссия танка Чи-Ну, в нижней части изображения видны два бортовых фрикциона Конструкции фрикционных муфт: a) дисковая; b) конусная; c) многодисковая

Фрикцио́нная му́фта (устар. — фрикцио́н) — устройство передачи вращательного движения посредством силы трения скольжения.

Принцип работы

По назначению фрикционные муфты могут быть сцепными и предохранительными.

Сцепная фрикционная муфта (муфта сцепления) предназначенная для разъединения и плавного соединения входного и выходного валов посредством трения.

Во время включения в работу сцепных фрикционных муфт крутящий момент на ведомом валу возрастает поступательно и пропорционально увеличению силы взаимного прижатия поверхностей трения. Это позволяет соединять валы под нагрузкой и со значительной начальной разницей их угловых скоростей. В процессе включения муфта пробуксовывает, а разгон ведомого вала осуществляется плавно без ударов.

Предохранительная муфта предназначена для разобщения входного и выходного валов в случае превышения предельной величины крутящего момента.

По типу трущихся поверхностей различают муфты дисковые, конусные, барабанные, барабанно-ленточные.

По способу создания сил трения различают муфты с пружинным, грузовым, центробежным, кулачковым, гидравлическим, пневматическим и электромагнитным нажимом.

По типу сил трения различают муфты сухого трения и муфты, работающие в масле.

Классификация фрикционных муфт

Фрикционные муфты по форме рабочих поверхностей бывают следующих видов:

  • дисковые, рабочими поверхностями которых являются плоские торцевые поверхности дисков;
  • конусные,
  • цилиндрические.

На механических транспортных средствах применяется сцепление.

Конусная фрикционная муфта

Фрикционная муфта гусеничного трактора

Служит для отсоединения одного из бортов при повороте.

Устройство

  • Ведущий барабан.
  • Ведущие диски.
  • Ведомый барабан.
  • Ведомые диски.
  • Нажимные пружины.
  • Стяжные пальцы.
  • Отжимной диск.
  • Выжимной подшипник.
  • Вилка выключения муфты.

Принцип действия

При прямолинейном движении — пакет дисков прижат отжимным диском за счёт пружин и вращение передаётся от центральной передачи через фрикционную муфту на бортовой редуктор.

При повороте — усилие от рычага управления передаётся через сервомеханизм на вилку выключения муфты. Вилка оттягивает выжимной подшипник и отжимной диск. Он отходит от пакета дисков и освобождает их, при этом сжимаются пружины.

Ведущие диски начинают пробуксовывать относительно ведомых. Борт становится неведущим, а другой (ведущий) борт начинает заворачивать трактор.

Литература

  • Муфта — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
  • Поляков В. С., Барбаш И. Д., Ряховский О. А. Справочник по муфтам. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с.
  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035)

dic.academic.ru

  • ФРИКЦИО́Н, -а, м. Спец. Муфта для валов, передающая вращение посредством сил трения между прижимаемыми друг к другу деталями.[От лат. frictio — трение]

Источник: https://roadpart.ru/raznoe/chto-takoe-frikciony.html

Устройство и принцип работы многодисковой фрикционной муфты

Многодисковая фрикционная муфта – это разновидность механизмов передачи крутящего момента, состоящий из пакета фрикционных и стальных дисков. Момент передается за счет силы трения, возникающей при сжатии дисков. Многодисковые муфты широко используются в различных узлах трансмиссии автомобилей. Рассмотрим устройство, принцип действия, а также плюсы и минусы данных механизмов.

Принцип работы муфты

Общий вид многодисковой фрикционной муфты

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

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

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

Основа нормальной работы фрикционной муфты – наличие регламентированного зазора между дисками. Этот интервал должен равняться значению, которое установил производитель.

Если зазор между дисками муфты будет меньше положенного, то фрикционы будут постоянно находиться в «поджатом» состоянии и, соответственно, быстрее изнашиваться. Если же расстояние будет больше, то при работе будет наблюдаться пробуксовка муфты.

В этом случае тоже не избежать быстрого износа. Точная регулировка зазоров между фрикционами при ремонте муфты – залог ее правильной работы.

Устройство и основные компоненты

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

Принцип работы многодисковой муфты

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

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

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

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

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

  • более эффективного отвода тепла;
  • смазывания деталей муфты.

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

Преимущества и недостатки

Преимущества многодисковой фрикционной муфты:

  • компактность;
  • при использовании многодисковой муфты значительно уменьшаются габариты узла;
  • передача существенного крутящего момента при малых размерах механизма (за счет увеличения количества дисков);
  • плавность работы;
  • возможность соосно соединять ведущий и ведомый валы.

Однако, данный механизм не лишен недостатков. Например, при работе может наблюдаться пригорание стальных и фрикционных дисков. У мокрых многодисковых муфт при изменении вязкости смазочного материала также меняется коэффициент трения.

Применение муфты

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

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

(5 4,60 из 5)

Источник: https://TechAutoPort.ru/transmissiya/sceplenie-i-mufty/mnogodiskovaya-friktsionnaya-mufta.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод
Стамеска что это такое

Закрыть