Фрикционные материалы сцепления – Фрикционные накладки сцепления — основные характеристики

Содержание

Фрикционные накладки сцепления — основные характеристики


Фрикционные накладки сцепления обеспечивают зацепление и плавную передачу момента вращения в муфтах сцепления автотранспортных средств. Исходя из конструкции автомобиля и устройства его коробки передач, накладки могут быть формованные из композиционных материалов, или эллипсонавитые.


Принцип работы накладки сцепления

Одним из ключевых составляющих муфты сцепления автомобилей, в том числе и грузового автотранспорта, являются накладки дисков сцепления, которые укрепляются по обеим сторонам  диска ведомого. Основной задачей данного механизма является передача вращения от силовой установки на ходовую часть. Дополнительно установленный пружинный компенсатор предотвращает вибрации при неравномерной работе мотора.
На фрикционные накладки дисков сцепления приходится ответственная работа по вхождению в соприкосновения с трущимися деталями сцепления и обеспечения плавной передачи крутящего момента.
В этот момент на накладку действуют разнонаправленные нагрузки, и возникает высокая температура на поверхности изделия, что естественно приводит со временем к выгоранию и износу.


Основные причины износа накладки фрикционной и ее замены:

— Естественный эксплуатационный износ;
— Рывки при трогании грузового транспорта (особенно груженого) и грубое вождение;
— Неправильно отрегулированная педаль сцепления;

Помните! Своевременная замена накладок сцепления увеличивает срок эксплуатации всей муфты сцепления, а также создает комфортные условия для безопасного вождения.

Применение фрикционных накладок сцепления

Ключевую роль в управлении грузовыми автомобилями, тракторами и спецтранспортом играют фрикционные накладки сцепления, принимающие на себя основные нагрузки при передаче крутящего момента. Учитывая сложные условия эксплуатации тяжелой грузовой техники, фрикционные накладки дисков сцепления из-за выгорания и износа необходимо регулярно заменять.
Определить время замены можно по характерному запаху во время переключения передач, нештатной отработке механизма сцепления и появлению посторонних шумов в коробке передач.
Фрикционные накладки сцепления рассчитаны на работу при температурах до 350 градусов и выше. Это необходимое условие, особенно в грузовиках и тракторной технике, поскольку сцепление рассчитано на силу трения, то в момент работы дисков, температура достигает критических показателей.
Из чего изготавливаются накладки дисков сцепления
Эффективность  работы сцепления  в момент максимальных нагрузок и его эксплуатационный ресурс в большой степени зависит от материала, служащего для вхождения дисков в зацепление. Эту функцию выполняют накладки дисков сцепления, изготовленных из различных материалов.
В большинстве случаев, материалом служит композитная смесь волокон стекла, металла и скрепляющих добавок.
Существуют следующие виды накладок сцепления:

— Тканые;
— Навитые;
— Формованные;

Полимерный композиционный материал формуют в пресс-форме с принудительным подогревом. Эллипсонавитые накладки производят из пропитанной нити с металлической проволокой и последующим процессом вулканизации в специальных прессах. Очень распространенный материал – композиция органическая фрикционная. Накладки из данного материала идеально подходят для небольших нагрузок, при жестких условиях необходимо выбирать более дорогие и надежные. Для семейного передвижения ресурс накладки может достигать 120 тыс. км и более, при жестких условиях, накладка может выйти из строя уже после 10 тыс. км пробега.

Основные признаки и свойства качественной фрикционной накладки (на что обращать внимание при выборе)
По состоянию накладки можно определить техническое состояние ведомого диска. У некачественных накладок можно рассмотреть сколы, трещины, шероховатости. Накладки из органической композиции не отличаются износостойкостью.
На поверхности накладок не должно быть масла или иных жидкостей, что приводит в пробуксовке сцепления и быстрому выходу фрикционной накладки из строя.

Ассортимент фрикционных накладок сцепления для грузовых автомобилей смотрите в разделе КАТАЛОГ.
По вопросам приобретения накладок дисков сцепления обращайтесь в отдел продаж АО «Тамбов АТИ» по телефону в Москве (495) 789-69-88 или через форму обратной связи на нашем сайте.


tambov-ati.ru

Фрикционные элементы и детали сцепления

Фрикционные накладки работают в очень сложных условиях динамических и тепловых нагрузок. Их износ в настоящее время лимитирует общий срок службы ФС.

Материалы фрикционных накладок можно разделить на две группы: композиционные на основе полимеров; порошковые.

Композиционные материалы на основе полимеров представляют собой многокомпонентную композицию, содержащую основу, теплостойкую арматуру и наполнитель. Основу в таких материалах составляют связующие: каучуки, смолы и их комбинации. Чаще применяют фенолформальдегидные и анилинформальдегидные модифицированные смолы, различные натуральные и синтетические каучуки и их комбинации, формальдегидные модифицированные смолы, различные натуральные и синтетические каучуки и их комбинации.

Наполнители регулируют рабочие и технологические свойства материала. Их разделяют на металлические (медь, бронза, латунь, цинк, алюминий, свинец, железо, титан и другие металлы и соединения в виде порошков, стружки или проволоки),неметаллические (графит, углерод, кокс, сера и др.), органические, например скорлупа ореха кешью. Каучуково-смоляная основа обладает недостаточно высокими механическими свойствами, особенно при повышенных температурах. Все материалы на полимерной основе содержат теплостойкую арматуру: асбест, волокна, вату и др. Этот компонент во многом определяет свойства и технологию изготовления материала, и поэтому он часто отражается в названии. Так, материалы, армированные асбестом, называют фрикционными асбополимерными материалами (ФАПМ).

Материалы, в которых асбест заменен на другую теплостойкую арматуру, называют фрикционными безасбестовыми полимерными (ФБПМ). Применение ФБПМ в ФС было связано, в первую очередь, в связи с обнаруженной концерогенностью асбеста, отчего в ряде стран последовал запрет на его применение на транспорте. В настоящее время в качестве заменителя асбеста применяют синтетические арамидные волокна типа “Кевлар”, стекло, керамику, борные и углеродные соединения, базальт, слюду, валлостонит и металлическое стальное волокно. Наиболее широко используются арамидные волокна типа “Кевлар”. При этом незначительная добавка арамидных волокон в ФАПМ (до 5%) повышает износостойкость фрикционной накладки примерно в 1,5 раза.

Размеры фрикционных накладок нормированы ГОСТ 1786. Толщина новой накладки порядка 3…5,5 мм. Накладки выполняются в виде целого кольца, либо в виде усеченных секторов. Иногда на поверхности накладки выполняют вентиляционные канавки для охлаждения поверхности трения и удаления продуктов износа.

Порошковые фрикционные материалы выполняют на медной основе (62…71 % меди) или на железной основе (60…65% окиси железа) с добавлением наполнителей — оксида кремния (для повышения износостойкости), барита и графита (для стабилизации фрикционных свойств) и др.

Наибольшее распространение получили порошковые материалы на медной основе, так как вызывают меньший износ контртел, чем порошковые материалы на железной основе.

Накладки из порошкового материала весьма хрупкие. Поэтому их всегда применяют совместно со стальной подложкой — основанием ведомого диска, или отдельной пластины — подложки, которая затем приклепы-вается к основанию ведомого диска.

Ведущие диски (нажимные и промежуточные), как наиболее нагреваемые детали ФС изготовляют достаточно массивными для поглощения и рассеяния теплоты. Нажимной диск ФС должен быть достаточно жестким, чтобы он при нагревании не коробился и обеспечивал хорошее прилегание к фрикционным накладкам ведомых дисков. В качестве материала ведущих дисков чаще применяют серые чугуны (СЧ 18, СЧ 21, СЧ 22, СЧ 24), которые по сравнению со сталью обладают более высокой износостойкостью и меньше изнашивают фрикционные накладки.

Ведущие диски должны вращаться с маховиком двигателя и иметь возможность перемещаться в осевом направлении. При этом направляющими устройствами служат выступы, шипы, зубья, пальцы, шпоночные соединения и тангенциальные пружины, равномерно располагаемые по окружности. Выступы нажимного диска, входящие в пазы кожуха ФС, обеспечивают их надежное соединение (рис. 3.12,а). Однако в данной конструкции вследствие значительного трения в соединении существенно увеличивается усилие выключения ФС.

В двухдисковых ФС ведущие диски иногда перемещаются вдоль пальцев, закрепленных на маховике двигателя (рис. 3.12,6). Ведущие диски могут соединяться с маховиком при помощи шлиц, шипов (рис. 3.12,в) или направляющих сухарей, запрессованных в маховик (рис. 3.12,г). Наиболее перспективно соединение ведущих дисков ФС с маховиком двигателя при помощи упругих тангенциальных пластин (рис. 3.6,6), обеспечивающих их перемещение без потерь на трение.
Кожух ФС может быть штампованным или литым. Для изготовления штампованного кожуха используется углеродистая конструкционная сталь типа 08кп толщиной 2…7 мм. Литой кожух изготовляют из серого чугуна.

ФС с литым кожухом обладает повышенной жесткостью, что обеспечивает стабильные характеристики механизма их отводки. Однако их масса на 20…30 % больше массы аналогичного штампованного кожуха. Поэтому в современных ФС наибольшее распространение получили штампованные кожухи.

Отвод нажимного диска при выключении ФС с винтовыми цилиндрическими и с неразрезной тарельчатой пружиной осуществляется рычажным механизмом отвода. Число отжимных рычагов ФС колеблется от трех до шести, а их передаточное число — от 3,5 до 6,5. Чаще всего применяют кованые и штампованные рычаги. Преимущество штампованных рычагов заключается последующей закалкой до 56…62 HRC. Для кованых рычагов применяют в их меньшей массе. Для изготовления штампованных рычагов применяют стали типа 08кп с цианированием на глубину 0,3…0,5 мм и сталь 40-50.

Борьба с механическими потерями в механизме отвода нажимного диска обусловила большое разнообразие соединений отжимных рычагов с кожухом и нажимным диском (рис. 5.14). На рис. 5.14,а механизм отвода нажимного диска состоит из трех корытообразных отжимных рычагов 6, упоров 5, упорного кольца 8, отжимных болтов 4, регулировочных гаек 3 с шайбами 2 и пружин 7. Для обеспечения равномерного отвода нажимного диска 1 при выключении ФС используется упорное кольцо 8, прижатое к рычагам 6 пружинами 7.

Все сопряжения этого механизма работают без смазки с трением скольжения, что приводит к большим потерям на трение, изнашиванию сопрягаемых деталей и частым регулировкам в эксплуатации. Этих недостатков в значительной степени лишена простая и надежная конструкция, представленная на рис. 3.13,6. Одна опора рычага 9 выполнена на игольчатом подшипнике 10, а другая состоит из ролика 12, перекатывающегося по неподвижной оси 11, установленной на вилке 13, соединенной с кожухом 15 болтом 14. Роль упора рычага выполняет регулировочный винт 16.

Одна из наиболее распространенных и надежных конструкций, имеющая относительно небольшие потери на трение, показана на рис. 3.13,б. Здесь обе опоры рычага 9 имеют игольчатые подшипники 10. Поворот рычага 9 при выключении и включении ФС осуществляется вокруг оси 11, установленной в вилке 13. Положение рычагов относительно нажимного диска 1 регулируется гайкой 18 и фиксируется пружиной 17, размещенной между вилкой 13 и кожухом 15.

vostok-agro.info

Тюнинг Сцепления. Виды фрикционных накладок спортивных и гоночных дисков сцепления.

Это была шутка на первое апреля. Да, все компании предлагают похожие по составу диски.

Виды фрикционных накладок спортивных дисков:

Органика — Фрикционный материал, который применяется на 95% всех типов используемых на сегодняшний день сцеплений. Органические накладки дешевы и неприхотливы. Именно по этим причинам они используются автомобильными производителями для авто ориентированных на комфортную повседневную эксплуатацию. Многие тюнинговые бренды сцеплений имеют в своей линейке усиленную органику, которая отличается от заводской более качественными составляющими фрикционного материала, термостойкость которого не превышает 250°С. Но усиленными данные сцепления можно назвать не столько из-за более качественного состава, а скорее из-за того, что в комплект входит корзина с повышенной прижимной силой. Серия сцеплений FX100 от Clutch Masters, Stage 1 от фирмы SPEC , а так же все диски из серии Street фирмы ACT является примерами данного вида.     

FiberTuff — Новый инновационный фрикционный материал, накладки которого состоят из смеси керамического наполнителя, углеродного волокна и кевлара, разработанные как износостойкая, высокопрочная и стойкая к высоким рабочим температурам альтернатива органическим накладкам. По фрикционным качествам, накладки FiberTuff очень похожи на органические накладки. Но способны выдерживать на 10-15% больше крутящего момента, чем органика (без увеличения прижимной силы). Срок службы данного состава превосходит органический в 2-4 раза. Термостойкость увеличена до 400°С. При использовании данного сцепления, отмечается улучшение четкости включения сцепления. Сцепления с данным фрикционным составом есть в линейке  фирмы SPEC это Stage 2+ и у Clutch Masters это FX250.

Kevlar — фрикционные накладки изготовленные из кевларового волокна — полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевлар применяется также для изготовления бронежилетов и кузовов суперкаров, вроде Ferrari Enzo — деталей весьма прочных и очень легких. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей органические накладки. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа — накладки очень чувствительны к чистоте и качеству установки , а затем требуется деликатная обкатка в течение минимум 1000 км. Термостойкость кевларовых накладок достигает 370°С. Диск сцепления с такими накладками хорошо подходит для продолжительной жесткой эксплуатации машины. Сцепления с данными дисками представлены серией FX200 и FX300 у Clutch Masters и Stage 2 у SPEC.

Металлокерамика — бывает разная: алюминиевая, чугунная, медная.
В большинстве производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 600°С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их агрессивность к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Поэтому рекомендованы для использования только на спортивных и гоночных автомобилях. Данные диски можно найти в сцеплениях серий FX400 и FX500 у Clutch Masters, а также все 4-х и 6-ти лепестковые диски у ACT металлокерамические. 

Carbon — сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность маховика выполнены из углерода. Он обеспечивает необходимый коэффициент трения (поскольку коэффициент трения углерода по чугуну очень низкий) и максимальную износостойкость. Этот механизм обладает неимоверным температурным пределом (2500°С). Долговечность в 5 раз выше «органики». Единственный недостаток — высокая стоимость.

racefans.ru

Фрикционные материалы: выбор, требования

Современное производственное оборудование обладает довольно сложной конструкцией. Фрикционные механизмы передают движение при помощи силы трения. Это могут быть муфты, зажимы, разжимы и тормоза.

Чтобы оборудование было долговечным, работало без простоев, к его материалам выдвигают особенные требования. Они постоянно растут. Ведь техника и оборудование постоянно совершенствуются. Увеличиваются их мощности, рабочие скорости, а также нагрузки. Поэтому в процессе их функционирования применяют различные фрикционные материалы. От их качества зависит надежность, долговечность оборудования. В некоторых случаях от этих элементов системы зависит безопасность и жизнь людей.

Общая характеристика

Фрикционные материалы – это неотъемлемые элементы узлов и механизмов, которые обладают возможностью поглощать механическую энергию и рассеивать ее в окружающую среду. При этом все элементы конструкции не должны быстро изнашиваться. Для этого представленные материалы обладают определенными свойствами.

Коэффициент трения фрикционных материалов должен быть стабильным и высоким. Показатель износостойкости также обязан удовлетворять эксплуатационные требования. Такие материалы обладают хорошей термостойкостью и не подвержены механическим воздействиям.

Чтобы вещество, выполняющее фрикционные функции, не прихватывалось к рабочим поверхностям, оно наделяется достаточными адгезионными качествами. Совокупность таких свойств обеспечивает нормальную работу оборудования и систем.

Свойства материала

Фрикционные материалы обладают определенным набором свойств. Основные из них были перечислены выше. Это служебные качества. Именно они определяют эксплуатационные характеристики каждого вещества.

Но все служебные характеристики обуславливаются набором физико-механических и теплостатических показателей. Такие параметры меняются в процессе эксплуатации материала. Но их предельное значение учитывается в процессе выбора фрикционного вещества.

Существует разделение свойств на статические, динамические и опытные показатели. К первой группе параметров относят предел сжатия, прочности, изгиба и растяжения. Также сюда входят теплоемкость, теплопроводность и линейное расширение материала.

К показателям, определяемым в динамических условиях, причисляют термоустойчивость, теплостойкость. В опытной обстановке устанавливают коэффициент трения, износостойкость и стабильность.

Виды материалов

Фрикционные материалы системы тормозов и сцепления чаще всего изготавливают на медной или железной основе. Вторая группа веществ применяется в условиях повышенной нагрузки, особенно при сухом трении. Медные материалы используют для средних и легких нагрузок. Причем они подходят как для сухого трения, так и с применением смазочных жидкостей.

В современных условиях производства получили широкое применение материалы на каучуковой и смоляной основе. Также могут применяться различные наполнители из металлических и неметаллических компонентов.

Область применения

Существует классификация фрикционных материалов в зависимости от области их применения. В первую большую группу входят передаточные устройства. Это средние и слабонагруженные механизмы, которые работают без смазки.

Далее выделяются фрикционные материалы системы тормозов, предназначенные для средних и тяжелонагруженных механизмов. В этих узлах смазка не применяется.

К третьей группе относят вещества, применяемые в сцеплениях средних и тяжелонагруженных узлов. В них присутствует масло.

Также выделяют отдельной группой материалы тормозов, в которых присутствует жидкая смазка. Основные параметры механизмов определяют выбор фрикционных материалов.

В сцеплении нагрузка действует на элементы системы около 1 с, а в тормозе – до 30 с. Этот показатель определяет характеристики материалов узлов.

Металлические материалы

Как уже было сказано выше, основными металлическими фрикционными материалами системы сцепления, тормоза является железо и медь. Очень популярны сегодня сталь и чугун.

Они применимы в разных механизмах. Например, фрикционные материалы для тормозных колодок, состав которых содержит чугун, часто применяются в железнодорожных системах. Он не коробится, но резко теряет свои скользящие качества при температуре от 400 °С.

Неметаллические материалы

Фрикционные материалы сцепления или тормозов изготавливают также из неметаллических веществ. Их создают преимущественно на асбестовой основе (смола, каучук выступают связующими компонентами).

Коэффициент трения остается достаточно высоким до температуры 220 °С. Если связующим веществом является смола, материал характеризуется высокой износоустойчивостью. Но их коэффициент трения несколько ниже относительно других подобных материалов. Популярным материалом из пластмассы на такой основе выступает ретинакс. В его составе присутствует фенолформальдегидная смола, асбест, барит и прочие компоненты. Это вещество применимо для узлов и тормозных механизмов с тяжелыми эксплуатационными условиями. Оно сохраняет свои качества даже при нагреве до 1000 °С. Поэтому ретинакс применим даже в авиационных тормозных системах.

Асбестовые материалы изготавливают путем создания одноименной ткани. Ее пропитывают асфальтом, резиной или бакелитом и спрессовывают при высоких температурах. Короткие асбестовые волокна могут формировать также нетканые накладки. В них добавляется мелкая металлическая стружка. Иногда для усиления прочности в них вводится латунная проволока.

Спеченные материалы

Существует еще одна разновидность представленных компонентов систем. Это спеченные фрикционные материалы системы тормозов. Что это разновидность, станет понятнее из способа их изготовления. Их чаще всего изготавливают на стальной основе. В процессе сварки с ней спекаются другие, входящие в состав, компоненты. Предварительно спрессованные заготовки, состоящие из порошковых смесей, подвергают высокотемпературному нагреву.

Такие материалы применяют чаще всего в тяжелонагруженных муфтах и тормозных системах. Их высокие показатели при эксплуатации определяются двумя группами компонентов, входящих в состав. Первые материалы обеспечивают хороший коэффициент трения и износоустойчивость, а вторые – стабильность и достаточный уровень адгезии.

Материалы на стальной основе для сухого трения

Выбор материала для различных систем осуществляется на основе экономической и технической целесообразности его изготовления и эксплуатации. Несколько десятилетий тому назад востребованными были такие материалы на железной основе, как ФМК-8, МКВ-50А, а также СМК. Фрикционные материалы для тормозных колодок, которые работали в тяжелонагруженных системах, позже стали изготавливать из ФМК-11.

МКВ-50А является более новой разработкой. Ее применяют при изготовлении накладок для дисковых тормозов. Он имеет преимущество перед группой ФМК по показателям стабильности, износостойкости.

В современном производстве большего распространения получили материалы типа СМК. В них повышено содержание марганца. Также в состав входят карбид и нитрид бора, дисульфид молибдена и карбид кремния.

Материалы на основе бронзы для сухого трения

В передаточных и тормозных системах различного назначения хорошо себя зарекомендовали материалы на основе оловянистой бронзы. Они гораздо меньше изнашивают сопряженные детали из чугуна или стали, чем фрикционные материалы на железной основе.

Представленную разновидность материалов применяют даже в авиационной промышленности. Для особых условий эксплуатации олово могут заменять такими веществами, как титан, кремний, ванадий, мышьяк. Это предотвращает образование межкристаллической коррозии.

Материалы на основе оловянистой бронзы широко применяют в автомобильной промышленности, а также при изготовлении сельскохозяйственной техники. Они выдерживают большие нагрузки. Входящие в состав сплава 5-10% олова обеспечивают повышенную прочность. Свинец и графит играют роль твердой смазки, а двуокись кремния или кремний повышают коэффициент трения.

Работа в условиях жидкой смазки

Материалы, применяемые в сухих системах, обладают существенным недостатком. Они подвержены быстрому износу. При попадании в них смазки из расположенных рядом узлов резко снижается их эффективность. Поэтому в последнее время все большего распространения получают материалы, предназначенные для работы в жидком масле.

Такое оборудование плавно включается, характеризуется высоким уровнем износоустойчивости. Оно легко охлаждается и просто герметизируется.

В зарубежной практике в последнее время растут объемы производства такого продукта, как фрикционный материал листовой для тормозов, муфт и прочих механизмов на основе асбеста. Его пропитывают смолой. В состав входят формованные элементы с высоким содержанием металлических наполнителей.

Чаще всего для смазочной среды применяют спеченные материалы, изготовленные на основе меди. Чтобы повысить фрикционные характеристики, в состав вводятся неметаллические твердые компоненты.

Улучшение свойств

В первую очередь улучшения требует износостойкость, которой обладают фрикционные материалы. От этого зависит экономическая и эксплуатационная целесообразность представленных компонентов. В этом случае технологи разрабатывают пути по устранению чрезмерного нагрева на трущихся поверхностях. Для этого совершенствуют свойства самого фрикционного материала, конструкцию устройства, а также регламентируют рабочие условия.

Если материалы применяются в условиях сухого трения, особое внимание уделяется их жаропрочности и устойчивости к окислению. Такие вещества менее подвержены износу абразивного типа. Но для систем со смазкой жаропрочность не имеет такого большого значения. Поэтому большее внимание уделяется их прочности.

Также технологи при повышении качества фрикционных материалов уделяют внимание их степени окисляемости. Чем она меньше, тем долговечнее компоненты механизмов. Еще одним направлением является уменьшение пористости материала.

Современное производство должно совершенствовать применяемые дополнительные материалы в процессе изготовления различных подвижных, передаточных устройств. Это позволит удовлетворить растущее потребительские и эксплуатационные требования, выдвигаемые к фрикционным материалам.

fb.ru

Тюнинг сцепления — виды фрикционных накладок — DRIVE2

Рассмотрим типичное сцепление. Ведомый диск закреплен на первичном валу трансмиссии стальной шлицевой втулкой, отлитой или кованой. К стальной шпонке с помощью демпферного механизма, который поглощает вибрации двигателя, крепится каркас сцепления, выполненный из штампованных стальных пластин, соединенных в свою очередь металлическими заклепками. К каркасу крепятся фрикционные накладки, которые синхронизируют обороты коленчатого вала двигателя со скоростью выходного вала КП. На сегодняшний день органическая фрикционная композиция — самый распространенный материал. Он используется в 95% автомобилей. Органические накладки дешевы и неприхотливы, поэтому и используются в серийных автомобилях, ибо подходят для обычной эксплуатации при малых и средних нагрузках. Такой тип накладок обеспечивает мягкое включение сцепления и плавное начало движения, при этом имеет низкую надежность и износостойкость при жесткой, динамической эксплуатации. Если ресурс заводского сцепления для семейного, комфортного передвижения равен примерно 60-160 тыс.км, то при повышенных динамических нагрузках, будь то тюнингованный двигатель, либо просто агрессивная езда, накладки могут «рассыпаться» уже через 10 тыс.км.
При тюнинге двигателя увеличение мощности и, соответственно, крутящего момента часто заходит за 30% от серийного, что превышает расчетную нагрузку сцепления (запас на 20-50% выше номинального крутящего момента), которое просто начинает пробуксовывать и не передавать весь поток мощности от мотора к колесам. Возникает извечный вопрос: что делать (со сцеплением)? Один ответ — менять! На что? На современные тюнинговые детали.
Если сложилось впечатление, что органические накладки — это «отстой», то на самом деле все обстоит иначе. Конечно, утверждать, что вся «органика» плохая, нельзя. Поскольку каждый производитель использует свои материалы, их сочетание и свою технологию изготовления. Ведомые диски на одну и ту же машину, но от разных производителей, как правило, различны по динамическим показателям мягкости включения и долговечности.
При форсировании двигателя сцепление лучше заменить, чтобы оно соответствовало новым возможностям двигателя, так как серийное сцепление уже не «держит». А если стартовать с места при стрит-, драг-рейсинге или в слаломе, то оно вообще становится одноразовым. Немного придержал-передержал — и запахло горелым. Начинается процесс стремительного разрушения механизма. Постоянно пробуксовывающее сцепление сильно нагревается, а поскольку теплостойкость лучших органических накладок не превышает 2500С, а в большинстве случаев — 2000С, накладки перегреваются — следовательно, запекаются, теряя свой коэффициент трения, и, что еще хуже, растрескиваются и высыпаются.

Похожий результат менее вероятен с механизмом, ведомый диск которого оснащен накладками, выполненными из материала FiberTuff. В его состав входят керамический наполнитель, углеродное волокно и кевлар. Это материал разрабатывался как альтернатива органическим основам. По фрикционным качествам эти накладки очень похоже на органические, но обладают повышенной четкостью включения сцепления. Износостойкость накладок FiberTuff в 2-4 раза выше органических. Теплостойкость до 4000С. Ведомый диск с такими накладками можно порекомендовать тем, кто днем ездит на работу, а ночью стартует в стрит-рейсинге.

Еще делают фрикционные накладки из кевларового волокна — полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевлар применяется также для изготовления бронежилетов и кузовов суперкаров, вроде Ferrari Enzo — деталей весьма прочных и очень легких. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей стойкость к истиранию органических накладок. Накладки получаются долговечными. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа, а затем деликатной обкатки в течение длительного пробега (порядка 10 тыс.км). Теплостойкость кевларовых накладок достигает 3700С. Диск сцепления с такими накладками хорош при продолжительной жесткой эксплуатации машины.

Экстремальные условия эксплуатации сцепления обусловили появление в автомобилях металлокерамических дисков. Металлокерамика бывает разная: алюминиевая, чугунная для большинства производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Ведомые диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 6000С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их «агрессивность» к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Посему рекомендованы для эксплуатации на спортивных и гоночных автомобилях.

Бескомпромиссным вариантом накладок является сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность их в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность махови

www.drive2.ru

Фрикционное сцепление

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Фрикционное сцепление

Читать далее:



Фрикционное сцепление

Фрикционное сцепление представляет собой муфту, в которой крутящий момент передается за счет сил трения между трущимися поверхностями. Фрикционное сцепление состоит из ведущей и ведомой частей, нажимного механизма и механизма выключения. Ведущая часть сцепления воспринимает от маховика крутящий момент двигателя, а ведомая — передает его первичному валу коробки передач. Нажимной механизм обеспечивает плотное прижатие ведущей и ведомой частей сцепления для создания нобходимого момента трения. Механизм выключения служит для управления сцеплением. Привод выключения сцеплением может быть механическим или гидравлическим. В некоторых конструкциях фрикционных сцеплений для облегчения выключения сцепления применяют пневматический усилитель.

На рис. 1 показаны схемы одно- и двухдискового сцеплений. Ведущая часть однодискового сцепления состоит из маховика, связанного с коленчатым валом двигателя, нажимного диска, кожуха муфты и направляющих пальцев. Ведомая часть имеет ведомый диск, расположенный на валу коробки передач, установленном в роликоподшипнике. Нажимной механизм состоит из пружин, установленных в кожухе. В механизм выключения сцепления входят пальцы, опоры выключающих рычагов, отжимные рычаги, передвижная муфта, педаль, тяга, вилка выключения, отжимная пружина. Все детали помещены внутри картера маховика и картера муфты сцепления. В двухдисковом сцеплении ведущая часть состоит из двух ведущих дисков с направляющими пальцами, а ведомая — из дисков. Для обеспечения необходимой «чистоты» выключения служат отжимная пружина и регулировочный болт промежуточного диска.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Схемы фрикционных сцеплений:
а — однодисковое; б — двухдисковое

Материалом ведущих дисков является обычно чугун, ведомых — сталь, облицованная фрикционными материалами. Для уменьшения момента инерции ведомых дисков их делают из тонкой листовой стали, пружинящие свойства которой позволяют повысить плавность включения и выключения муфты.

Наиболее распространены на автомобилях и тракторах однодисковые сухие фрикционные сцепления с механическим приводом управления. Такие сцепления надежны, износоустойчивы, просты по конструкции и дешевы в изготовлении. Сцепление обычно располагается в картере, закрепленном на блок-картере двигателя, и состоит из ведущей и ведомой частей, механизмов выключения и управления. Ведущая часть сцепления состоит из маховика соединенного болтами с кожухом, и ведущего (нажимного) диска. Диск связан с кожухом пружинными пластинами, через которые вращение от кожуха передается на диск; пластины допускают также осевое перемещение диска при выключении сцепления. Ведомая часть сцепления состоит из стального диска с приклепанными к нему фрикционными накладками и ступицы, надетой на шлицы первичного вала коробки передач. Диск и ступица соединены между собой через гаситель крутильных колебаний пружинами. Нажимной механизм сцепления включает в себя шестнадцать нажимных пружин, которые опираются на диск через теплоизолирующие прокладки.

Механизм выключения состоит из четырех рычагов, муфты, с упорным подшипником и вилки, охватывающей муфту. Выключающие рычаги 8 установлены на осях вилок и присоединяются к диску шарнирно с помощью игольчатых подшипников и осей. Вилки присоединяются к кожуху сферическими регулировочными гайками таким образом, что могут качаться при повороте выключающих рычагов. Против внутренних концов рычагов 8 на втулке установлена подвижно муфта, удерживаемая в исходном положении оттяжной пружиной.

Привод управления сцеплением состоит из педали, закрепленной на валике. На этом же валике размещен рычаг, соединенный с рычагом регулируемой тягой. При нажатии на педаль сцепления валик поворачивается и рычагом перемещает тягу выключения сцепления. Перемещение тяги влечет за собой поворот валика с вилкой. Вилка, поворачиваясь, перемещает вперед муфту, которая нажимает на рычаги, заставляя их поворачиваться вокруг осей. Наружные концы рычагов отводят назад ведущий диск, преодолевая сопротивление пружин. Ведущий диск перестает нажимать на ведомый диск, и сцепление выключается. При отпускании педали муфта выключения отходит назад под действием пружин, и сцепление включается.

При гидравлическом приводе управления сцеплением, который применяется на всех легковых и некоторых грузовых (ГАЗ-66) автомобилях, педаль выключения сцепления соединена с толкателем главного цилиндра, действующим на его поршень. При нажатии на педаль поршень, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие, через которое сообщается рабочая полость цилиндра с бачком, и вытесняет рабочую жидкость по трубопроводу из главного цилиндра в рабочий. Под давлением жидкости поршень рабочего цилиндра перемещается вправо и через толкатель действует на вилку, которая отводит выжимной подшипник и выключает сцепление. Гидравлический привод управления сцеплением имеет более высокий КПД, чем механический привод, обеспечивает плавность включения сцепления, дает возможность осуществления дистанционного управления в машинах с задним расположением двигателя или с опрокидывающейся кабиной.

Рис. 2. Однодисковое автомобильное сцепление

Рис. 3. Механический привод управления сцеплением

Рис. 4. Гидравлический привод управления сцеплением

В большегрузных автомобилях (МАЗ-500), имеющих механический привод сцепления, для облегчения управления иногда применяют пневматический усилитель. Схема такого усилителя приведена на рис. 87. Усилитель состоит из силового цилиндра и клапана управления. В силовой цилиндр сжатый воздух подается из пневматической системы автомобиля. В рабочей полости силового цилиндра установлен поршень, шток которого соединен с тягой выключения сцепления. С этой же тягой соединена через узел педаль. Узел допускает свободное перемещение нижнего конца педали относительно тяги на величину Д. Это необходимо для управления клапаном с помощью тяги и рычага, связывающих шток клапана управления с педалью. Клапан управления закреплен на штоке силового цилиндра и включает в себя кроме штока корпус и пластинчатый затвор.

При отпущенной педали сцепления все детали привода и усилителя под действием пружины занимают исходное положение, при котором сцепление включено, а рабочая полость силового цилиндра через шланг и полый шток клапана сообщается с атмосферой. При нажатии на педаль ее нижний конец смещается на величину Д относительно тяги, и рычаг поворачивается против часовой стрелки, перемещая влево рычаг. Рычаг, упираясь в пластинчатый затвор, передвигает его влево, открывая доступ сжатому воздуху из баллона через полости А и Б и шланг в силовой цилиндр. Под действием давления сжатого воздуха шток передает дополнительное усилие на тягу, облегчая выключение сцепления.

Рис. 5. Схема пневматического усилителя привода сцепления при отпущенной педали (а) и при нажатии на педаль (б)

Рекламные предложения:


Читать далее: Гидравлические и электромагнитные сцепления

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

🔧 Спортивное сцепление — виды фрикционных накладок — DRIVE2

🎥 Добавил интересные видео, в которых вы узнаете об устройстве и работе сцеплении 😉

При тюнинге двигателя увеличение мощности и, соответственно, крутящего момента часто заходит за 30% от серийного, что превышает расчетную нагрузку сцепления, которое просто начинает пробуксовывать и не передавать весь поток мощности от мотора к колесам. Возникает извечный вопрос: что делать со сцеплением? Один ответ — менять!

При форсировании двигателя сцепление лучше заменить, чтобы оно соответствовало новым возможностям двигателя, так как серийное сцепление уже не «держит». А если стартовать с места при стрит-, драг-рейсинге или в слаломе, то оно вообще становится одноразовым. Немного придержал-передержал — и запахло горелым. Начинается процесс стремительного разрушения механизма. Постоянно пробуксовывающее сцепление сильно нагревается, а поскольку теплостойкость лучших органических накладок не превышает 2500С, а в большинстве случаев — 2000С, накладки перегреваются — следовательно, запекаются, теряя свой коэффициент трения, и, что еще хуже, растрескиваются и высыпаются.

Похожий результат менее вероятен с механизмом, ведомый диск которого оснащен накладками, выполненными из материала FiberTuff. В его состав входят керамический наполнитель, углеродное волокно и кевлар. Это материал разрабатывался как альтернатива органическим основам. По фрикционным качествам эти накладки очень похоже на органические, но обладают повышенной четкостью включения сцепления. Износостойкость накладок FiberTuff в 2-4 раза выше органических. Теплостойкость до 4000С. Ведомый диск с такими накладками можно порекомендовать тем, кто днем ездит на работу, а ночью стартует в стрит-рейсинге.

Еще делают фрикционные накладки из кевларового волокна — полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей стойкость к истиранию органических накладок. Накладки получаются долговечными. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа, а затем деликатной обкатки в течение длительного пробега (порядка 10 тыс.км). Теплостойкость кевларовых накладок достигает 3700С. Диск сцепления с такими накладками хорош при продолжительной жесткой эксплуатации машины.

Экстремальные условия эксплуатации сцепления обусловили появление в автомобилях металлокерамических дисков. Металлокерамика бывает разная: алюминиевая, чугунная для большинства производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Ведомые диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 6000С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их «агрессивность» к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Посему рекомендованы для эксплуатации на спортивных и гоночных автомобилях.

Бескомпромиссным вариантом накладок является сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность их в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность маховика тоже выполнены из углерода. Такой триумвират обеспечивает необходимый коэффициент трения (поскольку коэффициент трения углерода по чугуну очень низкий) и максимальную износостойкость. Этот механизм из будущего обладает неимоверным температурным пределом (25000С). Долговечность раз в пять выше «органики». Единственный недостаток углеродных сцеплений — их высокая стоимость.

Существуют ведомые диски с тремя, четырьмя, шестью и восьмью сегментами металлокерамической накладки — кнопками — с каждой стороны.

Диски в виде трехлучевой звезды с тремя кнопками используют в ситуациях, когда требуется передача максимальной мощности при минимальном весе узла. Применяются сугубо в спортивных автомобилях, ибо включаются очень резко, часто с пробуксовкой ведущих колес, что в обычных условиях ни к чему.

Четырехкнопочные диски имеют форму креста, работают гораздо мягче трехкнопочных и «живут» значительно дольше.

Шестикнопочные диски — самые плавные и долговечные из тюнинговых дисков, рекомендуются для кольцевых и раллийных автомобилей. В определенных случаях и для серийных машин.

Восьмисегментные накладки специально для использования на серийных автомобилях, где мощность сцепления и высокотемпературные качества предпочтительней плавности включения сцепления.

Ведомые диски сцепления бывают двух типов. С пружинной втулкой (демпфером), которая устраняет или смягчает ударный момент, возникающий при включении сцепления, и рекомендуется для всех типов автомобилей. vk.com/v_korche Диски с жесткой втулкой используются для гоночных моделей, где предпочтение отдается мощности, легкости и жесткости работы. Отличаются жестким креплением шлицевой части с диском. Такие сцепления не рекомендуются для серийных и гоночных автомобилей, оснащенных «хрупкими» трансмиссиями или полным приводом. Ввиду возникающи

www.drive2.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *