Акпп принцип работы обгонная муфта + видео обзор

Обгонная муфта — принцип действия, основные элементы

Муфта свободного хода или обгонная муфта — это механическое устройство, основная задача которого — предотвратить передачу крутящего момента от ведущего вала на ведомый вал, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее. Муфта также используется, когда крутящий момент должен передаваться только в одном направлении. Рассмотрим принцип работы, составные части сцепления, а также его достоинства и недостатки.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Как работает муфта

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

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

Акпп принцип работы обгонная муфта

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

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

Конструкция и основные элементы

Рассмотрим конструкцию и компоненты двух основных типов муфт: роликовых и храповых.

Самая простая роликовая муфта одностороннего действия состоит из следующих компонентов:

Акпп принцип работы обгонная муфта

В храповой муфте зубцы имеют упор с одной стороны, а не канавки на внутренней поверхности внешнего кольца. В этом случае оба кольца фиксируются специальной защелкой, которая прижимается к внешнему кольцу пружиной.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Плюсы и минусы

Обгонная муфта имеет следующие достоинства:

Обратите внимание, что муфта с храповым механизмом надежнее роликового устройства.

При этом храповой механизм ремонтопригоден, в отличие от роликового. Попытка отремонтировать роликовый механизм — пустая трата времени, поскольку это неразъемный узел. Обычно при поломке устанавливается новая аналогичная деталь. Не используйте ударные инструменты при установке новой роликовой муфты, так как механизм может заклинивать.

Обгонная муфта не лишена недостатков. К недостаткам роликовой обгонной муфты относятся:

Храповый механизм имеет следующие недостатки:

Использование муфты

Акпп принцип работы обгонная муфта

Механизмы свободного хода широко используются в агрегатах различных производителей. Обгонная муфта присутствует в:

Источник

Акпп принцип работы обгонная муфта

В преддверии начала установки АКПП на автомобили УАЗ давайте разберемся как же она устроена.

Самый распространенный и самый «изученный» тип АКПП это гидравлический автомат. Из названия следует, что в нем работу выполняет жидкость. Рассмотрим устройство такой АКПП более подробно:

Акпп принцип работы обгонная муфта

Смотрится страшно, но если разложить всё по отдельным частям, то будет более понятно.

Автоматическая коробка передач состоит из двух частей: Гидротрансформатора и механической КПП с устройством управления.
Вместо обычных шестеренок в такой КПП используются планетарные редукторы.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Гидротрансформатор – выполняет роль, аналогичную механизму сцепления в механической коробке передач. Он передает крутящий момент от двигателя к автоматической трансмиссии. Но в отличии от механического аналога здесь нет жесткой связи ДВИГАТЕЛЬ-КПП.

Система управления.
На старых АКПП она была полностью гидравлическая. Команды на переключение передач вырабатывались за счет изменения давления в гидравлических датчиках.
На всех современных АКПП используется электронная система управления. Вместо гидравлических датчиков стоят электрические. Вместо клапанов переключения скоростей используются соленоиды.
Но объединяет две системы то, что для включения фрикционных муфт, которые определяют какая скорость задействована, используется гидравлика.

Гидротрансформатор

В начале будет проще понять принцип работы гидротрансформатора на примере гидромуфты.
Гидромуфта по конструкции очень на него похожа, но не умеет изменять передаточное число, а только передает крутящий момент.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Гидромуфта состоит из двух колес с лопатками (как у вентилятора) которые вращаются друг напротив друга.
Одно колесо, насосное, соединено с двигателем, второе колесо, турбинное, соединено с КПП. Оба колеса находятся в герметичном кожухе внутрь которого залито масло.

При вращении двигателем насосного колеса вязкое масло захватывается его лопатками, выбрасывается на лопатки турбинного колеса приводя его в движение. Таким образом кинетическая энергия от вращения вала двигателя передается валу КПП хотя при этом отсутствует жесткая связь между ними.

Наиболее наглядно демонстрирует этот механизм опыт с двумя вентиляторами расположенными друг напротив друга. Один из них выключен, второй включен. Воздух ударяясь о неподвижные лопатки выключенного вентилятора заставляет их вращаться.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Акпп принцип работы обгонная муфта
Схема гидротрансформатора:
1 — блокировочная муфта; 2 — турбинное колесо; 3 — насосное колесо; 4 — реакторное колесо; 5 — механизм свободного хода

Если третье колесо (реактор) свободно вращается, то гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты.

Если же реакторное колесо фиксируется неподвижно, то за счет своих лопастей он изменяет направление потока жидкости, выходящей из турбинного колеса и направляет его под определенным углом на лопасти насосного колеса. Это позволяет значительно увеличить передаваемый от двигателя в трансмиссию крутящий момент. Таким образом происходит трансформация крутящего момента.

Акпп принцип работы обгонная муфта

*Коэффициент трансформации момента Kt (или силовое передаточное отношение) определяется отношением крутящего момента турбинного колеса к крутящему моменту насосного колеса гидропередачи Kt = MT / MH.

В автомобильных гидротрансформаторах коэффициент трансформации равен 2-3,5, а КПД 0,9

Схема потока жидкости в гидротрансформаторе:

Акпп принцип работы обгонная муфта

Основные детали гидротрансформатора:

Акпп принцип работы обгонная муфта
Детали гидротрансформатора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — крышки муфты свободного хода; 4 — часть корпуса гидротрансформатора; 5 — остатки рабочей жидкости с продуктами механического износа деталей; 6 — колесо реактора; 7 — муфта свободного хода реактора; 8 — упорная шайба турбинного колеса; 9 — упорный подшипник реактора; 10 — поршень блокировки гидротрансформатора

Компоновка деталей гидротрансформатора:

Акпп принцип работы обгонная муфта

В качестве рабочей жидкости в современных гидротрансформаторах используется ATF

Насос

Насос создает давление жидкости во всей гидросистеме.
Как правило насос располагается между гидротрансформатором и коробкой передач. Насос приводится в движение коленчатым валом двигателя.

В настоящее время в АКПП наиболее часто используют несколько видов насосов: шестерёнчатые, трохоидные и лопастные.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Разборка шестеренчатого насоса и его принцип действия можно посмотреть на видео:

Планетарная коробка передач

Хотя гидротрансформатор может сам изменять крутящий момент, но это происходит в очень узком диапазоне, что явно недостаточно для нормального движения автомобиля. Поэтому к гидротрансформатору подсоединяют коробку перемены передач в основе которой находятся планетарные редукторы.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Все пары шестерен редуктора находятся в постоянном зацеплении.

Лучше всего работу планетарного редуктора демонстрирует видеоролик:

Механизмы переключения

Чтобы включать или выключать ту или иную группу планетарных редукторов в АКПП используются ленточные и дисковые фрикционные элементы, а так же муфты свободного хода (обгонные муфты).

Ленточный тормоз

Ленточный тормоз используется для остановки одного из звеньев АКПП и состоит из тормозной ленты и тормозного барабана.
Тормозная лента охватывает тормозной барабан, один её конец жёстко прикреплен к картеру коробки, а второй соединен с устройством управления (с поршнем).

Тормозные ленты изготавливаются из листовой стали. Для увеличения коэффициента трения между тормозной лентой и барабаном к внутренней поверхности тормозной ленты прикрепляется фрикционная накладка. В АКПП наиболее часто используются фрикционные накладки, изготовленные на бумажно-целлюлозной основе. Такие накладки обладают хорошими износостойкими свойствами, не вызывают большого износа поверхности тормозного барабана и не сильно загрязняют рабочую жидкость.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Дисковый тормоз и блокировочная муфта

Дисковый тормоз ничем не отличается от блокировочной муфты. Разница заключается только лишь в том, что дисковый тормоз соединяет звено коробки передач с картером, а блокировочная муфта соединяет между собой два звена АКПП.

Дисковый тормоз состоит из: дисков с фрикционными накладками (они с внутренними шлицами), дисков без накладок (шлицы снаружи), поршня, возвратной пружины, барабана.

При выключенной муфте фрикционные накладки внешнего диска и фрикционные накладки внутреннего диска свободно вращаются относительно друг друга. При включении муфты, рабочая жидкость давит на поршень, он сжимает пакет фрикционов и они «склеиваются» между собой. Таким образом внешний диск и внутренний становятся жестко связанными.

Для выключения муфты достаточно убрать давление жидкости через клапан.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Обгонная муфта

Обгонная муфта (также муфта свободного хода) — деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее.

Обгонная муфта не требует управления, она работает за счет разницы в скорости оборотов. Примером обгонной муфты является велосипедная «трещётка».

Система охлаждения

Главная причина из-за которой АКПП выходит из строя явялется её перегрев. Чтобы охлаждать рабочую жидкость (ATF) используют радиаторы и теплообменники.

Акпп принцип работы обгонная муфта
АКПП с внешним радиатором охлаждения

Акпп принцип работы обгонная муфта
АКПП с радиатором охлаждения встроенным в радиатор охлаждения двигателя

Акпп принцип работы обгонная муфта
АКПП с теплообменником

Системы управления

В первых поколениях АКПП были распространены полностью гидравлические системы управления. В них команды на управление элементами системы формировались за счет разницы давлений клапана-дросселя и скоростного регулятора. Поток рабочей жидкости через систему каналов воздействовал на нужный гидроцилиндр, который в свою очередь через фрикционы или ленточный тормоз включал или выключал нужную передачу.
Как и все гидросистемы такая конструкция была очень чувствительна к параметрам рабочей жидкости (масла).

Акпп принцип работы обгонная муфта
Вид на гидроблок снизу. Справа виден ряд электромагнитных клапанов.

Разобранный гидроблок очень похож на лабиринт.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Общепринятые обозначения режимов АКПП

«P» — parking. Режим стоянки. Все передачи выключены, выходной вал КПП и ведущие колёса заторможены блокирующим механизмом.

«R» — reverse, задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса рассоединены. Автомобиль может двигаться накатом, его можно буксировать.

«D» или «Drive» основной режим для движения вперед. Смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый неэкономичный. При разгонах двигатель в все время находится в режиме максимальной мощности. Переключение передач производится позднее, на больших оборотах, чем в обычном режиме.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Для включения режима надо резко нажать на педаль газа.

«Overdrive» или «O/D» — режим, при котором повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на более низкие обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но с потерей в динамике.

«Norm» реализует самый сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

«1» (L, Low), «2» или «3» — выбор фиксированной скорости в АКПП. Эти режимы пригодятся в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа.

«W», «Winter», «Snow» — «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Чтобы не спровоцировать проскальзывания колес, переход с одной передачи на другую производится более мягко и при более низких оборотах.

«+» и «-» — возможность ручного переключения передач в сторону повышения и в сторону понижения.

Источник

Обгонная муфта: ее устройство и принцип работы

Автомобиль — это сложный механизм, в котором есть множество устройств. Обгонная муфта — один из элементов транспортного средства, о котором многие далекие от автомобилей водители попросту даже не догадываются. Вместе с тем, обгонная муфта может считаться одним из наиболее значимых элементов. Она представляет собой механическое устройство, в задачи которого входит предотвращение передачи крутящего момента ведущему валу от ведомого. Происходит это в тот момент, когда ведомый вал начинает свое вращение более быстро. Используется обгонная муфта и в тех случаях, когда нужно передать крутящий момент только в одну сторону. Подробнее об устройстве данного элемента и его принципе работы пойдет речь в этом материале.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Из чего состоит обгонная муфта?

Сегодня обгонная муфта встречает в двух исполнениях: роликовая или с храповым механизмом. Простая роликовая муфта свободного хода включает в себя такие компоненты, как внешняя и внутренняя обоймы, расположенные не внешней обойме пружины и передающие соответствующий крутящий момент ролики. Вместо пазлов в роликовой муфте на внутренней поверхности есть зубья, которые имеют упор с одной стороны. Заклинивает оба кольца специальная собачка, которая прижимается к внешнему кольцу пружиной. Преимущества такой обгонной муфты состоят в том, что она обеспечивает автоматическое включение и выключение механизма. В ней конструкции узлов и агрегатов значительно упрощаются за счет механизмов свободного хода. Да и сама конструкция муфты очень проста и понятна.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Как работает и где применяется?

Роликовая муфта делится на две полумуфты, одна из которых крепится на ведущем валу, а другая соединяется с ведомым валом. Так вот, при вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики этой муфты под действием силы трения и пружин начинают перекатываться в узкую часть зазора между полумуфтами. в случае вращения против часовой стрелки они перекатываются непосредственно в широкую часть. Тогда происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом перестает передаваться и крутящий момент. Соответственно роликовая муфта способна передавать момент только в одном направлении, а если происходит вращение в другую сторону, то она просто прокручивается. Присутствует обгонная муфта обычно в системах запуска ДВС, в АКПП классического типа и генераторах. В последних муфта выступает в роли защитного компонента, который ограничивает крутильные колебания от коленвала ДВС.

Подробнее об устройстве обгонной муфты будет рассказано в этом видеоматериале:

Источник

Обгонные муфты

Содержание

Обгонная муфта, что это

Обгонными муфтами (или муфтами свободного хода) называются трансмиссионные узлы, предназначение которых заключается в прекращении передаваемого крутящего момента на ведомый вал.

Зачастую необходимость в этом возникает, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее ведущего, что может привести к поломке механизма.

Например, обгонные муфты зачастую используются в сельскохозяйственной технике, крутящий момент на которую передаётся от вала отбора мощности, но при этом трансмиссия агрегата не может вращаться с той же угловой скоростью, что и ВОМ.

Некоторые виды обгонных муфт

Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.

Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.
Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:

Акпп принцип работы обгонная муфтаОбгонная роликовая муфта

Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннеего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).

Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.

Впрочем, на “живом примере” можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.

Бендикс автомобильного стартера

Акпп принцип работы обгонная муфта

Как видите, изделие имеет компактный вид. Шестерня служит для прокручивания маховика двигателя в момент его пуска. В тот момент, когда двигатель запустится, обороты маховика значительно превысят обороты вращения шестерни. Ввиду того, что сама конструкция бендикса не рассчитана на длительную работу на высоких оборотах, механизм, если он будет вращаться с тою же скоростью, что и двигатель в течение длительного времени, выйдет из строя. Водитель, конечно, же разомкнёт электрическую цепь стартера, после того, как двигатель запустится, и шестерня бендикса выйдет из зацепления с маховиком. Но всё же время нагрузки на столь миниатюрный механизм желательно свести к минимуму.

Для этой цели бендикс имеет обгонную муфту. Крутящий момент от якоря стартера передаётся за счёт роликов, которые одновременно зацепляются за внутреннее кольцо муфты, а при вращении, зацепляясь за канавки внешнего кольца, начинают передавать через него крутящий момент на саму шестерню бендикса, который, благодаря воздействию рычага (вилки) вводится в зацепление с маховиком. Рычаг же приводится в движение соленоидом – втягивающим реле стартера.

Акпп принцип работы обгонная муфта

После того, как двигатель запустится, ролики, до тех пор, прижатые к канавкам внешнего кольца пружинами и передавая усилие на наружное кольцо, жёстко связанное с шестерней бендикса, под действием центробежных, оказывая воздействие на прижимающие их пружины, перестанут давить на канавки внешнего кольца. В результате угловые скорости якоря стартера и маховика двигателя станут различаться – маховик будет вращаться со своей частотой, а якорь – со своей (меньшей), до тех пор, пока водитель не разомкнёт электрическую цепь стартера и бендикс и якорь прекратят своё вращение.

Акпп принцип работы обгонная муфтаОбгонная муфта роликового типа

Обгонная муфта шкива генератора

Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней. В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.

Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.

В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Обгонные муфты в АКПП

Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.

Акпп принцип работы обгонная муфта

Муфты первого типа блокируют включение передач, когда селектор АКПП находится в режиме «D», но водитель удерживает авто, нажимая на педаль тормоза. Муфта в таком случае (внутреннее кольцо которой является частью «солнечной» шестерни) вращается вместе с «солнечной» шестерней, а водило, передающее крутящий момент, остаётся неподвижным – вращаются только сателлиты.

Муфты второго типа блокируют проворачивание водило низшей передачи, в случаях необходимости быстрого ускорения.

В заключение можно сказать, что рассмотренные примеры использования обгонных муфт охватывают лишь мизерную долю их применения в технике. В частности, муфты свободного хода необходимы для обеспечения ротации винта, а их «сухариковые» варианты нашли применение в инструментах, в народе прозванных «трещотками».

Посмотрите видео “Обгонная муфта – дефектовка”

Источник

Видео

Яковлев Дмитрий - Устройство АКПП - Обгонная муфта

Яковлев Дмитрий - Устройство АКПП - Обгонная муфта

как устроена и работает обгонная муфта генератора

как устроена и работает обгонная муфта генератора

Обгонная муфта предназначение и устройство

Обгонная муфта предназначение и устройство

Установка обгонной муфты акпп 096 .И мойка гидротрансформатора

Установка обгонной муфты акпп 096 .И мойка гидротрансформатора

Часть 1 *** Устройство и принцип работы АКПП - гидроавтомата*** Часть 1.

Часть 1 *** Устройство и принцип работы АКПП - гидроавтомата*** Часть 1.

Как проверить обгонную муфту генератора.

Как проверить обгонную муфту генератора.

работа шкива с обгонной муфтой

работа шкива с обгонной муфтой

Как работает гидротрансформатор? (Анимация)

Как работает гидротрансформатор? (Анимация)

Как получаются 1,2,3,4 и R передачи в АКПП

Как получаются 1,2,3,4 и R передачи в АКПП

Обгонная муфта, устройство, замена, признаки выхода из строя

Обгонная муфта, устройство, замена, признаки выхода из строя
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.