Определение и назначение фрикционов

Фрикционом называется выключающаяся муфта, передающая с помощью сил трения крутящий момент от ведущего вала к ведомому.

В трансмиссиях танков одинаковые по принципу устройства фрикционы выполняют различные задачи. В зависимости от назначения различают фрикционы главные, бортовые и блокировочные.

Главный фрикцион устанавливается в механических трансмиссиях преимущественно с простыми (непланетарными) ступенчатыми коробками передач. В планетарных коробках передач функции главного фрикциона могут выполнять фрикционные устройства самой коробки, а поэтому наличие главного фрикциона необязательно.

Главный фрикцион предназначен для:

- отключения двигателя от коробки передач при переключении передач с целью уменьшения ударов зубьев шестерен и облегчения переключения;

- плавной передачи нагрузки на двигатель при трогании танка с места и после переключения передач;

- предохранения деталей двигателя и трансмиссии от поломок при резком уменьшении скорости движения.

Возможность отключения двигателя от коробки передач используется также для облегчения заводки двигателя.

Бортовые фрикционы предназначаются для отсоединения коробки передач от бортовых передач во время поворота танка и торможения остановочными тормозами.

Блокировочные фрикционы применяются в планетарных и гидромеханических коробках передач, а также в планетарных механизмах поворота. Они могут использоваться и в простых коробках при фрикционном переключении передач. Назначение блокировочных фрикционов вытекает из принципа работы механизма, в который они входят.

Классификация фрикционов и предъявляемые к ним требования

Фрикционы танковых трансмиссий классифицируются:

- по условиям работы поверхностей трения. Различают сухие фрикционы и фрикционы, работающие в масле;

- по числу ведомых дисков – однодисковые, двухдисковые и многодисковые;

- по материалам пар трения – сталь по стали, сталь по фрикционному материалу;

- по способу сжатия дисков трения – пружинные, полуцентробежные, с гидравлическим включением.

К фрикционам предъявляются следующие основные требования:

1. Полнота включения. Она необходима для длительной надежной передачи крутящего момента без пробуксовки. Полнота включения обеспечивается зазором в механизме выключения, компенсирующим износ дисков.

2. Чистота выключения. В главных фрикционах она необходима для легкого переключения передач в коробке, а в блокировочных фрикционах, работающих длительно в выключенном состоянии, - для предохранения дисков трения от повреждений (повышенных износов и коробления). Чистота выключения обеспечивается прежде всего достаточным ходом нажимного диска. Наименьший ход нажимного диска определяется из расчета зазора между каждой парой дисков в выключенном положении 0,3 – 0,5 мм – для стальных и 0,4 – 0,8 мм – для дисков с фрикционным покрытием. Чем большее число дисков фрикциона, тем труднее обеспечить чистоту его выключения.

В некоторых фрикционах предусматриваются специальные устройства для разведения дисков. Такие устройства особенно необходимы для блокировочных фрикционов, длительно работающих в выключенном положении (например, в планетарных коробках передач). Для чистоты выключения важным является предохранение дисков от коробления при сильном нагреве, что достигается различными мерами по теплоотводу.

3. Плавность включения. Она обеспечивает постепенное нагружение двигателя при трогании с места и переключениях передач. Хорошую плавность включения имеют многодисковые фрикционы и фрикционы, работающие в масле.

4. Уравновешенность осевых усилий внутри фрикциона.Это требование обеспечивается конструкцией механизма выключения фрикциона.Более совершенными являются фрикционы, уравновешенные как во включенном, так и в выключенном состояниях, ибо они не нагружают осевой нагрузкой вал, на котором установлены. Такая уравновешенность обязательна для блокировочных фрикционов планетарных коробок передач, где фрикцион может длительно находиться во включенном или в выключенном положениях.

Главные и бортовые фрикционы, как правило, уравновешены лишь во включенном положении, что упрощает их устройство. При выключении таких фрикционов возникает осевая сил, достигающая на средних и тяжелых танках значительной величины (около одной тонны). Эта осевая сила воспринимается соответствующей опорой вала. Если вал не имеет такой осевой опоры, то фрикцион должен быть полностью уравновешенным (например, коленчатый вал двигателя легкого плавающего танка не имеет упорного подшипника, поэтому главный фрикцион для этого танка выполнен полностью уравновешенным как во включенном, так и в выключенном положениях).

5. Малый момент инерции ведомых частей фрикциона. Это специфическое требование к главным фрикционам необходимо для облегчения процесса переключения передач в коробке. Выполнение этого требования обеспечивается сокращением числа ведомых частей, уменьшением их размера и веса.

Рис.2. Главный фрикцион среднего танка:

1-шарикоподшипник; 2-нажимной диск; 3- ведущий ба­рабан; 4- ведомый барабан; 5-пальцы с пружинами; 6-отжимной диск, 7-неподвижная чашка; 8-шарик; 9-под­вижная чашка; 10-радиально-упорный подшипник; 11, 12-сальники; 13- ведущий вал коробки передач

Рис.4. Главный фрикцион легкого танка:

1-ведущие диски; 2-нажимной диск; 3-ведущий барабан; 4-пружина; 5-палец; 6-отжимной диск; 7-подвижная чашка; 8-ступица неподвижной чашки; 9, 11-радиально-упорные под­шипники; 10- рычаг; 12-неподвижная чашка; 13-подшипники; 14-вал ведомого барабана; 15-ведомый барабан; 16-ведомые диски

Рис. 5. Блокировочный фрикцион, работающий в масле:

Рис. 8. Формы канавок на дисках трения:

Зубчатые передачи.

Зубчатыми называют механизмы (передачи), в которых движение между звеньями (зубчатыми колесами) передается с помощью последо­вательно зацепляющихся зубьев.

Зубчатым зацеплением принято называть процесс передачи движе­ния с помощью зубьев. У зубчатого колеса условно различают ТЕЛО и ЗУБЧАТЫЙ ВЕНЕЦ.

Зубчатой рейкой называется колесо, радиус которого равен бес­конечности.

Профилем зуба называется линия пересечения поверхности зуба с какой либо заданной поверхностью (например, плоскостью, перпенди­кулярной оси колеса).