Багатодискова фрикційна муфта: пристрій і принцип роботи

Багатодискова фрикційна муфта — це різновид механізмів передачі крутного моменту, що складається з пакета фрикційних і сталевих дисків. Момент передається за рахунок сили тертя, що виникає при стисненні дисків. Багатодискові муфти широко використовуються в різних вузлах трансмісії автомобілів. Розглянемо пристрій, принцип дії, а також плюси і мінуси даних механізмів.

Принцип роботи муфти

Загальний вигляд багатодискової фрикційної муфти

Основне завдання багатодискової муфти — в потрібний момент плавно з’єднати і роз’єднати вхідний (ведучий) і вихідний (ведений) вали за допомогою сили тертя між дисками. При цьому від одного вала до іншого передається крутний момент. Диски стискаються за рахунок дії тиску рідини.

Відзначимо, що чим сильніше стикаються поверхні дисків, тим більше величина переданого моменту. При роботі муфта може пробуксовувати, при цьому ведений вал розганяється плавно, без ривків і ударів.

Головна відмінність багатодискового механізму від інших полягає в тому, що за рахунок нарощування кількості дисків збільшується кількість дотичних поверхонь, в результаті чого стає можливим передавати більший крутний момент.

Основа нормальної роботи фрикційної муфти — наявність регламентованого зазору між дисками. Цей інтервал повинен дорівнювати значенню, яке встановив виробник. Якщо зазор між дисками муфти буде менше, ніж передбачалося, то фрікціони будуть постійно перебувати в «стиснуті» стані і, відповідно, швидше зношуватися. Якщо ж відстань буде більше, то при роботі буде спостерігатися пробуксовка муфти. У цьому випадку теж не уникнути швидкого зносу. Точне регулювання зазорів між фрікціонами при ремонті муфти — запорука її належного функціонування.

Пристрій і основні компоненти

Багатодискова фрикційна муфта конструктивно являє собою пакет з сталевих і фрикційних дисків, які чергуються між собою. Їх кількість безпосередньо залежить від того, який крутний момент необхідно передавати між валами.

Принцип роботи багатодискової муфти

Отже, в муфті присутній два види дисків — сталеві і фрикційні. У чому ж їх відмінність? Вся справа в тому, що другий вид дисків має спеціальне покриття, зване «фрикційним». Воно виготовлене з матеріалів, які мають підвищений коефіцієнт тертя: кераміка, вуглецеві композити, кевларові нитки та ін.

Найчастіше фрикційні диски — це сталеві диски з фрикційним шаром. Однак, їх основою не завжди виступає сталь, іноді ці частини муфти виготовляють з міцної пластмаси. Диски кріпляться до маточини ведучого вала.

Звичайні сталеві диски без фрикційних покриттів фіксуються в барабані, пов’язаному з веденим валом.

Також в конструкцію муфти входять поршень і поворотна пружина. Під дією тиску рідини поршень тисне на пакет дисків, за рахунок чого і виникає сила тертя між ними, а також передається крутний момент. Після того, як тиск скидається, пружина повертає поршень назад, і муфта вимикається.

Розрізняють два типи багатодискової муфти: суха і мокра. Другий тип пристроїв частково заповнений маслом. Мастильний матеріал необхідний для:

  • більш ефективного відводу тепла;
  • змазування деталей муфти.

Мокра багатодискова муфта має один недолік — у неї спостерігається низький коефіцієнт тертя. Даний недолік виробники компенсують за допомогою збільшення тиску на диски, а також завдяки використанню новітніх фрикційних матеріалів.

Переваги і недоліки

Переваги багатодискової фрикційної муфти:

  • компактність;
  • при використанні багатодискової муфти значно зменшуються габарити вузла;
  • передача істотного крутного моменту при малих розмірах механізму (за рахунок збільшення кількості дисків);
  • плавність роботи;
  • можливість співвісно з’єднувати провідний і ведений вали.

Однак, даний механізм не позбавлений недоліків. Наприклад, при роботі може спостерігатися пригорання сталевих і фрикційних дисків. У мокрих багатодискових муфт при зміні в’язкості мастильного матеріалу також змінюється коефіцієнт тертя.

застосування муфти

Багатодискові фрикційні муфти широко застосовуються в автомобілях. Цей пристрій використовується в наступних системах:

  • зчеплення (в варіатора без гідротрансформатора);
  • автоматична коробка передач (АКПП): муфта в АКПП служить для передачі крутного моменту до планетарного ряду;
  • роботизована коробка передач: пакет дисків з п
    одвійним зчепленням в коробці-роботі використовується для високошвидкісного перемикання передач;
  • системи повного приводу: фрикційне пристрій встановлюють в роздавальної коробці (муфта тут необхідна для автоматичного блокування міжосьового диференціала);
  • диференціал: механічний пристрій виконує функцію повної або часткової блокування.