страница - 32
наружный остается непояв ижным. При повышении частоты вращения двигателя центробежная сила, действующая на вращающиеся колодки, разводит их и прижимает к внутренней поверхности наружного барабана. Таким образом, барабан начинает вращаться, а машина двигаться. При понижении частоты вращения двигателя колодки снова отводятся отнаружногобарабанавоэвратнымипружина-ми, и передача момента прекращается.
Сцепление центробежного типа с шериковыми грузиками
Сцепление центробежноготипасшариковыми грузиками подобно многодисковому сцеплению с ручным управлением в том, что в нем ис-гюльзуютсяфрикционные и гладкие диски, которые устанавливаются между наружным и внутренним барабанами сцепления [см. рис. 4.4э, часть Б]. Различие заключается в присутствии шариков, работающих по наклонной поверхности и воздействующих на нажимной диск. При повышении частоты вращения двигателя внутренний барабан сцепления тоже вращается быстрее: шары под воздействием центробежных сил сдвигаются вверх по наклонной плоскости, воздействуя на нажимной диск. Нажимной диск сжимает фрикционные и гладкие диски между собой, передавая вращение наружному барабану сцепления. При понижении частоты вращения двигателя шары возвращаются в свое исходное положение, и давление на диски ослабевает. Такая конструкция идеальна для мопедов и скутеров, где важна простота управления, но у нее есть одно неудобство: ее тяжело объединить с коробкой передач. Это связано с тем, что при переключении передач необходимо выключать сцепление, а для этого требуется ручной привод сцепления. Один метод решения данной проблемы заключается в установке устройства, посредством
которого сцепление выключается при переключении передачи. Такая система существует и работает.хотя и не так плавно и контролируемо, как это происходит в системах с ручным управлением. Цругой метод заключается в применении полностью автоматической коробки передач, в которой неличествуют два или три передаточных отношения (как на автомобилях) или системы ременногопри во да с изменяемым передаточным отношением [вариатора] - см. параграф 7.
Обгонная муфта
Обгонная муфта передает крутящий момент только в одном направлении вращения, в другом направлении она вращается свободно. Главным образом, она используется вприводе от стартера к коленчатому валу при запуске двигателя; применительно к данному случаю ее называют муфтой старте ра. Обгонная муфта предотвращает обратную передачу крутящего момента от двигатепя к стартеру. Корпус муфты устанавливается на валу для обеспеченияпередэчи вращенияколенчатому валу. Ban,упомянутый первым, можетбытьуста-новпен непосредственно на коленчатом валу, или встроен в ротор электродвигателя переменного тока или в наружный барабан сцепления на первичном валу коробки передач. Кроме того, корпус муфты может устанавливаться на вспомогательном валу, связанном с коленчатым валом шестернями или цепью. Шестерня привода стартера содержит составную втулку, расположенную внутри корпуса муфты. В корпусе находятся или подпружиненные ропики, или закрепленные на оси "клинья", которые спрофилированы и расположены так. что при вращении шестерни привода в одном направлении они блокируют втулку, а при врашениишестернивдругом направлении они разблокируют ее так. что она может свободно вращаться [см. рис. 4.4и-к. стр. 4.8].
Когда нажимают кнопку стартера, электромотор вращает паразитную шестерню и шестерню редуктора [обе на одном валу), приводящие в движение шестерню привода стартера. Втулка шестерни блокируется с обгонной муфтой, и вал муфты начинеет вращаться, в результате чего коленчатый вал проворачивается. После того, как двигатель запустился, и коленчатый вал заставляет вал обгонной муфты вращаться быстрее, чем это делает стартер, направление вращения в муфте изменяется, в результате чегопроисгадит отключение муфты от втулки шестерни привода. Поэтому при работе двигателя обгонная муфта вращается, в то время как шестерня привода стзртера.па-разитнэя шестерня и шестерня редуктора остаются неподвижными.
Предохранительная фрикционная муфта
Предохранительная фрикционная муфта ограничивает так называемый "обратный крутящий момент".проявляющийся при торможении двигателем с высокой скорости или при переходе на низшие передачи коробки передач. Пре-дакранительная муфта часто используется на спортивных мотоциклах большого объема с высокооборотными двигателями, которые обладают высокой степенью сжатия и большим обратным крутящим моментом. При открытии дросселя привод заднего колеса осуществляется через сцепление. Когда дроссель закрывается.амотоиикл продолжает двигаться соскоростью.превышающейэадан-ныйпредел.соответствующий текушемуоткры-тию дросселя, заднее колесо по-прежнему прокручивает вал двигателя через сцепление; но, поскольку двигатель оказывает большое сопротивление (в связи со сжатием, особенно при высоких оборотах, на первой передаче], можно достичь точки, при которой сопротивление, или обратный крутящий момент дви-
Рис. 4.4и Принцип действия обгонной муфты стартера [роликового типа)
На иллюстрации А вращение шестерни стартера приводит к блокировке роликов в своих пазах и, таким образом, передаче крутящего момента к коленчатому валу.
После запуска двигателя муфта стартера разблокируется 1Ы
1Шестерня муфты 3 Ролики стартера4 Коленчатый вал
2Корпус муфты 5 Колпачок пружины стартера6 Пружина
гете ля, превысит коэффициент сцепления задней шины,итогдэ колесо забпокируется. Вероятность воэникновениятэкогоявления особенно высока в условиях влажности, когда коэффициент сцепления шины с дорогой сильно снижается, а происходящее при резком торможении перераспределение веса снижает нагрузку на заднюю ось.
Предохранительная муфта исключает возможность блокировки колес за счетпроскэльзыва-ния сцепления при изменении направления
Рис. 4.4к Обгонная муфта стартера храпового типа
передачи крутящего момента и, таким обрэ-зом,представпяатсобой другую разновидность обгонноймуфты Однако она не выключает сцепление полностью, так как в этом случае будет потерян эффект "торможения двигателем". В одном из видов предохранительных муфт, используемыхкомпанией Kawasaki, внутренний барабан сцепления располагается на ряде храловыхупоров с наклонной поверхностью [см. рис. 4.4л). Когда направление передачи изменяется, внутренний барабан сцепления смещеется на храповых упорах, тем самым отводя нежимной диск и ослабляя давление на диски. В муфте другого вида, аналогичной той. которая применяется компанией Aprilia. для перемещения внутреннего барабана сиепла-ния используется сервомотор, которым управляет вакуум, по две денный от впускного коллектора двигателя, При закрытии дросселя увеличившееся разряжение в коллекторе создает вакуум в воздушном трубопроводе сервомотора, который сдвигает внутренний барабан сцепления и ослабляет давление на диски. Существует дополнительное преимущество использования обеих систем: когда передача момента через сцепление осуществляется в нормальном направлении, предохранительный механизм работает обратным образом,
фактически увеличивая давление на диски муфты сцепления, тем самым снижая вероятность проскальзывания сцепления. В некоторых муфтах сцепления испопьэуется обгонная муфта с "клиньями", выполняющая функциюпрадохранительной муфты. Ее клинья сконструированы так. чтобы допустить проскальзывание непосредственно перед блокировкой колеса, а не выполнять функции двухпо-зиционного привода муфты стартера. Муфта такого типа не обеспечивает увеличения давления при нормальном направлении передачи момента.
5 Почему необходима коробка передач?
Принцип действия зубчатой передачи довольно прост. Оне может использоваться для изменения скорости вращения вала до требуемого в данный момент значения. Например, если вал врашеется с частотой2000оборотов в минуту, а ее требуется понизить вдвое, то необходимо установить на валу ведущую шестерню и соединить ее с ведомой, расположенной на другом смежном валу. Если число зубьев ведущей шестерни соответствует половине зубьев ведомой, то каждым двум оборотам ведущей шестерни будет соответствоватьодин оборот ведомой, и вал, не котором она закреплена . будет вращатьсясо сшростыовдвое меньшей скорости ведущего вала. Если применить это к трансмиссии мотоцикла, то необходима уделить внимание другому фактору. Трабуемая скорость движения задается не только изменением частоты вращения двигателя посредством зубчатой передачи, она также определяется количеством рабочих ходов, происходящих зе каждый оборот заднего колеса. Таким образом, на низшей (1-й) передаче количество рабочих ходов на каждый оборот заднего колеса будет больше, а следовательно, мощность окажется выше, чем при более высоких передачах. Это необходимо для того, чтобы машина смогла преодолеть инерцию при начале движения, что можно проверить, если попытаться начать движение на высокой передаче. Как мы видим, необходимость использования коробки передач вызване характеристиками двигателя внутреннего сгорания. Возьмем воображаемый двигатель;получение полезной мощности возможно в относительно узком диапазоне частот от 2000до В000 оборотов в минуту. Прежде всего, необходимо понизить это число оборотов до таких частот вращения, которые обеспечивали бы заднему колесу нормальную скорость движения. Требуемое число оборотов зависит от неружного диаметра колеса, непосредственных элементов коробки передач и мощности двигателя. Например, если рассматривать односкорост-ной скутер, то можно обнаружить, что суммарное передаточное число составит около 15.00:1. Это означает, что каждым 15 оборотам двигателя будет соответствовать один оборот заднего колеса. Такое соотношение
необходимо выбирать после того, как определен диаметр колеса с учетом наилучшего использования полезной мощности. Если передаточное отношение окажется слишком высоким, то машине будет невозможно тронуться с места. Однако если оно будет слишком низким, машина начнет быстро разгоняться, ноее максимальная скорость ограничится максимальной скоростью двигателя. На двигателе большего объема и мощности можно применятьбопеевысокиепередаточше числа коробки передач для достижения большей максимальной скорости, но по-прежнему остается проблема начала движения. Даже несмотря на то, что мощность двигателя возрастает, диапазон ее ограничен; это заставляет добавлять промежуточные шестерни для увеличения общего передаточного числа. Между шестернями должен присутствовать некий интервал так, чтобы достигнув высоких оборотов на одной передаче, после включения следующей передачи частота вращения двигателя опускалась до нижней границы мощностного диепезона. Необходима возможность выбора постоянных передаточных отношений, которые ступенчато изменяют степень понижения частоты вращения. На большинстве машин используются четыре, пять или шесть передач. Такое число передач обеспечивает компромисс между идеальным интервалом передаточных отношений и потребностью частого переключения передач. Вообразите, как утомительно выглядело бы переключение десяти передач! Важно(рактическое врамя, затрачиваемое на каждое переключение, в течение которого ускорение у машины отсутствует. Вероятно, такая машине проиграла бы машине с меньшим количеством передач в обшей динамике
Число передач также связано с назначением
мотоцикла. Например, на спортивных двухтактных двигателяхс очень узким мощностным диапазоном [около 2000 оборотов в минуту], за пределами которого полезная мощность отсутствует, для использования полезной мощности нужно, чтобы двигатель работал в пределах этого диапазона, ДлЯ обеспечения этого и достижения максимально возможной скорости необходимо, чтобы количество передач было больше.
6 Принцип действия и устройство механической коробки передач
Принцип действия коробки передач
Коробка передач состоит из множества зубчатыхпар. У каждой перы есть передаточное отношение, а число пар соответствует числу передач, которым обладает машина. Одна шестерня каждой пары находится на ведущем валу [иногда называемом первичным], а другая шестерня находится на ведомом валу [иногда называемом вторичным]. Все мотоциклетные коробки передач - "постоянного зацепления", это означает, что все пары находятся в постоянном зацеплении, независимо от того, включена ли данная передача или нет [см. рис. 4.6а).
При включении передачи соответствующая ей пара сопряженных шестерен блокируется на своих валах, что обеспечивает передачу момента черезкоробку передач. При этомодна шестерня из каждой оставшейся пары не сблокирована с валом и свободно вращается на нем, на совершая полезной работы. Некоторые шестерни постоянно зафиксиро-
ваны на валу и вращаются вместе с ним. в то время как остальные установлены не втулках и могутсвободтврэшатьсянанюм. Для обеспечения привода необходима блокировка одной из таких шестерен с валом; следовательно, нужно обеспечить ее зацепление с другой шестерней, расположенной рядом и находящейся в постоянном зацеплении с валом. Для этого важно, чтобы шестерня, находящаяся в зацеплении с валом, сдвинулась к свободной шестерне и соединилась с ней при помощи кулачков и ответных им отверстий, оставаясь в постоянном зацеплении с шестерней из своей пары.
На своих валах шестерни перемещаются под воздействием механизма переключения передач. При переключении передачи барабан селекторного механизма вращается и перемещает вилку переключения передач, которая, с одной стороны, зафиксирована в направляющем пазу барабана, а с другой стороны, распопагаатсявпазу шестерни, таким образом осуществляя ееперемещение[бопее подробное описание механизма переключения передач можно обнаружить ниже). Обычно устанавливаются три вилки переключения передач: две на шестернях, вводимых в зацепление с внешними и средними шестернями одного вала, и одна на центральной шестерне другого вала. Существует два основных типа коробок передач, применяемых на мотоциклах в последние годы: это коробка передач с "прямой высшей передачей" и все коробки безпрямой высшей передачи" [к такому типу относятся коробки "одностороннего" и "двустороннего" типа].
Коробка передач с прямой высшей передачей
Большинство раритетных и классических мотоциклов оснащено коробками передач с
Первичный вал
ведущая звездочка . главной передачи
Вторичный вал
Рис. 4.6а Иллюстрация, демонстрирующая пары зубчатых колас типичной шести скоростной коробки передач
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]