Главный фрикцион(рис. 3.2) состоит из ведущих частей, соединенных с маховиком двигателя, ведомых частей, соединенных с ведущим валом коробки передач, и механизма выключения.

Ведущие части (рис. 3.3):

— опорный диск;

— ведущий барабан;

— ведущий диск;

— нажимной диск;

— кожух;

— нажимные пружины.

Опорный диск (рис. 3.3. б) стальной, по окружности диска выполнены отверстия для крепления к маховику коленчатого вала. Одна из поверхностей диска является поверхностью трения. В центре диска выполнена расточка для установки подшипника ведущего вала КП, и в ней шлицы – для установки валика привода масляного насоса системы гидроуправления.

Главный фрикцион

Рис. 3.2. Главный фрикцион:

1 — двуплечий рычаг; 2 — вилка; 3 — регулировочная гайка; 4 — стопо.


диск; 20 — ведущий диск трения; 21 — ведомый диск трения; 22 — нажимной диск; 23 — ведомый барабан; 24 — стакан пружин; 25 — ведущий валик масляного насоса; 26 — кольцо-ограничитель хода поршня; 27 и 29 — резиновые кольца; 28 — кожух; 30 — болт крепления стопорной планки; 31 — крышка корпуса подшипника; а — полость.

Ведущий барабан (рис. 3.3. а) стальной, болтами крепится к опорному диску. На внутренней окружности барабана нарезаны зубья для соединения с зубьями ведущего и нажимного дисков.

Ведущий диск (рис. 3.3. д) стальной. На наружной поверхности имеет зубья для соединения с ведущим барабаном. Боковые поверхности диска являются поверхностями трения.

Нажимной диск (рис. 3.3. г) стальной, на наружной поверхности имеет зубья для соединения с ведущим барабаном. Одна поверхность диска является поверхностью трения. На второй поверхности выполнены гнезда для установки нажимных пружин и три прилива для крепления двуплечих рычагов.

 


Главный фрикцион

Рис. 3.3. Ведущие части:

а — ведущий барабан; б — опорный диск; в — кожух; г — нажимной диск; д — ведущий диск.

Кожух (рис. 3.3. в) представляет собой стальную фигурную штамповку. По окружности кожуха выполнены отверстия для крепления к маховику и отверстия для установки стаканов, в которые установлены нажимные пружины. Кроме того, в кожухе выштамповано три выступа с отверстиями, в которые устанавливаются регулировочные болты двуплечих рычагов.

Нажимные пружины (рис. 3.2) стальные, одним концом упираются в стаканы кожуха, другим – в гнезда нажимного диска, отжимая его в сторону маховика.

Ведомые части (рис. 3.4):

— ведомый барабан;

— ведомые диски.

Главный фрикцион

Рис. 3.4. Ведомые части:

а — ведомый барабан; б — ведомый диск.

Ведомый барабан (рис. 3.4. а) стальной, ступицей установлен на шлицы ведущего вала КП. По окружности барабана нарезаны зубья для соединения с зубьями ведомых дисков.

Ведомые диски (рис. 3.4. б) стальные, с двух сторон к ним приклепаны фрикционные накладки для повышения коэффициента трения.

По внутренней окружности на дисках нарезаны зубья для соединения с ведомым барабаном. Один диск установлен между опорным диском и ведущим диском, второй – между ведущим и нажимным дисками.


Механизм выключения (рис. 3.2):

— двуплечие рычаги;

— гидравлический цилиндр;

— поршень с упорным подшипником;

— оттяжные пружины.

Двуплечие рычаги. Каждый рычаг шарнирно устанавливается на стойке, которая регулировочным болтом соединяется с кожухом. Наружный конец рычага шарнирно соединен с выступом нажимного диска, внутренние концы рычагов свободны. При нажатии на свободный конец рычага он поворачивается относительно стойки, перемещая нажимной диск. На регулировочный болт наворачивается регулировочная гайка, которая стопорится планкой. При отворачивании (заворачивании) гайки регулируется зазор в механизме выключения.

Гидравлический цилиндр стальной, цилиндрической формы, с фланцем. Запрессован в переднюю перегородку картера КП, фланцем крепится к ней болтами. Внутри цилиндра установлен поршень с упорным подшипником. Подвод масла в цилиндр осуществляется через сверление в перегородке картера КП.

Поршень с упорным подшипником кольцевого типа, помещен внутри цилиндра. Внутри поршня проходит ведущий вал КП. Уплотнение поршня осуществляется манжетами. На поршень напрессован упорный роликоподшипник, для его смазки в корпус ввернута масленка.

Оттяжные пружины обеспечивают отведение поршня с упорным подшипником от нижних концов двуплечих рычагов. Одним концом соединены с корпусом подшипника, другим – со стойками, ввернутыми в перегородку картера КП.

poznayka.org

Коробка перемены передач


(Рис. 22-24)

Танк Т-V «Пантера» имеет семискоростную механическую коробку перемены передач с шестернями, находящимися в постоянном зацеплении. Передачи включаются при помощи кулачковых муфт, снабженных синхронизаторами. Включаются кулачковые муфты при помощи системы рычагов, приводимых в движение рычагом переключения передач. Все валы и шестерни коробки перемены передач находятся в закрытом картере. Смазываются детали коробки перемены передач маслом, подаваемым к трущимся поверхностям шестеренчатым масляным насосом, а также разбрызгиванием.

Пустотелый первый первичный вал 1 (рис. 22), через который проходит вал, приводящий в движение детали поворотного механизма, находится в постоянной связи со вторым первичным валом 2 через шестерни, из которых шестерни 3 и 6 соединены жестко с валами, а 4 и 5 свободно посажены на вторичный рал. На первом первичном валу, кроме жестко сидящей шестерни 3, свободно сидят шестерни: IV передачи 7, V передачи 8, VII передачи 9 и VI передачи 10. На втором первичном валу, кроме жестко сидящей шестерни 6, свободно посажены шестерни II 11 и I 12 передач и шестерня 13 заднего хода. Шестерня заднего хода имеет возможность перемещаться на валу в продольном направлении, так как посажена на шлицах.


На вторичном валу жестко посажены коническая шестерня 14 и шестерни: IV, I передач и заднего хода, V передачи 16, VII передачи 17, VI передачи 18 и III передачи 5, сидящей свободно. На вал 19 заднего хода на шлицах посажена шестерня 20, входящая в зацепление с шестерней 13 второго первичного вала, и свободно посажена шестерня 21, входящая в зацепление с шестерней 15 вторичного вала.

Коробка перемены передач
Схема Продольный разрез
Рис. 22. Схема коробки перемены передач и механизма
поворота танка
Рис. 23. Продольный разрез
коробки перемены
передач
нажмите на изображение, чтобы увеличить

Все валы коробки перемены передач покоятся на шариковых и роликовых подшипниках. Свободно, сидящие на валах шестерни также имеют шариковые подшипники. Передачи включаются при помощи кулачковых муфт. Муфты включения передач от второй и выше снабжены синхронизаторами. Кулачковая муфта (рис. 23) имеет обойму 1, на наружной поверхности обоймы имеется прорез, в который входят лапки рычага, перемещающего обойму. На внутренней поверхности обоймы имеются шлицы. Обойма надета на муфту 2, которая соединена с валом при помощи шлиц. На наружной поверхности муфты имеются шлицы, по которым при перемещениях вдоль оси вала скользит обойма, и стопорное устройство, состоящее из шарика 4 и пружины 5. Боковые поверхности муфты с обеих сторон имеют конуса 3.

При включении передачи обойма, перемещаясь вправо или влево, при помощи стопорного устройства ведет по шлицам вала и муфту, до тех пор пока конус муфты будет плотно прижат к конусу на шестерне; при этом возникающие на поверхности конусов силы трения тормозят шестерню и этим обеспечивают синхронность вращения ее с муфтой. При дальнейшем перемещении наружной обоймы шарик стопора, выходя из гнезда, позволит обойме переместиться еще настолько, что шлицы обоймы войдут в зацепление с зубцами, имеющимися на ступице шестерни, и тогда шестерня, будучи жестко соединена с валом, будет передавать крутящий момент от двигателя на вторичный вал.

Для предотвращения возможности включения одновременно двух передач в коробке перемены передач имеются специальные замки и фиксатор.


стерни и подшипники коробки перемены передач смазываются в основном разбрызгивающимся маслом, заливаемым в картер коробки перемены передач. Часть шестерен смазывается маслом, подаваемым по трубкам от шестеренчатого маслонасоса. Одновременно со смазкой шестерен коробки перемены передач масло, заливаемое в картер, смазывает и шестерни механизма поворота танка «Пантера». Для заливки масла в картер в верхней крышке картера имеется горловина. Уровень масла проверяется щупом. Схема положений рычага при переключении передач показана на рис. 24.

Схема положений рычага

Рис. 24. Схема положений рычага переключения коробки перемены передач.

Для включения передач заднего хода, а также VI и него хода, а также VI и VII передач необходимо поднять защелку, имеющуюся на рычаге переключения передач. Спидометр приводится во вращение при помощи червяка, посаженного на вторичный вал, при этом трос привода спидометра отводится от колонки, установленной в верхней крышке коробки перемены передач. Крутящий момент от коробки перемены передач к бортовым передачам передается через пару конических шестерен и планетарную систему механизма поворота танка.

Механизм поворота танка


Механизм поворота (рис. 25) танка состоит из планетарных систем фрикционов и тормозов. Управление механизмом поворота осуществляется двумя рычагами. Рычаги действуют одновременно на механический привод и гидравлический сервомеханизм.В механизм поворота танка входит распределительная передача, которая состоит из валов 22 (рис. 22), передающих крутящий момент от двигателя на механизм поворота танка, системы зубчатых цилиндрических шестерен 23, 24, конических шестерен 25, планетарных передач 26, фрикционов 27 и тормозов 28, 29. Распределительная передача передает крутящий момент от двигателя к солнечным шестерням планетарных передач механизма поворота.

Фрикционы служат для присоединения и отъединения солнечных шестерен от распределительной передачи. Тормозами 28 солнечные шестерни удерживаются в неподвижном состоянии при движении по прямой. Бортовые тормозы 29 служат для затормаживания движителя при резких поворотах и при затормаживании движителя на стоянках. Фрикционы однодисковые, смонтированы в тормозных барабанах. Ведущий диск с фрикционными накладками соединен с шестерней распределительной передачи, ведомые диски соединены с тормозным барабаном.

Механизм поворота танка

Рис. 25. Продольный разрез механизма поворота танка:


1 - конические шестерни и поперечный вал (главный); 2 - конические шестерня и вал; 3 - планетарные передачи; 4 - фрикционы; 5 - колодки тормоза; 6 - муфты включении фрикционов; 7 - валы, передающие крутящий момент к бортовым передачам.

Включается фрикцион гидравлическим прессом. В выключенном состоянии фрикцион удерживается спиральной пружиной, которая, также как и гидравлический пресс, соединена с одной стороны с корпусом тормоза, с другой стороны — с рычагом выключающей муфты. Тормозы, служащие для удержания в неподвижном состоянии солнечных шестерен, — колодочные. Барабан тормоза соединен с фрикционом, а колодки — с корпусом танка. При движении танка по прямой колодке тормозы заторможены. Выключается тормоз только на время поворота танка.

Бортовой тормоз дисковый; внутренний диск его двойной, раздвигающийся, помещен в барабане. При затормаживании внутренний диск, раздвигаясь плотно прилегает своими плоскостями к плоскостям барабана. Охлаждение бортовых тормозов принудительное, воздушное. Воздух из кожухов барабана отсасывается вентиляторами двигателя. При движении танка по прямой рычаги управления опущены вниз; при этом фрикционы 27 выключены, а тормозные барабаны, соединенные с солнечными шестернями планетарных передач, зажаты колодками, в силу чего солнечные шестерни оказываются неподвижными. При включении какой-либо передачи вторичный вал коробки перемены передач, вращаясь, приводит во вращение поперечный вал, а вместе с ним и эпициклические шестерни.


Эпициклические шестерни приводят во вращение сателлиты. Так как солнечные шестерни при этом остаются неподвижными, то водила, соединенные с сателлитами, будут вращаться и передавать крутящий момент к бортовым передачам, а от них к ведущим звездочкам движителя. Для поворота танка вправо или влево необходимо потянуть соответствующий рычаг на себя. При этом в первый момент освобождается тормозной барабан, и солнечная шестерня получает возможность свободно вращаться; при дальнейшем перемещении рычага включается фрикцион. При включенном фрикционе распределительная передача, вращая солнечную шестерню в сторону, обратную вращению эпициклической шестерни, замедлит скорость вращения водила, вследствие чего скорость вращения ведущих звездочек движителей станет различной, и танк начнет плавно поворачиваться в сторону поднятого рычага. Чтобы быстро повернуть танк, необходимо рычаг убавления поднять еще выше, чем при плавном повороте; при этом включившийся тормоз 29, удерживая вал водила, остановит ведущую звездочку движителя, и крутящей момент от двигателя будет передаваться только на движитель противоположной стороны танка, чем и будет достигнут быстрый поворот.

Смазка для деталей механизма поворота подается из общей системы смазки коробки перемены передач. Масло по трубкам от насоса подается к трущимся поверхностям, а затем, стекая на дно картера, собирается в маслосборнике. Из маслосборника масло откачивается насосом, пропускается через фильтр и вновь поступает для смазки деталей.

Привод управления механизмом поворота танка

Привод управления механизмом поворота танка комбинированный, механический, с гидравлическим сервомеханизмом. Привод состоит из гидравлических насосов, системы рычагов и четырех поршневых прессов. В отделении управления против сиденья механика-водителя установлено три рычага; правый рычаг действует на правые тормозы и правый фрикцион поворотного механизма, левый — на левые тормозы и левый фрикцион поворотного механизма, а рычаг, расположенный левее его, у бортового листа брони, действует на бортовые тормозы при затормаживании танка на стоянках. Два гидравлических насоса, установленные в боевом отделении под полом башни, приводятся в движение от карданного вала. Монтируются они в общем блоке.

Насосы всасывающими трубками соединены с резервуаром, в котором содержится необходимое для работы количество жидкости, и нагнетающими трубками с системой гидравлических прессов. От гидравлического насоса масло поступает по системе трубок к прессам, из которых два действуют на тормозную систему, а два других на фрикционы. Гидравлический пресс состоит из цилиндра, поршня, системы клапанов, рычагов с регулировочными винтами и пружин. Корпус пресса на специальном кронштейне прикреплен к корпусу танка. При поднятии рычага управления поворотом танка, винт, нажимая на шток клапана впуска масла в цилиндр, отрывает его, позволяя маслу поступать в цилиндр. Под давлением масла поршень, перемещаясь, штоком давит на плечо рычага, прикрепленного к валу, и поворачивает его.

Вал, приводящий в действие фрикционы и тормозы, — составной; он представляет собой как бы три вала. Внутренний вал приводит в действие бортовые тормозы; его можно поворачивать левым крайним рычагом. Для торможения на стоянках или одним из рычагов поворота (правым или левым) при поворотах танка. Когда внутренний вал поворачивается при помощи левого крайнего рычага, он приводит в действие (затормаживает) оба бортовых тормоза. При действии правым или левым рычагом поворота танка соответственно затормаживается правый или левый тормоз. Наружный вал состоит из двух частей, одна из которых связана с левым рычагом поворота и левым гидравлическим прессом, вторая — с правым рычагом и правым гидравлическим прессом. На наружной поверхности вала имеются рычаги и кулачки, которые передают усилия на системы рычагов колодочных тормозов, гидравлических прессов включения фрикционов и бортовых тормозов.

При поднятии правого или левого рычага поворота танка поворачивается соответственно правая или левая часть наружного вала. Свободный ход рычага по концу рукоятки 25-30 мм. При дальнейшем ходе рычага ролик, прокатываясь по профилированному рычагу выключения тормоза, выключает его, а рычаг включения фрикциона, упираясь в шток клапанов гидравлического пресса включения фрикциона, включает фрикцион. При этом с помощью системы рычагов и тяг включается гидравлический пресс, поворачивающий вал. Своим действием гидравлический пресс значительно уменьшает усилие, которое потребуется от механика-водителя для управления танком.

Регулировка привода управления танка механизма поворота

  1. Поставить рычаги управления в крайнее нижнее положение.
  2. Отрегулировать тяги колодочных тормозов так, чтобы колодки под действием пружин плотно прижимались к барабанам, а рычаги управления имели свободный ход по рукоятке 25-30 мм. Пружины натягиваются маховичком, поворачивающим вале эксцентриковыми опорами пружин.
  3. Отрегулировать зазор у регулировочных винтов гидравлических прессов, поворачивающих вал управления, с таким расчетом, чтобы, как только будет выбран свободный ход рычагов управления, регулировочные винты прессов уперлись в штоки клапанов.
  4. Продолжать подъем рычагов управления. Как только ролики найдут на выступы профилировочных кулачков, рычаги включения фрикционов должны нажать на штоки клапанов включения гидравлических прессов фрикционов.
    Момент включения гидравлических прессов фрикционов регулировать регулировочными винтами. При дальнейшем подъеме рычагов должны включаться бортовые тормозы.
  5. При помощи стяжных муфт, находящихся на тягах, отрегулировать бортовые тормозы.
    Если стяжная муфта полностью затянута, а бортовой тормоз тормозит слабо или совсем не тормозит, необходимо стяжную муфту развинтить настолько, чтобы концы тяги удерживались в муфте резьбой не менее пяти ниток винта, а тягу переставить на следующее отверстие серьги и вновь отрегулировать бортовые тормозы.
  6. Закончив регулировку, запустить двигатель и, поворачивая танк вправо и влево на малых оборотах, проверить действие механизма поворота и, убедившись в его исправности, законтрить регулировочные винты.
    Необходимо помнить, что при поднятии правого или левого рычага поворота вначале должен выключиться колодочный тормоз; одновременно с ним рычаг гидравлического пресса должен нажать на шток клапана, после чего включается фрикцион (рычаг нажимает на шток клапана); только когда фрикцион будет включен; должен включиться бортовой тормоз.

pro-tank.ru

Первая часть

У ранних Т-34 было множество проблем. Некоторые из них достались по наследству от колёсно-гусеничных танков, такие как неудачная конструкция траков гусеницы и громоздкая подвеска, другие являлись следствием эволюционного развития, например, неудачная форма носа корпуса и тесная башня. Многие из них за годы серийного производства удалось как минимум сгладить, если не полностью решить. Но есть у Т-34 одна патология развития, которая присуща всем без исключения танкам (как ранним, так и поздним) и которую так и не смогли полностью исправить. Патология эта, к сожалению, была весьма серьёзной и значительной. Речь идёт об ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО паршивой работе сцепления и вытекающей отсюда МЕРЗЕЙШЕЙ управляемости танком.

Понять суть проблемы могут даже те, кто просто хорошо знает автомобильную матчасть, долго и подробно расписывать для них ничего не нужно. Но так как статью читают самые разные люди самых разных областей, имеет смысл сделать развёрнутое объяснение, так сказать, для простых смертных.

Ни в автомобилях, ни в танках с механическими трансмиссиями двигатель не соединяют с коробкой передач напрямую. Если это сделать, то вал двигателя при любой включённой передаче будет жёстко механически связан с ведущими колёсами. Предположим, мехвод выпьет самогона и на танке въедет со всей дури в бетонный ДОТ. Сам ДОТ, конечно, не шелохнётся, зато танк резко остановится. Это значит, что гусеницы и ведущие колёса в мгновение перестанут вращаться, с ними замрут и валы в коробке передач. Но ведь двигатель-то будет пытаться их вращать. Поэтому в момент столкновения двигатель и трансмиссия испытают чудовищные нагрузки и неизбежно сломаются в ту же секунду. Похожая ситуация происходит при движении по лютым говнам, когда сопротивление движению огромно и гусеницы еле вращаются. Так что и двигатель, и трансмиссию нужно предохранять от перегрузок и поломки.

Другая проблема связана с переключением передач. Если двигатель жёстко связан с коробкой передач, то он постоянно вращает её валы и шестерни, поэтому переключать передачи очень трудно. Перед переключением передачи двигатель нужно как бы отсоединять от коробки передач, а после переключения присоединять. Кроме того, такое отключение позволяет делать кратковременные остановки без включения нейтральной передачи, что тоже весьма удобно.

Для решения вышеуказанных проблем двигатель соединяется с коробкой передач не напрямую, а через главный фрикцион, который автомобилисты обычно называют сцеплением. Если абстрагироваться от малозначительных деталей, то устроен он очень просто. Ведущий вал — это вал, который идёт от двигателя к сцеплению. Ведомый вал — это вал от сцепления к коробке передач. На ведомом валу нарезаны шлицы. По этим шлицам скользят металлические диски. То есть на ведомом валу находятся металлические диски, которые вращаются вместе с ним, но могут сдвигаться влево-вправо по шлицам. Между дисками есть какое-то пространство.

На ведущем валу закреплён металлический цилиндр, внутри которого нарезаны шлицы. По этим шлицам скользят металлические диски, которые вращаются с ведущим валом как одно целое. Ведомые и ведущие диски чередуются между собой. Получается такая штука:

 

Главный фрикцион

Когда фрикцион выключен, то между дисками есть свободное пространство. Двигатель вращает ведущий вал и связанные с ним ведущие диски, которые вращаются вхолостую. На схеме выше показано выключенное состояние, двигатель с коробкой передач не связан. Если мы при помощи пружин сожмём пакет дисков, то они сместятся по шлифам и вплотную притрутся друг к другу. Благодаря силе трения весь пакет дисков будет вращаться как одно целое, а вместе с ведущим валом начнёт вращаться и ведомый. Двигатель сцепился с коробкой передач и танк начал движение. 

Главный фрикцион

Почему имеет смысл связывать двигатель с коробкой передач именно при помощи пакета дисков и трения в них? Всё просто. Главный фрикцион рассчитывается таким образом, что при движении пробуксовок между дисками нет и валы вращаются как одно целое. Если же танк впилится со всей дури в какой-нибудь ДОТ, то диски начнут пробуксовывать, предохраняя двигатель и трансмиссию от поломки. Конечно, металл в дисках будет интенсивно изнашиваться, да и двигатель почти сразу заглохнет, но поломки не будет, а это главное. Кроме того, во время включения фрикциона скорости вращения дисков уравниваются хоть и очень быстро, но не сразу, а постепенно, что обеспечивает плавный разгон с места и разгружает двигатель.

При разработке сцеплений для танков инженеры сталкиваются с определёнными трудностями. Тот же Т-34 намного тяжелее обычных легковых автомобилей, да и двигатель у него в несколько раз мощнее. Сцепление должно выдерживать все нагрузки и не пробуксовывать при езде по хорошим дорогам. Для того, чтобы передавать через главный фрикцион большую мощность, нужно обеспечить в нём значительную силу трения. Это можно сделать разными способами.

Главный фрикцион
Компоновка трансмиссии в Т-34

Сильнее сжимать диски пружинами имеет смысл только до некоторого предела, так как если сила сжатия будет чрезмерной, то мехвод не сможет выключить сцепление, ему физически не хватит сил (конечно, если речь идёт о простых механических тягах с пружинами, как на Т-34). Можно повысить силу трения при помощи фрикционных накладок: на металлические диски крепятся специальные накладки, которые обеспечивают при прочих равных большую силу трения, чем металл по металлу. Наконец, есть третий путь: просто увеличить число дисков.

В СССР в предвоенные (и уж тем более военные) годы фрикционные накладки для сцеплений были в дефиците, поэтому ещё при разработке А-20 и А-32 была поставлена задача сделать танк нечувствительным к дефицитным материалам. Для того, чтобы при отсутствии фрикционных накладок обеспечить необходимую силу трения инженеры разработали главный фрикцион аж с 16 дисками. Для сравнения, у главного фрикциона Pz.V Panther было всего лишь три ведомых диска, а необходимая сила трения достигалась за счёт фрикционных накладок.

Главный фрикцион
Главный фрикцион Т-34

Если ещё на А-20 и А-32 нужно было усилить главный фрикцион, то на более тяжёлом А-34 это было архинеобходимо. Инженеры спроектировали новый главный фрикцион, который, в принципе, работал, но что это была за конструкция… 22 стальных диска сжимались шестнадцатью цилиндрическими пружинами усилием 496 кгс. Да, обошлись без фрикционных накладок, но какой ценой!

При включении фрикциона пружины давили на крайний диск, который называется нажимным. По инструкции ход нажимного диска по шлицам составлял 6-7 мм. Возьмём для круглого счёта усреднённое число 6,6. Для выключения главного фрикциона нам нужно, чтобы между каждой парой дисков возник зазор. Так как пар трения у нас 22, то зазор между каждой парой дисков должен быть 6,6/22 = 0,3 мм. То есть в выключенном сцеплении между дисками должен возникнуть ОЧЕНЬ небольшой зазор в треть миллиметра.

Но это идеализированный пример. В реальности же детали не изготавливаются идеально точно с идеальным качеством, приводы отрегулированы не идеально, а мехвод не сверхчеловек. Танк движется в сложных условиях, механизмы испытывают большие нагрузки, а трансмиссия передаёт большой крутящий момент. На практике получается, что диски не идеально отходят друг от друга по зазору и неизбежно перекосятся. А если произойдёт перекос и два соседних диска притрутся краем, то из-за трения возникнет локальный нагрев, стирание металла и коробление диска. Каждое такое коробление портит и без того посредственную работу главного фрикциона.

Отвратительная работа такого важного узла, как главный фрикцион, ведёт к существенным проблемам. Во-первых, ненадёжная работа самого сцепления, требовательность к умению мехвода и к точности регулировки. Во-вторых, неполное расцепление чрезвычайно затрудняет переключение передач, особенно если учесть, что на Т-34 ставилась архаичная коробка передач с подвижными шестернями, которая даже с отлично работающим сцеплением будет требовать для переключения передач больше усилий, чем коробки передач с постоянным зацеплением шестерён (как на КВ-1С, Pz.IV или Centurion). В-третьих, неполное расцепление при попытке переключить передачу приводит к повышенному износу зубьев шестерён.

Совершенно неудовлетворительная работа главного фрикциона была выявлена ещё в ходе знаменитого пробега двух опытных танков А-34. Перед Белгородом у танка №1 сломался главный фрикцион, из-за этого началось отставания по графику. Вскоре на подступах к Курску отремонтированный фрикцион снова сломался, пришлось полностью менять весь пакет дисков. Через двое суток сломался главный фрикцион танка №2, заменили 14 дисков. Ещё через сутки у танка №1 опять заменили комплект дисков главного фрикциона. Наконец, по прибытию в Москву на танке №2 снова заменили пакет дисков главного фрикциона.

В отчёте по удобству обслуживания написано:

Регулировка главного фрикциона производилась при замене дисков, вследствие их коробления. При надёжной работе дисков, главный фрикцион в эксплоатации не требует регулировки

Из документа "Перечень конструктивных изменений и доработок, подлежащих внесению в конструкцию танка Т-34 в результате войсковых и полигонных испытаний":

IV. Главный фрикцион
Главный фрикцион в работе не надёжен, по причине коробления дисков.
Обеспечить надёжную работу главного фрикциона в тяжёлых дорожных условиях (на длительную передачу максимального крутящего момента) без пробуксовки и коробления дисков.

Удивителен ответ А. А. Морозова:

По разделу IV.
Работа главного фрикциона за весь период испытаний машины не показала плохой работы всех деталей фрикциона. Ни одна деталь не вышла из строя. В работе наблюдалось только коробление дисков, причины которого установить не удалось

По документам и по описанию возникших в результате пробега Харьков-Москва неисправностей ясно, что Морозов ну очень извернулся, тщательно подбирая слова. Формально он почти прав (кроме “Ни одна деталь не вышла из строя”, это замалчивание причины первой же поломки главного фрикциона в ходе пробега), но мехводам от этого будет не легче.

В предвоенное время проблемы с надёжностью главного фрикциона так и не были устранены. Да и как это вообще было возможно сделать? Фрикционные накладки, как и следовало ожидать, с неба дождём не упали. Можно было, конечно, совершенно переделать сцепление путём утолщения дисков и увеличения зазора между ними, но для этого нужно увеличить расстояние между двигателем и коробкой передач, что в свою очередь означает переделку кормовой части корпуса и изготовление новых комплектов бронелистов, а это совершенно немыслимо. Наконец, можно было сократить число дисков увеличив их диаметр, но в этом случае пришлось бы уменьшать площадь лопастей вентилятора, который крепился на главном фрикционе, а это ухудшит охлаждение.

Работу трансмиссии пытались улучшить как только возможно: срезали края зубьев шестерней, подбирали марки стали для дисков, точнее нарезали шлицы на валах, но такими полумерами принципиальный недостаток конструкции можно было в лучшем случае сгладить. Т-34 пустили в серийное производство с такой серьёзной проблемой не от хорошей жизни: новые танки требовались срочно и в больших количествах. Видимо, посчитали, что как временная мера Т-34 вполне сойдёт, тем более, что ему на замену готовили А-43, а затем Т-34М с торсионной подвеской и переделанной трансмиссией.

Когда началась война, то стало ясно: производство улучшенных Т-34М не состоится, нужно срочно выпускать то, что есть. В военное время дефицит никуда не делся, а только усилился. Надо ли говорить, что качество выпуска ощутимо снизилось, ударив по самым слабым узлам танков. Как говорится, где тонко, там и рвётся. В случае с Т-34 одним из самых проблемных узлов был главный фрикцион. Снижение качества и невозможность его переделки привели к тому, что управляемость Т-34 военного времени не выдерживала никакой критики: мехводы жаловались на чрезмерно тугой ход педали сцепления, передачи включались в лучшем случае с десятиэтажным матом. Иногда во время движения физической силы водителей попросту не хватало для переключения передач!

Поэтому нередко в начале движения мехвод включал вторую передачу и изменял скорость танка исключительно педалью газа, насилуя двигатель и сокращая и без того невысокий моторесурс. Такой подход вёл к увеличенному расходу топлива и снижению средней скорости движения танка. Увы, ранние Т-34 военного времени можно назвать скоростными танками с большой натяжкой.

Как обычно поступают с главный фрикционом, если он плохо работает? Его просто берут и меняют на новый главный фрикцион улучшенной конструкции. Именно так было в случае с КВ-1С. Но случай Т-34 уникален: так как главный фрикцион улучшить возможности не было, для обеспечения вменяемой управляемости заменили… коробку передач! В чём тут дело, помогло ли это и если помогло, то чем?

Главный фрикцион
Чертёж коробки передач Т-34 с подвижными шестернями

Как уже говорилось выше, у Т-34 была примитивная архаичная коробка передач с четырьмя передачами вперёд и одной назад. На валах были нарезаны шлицы, по которым скользили подвижные шестерни подобно тому, как в главном фрикционе по шлицам скользили диски. Для включения передачи мехвод при помощи механических тяг сдвигал нужную шестерню по шлицам, оная шестерня входила в зацепление с парной шестерней и включённая пара давала нужную передачу. Данная схема хороша только простотой изготовления, по остальным пунктам одни недостатки. В момент зацепления шестерни вращаются с разной скоростью, поэтому их зубья с силой сталкиваются и их окружные скорости вращения уравниваются. Удары зубьев сокращают срок работы шестерней, под большими нагрузками они чуть ли не скрашиваются. Другой недостаток заключается в том, что для включения передач требуется значительное усилие. Собственно, эти проблемы и расцвели на КВ-1, сказались они и на Т-34, но не просто сказались, а приумножились из-за отвратительной работы сцепления.

На замену архаичной четырёхскоростной коробке передач была разработана новая пятискоростная КПП с постоянным зацеплением шестерён. Теперь пары шестерней были постоянно сцеплены между собой и проблема удара зубьев при включении ушла в прошлое. Передачи включались не сдвигом шестерней, а подвижными зубчатыми муфтами, причём в момент включения нагрузка шла на все зубья муфты, а не на одну пару зубьев шестерней, что увеличивало надёжность и срок службы. Добавление пятой передачи позволило более  рационально подобрать передаточные числа и увеличить тем самым средние скорости движения танка. Но самое главное — значительно облегчилось включение передач даже с учётом неудачного главного фрикциона.

Продолжение следует…

vk.com

Устройство фрикционных дисков АКПП и принцип работы

Фрикционные диски АКПП

Прежде всего, бывает два вида фрикционов:

  • металлические диски с фрикционной накладкой, которые находятся в зацеплении с корпусом автоматической коробки. Такие фрикционы неподвижны.
  • мягкие фрикционы, вращающиеся одновременно с солнечными шестернями. Такие фрикционы изготовлены из мягкого материала (например, прессованный картон) и имеют упрочняющее напыление (графитовое и т.д.)

Более современные типы АКПП получили доработанные фрикционные диски с наладками, в результате чего увеличен ресурс фрикционов, улучшено теплоотведение и т.д. Набирают фрикционные диски так называемыми «пакетами» (пакет фрикционов), когда один диск из металла, а другой из мягкого материала. Указанные пары дублируются по нескольку раз, чтобы образовать готовый пакет. Например, простой 4-х ступенчатый автомат имеет 2 или 3 набора фрикционов.

Однако в момент включения передачи трансмиссионная жидкость ATF под давлением проходит по каналам гидроблока, в результате чего диски сжимаются (фрикционы плотно прижаты друг к другу). В результате подключается нужная шестерня, при этом остальные  шестерни в АКПП останавливаются.

Срок службы фрикционов и основные поломки

Сгорели фрикционы

Многие автолюбители хорошо знают, что наиболее распространенной неисправностью коробки — автомат является износ фрикционных дисков (износ фрикционов). При этом избежать такого износа невозможно, однако грамотное обслуживание и эксплуатация АКПП позволяет увеличить ресурс  пакетов фрикционов до 250-400 тыс. км. пробега.

Для этого необходимо своевременно менять масло в коробке автомат (каждые 40-50 тыс. км.), следить за уровнем масла в коробке, не допускать перегревов, не буксовать на машине с АКПП и т.д. Если же фрикционные диски  вышли из строя, как правило, можно услышать, что фрикционы сгорели. На практике это проявляется таким образом, что передачи АКПП не включаются, передачи пробуксовывают и т.д. Давайте разбираться.

Причина — потеря свойств масла АТФ и старение, снижение давления, загрязнение самой жидкости продуктами износа КПП, проблемы с каналами гидроблока, соленоидами и т.д. В совокупности давление масла на фрикционы упадет, сжатие не будет таким эффективным и фрикционные диски в этом случае буксуют.

Получается, от трения они нагреваются и «подгорают», происходит разрушение фрикционных пакетов. Зачастую запах гари можно также заметить при анализе жидкости ATF, когда масло в коробке автомат пахнет горелым именно по причине проскальзывания и подгорания фрикционов.

Что в итоге

Как видно, фрикционные диски АКПП являются неким подобием сцепления в МКПП. При этом элемент достаточно надежен, однако только в том случае, если с давлением масла в коробке «автомат» все в порядке и сама жидкость чистая.

Снижение  давления обычно происходит в случаях, когда:

  • уровень масла (ATF) в коробке не соответствует норме;
  • сама трансмиссионная жидкость потеряла свои свойства и/или сильно загрязнена;
  • возникли проблемы с маслонасосом, снижена пропускная способность фильтра масла АКПП или масляного радиатора;
  • забиты каналы гидроблока, некорректно работают соленоиды и т.п.

Для решения проблемы в одних случаях может быть достаточно промывки масляного радиатора, замены масла в коробке автомат, а также масляного фильтра. В других ситуациях может потребоваться разборка АКПП для замены пакетов фрикционов, промывки каналов гидроблока, проверки работоспособности соленоидов.

Так или иначе, при выявлении первых признаков проскальзывания фрикционов, необходимо прекратить эксплуатацию ТС и доставить автомобиль на СТО с целью проведения углубленной диагностики АКПП.
    

krutimotor.ru

Главный фрикцион (см. рис. 62). Главный фрикцион двухдисковый, сухого трения, предназначен для кратковременного отключения двигателя от коробки передач, для плавного трогания машины с места и предохранения агрегатов силовой передачи и двигателя от перегрузок при резком изменении нагрузок на ведущих колесах.

Главный фрикцион размещается в общем картере с коробкой передач и отделен от нее внутренней перегородкой.

Главный фрикцион состоит из ведущих и ведомых частей и механизма выключения.

Ведущие части жестко связаны с коленчатым валом двигателя. К ним относятся опорный диск 19, ведущий барабан 17 с внутренними зубьями и кожух 14, крепящийся вместе с опорным диском болтами 18 к маховику

двигателя. В зацепление с зубьями ведущего барабана входят зубья ведущего диска 20 и нажимного диска 22. В кожухе 14 закреплены девять стаканов 24, в которых размещены по две концентрических спиральных нажимных пружины 16.

К ведомым частям относятся два стальных ведомых диска 21 с внутренними зубьями с прикрепленными к ним с обеих сторон дисками трения, изготовленными из специальной фрикционной массы КФ-2 ГОСТ 1786-57, и ведомый барабан 23, на зубьях которого сидят ведомые диски.

Ведомый барабан связан шлицами с полым валом 7, изготовленным заодно с ведущей конической шестерней коробки передач.

Механизм выключения состоит из бустера 9 с поршнем 10, корпуса 13 с радиально-упорным подшипником 12, трех оттяжных пружин 5 трех двуплечих рычагов 1, закрепленных на осях в кожухе 14.

Главный фрикцион

Рис. 62. Главный фрикцион:

1 — двуплечий рычаг; 2 — вилка; 3 — регулировочная гайка; 4 — стопорная планка; 5 — оттяжная пружина; 6 — пробка отверстия для смазки; 7 — ведущий вал коробки передач; 8 — самоподжимная манжета; 9 — бустер главного фрикциона; 10 — поршень бустера; 11 — корпус уплотнения; 12 — подшипник; 13 — корпус подшипника механизма выключения; 14 — кожух главного фрикциона; 15 — картер коробки передач;16 — нажимные пружины; 17 — ведущий барабан; 18 — болт; 19 — опорный диск; 20 — ведущий диск трения; 21 — ведомый диск трения; 22 — нажимной диск; 23 — ведомый барабан; 24 — стакан пружин; 25 — ведущий валик масляного насоса; 26 — кольцо-ограничитель хода поршня; 27 и 29 — резиновые кольца; 28 — кожух; 30 — болт крепления стопорной планки; 31 — крышка корпуса подшипника; а — полость.

Назначение, общее устройство планетарных механизмов поворота с остановочными тормозами, коробки передач, стояночного тормоза и бортовой передачи БМП-2

Назначение планетарных механизмов поворота — передача крутящего момента от коробки передач к бортовым передачам, осуществление поворота и кратковременное увеличение тягового усилия на ведущих колесах без переключения передач (включение замедленной передачи).

Механизмы поворота — планетарные, двухступенчатые. На машине установлены два планетарных механизма поворота с остановочными тормозами одинаковых по конструкции. Они подсоединены к коробке передач с двух сторон картера.

Назначение остановочных тормозов — остановка, торможение машины, осуществление крутого поворота и удержание машины в остановленном состоянии.

Остановочные тормоза — ленточные, плавающие.

Устройство планетарных механизмов поворота. Каждый механизм поворота состоит из однорядного планетарного редуктора, блокировочного фрикциона и дискового тормоза ПМП.

Планетарный редуктор состоит из эпициклической шестерни 19 (см. рис. 62), установленной на грузовом валу КП, водила 34 с тремя сателлитами 8 на осях, солнечной шестерни 35, которая жестко соединена с наружным барабаном 21 блокировочного фрикциона, а также деталей крепления планетарного редуктора.

Блокировочный фрикцион соединяет (блокирует) эпициклическую шестерню 19 с солнечной шестерней 35, обеспечивая прямую передачу крутящего момента от грузового вала КП к бортовой передаче, и разъединяет солнечную и эпициклическую шестерни для получения замедленной передачи.

Блокировочный фрикцион состоит из четырех ведущих дисков 18 с металлокерамическими поверхностями трения, трех ведомых дисков 17, наружного барабана 21, нажимного диска 7, нажимных пружин 20, опорного диска и внутреннего барабана (эпициклической шестерни 19). Блокировочный фрикцион — постоянно замкнутый.

Тормоз ПМП служит для остановки солнечной шестерни 35 для получения замедленной передачи в планетарном механизме поворота. Он состоит из дискового тормоза 24 (трех стальных дисков и четырех дисков с металлокерамическими поверхностями трения), наружного барабана 23, внутреннего барабана, который представляет одно целое с наружным барабаном 21 блокировочного фрикциона, нажимного диска 27, опорного диска 5, пружин 25, поршня 28. Тормоз ПМП — постоянно разомкнутый.

Остановочный тормоз состоит из тормозной ленты, составленной из двух половин, к внутренней поверхности которых приклепаны армированные фрикционные накладки, оттяжных пружин, которые крепятся к кронштейнам и к тормозной ленте, двух гидроцилиндров, пружин, регулировочной гайки, рычага, упора и тормозного барабана.

Устройство привода управления планетарными механизмами поворота. Привод управления поворотом машины предназначен для осуществления поворота машины. Он состоит из руля, расположенного в рулевой колонке, валика, рычагов, тяг, золотников и левого и правого поворота.

На валике жестко закреплен подвижной упор, а к трубе рулевой колонки приварена планка, на которой имеются регулируемые ограничители. Подвижной упор и ограничители исключают возможность ударов золотников о корпус золотниковой коробки при отклонении руля до упора.

На валике запрессованы два штифта, которые входят в пазы, имеющиеся на ступицах рычагов. При отклонении руля один штифт упирается в край паза и перемещает рычаг, а второй штифт в это время передвигается по пазу другого рычага, который удерживается пружиной и не поворачивается.

Привод замедленной передачи предназначен для одновременного выключения блокировочных фрикционов и включения тормозов обоих ПМП при прямолинейном движении, что обеспечивает увеличение крутящего момента в 1,44 раза и соответственное уменьшение скорости на каждой передаче.

Привод управления планетарными механизмами может находиться в исходном положении, в положении включенной замедленной передачи и в положениях, соответствующих повороту.

Работа планетарных механизмов поворота и привода управления. В исходном положении руль находится в горизонтальном положении, рычаг замедленной передачи в верхнем положении, рычаги золотниковой коробки пружинами оттянуты в заднее крайнее положение, блокировочные фрикционы включены, а тормоза ПМП выключены. При этом солнечные шестерни ПМП сблокированы с эпициклами, они представляют собой одно целое.

При включенной передачеводила ПМП вращаются с той же скоростью, что и грузовой вал коробки передач. Машина движется со скоростью, определяемой передачей, включенной в КП.

При перемещении рычага вниз через валик, тяги и рычаги перемещаются золотники золотниковой коробки и открывают каналы подвода масла к бустерам блокировочных фрикционов и тормозов ПМП. Под давлением масла блокировочные фрикционы выключаются, а тормоза ПМП включаются.

При включенной передаче вращение от грузового вала КП передается через сателлиты, которые, обкатываясь вокруг солнечных шестерен, вращают водила. Машина движется прямолинейно со скоростью в 1,44 раза меньше скорости, определяемой передачей, включенной в КП.

Поворот машины производится поворотом руля влево или вправо. Изменение радиуса поворота машины происходит плавно, чем больше угол поворота руля от исходного положения, тем с меньшим радиусом будет производиться поворот машины.

При повороте руля на небольшой угол влево через валик поворачивается рычаг, который через тягу поворачивает рычаг золотниковой коробки.

Главный фрикцион

Рис. 63. Планетарный механизм поворота:

1 — наружная уплотнительная манжета; 2 — бронзовая втулка (подшипник); 3 — опорный палец; 4, 11 — прокладки; 5 — опорный диск; 6 — опора бустера; 7 — нажимной диск блокировочного фрикциона; 8 — сателлит; 3 — игольчатый подшипник; 10 — ось сателлита; 12 — игольчатый подшипник водила; 13 — грузовой вал коробки передач; 14 — шпилька крепления картера; 15 — гайка: 16 — проставка; 17 — ведомый диск блокировочного фрикциона; 18 — ведущий диск; 19 — эпициклическая шестерня планетарного ряда (внутренний барабан); 20 — пружина блокировочного фрикциона; 21 — наружный барабан; 22 — болты крепления барабана к проставке; 23 — барабан; 24 — дисковый тормоз; 25 — оттяжная пружина тормоза; 26 — тормозной барабан; 27 — нажимной диск тормоза; 28 — поршень; 29 — уплотнительные кольца; 30 — шарикоподшипник; 31 — манжета; 32 — зубчатая муфта; 33 — пробка водила; 34 — водило планетарного ряда; 35 — солнечная шестерня; 36 — внутренняя уплотнительная манжета поршня.

При повороте рычага золотник перемещается и открывает канал подвода масла к бустеру блокировочного фрикциона левого ПМП.

Масло под воздействием постепенно увеличивающегося давления за счет скоса на золотнике начинает перемещать нажимной диск. Сила сжатия дисков уменьшается, диски пробуксовывают. По мере уменьшения силы сжатия величина крутящего момента, передаваемого к ведомым дискам блокировочного фрикциона левого ПМП, а, следовательно и к левому ведущему колесу, уменьшается, левая гусеница начинает отставать и машина с большим радиусом поворачивается влево.

При повороте руля на больший угол золотник, перемещаясь, открывает канал подвода масла к бустеру тормоза левого ПМП, при этом канал подвода масла к бустеру блокировочного фрикциона остается открытым. Поршень 28 вместе с нажимным диском начинает перемещаться и сжимает диски трения тормоза ПМП.

Зазор между дисками трения постепенно уменьшается, диски начинают пробуксовывать, величина крутящего момента, передаваемого к водилу планетарного ряда, увеличивается, и левая гусеница будет все больше отставать от правой гусеницы, радиус поворота машины будет постепенно уменьшаться.

При полностью включенном тормозе и блокировочном фрикционе левого ПМП вращение передается через сателлиты, которые, обкатываясь вокруг заторможенной солнечной шестерни, вращают водило левого ПМП со скоростью в 1,44 раза меньше скорости вращения водила правого ПМП, машина будет поворачиваться с фиксированным радиусом поворота.

При повороте руля до упора золотник, перемещаясь, вначале открывает канал слива масла из бустера тормоза ПМП, при этом масло сливается в картер коробки передач, а поршень тормоза возвращается в исходное положение, освобождая диски трения. Блокировочный фрикцион остается выключенным. Затем золотник открывает канал подвода масла к гидроцилиндру левого остановочного тормоза.

Масло под давлением поступает в полость, поршень перемещается и своим штоком нажимает на ролик рычага стояночного тормоза. Рычаг поворачивается вокруг оси и затягивает тормозную ленту. Левая гусеница затормаживается, машина поворачивается на месте в левую сторону.

При установке руля в исходное положение золотник перемещается в первоначальное положение и открывает канал слива из бустера блокировочного фрикциона, при этом масло сливается в картер КП, а блокировочный фрикцион под действием пружин включается. При включенной передаче машина будет двигаться со скоростью, определяемой передачей, включенной в КП.

Привод управления остановочными тормозами. Привод управления остановочными тормозами состоит из педали, расположенной на педальном мостике и удерживаемой в исходном положении пружиной, рычага на педальном мостике, рычагов и на переходном мостике, тяги, золотникаостановочных тормозов, расположенного в золотниковой коробке, гидроцилиндров. Гидроцилиндры одинаковы по устройству и состоят из корпуса, поршня, штока и штуцеров.

Работа остановочных тормозов и привода управления. Для торможения машины остановочными тормозами необходимо нажать на педаль, при этом поворачивается труба, жестко соединенная с педалью, и рычаг.

Рычаг, поворачиваясь, через тягу перемещает золотник остановочных тормозов. Золотник, перемещаясь, открывает канал подвода масла к гидроцилиндрам. Масло под давлением поступает в полость гидроцилиндров, перемещая поршни и затягивая тормозные ленты. Давление в гидроцилиндрах нарастает плавно в зависимости от степени нажатия на педаль благодаря наличию следящего устройства.

При отсутствии необходимого давления масла в системе гидроуправления ленты остановочных тормозов затягиваются с помощью сжатого воздуха, поступающего из пневмосистемы машины: при нажатии на педаль остановочных тормозов рычаг мостика воздействует на конечный выключатель и замыкает его контакт. Напряжение через сигнализатор давления, контакт которого замыкается автоматически при падении давления в системе гидроуправления ниже 0,25 МПа (2,6 кгс/см2), и конечный выключатель подается к электропневмоклапану пневмосистемы, который открывается, и сжатый воздух по трубопроводам через штуцер поступает в полость гидроцилиндра. Поршень перемещается и нажимает на ролик рычага стояночного тормоза, ленты остановочных тормозов затягиваются.

studopedia.ru

Главный фрикцион

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.