انواع اتصالات کوپلینگ
مقدار
کوپلینگ وسیله ای خاص (عنصر خودرو) است که انتهای شفت ها و قسمت های متحرک واقع بر روی آنها را به هم متصل می کند. ماهیت چنین اتصالی انتقال انرژی مکانیکی بدون از دست دادن مقدار آن است. در عین حال، بسته به هدف و طراحی، کوپلینگ ها می توانند دو شفت را که در مجاورت یکدیگر قرار دارند نیز به هم متصل کنند.
نقش اتصالات کوپلینگ در عملکرد خودرو را به سختی می توان بیش از حد ارزیابی کرد: آنها برای حذف بارهای زیاد از مکانیسم ها، تنظیم مسیر شفت ها، اطمینان از جداسازی و اتصال شفت ها در حین کار و غیره طراحی شده اند.
طبقه بندی کوپلینگ
محبوب ترین انواع کوپلینگ در صنعت خودرو امروزه استاندارد شده است، با این حال، تعدادی دستگاه وجود دارد که با توجه به اندازه گیری های فردی برای هر مارک خاص خودرو ساخته می شود. با توجه به هدف اصلی کلاچ (انتقال گشتاور بدون تغییر مقدار آن)، چندین نوع اصلی دستگاه وجود دارد:
- طبق اصل کنترل پذیری - مدیریت نشده (دائمی، ایستا) و خود مدیریت (اتوماتیک)؛
- توسط گروه ها و عملکردهای مختلف در ماشین - صلب (اینها شامل آستین، فلنج و کوپلینگ های سیم پیچ طولی هستند).
- برای تنظیم زاویه اتصال بین دو شفت کواکسیال از کوپلینگ های مفصلی استفاده می شود (انواع اصلی آنها چرخ دنده و زنجیر هستند).
- با توجه به امکان جبران بار هنگام رانندگی (با استفاده از مکانیسم ستاره، انگشت آستین و عناصر با پوسته)؛
- به دلیل ماهیت اتصال / جداسازی دو شفت (بادامک، دیسک بادامک، اصطکاک و گریز از مرکز)؛
- کاملاً اتوماتیک ، یعنی بدون توجه به اقدامات راننده کنترل می شود (اغلب ، گریز از مرکز و ایمنی).
- در مورد استفاده از نیروهای دینامیکی (الکترومغناطیسی و صرفاً مغناطیسی).
توضیحات هر مورد
برای بررسی دقیق تر عملکرد و ساختار هر یک از اتصالات کوپلینگ، توضیحات زیر ارائه شده است.
مدیریت نشده
آنها با موقعیت ثابت و طراحی ساده خود مشخص می شوند. انجام تنظیمات و تنظیمات مختلف در کار آنها فقط در یک سرویس تخصصی خودرو با توقف کامل موتور امکان پذیر است.
کوپلینگ کور یک اتصال کاملا ثابت و کاملاً ثابت بین شفت ها است. نصب این نوع کوپلینگ مستلزم مرکزیت دقیق خاصی است، زیرا اگر حداقل یک اشتباه کوچک مرتکب شود، عملکرد شفت ها مختل می شود یا اصولا غیرممکن می شود.
نوع آستین کوپلینگ ساده ترین نوع کوپلینگ کور محسوب می شود. این عنصر از یک بوش مجهز به پین ساخته شده است. استفاده از کوپلینگ های آستین کاملاً خود را برای وسایل نقلیه ای که عملکرد آنها مستلزم بارهای سنگین نیست (سدان های شهری) توجیه کرده است. به طور سنتی، کوپلینگ های آستین کور بر روی شفت هایی با قطر کوچک نصب می شوند - بیش از 70 میلی متر.
کوپلینگ فلنج امروزه یکی از رایج ترین عناصر اتصال در انواع خودروها محسوب می شود. از دو نیمه کوپلینگ هم اندازه تشکیل شده است که به یکدیگر پیچ می شوند.
این نوع کوپلینگ برای اتصال دو شفت با سطح مقطع 200 میلی متر طراحی شده است. به دلیل اندازه کوچک و طراحی ساده، کوپلینگ های فلنجی امکان استفاده از آن ها را در خودروهای ارزان قیمت و خودروهای لوکس می دهند.
نسخه جبران کننده کوپلینگ ها (کوپلینگ سفت و سخت) به گونه ای طراحی شده است که همه انواع محل اقامت شفت را تراز می کند. شفت در هر محوری که حرکت کند، تمام نواقص نصب یا رانندگی وسیله نقلیه برطرف می شود. به دلیل کار کلاچ های جبرانی، بار هم روی خود شفت ها و هم بر یاتاقان های محوری کاهش می یابد که عمر طولانی مکانیسم ها و خودرو را به طور کلی تضمین می کند.
عیب اصلی در عملکرد این نوع کلاچ این است که هیچ عنصری وجود ندارد که ضربات جاده را کاهش دهد.
کلاچ دیسک بادامک دارای ساختار زیر است: شامل دو نیمه کوپلینگ و یک دیسک اتصال است که بین آنها قرار دارد. دیسک با انجام کار خود در امتداد سوراخ های بریده شده در نیمه های جفت حرکت می کند و از این طریق عملکرد شفت های کواکسیال را تنظیم می کند. البته اصطکاک دیسک با سایش سریع همراه خواهد بود. بنابراین، روغن کاری برنامه ریزی شده سطوح کوپلینگ و سبک رانندگی ملایم و غیر تهاجمی مورد نیاز است. علاوه بر این، برای افزایش طول عمر، کلاچ‌های دیسک بادامک امروزه از مقاوم‌ترین آلیاژهای فولادی ساخته می‌شوند.
ساختار کوپلینگ دنده توسط دو نیمه کوپلینگ تعیین می شود که دارای دندانه های مخصوص در سطح خود هستند. علاوه بر این، نیمه های کوپلینگ علاوه بر این به یک گیره با دندانه های داخلی مجهز شده اند. بنابراین، کوپلینگ دنده می تواند گشتاور را به چندین دندانه کار به طور همزمان منتقل کند، که همچنین ظرفیت حمل بار بالاتر را تضمین می کند. این کوپلینگ به دلیل ساختاری که دارد ابعاد بسیار کوچکی دارد که باعث شده در خودروهای مختلف مورد تقاضا باشد.
عناصر کوپلینگ دنده از فولادهای اشباع شده با کربن ساخته شده اند. قبل از نصب، عناصر باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند.
کوپلینگ های الاستیک جبرانی، برخلاف کوپلینگ های صلب جبرانی، نه تنها تراز محورها را اصلاح می کنند، بلکه نیروی بار را که هنگام تعویض دنده ظاهر می شود، کاهش می دهند.
کوپلینگ آستین پین از دو نیمه کوپلینگ تشکیل شده است که توسط انگشتان به هم متصل می شوند. نوک های ساخته شده از مواد پلاستیکی در انتهای انگشتان به منظور کاهش نیروی بار و نرم شدن آن قرار می گیرد. در عین حال، ضخامت خود نوک ها (یا بوش ها) نسبتاً کوچک است و بنابراین اثر فنری نیز عالی نیست.
این وسایل کوپلینگ به طور گسترده در مجتمع های واحدهای پیشرانه الکتریکی استفاده می شود.
استفاده از کلاچ با فنرهای مار به معنای انتقال یک گشتاور زیاد است. از نظر ساختاری، این دو نیمه کوپلینگ هستند که به دندان هایی با شکل منحصر به فرد مجهز شده اند. بین نیمه های جفت چشمه هایی به شکل مار قرار دارد. در این حالت ، کلاچ در یک فنجان نصب می شود که اولاً باعث صرفه جویی در محل کار هر یک از فنرها می شود و ثانیاً وظیفه تأمین روان کننده به عناصر مکانیزم را انجام می دهد.
ساخت کلاچ گران‌تر است، اما عملکرد طولانی‌مدت آن باعث می‌شود این نوع مکانیزم برای خودروهای درجه یک مناسب باشد.
اداره می شود
تفاوت اصلی با کنترل نشده این است که می توان شفت های کواکسیال را بدون توقف عملکرد واحد محرکه بسته و باز کرد. به همین دلیل، انواع کنترل‌شده کوپلینگ‌ها نیازمند یک رویکرد بسیار دقیق برای نصب و تراز کردن ترتیبات شفت هستند.
کلاچ بادامک از دو نیمه کوپلینگ تشکیل شده است که با برآمدگی های مخصوص - بادامک ها با یکدیگر در تماس هستند. اصل کار این گونه کوپلینگ ها این است که در هنگام روشن شدن، یک نیمه کوپلینگ با برآمدگی های خود به طور صلب وارد حفره های دیگری می شود. بنابراین، یک ارتباط قابل اعتماد بین آنها به دست می آید.
عملکرد کلاچ بادامک با افزایش صدا و حتی شوک همراه است، به همین دلیل مرسوم است که از همگام سازها در طراحی استفاده شود. به دلیل حساسیت به سایش سریع، کوپلینگ خود را نصف می‌کند و بادامک‌های آنها از فولادهای بادوام ساخته می‌شوند و سپس در آتش سخت می‌شوند.
کوپلینگ های اصطکاکی بر اساس اصل انتقال گشتاور به دلیل نیروی ناشی از اصطکاک بین سطوح عناصر کار می کنند. در همان ابتدای کار، لغزش بین نیمه های کوپلینگ رخ می دهد، یعنی از روشن شدن صاف دستگاه اطمینان حاصل می شود. اصطکاک در کلاچ های اصطکاکی با تماس چندین جفت دیسک که بین دو نیم کوپلینگ هم اندازه قرار دارند حاصل می شود.
خود مدیریتی
این یک نوع کوپلینگ خودکار است که چندین کار را در یک ماشین به طور همزمان انجام می دهد. اولاً، بزرگی بارها را محدود می کند. ثانیاً ، بار را فقط در یک جهت کاملاً مشخص منتقل می کند. ثالثاً با سرعت خاصی روشن یا خاموش می شوند.
یک نوع کلاچ خودکنترل که اغلب استفاده می شود، یک کلاچ ایمنی در نظر گرفته می شود. در لحظه ای که بارها شروع به تجاوز از مقدار تعیین شده توسط سازنده دستگاه می کنند در کار گنجانده می شود.
کلاچ های نوع گریز از مرکز بر روی خودروها برای قابلیت استارت نرم نصب می شوند. این به واحد پیشران اجازه می دهد تا حداکثر سرعت را سریعتر توسعه دهد.
اما کلاچ های بیش از حد، برعکس، گشتاور را فقط در یک جهت معین منتقل می کنند. این به شما امکان می دهد سرعت خودرو را افزایش دهید و عملکرد سیستم های آن را بهینه کنید.
انواع اصلی کوپلینگ های مورد استفاده امروزه
کوپلینگ Haldex در بازار خودرو بسیار محبوب است. اولین نسل از این کلاچ برای خودروهای چهار چرخ محرک در سال 1998 عرضه شد. در زمان لغزش چرخ، کلاچ فقط روی محور محرک جلو مسدود شده بود. به همین دلیل بود که Haldex در آن زمان نقدهای منفی زیادی دریافت کرد، زیرا کار این کلاچ به شما اجازه نمی داد هنگام دریفت یا لغزش خودرو را به آرامی کنترل کنید.
از سال 2002، یک مدل بهبود یافته هالدکس نسل دوم، از سال 2004 - سوم، از سال 2007 - چهارم، و از سال 2012 آخرین، نسل پنجم منتشر شده است. تا به امروز، کوپلینگ Haldex را می توان هم در محور جلو و هم در عقب نصب کرد. رانندگی با خودرو به دلیل ویژگی‌های طراحی کلاچ و بهبودهای نوآورانه مانند پمپ یا کلاچ دائماً در حال کار با هیدرولیک یا برق بسیار راحت‌تر شده است.
کوپلینگ های این نوع به طور فعال در اتومبیل های فولکس واگن استفاده می شود.
با این حال، کلاچ های Torsen رایج تر در نظر گرفته می شوند (نصب شده در اشکودا، ولوو، کیا و دیگران). این کلاچ توسط مهندسان آمریکایی به طور خاص برای دستگاه های دیفرانسیل لغزش محدود ساخته شده است. روش کار Torsen بسیار ساده است: عرضه گشتاور به چرخ های لغزنده را برابر نمی کند، بلکه صرفاً انرژی مکانیکی را به چرخی هدایت می کند که چسبندگی مطمئن تری روی سطح جاده دارد.
مزیت دستگاه های دیفرانسیل با کلاچ تورسن، کم هزینه بودن و پاسخگویی فوری آنها به هرگونه تغییر در عملکرد چرخ ها در حین رانندگی است. این کوپلینگ بارها و بارها اصلاح شده است و امروزه می توان آن را محبوب ترین در صنعت خودروسازی مدرن دانست.
نگهداری از کلاچ ها
مانند هر واحد یا مکانیزم دیگری از یک وسیله نقلیه، دستگاه های کوپلینگ نیاز به تعمیر و نگهداری با کیفیت دارند. متخصصان گروه شرکت های فاووریت موتورز عملکرد کوپلینگ ها را از هر نوع که باشند تصحیح کرده و یا هر یک از اجزای آنها را تعویض خواهند کرد.
