Что такое обгонная муфта – устройство и принцип работы

Содержание:

1. Устройство и конструкционные особенности
2. Где применяются?
3. Изобретение муфты: исторические факты
4. Альтернативные названия
5. Разновидности
6. Как долго работает?
7. Признаки неисправности
8. Как заменить муфту генератора?
9. Как выбрать и установить устройство свободного хода?
10. Преимущества и недостатки

Муфты свободного хода еще называют обгонными. Входят в механические трансмиссии. Служат в качестве препятствия на пути передачи момента вращения между валами (ведущим и ведомым). Применяют их также при необходимости передачи тягового усилия в одностороннем порядке. Главный их плюс – автоматическая смена рабочего режима. Поскольку изменение состояния зависит от хода вращения, то такое устройство нередко называют направленным.

Устройство и конструкционные особенности

В основном используют роликовые муфты и с храповиком.

Простое роликовое устройство включает:

• наружное кольцо со специальными выемками с внутренней стороны;
• внутреннее кольцо;
• ролики;
• выталкивающие пружины наружного кольца.

Храповые устройства имеют также 2 кольцевые части. Но выемки наружных колец заменены зубчатыми выступами с односторонней опорой. Кольца заклинивают с помощью специальной собачки с пружинным прижимным приспособлением.

Роликовые устройства востребованы в автомобилестроении, состоят они из 2 полумуфт. Принцип работы следующий:

• когда вал (ведущий) начинает вращаться в направлении по ходу стрелки часов, трение и сила пружинного механизма провоцируют перекачивание роликов в зазор между 2-я полумуфтами, узкую его часть. Устройство заклинивает, что приводит к передаче от ведущей полумуфты крутящего момента к ведомой;
• вращения в обратную сторону направляют ролики к широкой части зазора и валы разъединяются. При этом момент вращения не передается, а сама обгонная деталь просто прокручивается.

Где применяются?

Обгонные устройства используют в работе:

• пусковых систем двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. Муфта входит в состав стартера и отключает его при запуске и наборе рабочих оборотов двигателя. Это предотвращает выход из строя стартера из-за воздействия коленчатого вала двигателя;
• классических автоматических коробок передач. Обгонное устройство входит в состав гидродинамического трансформатора, в зоне ответственности которого находится передача момента вращения коробке передач двигателем;
• генераторов. Устройства свободного хода ограничивают усилия колебаний вращений, нейтрализуют вибрацию на генераторном ремне, уменьшают уровень шума привода, способствуют продлению срока эксплуатации генераторов;
• турбоустановок. Обгонными муфтами автоматически зацепляют турбинные роторы и приводы ВПУ, когда падают обороты вследствие выключения турбоагрегатов, и расцепляют, когда турбины запускаются и набирают обороты;
• велосипедов без фиксированных передач. Муфты являются частью задних втулок;
• других устройств.

Изобретение муфты: исторические факты

Дебютом обгонной муфты было ее применение Ван Анден Декстером в 1869 году для велосипедной втулки в переднем колесе.  Патент «Усовершенствование велосипеда» зафиксировал право на данное изобретение.

Альтернативные названия

Муфту называют еще:

• фривилом (Freewheel);
• трещоткой;
• бендиксом.

   

Разновидности

В зависимости от использования муфты бывают:

• обгонными – предполагает самостоятельный выход из зацепления при более интенсивном оборачивании ведомого элемента в сравнении с ведущим. Выполняют функцию передачи момента. Используют в автомобильных стартерах;
• индексирующими – предполагает преобразование возвратно-поступательных движений во вращения с перерывами, в результате чего вал оборачивается шаг за шагом. Выполняют функцию фиксации. С их помощью подают материал в текстильное оборудование, а также применяют в бумажной промышленности.  
• стопорами обратного хода – предполагают обеспечение только односторонних вращений по инерции, блокируя обороты в противоположном направлении. Выполняют тормозную, блокирующую функцию. Применяют в области машиностроения.

Быстрый просмотр

Обгонные муфты UKCC 30 2RS

 

1 885 руб.

В корзину

Быстрый просмотр

Обгонные муфты UKCC 25 2RS

 

1 607 руб.

В корзину

Быстрый просмотр

Обгонные муфты UKCC 20 2RS

 

1 247 руб.

В корзину

Как долго работает?

В среднем узлы с муфтами рассчитаны на прохождение сотни тысяч км. Но иногда приходится делать замену детали и раньше.

Признаки неисправности

Нарушить нормальную работу обгонного механизма может грязь, вода, которая попадает внутрь узла. Провоцируется изнашивание подшипников, роликов, предназначенных для блокировки обратного движения. Поскольку в муфтах немного составляющих элементов, которые могут выйти из строя, то и неисправностей детали не так много:

• заклинивание – одно из самых часто встречающихся проблем. При этом подшипниковые детали, элементы внутренней обоймы муфты изнашиваются, и она прекращает выполнять свой функционал. Признаком может быть появление посторонних звуков, а также рывков при работе мотора;
• не взаимосвязанное оборачивание обойм на постоянной основе по причине износа внутренних частей устройства свободного хода. Приводит к проблемам с заряжанием генератора, неудовлетворительной работе электрической системы. Проявляется, например, в автомобилях снижением яркости свечения фар, срабатыванием индикатора проблем с АКБ на панели приборов;
• разрушение муфты полностью. Ролики, отвечающие за блокирование и свободное прокручивание шкива при разности скоростей коленчатого вала и ротора в генераторе, может заклинить, что приводит к срыву обоймы. В результате может деформироваться вал вместе с системой ременного привода.

Заклинивание частей муфты может приводить к срыву и разрушению механизма. Нельзя оставлять без внимания:

• свистящие звуки при высоких оборотах;
• вибрацию либо толчки на медленном ходу, малых скоростях;
• потрескивание на старте либо при остановке мотора.

Как заменить муфту генератора?

Заменить обгонную муфту в генераторе не так просто. Процесс усложняется следующими моментами:

• Для выполнения действий необходим специальный инструментарий.  
• Нередко есть необходимость в съеме генератора, поскольку при небольшом пространстве под капотом нет возможности простой замены такой одной детали.
• При заклинивании устройства оно сложно демонтируется. И не имея опыта, можно вывести из строя весь генератор.

Снимают муфты специальными головками:

• в форме «звездочки», зачастую с 6-ю лучами. Обгонную деталь зацепляют за внутреннее кольцо и откручивают;
• воротком с наконечником Torx для фиксации генераторного вала. Зачастую пользуются головкой с индексом 50. Иногда на помощь обычному ключу может прийти болт (17). Его вставляют в пазы кольца.

При замене:

• головку в форме «звездочки» вставляют в шкив;
• на «звездочку» накидывают ключ;
• вставляют вороток, цепляя генераторный вал;
• фиксируют с помощью ключа;
• работают ключами в противоположных направлениях. Муфту прокручивают в одном направлении, а генераторный вал – в противоположную сторону либо удерживают в неподвижном состоянии.

В случае сильного заклинивания демонтировать муфту без снятия генератора невозможно. После чего используют еще тиски для фиксации воротка.

Как выбрать и установить устройство свободного хода?

Генераторный шкив с муфтой и без нее внешне выглядит одинаково. По этой причине подбор обгонного устройства имеет свои нюансы. Подбирают с учетом:

• VIN-кода авто;
• номера оригинального устройства;
• модели.

С помощью двух признаков можно визуально отличить шкивы с муфтой и без нее. На узле с обгонной деталью:

• в наличии крышка черного цвета, служащая пыльником и защитником от загрязнений, влаги;
• отсутствует в отличие от обычного шкива крепежная стопорная гайка, поскольку узел с муфтой накручивают на генераторный вал.

Производители совершенствуют устройства. Например, прерыватель для генераторов с обгонными муфтами более эффективно справляются с рывками ремня за счет дополнительного пружинного механизма внутри узла.

Если проблема генератора в муфте и есть готовность к ремонту, то придется установить новое устройство, демонтировав неисправное.   

При установке выполняют следующие действия:

• отсоединение «минуса» от АКБ;
• ослабление генераторного ремня;
• откручивание крепежной гайки муфты;
• снятие неисправного обгонного устройства;
• замена новой деталью;
• затягивание муфты, приложив усилием примерно 80 Нм.

Преимущества и недостатки

У обгонных муфт целый ряд достоинств:

• механизм запускается и отключается в режиме автомата (не требуется управляющих приводов);
• подобные детали упрощают узловые конструкции и машинные агрегаты;
• простота устройства.

Важно знать, что храповые механизмы считаются надежнее по сравнению с роликовыми устройствами. Кроме того, ремонтируются именно детали с храповиком, а роликовые – требуют замены. Починка невозможна, поскольку они неразборные.

Монтаж приобретенной роликовой детали требует применения специального инструментария.

Наряду с плюсами подобные муфты имеют и минусы. Из основных недостатков выделяют:

• неприемлемость регулировки;
• требовательность к строгому совпадению осей двух валов;
• наличие высоких требований к точности изготовления.

Для устройства с храповиком свойственны такие минусы:

• могут не выдержать удара во время зацепления собачки за зубья. По этой причине подобную разновидность устройств не используют в системах, которые требуют работы на высоких скоростях, либо в часто запускаемых конструкциях;
• шумность работы храповых механизмов. Хотя уже на рынке есть практически бесшумные устройства данного типа. В них собачки, перемещаясь по ходу часовой стрелки, не вступают во взаимодействие с храповым колесом;
• стирание храповых колес под действием интенсивных нагрузок. Это приводит к выходу из строя обгонных муфт с храповиком. Поэтому данный вид нельзя перегружать.