Фрикционная муфта: устройство, принцип работы, виды

Типы муфт

Муфты служат для постоянного или периодического соединения двух соосных валов и для передачи при этом вращения от одного вала к другому. Различают муфты:

Муфты постоянные, служащие для постоянного соединения валов;
Муфты сцепные, соединяющие и разъединяющие валы во время работы;
Муфты предохранительные, предотвращающие аварии при внезапном увеличении нагрузок;
Муфты обгона, передающие вращения только в одном направлении.

Постоянные муфты применяют в тех случаях, когда необходимо соединить два вала, которые в процессе работы механизма не разъединяются. При этом валы могут быть соединены жестко или с помощью упругих элементов.

Сцепные муфты применяют для периодического соединения валов, например, в приводе главного движения или приводе подач станков. В станках часто применяют сцепные кулачковые муфты в виде дисков с торцовыми зубьями-кулачками и зубчатые муфты. Недостатком сцепных муфт является то, что при больших разностях скоростей вращения ведомого и ведущего элементов муфты нельзя включить.

Фрикционные сцепные муфты имеют то же назначение, что и кулачковые, но свободны от недостатков, присущих кулачковым муфтам, т. е. фрикционные муфты можно включать при любых разностях скоростей вращения ее элементов. У фрикционных муфт при перегрузках ведомое звено может проскальзывать и тем самым предотвращать аварии. Наличие нескольких поверхностей трения дает возможность передавать крутящие моменты при относительно малых величинах давления на поверхности трения дисков.

Стопор обратного хода

Этот элемент катушки всегда в работе, будь то мультипликатор или безынерционка. Механизм прост, но выполняет очень важную задачу — подключает шпулю к главной паре, одновременно застопоривая свободный ход. А, как известно, в мультах ручка крутится только вперед. Это своеобразный замок, который передает усилие от натянутой лески фрикционному тормозу. При отключении стопора, шпуля освобождается и, естественно, крутится в любую сторону.

Различают два вида стопоров обратного хода — нормальный (застопоривается через некоторое время после поворота ручки в обратную сторону) и мгновенный (застопоривается моментально). В настоящее время большинство мультипликаторов обладают именно мгновенным стопором.

Особенно гордятся своим произведением инженеры компании Shimano. Они даже дали уникальное имя своей системе — SuperStopper (СуперОстанавливатель — в дословном переводе). На данный момент, мне как обладателю катушки именно с такой системой, сравнивать ее с другими не приходилось, но скажу объективно — стопорит моментально, даже миллиметра движения не позволяет! Японцы, что тут скажешь!

Общее устройство муфты

Рассматриваемое устройство может существенно различаться по конструктивным особенностям, но в большинстве случаев представлено сочетанием пакетов дисковых элементов в фрикционной функцией. При этом муфта фрикционная характеризуется особыми свойствами, которые должны учитываться. Особенности заключаются в следующем:

Классификация проводится по числу дисков. Этот параметр во многом зависит то частоты крутящего момента.
Усилие может передаваться от одного вала к другому с различным показателем частоты вращения, в большинстве случаев устанавливается два диска.
В большинстве случаев один диск представлен стальным изделие, второй фрикционным. При этом при изготовлении, как правило, применяется материал со сходными свойствами.
Особыми свойствами обладает фрикционное покрытии. Его задача заключается в обеспечении требуемой сцепки.
Для того чтобы существенно повысить эффективность фрикционного покрытия поверхность снабжается специальными керамическими и углеродистыми элементами с повышенной износостойкостью.
В продаже встречаются и варианты исполнения без фрикционного покрытия. В этом случае есть барабанная основа, которая сочетается с валом.
В некоторых случаях проводится добавление возвратной пружины и поршня. Основная задача подобных элементов заключается в существенном повышении степени сцепки. Пружина отвечает за возврат диска на свое рабочее место.

Промежуточное устройство может иметь самую различную конструкцию, все зависит от поставленной задачи.

Формы выпуска деталей

В большинстве случаев дисковые муфты представлены пластинчатыми изделиями. Среди особенностей формы выпуска отметим следующие моменты:

В эту группу входят вкладыши, которые могут изготавливаться при применении композитных материалов.
Рассматриваемые элементы характеризуются внутренними и внешними диаметрами. При этом устройство имеет угловой сектор, за счет которого обеспечивается встраивание в механизм с нестандартной сцепкой.

Крепление абразива может проводится самым различным образом. Чаще всего для этого применяется заклепка, которая утапливается в специальные ниши.

Модели с несколькими барабанами

Довольно часто на производстве встречается муфта предохранительная (фрикционная) с несколькими барабанами. Среди достоинств модификации стоит отметить хорошие упоры и высокую прижимную силу. Многие модели способны выдерживать большие нагрузки. У механизмов редко устанавливаются накладки. Также стоит отметить, что ведущие шестерни используются большого размера. Некоторые муфты работают от растяжных пальцев. У них имеются две стойки.

При этом вилка для подключения находится в передней части конструкции. Устройства не подходят для приводов, поскольку у них медленный старт. Также стоит отметить, что существуют модели с отжимным диском. Шток в данном случае располагается в горизонтальном положении. Пальцы при этом используются небольшого размера. В устройствах высокая сила сжатия. Барабаны способны вращаться только в одном направлении. Ведущий диск может находиться за выжимной пластиной либо перед ней.

Виды безработицы: фрикционная, циклическая и структурная

В зависимости от причин выделяют три вида безработицы.

Фрикционная безработица — это временная незанятость при добровольном переходе с одной работы на другую. Если выпускник университета впервые ищет работу или если человек уволился с целью найти работу получше — это примеры фрикционной безработицы. Обычно поиски работы при фрикционной безработице длятся 1-3 месяца.

Циклическая безработица — это безработица, возникающая из-за экономического кризиса в результате спада производства. Например, если в результате кризиса автомобильные заводы сокращают производство и увольняют персонал — это пример циклической безработицы.

Структурная безработица — это невозможность трудоустройства из-за различий в структуре спроса и предложения рабочей силы определенной квалификации. Структурная безработица может возникать в связи с технологическими изменениями. Например, появление автоматических сборочных линий сделало безработными многих низкоквалифцированных фабричных рабочих.

Фрикционная и структурная безработица в сумме составляют естественный уровень безработицы. Естественный уровень безработицы считается нормальным явлением в современной экономике. А вот циклическая безработица — уже кризисное явление, с которым необходимо бороться государству.

Принцип работы

Как уже отмечалось, муфты могут иметь разные задачи, но в целом принцип их работы остается одним – осуществление сопряжения и разъединения двух рабочих агрегатов. В процессе подключения к движению фрикционной муфты на управляемом валу постепенно нарастает сила прижатия. То есть фрикционная сторона осуществляет поступательное сцепление с ведомым валом. В этот момент важна не столько сама сцепка, сколько схождение двух сил прижатия на фоне совершаемой работы со стороны основного вала.

Муфта для предохранения рассчитана на функцию безопасного разобщения валов при выходе пиковой величины крутящего момента за рамки стандартных значений. Подключаемый вал в дальнейшем будет продолжать стабильную плавную работу. Впрочем, это определит характер движения механизмов, которые обслуживает фрикционная муфта. Принцип работы дисков при осуществлении прямолинейного движения предполагает, что большое значение в качестве сопряжения будут иметь вспомогательные узлы и агрегаты, через которые также транслируется передача. Например, к таким могут относиться бортовые редукторы, сервомеханизм (при поворотах), а также вилка отключения муфты.

Что Вы знаете о фрикционной муфте ?

Фрикционная муфта предназначена для передачи вращательного движения с одного вала на другой посредством силы трения. Наиболее известным механизмом подобного типа является устройство сцепления в автомобиле, в котором пластина, вращающаяся на валу двигателя, путем плавного прижатия соприкасается с такой же поверхностью, прикрепленной к валу ходовой системы. Нарастающая сила трения при этом позволяет передать крутящий момент плавно, без ударов, перегрузок и нанесения ущерба металлическим узлам машины.

Применяемые материалы

Фрикционные муфты каждый день подвергаются многократному использованию, поэтому должны обладать сверхвысокой износостойкостью. Сегодня в таких узлах наиболее приемлемыми являются следующие материалы:

Ретинакс – износо- и термостойкий материал, который изготавливается из асбеста и барита на основе фенолформальдегидной смолы, армированный латунной стружкой. Хорошо работает в узлах при температуре до +700°C.
Пресс-композиция – износоустойчивый материал на основе фенолформальдегидной смолы, состоящий из гексаметелентетрамина, армированного различными волокнистыми наполнителями. Рабочая температура составляет до +190 °C.
Трибонит – износостойкий композитный материал, который может использоваться в агрессивных средах (вода, пар, нефтепродукты). Диапазон рабочих температур от -62 до + 300 °C.

Типы фрикционных муфт

По форме поверхностей, подвергаемых трению, данные изделия можно разделить на дисковые (в том числе многодисковые), конусные и цилиндрические. Первые из них наиболее популярны, так как обеспечивают наибольшую площадь фрикционной поверхности.

В зависимости от величины передаваемого крутящего момента изготавливают сухие и масляные муфты. Последние используются чтобы продлить срок службы фрикционного материала в условиях больших нагрузок. Недостатком масляных муфт является сложная конструкция.

Также фрикционные муфты могут различаться между собой по типу силовых цилиндров, которые обеспечивают разъединение пластин. Пневматические и гидравлические конструкции обеспечивают быструю работу устройства и используются в системах с большим передаваемым моментом. Электромагнитные фрикционные муфты больше подходят для устройств с постепенной работой, например, для прессов с усилием до 100 Кн. Также в зависимости от типа цилиндра муфта может иметь различный тип управления: непосредственный, работающий от усилий человека, находящегося за рабочим прибором или дистанционный, осуществляющийся на расстоянии.

Формы выпуска фрикционных материалов

В зависимости от типа муфты могут использоваться различные формы выпуска фрикционных материалов:

Фрикционные вкладыши имеют около 50 стандартных форм, которые подходят для применения в станках различного назначения. Материалами для вкладышей служат ретинакс и пресс-композиция.
Фрикционные диски изготавливаются под заказ по требуемым размерам. Для производства нужно знать внутренний и внешний диаметры, а также толщину материала. Изготавливаются из пресс-композиции.
Фрикционные секторы имеют около 70 разновидностей, которые между собой различаются внешним и внутренним диаметром, толщиной и размером сектора (уголом).
Фрикционные пластины. Стандартный размер пластины 500х500 мм, а толщина составляет от 4 до 20 мм.

На данный момент фрикционные муфты являются незаменимыми в промышленном производстве. Их используют в станках разного назначения, прессах, тельферах и различных тормозных механизмах. Без них срок службы механизмов сократился бы в несколько раз, поэтому сегодня их ценность сложно переоценить.

Сцепные муфты

В приводных устройствах, часто включаемых и выключаемых, с переменным режимом работы, например в трансмиссиях тракторов и автомобилей, в передачах к металлообрабатывающим станкам, конвейерам, транспортерам и другим машинам, устанавливают управляемые сцепные муфты. Их конструктивное оформление отличается большим разнообразием, но применяют главным образом муфты сцепные кулачковые и фрикционные.

2.1. Кулачковые сцепные муфты

Наиболее простая конструкция муфты с прямоугольным профилем кулачков показана на рис. 8, а; соотношение размеров ее таково: наружный диаметр D ≈ 2,5d; длина ступицы неподвижной полумуфты l 1 ≈ 1,5d, то же подвижной l2 ≈ (2…2,5)d; осевой зазор е ≈ 5…10 мм; число кулачков z=3…5; высота кулачка h ≈ (0,3…0,5)d. Полумуфты должны строго центрироваться на валах, для точности расположения которых служит втулка в одной из полумуфт.

Эти муфты применяют для передачи значительных моментов, включение их возможно лишь при весьма малой относительной угловой скорости (порядка 1 рад/с) или же лучше при полной остановке механизма.

Муфты с треугольными и трапецеидальными кулачками допускают включение на ходу при разности окружных скоростей на среднем диаметре до 0,8 м/с:

треугольный профиль с углом α=30…40° пригоден для легких передач с небольшим значением Т_ном, так как при значительных нагрузках кулачки сминаются и изнашиваются за сравнительно короткий срок; число кулачков z≤60, что обеспечивает плавность включения;
трапецеидальный профиль считают оптимальным для средненагруженных муфт; угол α ≈ 3…10°, число кулачковz=5…12, высота кулачка h ≈ 0,1Dc; ширина кулачка в радиальном направлении b~(1,5…2)h.

На рис. 8, б представлены профили кулачков. Твердость рабочих поверхностей 50…60 HRC.

Рис. 8. Муфта сцепная (а) и применяемые формы кулачков (б)

2.2. Фрикционные сцепные муфты

Фрикционные муфты обеспечивают плавное безударное включение, так как в момент включения нагрузка возрастает с ростом тормозящего эффекта между дисками. Муфта передает вращающий момент за счет сил трения, создаваемых на трущихся поверхностях сцепляющихся звеньев муфты. Давление на трущиеся детали создается с помощью механизмов включения различного вида, которыми можно управлять режимом работы муфты. Наибольшее распространение получили пружинно-рычажные механизмы; для дистанционного управления муфтой удобны гидравлические, пневматические или электромагнитные устройства. Муфты работают как со смазкой, так и без нее.

Дисковая муфта с одной парой поверхностей трения (рис. 9) приводится в рабочее положение прижимной силой F_пp.

При малых вращающих моментах, передаваемых муфтой, оба диска изготовляют из металла; при больших моментах один из дисков облицовывают фрикционным материалом, что позволяет увеличить трение рабочих поверхностей и, следовательно, уменьшить силу прижатия F_пp.

Рис. 9. Фрикционная сцепная муфта

Многодисковая муфта. Для уменьшения силы Fпp и габаритных размеров муфты применяют конструкции не с одной, а со многими парами поверхностей трения – многодисковые муфты (рис. 10).

Рис. 10. Многодисковая муфта

В этих муфтах имеются две группы дисков: внутренние 2 и наружные 3. Наружные диски с D1 соединены с полумуфтой 1, а внутренние c D – с полумуфтой 5 посредством подвижного шлицевого соединения. Правый крайний внутренний диск опирается на регулировочные гайки 4; на левый крайний диск действуют силы нажатия от механизма управления. При этом сила нажатия будет передаваться на все поверхности трения.

Число ведущих дисков выбирают не более 11, так как действие прижимной силы Fпp на последние диски постепенно уменьшается вследствие трения выступов дисков в пазах полумуфт. Толщину стальных дисков принимают 1,5…2,5 мм для муфт со смазкой и 2,5…5 мм – для муфт без смазки. Зазор между дисками выключенной муфты – от 0,2 до 1 мм в зависимости от материала поверхностей трения. Все диски в муфте должны быть параллельными и соосными во избежание их местного повышенного изнашивания и нагрева.

Фрикционные сцепные муфты по форме рабочей поверхности могут быть конусные (рис. 11, а), цилиндрические с пневматическими или гидравлическими шинами (рис. 11, б), колодочные и ленточные, порошковые электромагнитные – когда между полумуфтами в корпусе помещается железный порошок. В зависимости от степени намагничивания порошка в муфте изменяется передаваемый крутящий момент.

Рис. 11. Фрикционные сцепные муфты

Угол α конусной части муфты, соединяющей полумуфты во избежание заклинивания, должен быть больше угла трения ; для чугунных муфт обычно принимают α=8…15°.

Принцип работы муфты

Под многодисковыми фрикционными муфтами подразумеваются устройства, позволяющие осуществлять отбор мощности ведомым механизмом с ведущего. В ее конструкцию входит пакет дисков (используются фрикционные и стальные типы деталей). Действие механизма обеспечивается за счёт сжатия дисков. Часто в автомобилях такой вид муфт используется в качестве альтернативы блокирующемуся дифференциалу (данный механизм подробно описывается в другом обзоре). В этом случае она устанавливается в раздаточной коробке (о том, что это такое и зачем она нужна в трансмиссии, читайте здесь) и подключает ведомый вал второй оси, благодаря чему крутящий момент передается на неактивные колеса, и трансмиссия начинает их крутить. Но в более простом варианте такое устройство используется в корзине сцепления.

Основная задача данных механизмов заключается в том, чтобы соединять/разъединять два работающие агрегата. В процессе соединения ведущего и ведомого дисков сцепление происходит плавно с поступательным нарастанием мощности в приводном агрегате. Предохранительные муфты наоборот разъединяют устройства, когда крутящий момент превышает максимально допустимое значение. Такие механизмы могут самостоятельно подключать агрегаты после того, как пиковая нагрузка была устранена. Из-за низкой точности работы данного типа муфт их применяют в механизмах, в которых часто, но на протяжении небольшого промежутка времени образуются приличные перегрузки.

Чтобы понять принцип работы данного механизма, достаточно вспомнить, как функционирует фрикцион коробки передач (механика или робот), или корзина сцепления. Подробно об этом узле автомобиля рассказывается отдельно. Если коротко, то при помощи мощной пружины диск прижимается к поверхности маховика. Благодаря этому происходит отбор мощности с силового агрегата на первичный вал КПП. Этот механизм используется, чтобы временно отключить трансмиссию от ДВС, и водитель смог переключиться на нужную передачу.

1 — Выключена; 2 — Включена; 3 — Фрикционные диски; 4 — Стальные диски; 5 — Ступица; 6 — Возвратная пружина; 7 — Поршень.

Основное отличие многодисковой муфты от блокирующегося дифференциала в том, что рассматриваемый механизм обеспечивает плавное подключение ведущего и ведомого валов. Действие осуществляет сила трения, которая обеспечивает прочное сцепление между дисками и происходит отбор мощности на ведомый узел. В зависимости от устройства, которое сжимает диски, давление на них может обеспечивать мощная пружина, электрический сервопривод или гидравлический механизм.

Коэффициент крутящего момента прямо пропорционален силе сжатия дисков. Когда начинается передача мощности на ведомый вал (каждый диск постепенно прижимается друг к другу, и фрикцион начинает крутить ведомый вал), трение между исполнительными элементами обеспечивает плавное увеличение силы, действующей на вал второстепенного механизма. Ускорение происходит плавно.

Также сила крутящего момента зависит от количества дисков в муфте. Многодисковый вид обладает большей эффективностью передачи мощности на второстепенный узел, так как увеличивается контактная поверхность соприкасающихся элементов.

Чтобы устройство работало корректно, необходимо соблюдать зазор между поверхностями дисков. Этот параметр устанавливает производитель, так как инженеры рассчитывают усилия, которые необходимо приложить, чтобы механизм эффективно передавал крутящий момент. Если дисковый зазор будет меньше заданного параметра, ведущий диск будет проворачивать и ведомые элементы без необходимости в их работе.

Из-за этого покрытие дисков быстрее изнашивается (насколько быстро, зависит от величины зазора). Но и увеличенное расстояние между дисками неизбежно приведет к преждевременному износу устройства. Причина в том, что диски будут прижиматься не с такой силой, и при увеличении мощности вращения сцепление будет проскальзывать. Основа исправной работы муфты после ее ремонта заключается в том, чтобы выставить корректное расстояние между контактными поверхностями деталей.

Принцип работы муфты электромагнитной

Электромагнитная муфта может обладать самой различной конструкцией, но также выделяют и классический вариант исполнения. Его особенности заключаются в следующем:

Основными элементами можно назвать два ротора, один из которого представлен железным диском с тонким концевым выступом.
Внутренняя часть оснащается полюсными наконечниками, которые обеспечивают радиальное смещение. Для передачи тока создается обмотка, она подключается к источнику питания через контактные кольца. Часть этого элемента располагается на валу.
Рассматриваемая муфта магнитная имеет второй ротор, который представлен цилиндрическим валом со специальными пазами, расположены параллельно основной оси. Они создаются для того, чтобы можно было вставлять специальные бруски с полюсными наконечниками.

Рассматриваемая муфта на постоянных магнитах обладает довольно сложной конструкцией, за счет чего обеспечивается точная и надежная работа. Принцип действия устройства следующий:

При появлении тока возникает электромагнитное поле, которое пересекается с проводником и начинает взаимодействовать.
Подобное совмещение становится причиной возникновения электродвижущей силы. Ее может быть вполне достаточно для перемещения подвижного элемента с учетом преодоления определенного усилия.
При изготовлении этой детали применяется брусок меди, который и обеспечивает замыкание цепи. По ним проходит ток, за счет которого и появляется электромагнитная сила.
Возникающие поля обеспечивают ведомого ротора за ведущим, при этом запоздание несущественное.

Подобный принцип работы применяется при создании самых различных механизмов. При этом устройство станка позволяет прекращать передачу вращающего момента в течение нескольких долей секунды, что и определяет его распространение.

Размагничивание электромагнитной муфты происходит за счет отключение источника питания. При этом особые свойства материала определяют то, что магнитное поле пропадает практически сразу, за счет чего происходит обратное движение подвижного элемента. Используемые обмотки электромагнита рассчитаны на достаточно большое количество таков сцепления и расцепления ведущего элемента с ведомым.

Только специальные сплавы обладают магнитными свойствами, которые обеспечивают требуемые условия эксплуатации.

Передача момента на муфту может проводится от электрического двигателя и других подобных элементов. Размеры всех габаритов в большинстве случаев стандартизируются, однако есть возможность заказать производство механизма под заказ. Классификация, как правило, проводится по области применения и многим другим признакам.

Классификация электромуфт

В большинстве случаев электромуфты классифицируются по тому, в какой области они применяются. Чаще всего применяется электромагнитная фрикционная муфта. Она обладает следующими свойствами:

Устройство может применяться для снижения вероятности воздействия импульсных нагрузок.
На холостом ходу конструктивные особенности определяют незначительные потери. Этот момент определяет то, что основные элементы не нагреваются при эксплуатации.
Есть возможность провести быстрый пуск механизма даже в случае, если оно находится под большой нагрузкой.

Рассматриваемый тип механизма делится на несколько основных типов:

Довольно част встречается муфта электромагнитная тормозная, которая может снизить количество оборотов при работе.

Вариант исполнения кондиционерного компрессора представлена в виде узла, который состоит из следующих элементов:

Катушки электромагнитного типа. Она изготавливается при применении специальных сплавов, которые характеризуются определенными свойствами. Катушка требуется для непосредственной генерации электромагнитного поля.
Пластин прижимного типа. Этот элемент конструкции должен характеризоваться высокой прочностью.
Шкива, который передает усилие от электрического двигателя. Привод подобного типа получил довольно широкое распространение, так как он обеспечивает защиту устройства от перегрева при большой нагрузке. За счет смены шкивов есть возможность регулировать количество оборотов на выходе.

В рассматриваемом случае на катушку подается электричество, которое образует электромагнитное поле. За счет этого происходит притягивание прижимной пластины к шкиву. Подобное перемещение дает свободу валу, и механизм начинает работать.

Компрессорные установки получили весьма широкое распространение

Именно поэтому нужно уделять внимание следующим дефектам:

Довольно часто встречается ситуация, когда подшипник шкива деформируется. В этом случае достаточно провести замену элемента.
Прижимная пластина изготавливается из тонкого метала, поэтому на момент эксплуатации она может деформироваться. Кроме этого, проблема возникает в случае неправильной установки зазора.
Встречается ситуация сгорания самой муфты. Она чаще всего связана с высоким напряжением, которое подается на катушку.

Развитие современных технологий определило то, что в автомобилях проводится установка электромагнитной муфты сцепления. Она делиться на несколько различных типов в зависимости от привода:

Гидравлический. Этот вариант исполнения характеризуется тем, что передача усилия осуществляется за счет жидкости в системе. Масло и вода хорошо подходят для передачи усилия. Однако, гидравлический привод на сегодняшний день характеризуется относительно низкой надежностью.
Механический. Подобное устройство характеризуется тем, что передача усилия проводится за счет сочетания различных элементов. Примером можно назвать звездочки, шестерни и другие детали.
Муфта сцепления электромагнитная.

Наиболее распространен последний тип механизма. При этом он также классифицируется на несколько основных типов:

По показателю трения выделяют мокрые и сухие. В последнее время большое распространение получили варианты исполнения, которые могут работать только при добавлении масла.
Классификация проводится и по режиму включения: непостоянные и постоянные.
Выделяют муфты с одним или несколькими ведомыми дисками. Выбор проводится в зависимости от того, какие требуются эксплуатационные характеристики.
По виду управления также выделяют несколько основных видов механизма. Примером можно назвать механический, гидравлический и комбинированный.

Этот современный вариант исполнения встречается в случае, когда нужно обеспечить смещение соединяемых элементов относительно друг друга на момент эксплуатации.

Читать также: Спектр излучения ксеноновой лампы

Для чего нужны в АКПП фрикционы и стальные диски?

Фрикционы работают в паре со стальными дисками по аналогии со сцеплением механических КПП. Прижимаясь к стальным дискам, они соединяют два вращающихся вала АКПП. Фрикционы собраны в пакет (который еще называют “корзиной сцепления”) и он имеет два состояния: “рабочее” – заблокированное, когда фрикционы сжаты со стальными дисками через поршень и “свободное” – когда между фрикционами остается рабочий зазор и сцепления нет. В разомкнутом состоянии фрикционы со стальными дисками вращаются с разными скоростями.

Таких пакетов с фрикционами в АКПП бывает от 3-х (плюс тормозная лента) до 7-ми и больше.

Работой пакетов управляет компьютер путем изменения давления масла подаваемого гидроблоком – соленоидами, в пакеты сцепления. Гидроблок – с помощью соленоидов электроклапанов, гидравликой нажимает на поршни, сжимая фрикционы с стальными дисками одних пакетов и, сбрасывая давление в других, позволяет пружинам разжимать фрикционы в нерабочих пакетах.

Кроме обычных двусторонних фрикционов с внутренним зубом и стальных дисков с наружным зубом стали использоваться комбинированные: сталь-фрикцион.

Односторонние фрикционы с одной стороны – фрикционная накладка, а с другой – голая стальная поверхность. Такие фрикционы первичного вала могут иметь внутренний зуб, а ответные односторонние фрикционы (вторичного вала) – наружный зуб.

В легендарных коробках AL4 и Мерседесовских 722.6, впервые массово стали использовать односторонние фрикционы. Только французы (DP0) сделали это скорее для удешевления и экономии, а немцы (722.6) – с удорожанием, из соображений компактности, управляемости и надежности.

Сейчас существует много коробок, где в один из часто сгорающих пакетов введены односторонние фрикционы в качестве более эффективно работающих и более устойчивых к сгоранию.

Материал фрикционной накладки в большинстве случаев имеет целлюлозную основу, пропитанную специальными смолами, чтобы надежно схватываться со стальным диском и без проскальзывания передавать крутящий момент от двигателя.

В пакетах, где фрикционы часто перегреваются, фрикционные накладки могут иметь насечки для отвода масла. В наиболее важных пакетах насечки имеют спиралевидную форму, и устанавливаются строго по направлению движения. Насечка здесь хотя и уменьшает рабочую площадь, но увеличивает скорость прохождения масла через этот канал и лучше охлаждает поверхность. При износе глубины насечки поток масла уменьшается, что может привести летом к перегреву и ускоренному сгоранию пакетов фрикционов.

Накладка фрикциона может изготавливаться также на графитовой или кевларовой основе. Но нужно сказать, что тот же мировой гигант ВorgWarner, производящий фрикционы для одной и той же коробки выпускает одновременно и фрикционы с целлюлозной основой без насечек, и на кевларовой основе, исходя из особенностей работы коробки. Эта особенность учтена в регулировках гидроблока.

Производители не раскрывают состав и тип материала накладки фрикциона. Фрикционы поставляются именно из того материала, который должен по расчетам производителя использоваться в этом пакете.

Кевларовые или графитовые фрикционные накладки выдерживают без потери качества довольно длительную работу при температуре до +140º. Эти материалы дороже обычных и встречаются на рынке только для отдельных пакетов АКПП. Общее их количество не превышает 3-5% от всего количества продаваемых фрикционов. У таких комплектов в названии встречается аббревиатура: HEG или “Power Pack”. Стоит отметить, что за повышенную температурную стойкость приходится платить худшими характеристиками по скольжению и стабильности материала по мере износа.

Для наклейки накладки на поверхность стального диска наносится клеевое-лаковое покрытие, которое обычно состоит из смол, с температурой плавления 180-200º. Эта температура плавления выбирается настолько высокой, чтобы при рабочем нагреве масла в АКПП клей не расплавился. И настолько низкой, чтобы сэкономить при наклеивании накладки на заводе. Фрикционная накладка наклеивается на стальную поверхность прессованием в токах высокой частоты, разогревающими клеевой слой.

Эта клеевая основа и является «главным врагом» гидроблока и соленоидов.