acoplamiento
Un acoplamiento es un elemento de máquina para la conexión rígida, elástica, móvil o desmontable de dos ejes . Un acoplamiento no rígido también puede ser una conexión no positiva además de una conexión de ajuste de forma . La conexión permite transferir la rotación y, por lo tanto, el par y, en última instancia, el trabajo mecánico entre los dos ejes .
El embrague seco de placa única , que se utiliza principalmente en vehículos de motor , es un embrague no positivo que se puede soltar durante el funcionamiento. Se utiliza para interrumpir el flujo de potencia entre el motor y la transmisión manual cuando se cambia de marcha o se debe detener el vehículo con el motor en marcha. Al arrancar, el embrague de "deslizamiento" aumenta continuamente la conexión por fricción hasta que se alcanza el estado completamente acoplado.
General
Los acoplamientos vienen en una variedad de diseños. El diseño se selecciona en función de las condiciones de contorno existentes. Los embragues se pueden subdividir en embragues intercambiables y embragues no intercambiables. Los embragues conmutables en particular son conocidos por un amplio público en general, por ejemplo, por su uso en vehículos de motor.
Los embragues solo pueden transmitir par y velocidad , pero no convertirlos. Esto significa que la velocidad y el par en el eje de entrada del embrague son mayores o iguales que los valores en el eje de salida. Esta propiedad distingue un embrague de una caja de cambios .
Además de las funciones primarias de un embrague ( transferencia de par y, en el caso de embragues conmutables, conmutación y desacoplamiento ), existen otras funciones que pueden ser cumplidas por un embrague:
- Con una lata de embrague, hasta un grado limitado, la desalineación de los ejes se compensa como desplazamiento o error angular.
- Un acoplamiento se puede diseñar para que sea elástico con respecto a la torsión , como resultado de lo cual se amortiguan las irregularidades en el par y la velocidad de rotación .
- El material utilizado en un acoplamiento ( por ejemplo, elastómero ) puede amortiguar la propagación del ruido transmitido por la estructura .
- Un embrague puede proporcionar protección contra sobrecargas, por ejemplo mediante el uso de elementos definidos de rotura o deslizamiento.
En 1878/79 Carl Benz desarrolló un motor de dos tiempos sin compresión y más tarde un motor ligero de cuatro tiempos . Benz desarrolló el cambio de correa como embrague, el carburador , el enfriador de agua y el cambio de marchas .
Embragues en vehículos de motor
Acoplamiento desmontable
El acoplamiento desmontable entre el motor y la caja de cambios, que se opera manualmente en los automóviles y se opera manualmente en las motocicletas, es el acoplamiento más popular de todos debido a su uso generalizado. Es un acoplamiento no positivo que permite la puesta en marcha y el cambio de las etapas de marcha en primer lugar.
Para cambiar las etapas de engranaje ("engranajes"), la transmisión de par debe interrumpirse para que el par de engranajes deseado (= engranaje) pueda acoplarse mutuamente. Con los engranajes síncronos actuales , el ajuste de velocidad necesario de los dos engranajes se realiza con la ayuda de anillos sincronizadores . Cuando se restablece la conexión entre el motor y la caja de cambios, cualquier diferencia de velocidad se salva mediante un breve deslizamiento del embrague.
Por lo general, un disco de embrague (3) provisto de forros de fricción en forma de anillo en ambos lados se sujeta entre dos discos unidos al cigüeñal del motor (1). Un disco es el volante (2) rígidamente conectado al cigüeñal, el otro es el llamado disco de presión / copa (4) que gira y es presionado contra el volante por un resorte de diafragma (5). El disco de embrague está conectado de forma giratoria al eje del engranaje (6) por medio de un embrague dentado .
Para soltarlo, el resorte de diafragma, que presiona el disco de embrague con su borde exterior sobre el disco de copa, se "levanta" apretándolo axialmente en su borde interior. El anillo de liberación (7) se presiona con la fuerza del pie desde el pedal del embrague contra el resorte del diafragma, que gira de adentro hacia afuera (girando alrededor de los cojinetes de soporte (10) / (11)). La rueda de copa se aleja del embrague y el volante.
Acoplamiento flexible a la torsión en un disco de acoplamiento (no desmontable)
La parte exterior del disco de embrague con los anillos de fricción está unida al cubo con el dentado para la conexión al árbol de entrada de la transmisión de una manera torsionalmente flexible. Los resortes de compresión incorporados absorben el par y los picos de velocidad de rotación.
Otros acoplamientos no soltables en vehículos de motor
Por lo general, se usa un eje cardán para transferir la potencia del motor delantero a la tracción trasera . Este está conectado al eje de salida de la transmisión con una junta universal. Este acoplamiento de movimiento angular permite el movimiento vertical por resorte del eje trasero con respecto a la transmisión instalada básicamente de forma permanente. La u otra articulación cardánica también se puede colocar en un eje cardán partido.
Si las ruedas traseras accionadas no están conectadas a un eje rígido, sino que se mueven elásticamente contra el vehículo individualmente, los dos semiejes también suelen estar conectados por medio de juntas cardán en el diferencial del eje trasero y en las ruedas.
Con la tracción delantera , las ruedas tienen suspensión vertical y también se dirigen. Debido a que la transmisión de rotación fluctúa demasiado durante una revolución en una posición en ángulo, se utilizan juntas de velocidad constante que transmiten uniformemente .
El disco duro está relacionado con la articulación cardánica. Contiene una arandela de goma que se deforma elásticamente en caso de desviaciones angulares entre los dos ejes y sacudidas de torsión.
Acoplamientos especiales desmontables
- Embrague deslizante para interrumpir la conexión por fricción en caso de sobrecarga del motor o eje (s): por ejemplo, en vehículos, maquinaria de construcción y máquinas herramienta
- Acoplamientos con punto de rotura predeterminado como protección contra sobrecargas: por ejemplo, acoplamientos de pasador con pasadores de seguridad
- Embrague centrífugo : liberación o separación automática al superar o caer por debajo de una determinada velocidad
- Embrague de rueda libre : desacoplamiento automático cuando se invierte el sentido de giro o el par, p . Ej. , Marcha libre en una bicicleta
Acoplamientos flexibles no liberables
Los acoplamientos no soltables pueden ser flexibles de varias formas:
- rígido a la torsión, móvil axialmente: acoplamiento dentado , acoplamiento de garras , acoplamiento de barra de resorte
- rígido a la torsión, ligeramente axial, radial y angularmente móvil: acoplamiento de ranura transversal
- torsión y transversalmente elástica: acoplamiento de goma
- rotativamente flexible (con deslizamiento): embrague de partículas magnéticas
- "Kinkable": Junta cardán (junta universal), acoplamiento de láminas de acero
Diferenciación según fuerza de ajuste o ajuste de forma
Los embragues no positivos (embragues de fricción) son especialmente adecuados como embragues desembragables y embragues autolimpiables (embragues deslizantes) en caso de sobrecarga (que también incluye la puesta en marcha y la puesta en marcha). Pueden tener más de uno o dos contactos de superficie de fricción (por ejemplo, cuando están equipados con varias lamas). Las superficies de contacto son planas o cónicas.
Los acoplamientos de bloqueo positivo se construyen de forma más sencilla. Excluyen el deslizamiento en la transmisión, pero no ofrecen protección en caso de sobrecarga (a excepción de un punto de rotura predeterminado adicional, por ejemplo, con un pasador de seguridad). Las formas de realización son, por ejemplo, embragues para perros y embragues de dientes . Los acoplamientos positivos que ceden a errores de posición y sacudidas son correspondientemente más complejos, por ejemplo, el disco Hardy, el acoplamiento de fuelles metálicos , la junta universal, la junta de velocidad constante, el acoplamiento de manivela paralela y el acoplamiento Oldham .
Una característica especial en comparación con los acoplamientos generalmente mecánicos son el acoplamiento viscoso y el acoplamiento de fluido . No son rígidos, por lo que deben contarse entre los embragues mecánicos no positivos, pero tienen permanentemente un deslizamiento del orden del 10%.
El acoplamiento de corrientes parásitas (principio como el freno de corrientes parásitas ) debe clasificarse de manera similar . Este acoplamiento tampoco es rígido.
Ver también
- Transmisión del vehículo
- Acoplamiento rígido a la torsión
- Juego de embrague
- Sistema de acoplamiento automático (AKS)
-
Transmisión de doble embrague (= 'transmisión de cambio directo' = DSG)
- otros fabricantes de automóviles usan nombres diferentes para esta tecnología
literatura
- August Schalitz: Clutch Atlas: Tipos y diseño de embragues y frenos. 4ª edición, modificada y ampliada. AGT-Verlag Thum, Ludwigsburg 1975.
- Heinz Peeken, Christoph Troeder: Acoplamientos elásticos: diseños, propiedades, cálculos. Springer, Berlín 1986, ISBN 3-540-13933-8 .
- Siegfried Winkelmann, Harry Harmuth: Embragues de fricción conmutables: fundamentos, propiedades, construcciones. Springer, Berlín 1985, ISBN 3-540-13755-6 .
Evidencia individual
- ↑ A. Lohrengel, P. Dietz: Embragues y frenos . En: Karl-Heinrich Grote, Beate Bender, Dietmar Göhlich (eds.): Dubbel - rústica para ingeniería mecánica . cinta 25 . Springer, 2018, ISBN 978-3-662-54805-9 , págs. G65-G79 .