Обгонная муфта на велосипед
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Обгонная муфта на велосипед

Устройство и принцип работы обгонной муфты

Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.

Принцип работы муфты

Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.

Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Устройство и основные компоненты

Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

  1. внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
  2. внутренняя обойма;
  3. пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
  4. ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.

Храповая обгонная муфта

В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

  • автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
  • с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
  • простота конструкции.

Принцип работы обгонной муфты

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:

  • невозможность регулирования;
  • строгая соосность валов;
  • повышенная точность изготовления.

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

  • Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
  • Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
  • Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

  • системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер;
  • АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач;
  • генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.

Обгонная муфта: виды,работа,недостатки,фото,видео.

Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.

Некоторые виды обгонных муфт

Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.

Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.
Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:

Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).

Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.

Впрочем, на «живом примере» можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.

Как долго работает обгонная муфта?

К сожалению, как и любой механизм, обгонная муфта не является вечной и рано или поздно она выходит из строя. Обычно, специалисты рекомендуют менять этот узел каждые 100 тысяч километров пробега.

Какие поломки наиболее часто встречаются? Есть несколько вариантов:

  • муфту клинит и она перестаёт экономить ресурс ремня генератора;
  • обоймы муфты не входят в зацепление вовсе, из-за чего вращение вообще не передаётся на вал.

В первом случаем вы рискуете быстро потерять ремень, а с ним, скорее всего, и натяжитель, а во втором – генератор перестанет выполнять свои прямые функции по питанию электросистемы автомобиля.

Как бы то ни было, если вы услышали из под капота необычный свист или дребезг, а также если генератор перестал подзаряжать аккумулятор и питание электросистем отсутствует – вполне вероятно, что обгонная муфта вышла их строя, и самое время заехать в автосервис для её замены.

Коллеги-автолюбители, я думаю мы с вами выяснили что такое обгонная муфта генератора для чего нужна, что это вообще такое и как она работает.

Зачем нужна и как работает

Этот механизм называется — обгонной муфтой. Устанавливается на шкив генератора, имеет не большой корпус (есть очень компактные модели).

Конструкция и принцип работы очень прост, есть две обоймы внешняя и внутренняя:

  • Внешняя — находятся в зацеплении со шкивом
  • Внутренняя – находится в зацеплении с якорем (валом) генератора

Между двумя этими обоймами располагается слой из нескольких «уровней» специальных роликов. Один — это слой игольчатых подшипников, другой – это специальные профилированные фигуры, которые «катаются» по своей обойме – выполняют роль стопорного устройства.

Собственная основная рабочая нагрузка идет именно на «стопорные ролики». Когда в момент воспламенения топлива в цилиндрах коленвал начинает разгонять внешнюю обойму, то эти стопорные элементы – ЗАМЫКАЮТСЯ, тем самым связывая внешнюю и внутреннюю часть, то есть начинает раскручиваться и якорь генератора.

НО после того как в цилиндрах мотора нет ВОСПЛАМЕНЕНИЯ, а происходит сжатие или отвод отработанных газов, тогда КОЛЕНВАЛ как бы притормаживается, внутренняя обойма (которая связана с якорем), начинает обгонять внешнюю (связь с ремнем). В этот момент стопорные элементы – ЛИБО ПОГРУЖАЮТСЯ В СПЕЦИАЛЬНЫЕ КАНАВКИ, ЛИБО ПОВОРАЧИВАЮТСЯ БОКОМ, КОТОРЫЙ КРУГЛЫЙ, ОН НЕ ОСТАНАВЛИВАЕТ ОБОЙМЫ. Они разъединяются, то есть как бы верхняя и внутренняя обоймы вращаются отдельно друг от друга.

Посмотрите полезное видео, оно полностью вам объяснит этот принцип.

Тем самым, нет губительного влияния инерции, проскальзывания ремня, и прочих негативных моментов. Обгонная муфта РЕАЛЬНО уберегает ременную передачу, и НАМНОГО продлевает ресурс.

Как определить, что муфта вышла из строя

С обгонным элементом, по мнению некоторых экспертов, ресурс вырос примерно в 5 — 6 раз. Ушла вибрация (связанная с ослабление ремня), инерционная нагрузка на другие элементы в системе, стало заметно меньше шума. Одни плюсы!

Но стоит помнить что муфта не бесконечная, она как любой другой подшипник изнашивается и как правило ее сразу «клинит».

ЗАПОМНИТЕ – ресурс примерно 100 000 километров, бывает чуть больше, но после этого ее желательно заменить и НЕ ТЯНУТЬ С ЭТИМ.

Чем чревато если ее заклинит? ДА собственно ременная передача превращается в обычную, как было лет так 20 – 30 назад, то есть нет нивелирования инерции, проскальзывания, ИНОС ремня увеличивается в разы. А если он у вас уже итак изношен (ведь зачастую пробег больше 100 тысяч), то есть очень быстро порвет. Кстати быстро умрет и его «натяжитель».

Первые признаки это:

  • Ременная передача начинает прыгать. То есть если раньше все было ровно, то сейчас ее просто «колбасит», это не с чем не перепутать.
  • Зачастую с утра начинается пронзительный свист или писк.
  • Появляются щелчки «натяжителя»

После того как снимете проверка такая, стопорим якорь (можно сделать отверткой через верхнюю крышку). В одну сторону она вращаться не должна (стопор отверткой), а вот в другую должна легко вращаться. Если такого не происходит, вышла из строя. Смотрим подробное видео.

Однако есть и другая, менее распространенная поломка – когда муфта «не стопорится», а всегда крутится в обе стороны, то есть она практически не связывает якорь и внешнюю обойму. В этом случае диагностика намного сложнее, только при съеме генератора. Понять что дело именно в этом узле крайне сложно, но косвенной причиной будет недозаряд аккумулятора либо мерцание значка АКБ на панели приборов.

Если не сменить обгонный элемент? У вас так и будет рвать ремень через очень короткий промежуток времени, ведь якоря современных генераторов достаточно массивные. По утрам так и будет свист, будут проявляться непонятные вибрации.

Преимущества и недостатки

автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления) Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

  • с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины
  • простота конструкции
Читать еще:  Из за чего плавают обороты двигателя на холостом ходу

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:

  • невозможность регулирования
  • строгая соосность валов
  • повышенная точность изготовления

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

  • главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений
  • храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума
  • из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

  • системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер
  • АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач
  • генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.

Обгонная муфта шкива генератора

Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней. В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.

Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.

В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.

Обгонные муфты в АКПП

Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.

Муфты первого типа блокируют включение передач, когда селектор АКПП находится в режиме «D», но водитель удерживает авто, нажимая на педаль тормоза. Муфта в таком случае (внутреннее кольцо которой является частью «солнечной» шестерни) вращается вместе с «солнечной» шестерней, а водило, передающее крутящий момент, остаётся неподвижным – вращаются только сателлиты.

Как поменять — отремонтировать своими руками

Ничего сложного — нам нужно ослабить ремень, снять генератор и демонтировать муфту. Сложности могут заключаться только в том – как ее открутить, зачастую она прикручена болтом «ТОРЕКС» (биты обозначаются как «T»), а насадки достаточно редкие, однако в больших профессиональных наборах они точно есть. Просто откручиваем и ставим новую, проще — простого.

ОТРЕМОНТИРОВАТЬ старую, почти не возможно (хотя конечно есть энтузиасты), это как ремонтировать старый изношенный подшипник. Нужно менять сами ролики, стопорные элементы, ну и обоймы. Как мне кажется — ремонт будет примерно по стоимости новой муфты.

Кстати когда будете ее менять, ОБРАЩАЙТЕ внимание на пластиковую крышку, которая закрывает все внутренности. Если ее не поставить грязь, влага намного быстрее попадут внутрь и быстрее разрушат механизм.

Собственно сколько стоит оригинальный обгонный механизм? Здесь как обычно большой разбег от класса модели автомобиля (беру оригинальные запчасти):

«B – C» класс – цена вопроса в 2000 – 3000 рублей

«D» класс – 3000 – 4000 рублей

Представительский класс – от 6000 до 12000. НО нужно понимать там очень объемные генераторы.

Также в бюджет желательно заложить еще и новый ремень, натяжитель и другие ролики приводов.

Конечно, можно сэкономить на запчастях и скажем взять неоригинальную. НО стоит понимать что намного дешевле он стоить не будет, если у авто среднего класс все равно придется отдать около 2000, есть конечно варианты по 700 – 1000, но это «голимый» Китай сделанный не пойми из чего и не пойми сколько он будет работать.

Электроприводы для велосипедов: самодельные и не очень

( 1, 2, 3 . 13, 14, 15 След. )
Подписчиков (7)

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Итак, начну новый электрический топик:

Для тех, кому лень читать всё подряд, краткое содержание:

YPS

На форуме с 18.10.2011, cообщений 177, возраст 39
Раменское

Дмитрий а зачем вся эта переделка? Мотор-колёса и без редуктора вроде работают нормально.
Я в теме ноль. Просто не понял.

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Это чтобы на любом мотовелосипеде, квадроцикле, самокате, где стоит такой редуктор, можно было снять ДВС двигатель и перейти на электричество с минимальной переделкой конструкции.

А вот у меня на Стриду электроколесо не встанет, там оси консольные. Один из прорабатываемых вариантов – вот такой редуктор.

YPS

На форуме с 18.10.2011, cообщений 177, возраст 39
Раменское

Понятно. Конкретно этот на Стриду планируется?

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Этот первый, экспериментальный, может и последний))) На Стриде опробую, но пока не рожается крепление к раме. Если прям всё хорошо будет, то его бы на велоприцеп поставить. К Стриде ваяется очень узкое электроколесо директдрайв, работа очень сложная, быстро не получается.

Так же хотелось бы опробовать еще пару вариантов, но с токарными работами беда, мне негде изготовить детали.

Сегодня вот вообще гонял бесщеточный 24Вт мотор от принтера (. ), с места он конечно не едет совсем, но на ходу заметно помогает. Привод фрикционный, тупо палку с мотором на конце к колесу прижимаю)))

YPS

На форуме с 18.10.2011, cообщений 177, возраст 39
Раменское

Есть у меня знакомый токарь Надо, обращайся.

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Хорошо! Обязательно!

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Поехала моя Стрида!

Редуктор собран, батарейка есть, велик стоит. Не удержался, привинтил редуктор одним мягким китайским болтом М5 на место крепления дискового тормоза, в сумку напихал батареек, достал из старых запасов какую-то ржавую велоцепь. Ручку газа устанавливать не стал, хочу под большой палец курок. Она так и висела на (чОрной) изоленте.

Первый старт дома на ламинате выявил дикий букс переднего колеса. Я прям вспомнил лучшие моменты езды на Носороге

Помявшись, всё равно пришлось идти на улицу. Первые метров 100 велик ехал как-то не очень и редуктор гудел. Потом редуктор выплюнул кусок магнита, отколов им край крышки статора и велик бодренько помчал. Магнит был плохо приклеен наверное. Ну и ладно, чем меньше на роторе полюсов, тем выше скорость!

Не смотря на то, что мотор вобщем-то децильный, разгоняется и прёт он очень уверенно, но правда за счет большого передаточного числа. Разгоняется велик наверное километров до 15-ти в час, может быстрее, не знаю, я маленькие скорости не распознаю без приборов. Но именно такая скорость является потолком для велика с 14 дюймовыми колесами. Если неистово крутить педали, подобно лютому берсеркеру, то на такую максималку и выйдешь.

Сначала я проехал метров 600 от дома, стремался, что либо что-нибудь отвалится, либо батарейки посажу. Отвалилась только башка т.к. реальный мопед получился, почти такой, как я хотел. Правда я думал, что придется чаще помогать педалями, экономить батарейку и прочее. Про педали я моментом забыл, почти не крутил, только когда максималку прикидывал.

В итоге проехал где-то 2 с небольшим км пока не села батарея.

Тут самое интересное. Батарейка у меня 24В емкостью 2 А/ч. При этом она не заряжалась мной т.е. уровень заряда не очень известен, на ней же я дома крутил редуктор, запускал еще один мотор, вобщем зарядка явно не на 100% была. Ездил я не по асфальту, а по грунту с песочком местами и с подъемами, педалями практически не помогал. Похоже, что если поставить свежую нормальную 12А/ч батарею, педальками помогать, то для прохватов по нашему небольшому городу вполне сгодится!

На днях у меня появится фривил для редуктора, передаточное уменьшится, но посмотрим как оно и что будет.

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Если в этом сезоне, хотя бы осенью, получится покататься еще и на моторколесе, это будет просто отлично! Николаю здоровья!

Тем временем я добавил батареи, теперь у меня 24В и 4А/ч

Думаю, что фривил хорошо увеличит накат, а значит и пробег на одной зарядке тоже.

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Второй тестовый заезд!

Пришлось немного перепаять контроллер, чтобы он работал от 24В, а не от 36-48В.

Нормальная газулька творит чудеса:

Теперь помогать педалями стало удобно. Итак, батарея 24В емкостью 4 А/ч полностью заряженная. По самым скромным прикидкам пробег получился в два раза больше, чем вчера. Я бы и дальше гонял до разряда батареи, но когда мчал через поле, где трава мне по грудь, стукнул обо что-то редуктор

Редуктору пофиг, но крепление немного повело, пришлось педалировать домой. Дома снял всю мотню, выправил крепление, поставил на место диск и тормоз. Пока что велосипед снова просто велосипед.

И сюрприз! Если ориентироваться по времени зарядки, то батарейка моя разрядилась менее, чем на половину. Это что же получается, если педалями помогать (а они рефлекторно помогают), то я мог сегодня километров 10 проехать.

Так это что же, если поставить батарейку на 12 А/ч, то можно и полтос отмахать? А если по асфальту, а не по буеракам, как я?

Еще нужен фривил. Отсутствие наката очень снижает пробег. Просто на целую треть наверное.

Короче говоря есть куда двигаться. Неплохо для мотора с раскрошенным магнитом.

И еще непонятно, что у меня получилось: велосипед с мотором или мопед с педалями. Вроде как и педалировать в кайф, но вроде и гашетку открутить можно. Ощутимая мощность.

Поскольку редуктор шибко похож на турбину автомобиля Безумного Макса, проект получает название “Интерсептор”.

Велосипедист
БЕЛЫЕ ШТАНЫ

На форуме с 26.04.2008, cообщений 4520

Обратите внимание понятие БЫСТРОСЬЁМ начало жить в технической речи и конструкциях .
Ременной привод.
Логичное применение багажника для аккумулятора.

Hammer
Завхоз

На форуме с 05.10.2005, cообщений 4164, возраст 41
Жуковский

Было бы круто сделать моторколесо, которое сейчас в процессе изготовления. Тогда не будет ни ремня ни редуктора, следовательно не будет потерь на трение, этим и хороши бесщеточные моторы. Главное, чтобы мои изначальные расчеты не оказались лажей.

В ремне я понемногу разочаровываюсь. Наверное опять просто на Стридах никто не ездит. Как это обычно бывает, купил красивую игрушку и она стоит в чулане.

Ремень с песком превращаются в наждачную ленту, которая медленно, но уверенно спиливает пластиковые шкивы. Да и алюминиевые тоже спиливает даже в городских асфальтовых условиях. Мне вот уже оба шкива менять пора. Большую звезду, чтобы заменить ведущий шкив, я найти не смог, поэтому только остался на ремне.

Был еще неприятный момент. Ехал на почти новенькой Стриде по грязищще, камушек прилип к ремню и полностью застопорил привод, аж ремень на изнанку вывернулся.

На видео мне понравилось всё, но я не буду ставить ремень, который в два раза уже педального на электропривод. Если колесо со спицами, как у меня на обеих Стридах (а спицованное колесо крепче пластикового, на strida.com уже такое колесо расковыривали), то уже фиг там шкив на тормозной диск привинтишь.

Не нравится фривил на выходном валу редуктора, хотя сейчас наверняка буду ставить так же, не могу пока придумать, как его втулить сразу на колесо.

Не нравится куча шестерней в редукторе. У меня их всего две получилось, а в конструкции на видео их не меньше семи. Это же всё потери на трение!

Не нравится крепление на место дискового тормоза. Я уже свой крепеж загнул. Хотя опять же, сейчас наверное пока буду крепиться к тормозам.

У Стриды слишком разгружено переднее колесо, чуть сильнее им тормознул, и едешь, как на лыжах. Поэтому я максимально нагружу его и мотором и батареей. Все равно багажник на этом велике совершенно бесполезен, он мешается больше, чем полезную работу выполняет. Полезнее была бы корзина на руле. Вот сложил суперскладываемый велик, а багажник с батарейкой так и будет оттопырен? Я запал на “бутылочный” дизайн батареи, как на фэте:

А заднее колесо надо наоборот разгружать. Там и так хлипковатый узел.

Быстросъем тут для чего? Особенно при наличии еще двух безмоторных великов в семье. Это ж не бензиновый мотор, его прятать не надо, запахов и жидкостей нет.

Моя конструкция очень далека от идеала, поэтому в процессе проектирования третий и четвертый варианты. Последний и быстросъем одним движением и вообще без цепей, ремней и не затрагивает конструкцию вообще никак.

Что такое обгонная муфта — устройство и принцип работы

Обгонная муфта (еще ее называют муфтой свободного или холостого хода, разгонной) – это деталь, которая не допускает передачу крутящего момента от одного элемента конструкции к другому. Ее широко используют в промышленности и других областях. Однако чаще всего ее можно встретить в автомобилях, мотоциклах. Там деталь является частью генератора. Благодаря обгонной муфте его надежность и срок службы существенно повышаются. Поговорим более подробно, зачем она нужна, как устроена и работает, какие плюсы дает ее использование и какие могут возникнуть неисправности.

Для чего нужна обгонная муфта

В современных автомобилях очень много различных периферийных электрических и электронных устройств, которые раньше конструкция транспортного средства не предусматривала. Это и кондиционер, и система инжекторного впрыска топлива, и электронный блок управления. Вполне естественно, что потребление электрического тока бортовой сетью существенно увеличилось – его стало требоваться больше. А чтобы вырабатывать больше электричества, нужен генератор больших размеров.

Тут-то и кроется корень проблемы. Для вращения более тяжелого ротора необходимо куда большее усилие. Однако двигатель работает неравномерно: присутствуют небольшие паузы. Они обусловлены сутью функционирования цилиндров. Невооруженным глазом их не заметить – продолжительность составляет всего несколько миллисекунд. Но на работе генератора они сказываются:

  • из-за неравномерной нагрузки на передаточный ремень он быстро изнашивается;
  • по причине неравномерного вращения ротора возможны скачки напряжения в бортовой электросети.

Таким образом, после того, как генераторы стали более мощными и тяжелыми, возникла потребность в стабилизации их работы. В качестве детали, которая предназначена для того, чтобы сделать вращение более ровным, стали использовать обгонную муфту. На самом деле это далеко не новое изобретение. Она широко применяется в велосипедах для того, чтобы педали не вращались во время движения по инерции. Теперь ее стали применять и в автомобилях. Ранее она тоже в них использовалась, только устанавливали ее не в генератор, а в стартер.

Принцип работы и устройство обгонной муфты

Обгонная муфта имеет достаточно простое устройство. Если взглянуть на чертеж детали, можно увидеть, что она состоит всего из 3 конструктивных элементов:

  • внешняя обойма;
  • стопорные ролики;
  • внутренняя обойма.

Принцип действия детали довольно прост. К внешней обойме подсоединяется ремень, который передает вращение на генератор. К внутренней – ось ротора. Стопорные ролики устроены таким образом, что при движении внешней обоймы они сцепляются с ней и приводят в движение внутреннюю. Вместе с ней начинает вращаться ротор. Когда в работе двигателя происходит пауза, ролики перестают сцепляться с внешней обоймой. В разных моделях устройства это реализовано по-разному – где-то они поворачиваются боком, где-то уходят в специально выточенные канавки. После этого внутренняя обойма продолжает движение по инерции, а не стопориться вместе с коленвалом. Это обеспечивает снижение нагрузки на передаточный ремень, а также поддержание более или менее постоянного уровня напряжения в бортовой электрической сети транспортного средства.

Когда двигатель вновь приходит в движение, топорные ролики опять зацепляются с внешней обоймой. Вращение ротора продолжается.

Похожие статьи

Виды обгонных муфт

Обгонные муфты бывают нескольких видов.

  • Роликовая. Одна из самых простых и надежных разновидностей. Основным элементом в ней являются ролики, которые размыкают две обоймы. Ее конструкция и принцип работы описаны выше.
  • Многодисковая. Принцип работы этой разновидности устройства больше напоминает функционирование трансмиссии. Основа конструкции – подпружиненные диски. При отсутствии нагрузки они лишь слегка соприкасаются друг с другом и обеспечивают относительно свободное вращение. При увеличении прижимаются, что позволяет вращать ротор с помощью передаточного ремня.
  • Шестеренная. Получила наибольшее применение в стартерах. Состоит из передвигающейся по оси муфты и гайки. В отсутствии нагрузки муфта находится в состоянии покоя и обеспечивает свободное вращение. При ее подаче муфта передвигается по оси, а затем закручивает гайку. Таким образом, становится возможна передача движения.
  • Храповая. Пожалуй, самая простая разновидность обгонной муфты. Механизм состоит из обоймы с зубцами и, собственно, муфты, на которой также имеется один зубец. Зубцы имеют наклон, который выполнен таким образом, что муфта может вращаться свободно, но при подаче нагрузки обойма начинает приводить ее в движение. Чаще всего используется в стартерах.
  • Односторонняя (также ее именуют кулачковая, управляемая). Состоит из двух полумуфт. Они соединяются при подаче нагрузки на вал и обеспечивают передачу крутящего момента. В остальное время возможно свободное вращение.

Следует отметить, что существует множество других разновидностей муфт свободного хода. Только применяют их не в генераторе и стартере, а в других узлах машины (например, автоматическую – в системе подаче топлива, блокировочную – в АКПП, электромагнитная – в компрессоре, редукторная – в редукторе, выключения – в сцеплении).

Преимущества и недостатки

Плюсы обгонной муфты очевидны. Она:

  • позволяет значительно продлить срок службы передаточного ремня и самого генератора;
  • стабилизирует напряжение в бортовой электросети машины.

Однако использование устройства имеет и свои недостатки:

  • его невозможно регулировать;
  • нормальное функционирование детали возможно только при условии строгого соблюдения соосности;
  • при производстве должны точно соблюдаться все требования нормативов, в противном случае деталь окажется бракованной и не сможет должным образом выполнять свои задачи.

Как заменить муфту генератора

Обгонную муфту в случае неисправности можно заменить самостоятельно. Однако нужно иметь в виду, что понадобиться специальный ключ. Его можно приобрести в любом автомобильном магазине. Он представляет собой короткую штангу с насадкой типа Torx или в виде шестигранника. На противоположном конце ключа расположена головка для воротка, которая предназначена для удержания от проворачивания шкива.

Для проведения процедуры требуется выполнить следующие действия:

  • снять генератор;
  • с помощью ключа открутить муфту;
  • установить на ее место новую, зафиксировать;
  • смонтировать генератор обратно.

В некоторых случаях снимать генератор совсем не обязательно. Это нужно делать только в ситуациях, когда головка ключа не пролезает к муфте.

Менять муфту своими руками рекомендуется только в тех случаях, если водитель полностью уверен в успехе своих действий. Как уже говорилось, нормальное функционирование устройства возможно исключительно при обеспечении идеальной (или почти идеальной) соосности. Добиться этого во время установки детали в условиях гаража бывает непросто. Поэтому лучше доверить демонтаж старого и установку нового устройства сотрудникам автосервиса. Стоить процедура будет недорого.

Возможные неисправности

Чаще всего обгонная муфта страдает от следующих неисправностей.

  • Поломка шкива. Внутренняя часть этого элемента конструкции перестает зацепляться со стопорными роликами полностью или частично. В результате генератор перестает вращаться или существенно ослабляет свое вращение.
  • Износ пружины. Неисправность может возникнуть на многодисковых муфтах, конструкция которых подразумевает наличие пружины. Если она изнашивается, сила, с которой прижимаются друг к другу диски устройства, уменьшается. В результате энергия с передаточного ремня на ротор передается не в полном объеме, напряжение в бортовой сети транспортного средства становится меньше.
  • Поломка обгонного механизма. Стопорные ролики тоже могут выйти из строя. Это может выражаться как в их неспособности уйти в пазы или повернуться, обеспечив свободное вращение, так и в постоянном нахождении в подобной позиции. Результат – или постоянное вращение генератора, или полное отсутствие такового. Также возможны промежуточные варианты.
  • Износ. При пробеге транспортного средства свыше 100 000 километров муфта попросту изнашивается. Каждый из ее элементов в силу этого начинает функционировать хуже. Результат – ненормальная работа генератора.

О неисправности детали могут свидетельствовать следующие симптомы:

  • посторонние звуки, доносящиеся из генератора;
  • генератор совсем не работает;
  • при работе двигателя на высоких оборотах можно услышать характерный свист;
  • при запуске или остановке мотора доноситься отчетливый треск;
  • при передвижении на небольшой скорости можно ощутить вибрацию (также нередко она возникает при включении кондиционера);
  • в бортовой электросети автомобиля резко меняется напряжение.

Муфта не ремонтируется, вследствие чего осуществляется ее полная замена.

Подведем итог

Обгонная муфта отвечает за передачу крутящего момента на генератор. Она разобщает шкив и ротор, обеспечивая свободное вращение последнего. Это позволяет стабилизировать работу генератора, предотвратить его преждевременный износ, а также выровнять напряжение в бортовой электрической сети транспортного средства. О поломке детали может свидетельствовать стук, свист на малых оборотах, вибрация при медленной езде. В таких случаях ее нужно менять.

Обгонные муфты

Обгонными муфтами (или муфтами свободного хода) называются трансмиссионные узлы, предназначение которых заключается в прекращении передаваемого крутящего момента на ведомый вал.

Зачастую необходимость в этом возникает, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее ведущего, что может привести к поломке механизма.

Например, обгонные муфты зачастую используются в сельскохозяйственной технике, крутящий момент на которую передаётся от вала отбора мощности, но при этом трансмиссия агрегата не может вращаться с той же угловой скоростью, что и ВОМ.

Некоторые виды обгонных муфт

Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.

Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.
Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:

Обгонная роликовая муфта

Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннеего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).

Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.

Впрочем, на «живом примере» можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.

Бендикс автомобильного стартера

Как видите, изделие имеет компактный вид. Шестерня служит для прокручивания маховика двигателя в момент его пуска. В тот момент, когда двигатель запустится, обороты маховика значительно превысят обороты вращения шестерни. Ввиду того, что сама конструкция бендикса не рассчитана на длительную работу на высоких оборотах, механизм, если он будет вращаться с тою же скоростью, что и двигатель в течение длительного времени, выйдет из строя. Водитель, конечно, же разомкнёт электрическую цепь стартера, после того, как двигатель запустится, и шестерня бендикса выйдет из зацепления с маховиком. Но всё же время нагрузки на столь миниатюрный механизм желательно свести к минимуму.

Для этой цели бендикс имеет обгонную муфту. Крутящий момент от якоря стартера передаётся за счёт роликов, которые одновременно зацепляются за внутреннее кольцо муфты, а при вращении, зацепляясь за канавки внешнего кольца, начинают передавать через него крутящий момент на саму шестерню бендикса, который, благодаря воздействию рычага (вилки) вводится в зацепление с маховиком. Рычаг же приводится в движение соленоидом – втягивающим реле стартера.

После того, как двигатель запустится, ролики, до тех пор, прижатые к канавкам внешнего кольца пружинами и передавая усилие на наружное кольцо, жёстко связанное с шестерней бендикса, под действием центробежных, оказывая воздействие на прижимающие их пружины, перестанут давить на канавки внешнего кольца. В результате угловые скорости якоря стартера и маховика двигателя станут различаться – маховик будет вращаться со своей частотой, а якорь – со своей (меньшей), до тех пор, пока водитель не разомкнёт электрическую цепь стартера и бендикс и якорь прекратят своё вращение.

Обгонная муфта роликового типа

Обгонная муфта шкива генератора

Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней. В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.

Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.

В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.

Обгонные муфты в АКПП

Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.

Муфты первого типа блокируют включение передач, когда селектор АКПП находится в режиме «D», но водитель удерживает авто, нажимая на педаль тормоза. Муфта в таком случае (внутреннее кольцо которой является частью «солнечной» шестерни) вращается вместе с «солнечной» шестерней, а водило, передающее крутящий момент, остаётся неподвижным – вращаются только сателлиты.

Муфты второго типа блокируют проворачивание водило низшей передачи, в случаях необходимости быстрого ускорения.

В заключение можно сказать, что рассмотренные примеры использования обгонных муфт охватывают лишь мизерную долю их применения в технике. В частности, муфты свободного хода необходимы для обеспечения ротации винта, а их «сухариковые» варианты нашли применение в инструментах, в народе прозванных «трещотками».

Обгонная муфта: принцип работы, устройство, применение

Принцип работы обгонной муфты в том, чтобы предотвращать передачу крутящего момента от ведомого элемента к ведущему валу именно в тот момент, когда тот начинает вращаться более интенсивно. Само изделие относится к категории механических агрегатов. Экспертами было доказано, что муфта актуальна и в тех случаях, когда нужно быстро передать крутящий момент исключительно в одну сторону. Чтобы правильно применять агрегат, нужно заранее ознакомиться с принципом действия, преимуществами и недостатками приспособления.

Устройство востребованной обгонной муфты

Эксперты активно используют храповые и фрикционные агрегаты, которые отличаются многочисленными преимуществами. Принцип работы муфты фрикционного типа зависит от того, к какой именно категории относится изделие:

  • С осевым замыканием.
  • Универсальные клиновые обгонные.
  • С ленточными механизмами.
  • Многофункциональное радиальное замыкание.
  • Пружинный механизм.

В автомобилях наибольшей популярностью пользуются роликовые обгонные изделия, которые выгодно отличаются длительным эксплуатационным сроком и высокой степенью надежности.

Основные элементы конструкции

Принцип работы обгонной муфты зависит от работоспособности всех используемых деталей. Конструкция агрегата включает в себя следующие ответственные узлы:

  1. Внутренняя обойма. Этот элемент надежно соединяется с якорем – валом генератора.
  2. Наружная обойма. Деталь зацепляется со шкивом.
  3. Мощная контактная пластина с вмонтированным сальником.
  4. Два ряда роликов. Эти конструктивные элементы являются соединительными деталями наружной и внутренней обойм. Первый ряд состоит из игольчатых подшипников, а второй – универсальные профилированные фигуры, которые свободно передвигаются и являются стопором.
  5. Долговечная прокладка, изготовленная из полиэстера.
  6. Профиль со шлицами.
  7. Качественная втулка с наклонными плоскостями.
  8. Пластиковая крышка.
  9. Оригинальная втулка цилиндрической формы.

Принцип работы

Обгонная муфта широко распространена в автомобильной отрасли. Роликовый агрегат со свободным принципом хода делится на две основные категории: первая максимально крепко зафиксирована на основном валу, а вот вторая соединена с ведомой частью. Во время вращения по часовой стрелке небольшие ролики постепенно перекатываются в узкий отсек зазора между двумя полумуфтами. В результате этого происходит заклинивание. Именно поэтому нужно отметить тот факт, что принцип работы обгонной муфты основан на том, что агрегат передает крутящий момент исключительно в одном направлении. Если мастер будет вращать устройство в противоположную сторону, то агрегат будет просто прокручиваться.

Преимущества использования агрегата

Принцип работы обгонной муфты генератора выгодно отличается многочисленными положительными характеристиками. Производители отмечают, что изделие отличается автоматическим включением и отключением, за счет чего не нужно подключать дополнительные приводы управления. Муфта отличается простотой конструкции. При помощи универсальных механизмов свободного хода упрощаются конструкции ответственных узлов и агрегатов техники. Большей надежностью обладает обгонная муфта с храповым механизмом, нежели агрегат с роликами. Это связано с тем, что первая модель поддается ремонту. А вот роликовое устройство починить не удастся. Во время монтажа категорически запрещено использовать ударные инструменты, так как соответствующий механизм может просто заклинить.

Недостатки устройства

Классический принцип работы обгонной муфты стартера не лишен негативных характеристик. Пользователей не устраивают те моменты, что приспособление не поддается регулировке, присутствует строгая соосность валов. Основной недостаток обгонной муфты с храповым механизмом состоит в том, что при зацеплении собачки с зубьями происходит удар. Из-за этого такое устройство невозможно использовать в тех агрегатах, которые работают с большими скоростями. Из-за повышенных нагрузок зубья храпового колеса быстро стираются, по этой причине изделие просто выходит из строя. Механизм вращается с характерным шумом. Важно отметить то, что сегодня в продаже есть приспособления, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает колесо.

Сферы применения

Универсальный принцип работы обгонной муфты велосипеда пользуется огромным спросом, так как это универсальный агрегат, который выгодно отличается от всех аналогов своей практичностью и долговечностью. Сегодня механизмы свободного хода широко востребованы в узлах автомобилей разных производителей. Классическую обгонную муфту можно встретить в следующих установках:

  1. Стандартная АКПП. Механизм свободного хода является частью многофункционального гидротрансформатора. Этот агрегат отвечает за своевременную передачу и последующее преобразование крутящего момента от ДВС к коробке передач.
  2. Системы запуска мотора внутреннего сгорания. В этом случае изделие является частью стартера. Когда двигатель запустился и набрал необходимые обороты, муфта отключает стартер. В противном случае коленчатый вал мог нанести серьезный вред стартеру.
  3. Принцип работы обгонной муфты генератора “Тойота” высоко ценится экспертами и обычными автолюбителями. Устройство нейтрализует колебания на ремне, снижая при этом шумность привода. Муфта существенно продлевает эксплуатационный срок генератора.

Распространенные признаки поломки

Несмотря на многофункциональный принцип работы обгонной муфты АКПП, это устройство тоже может выйти из строя под воздействием различных неблагоприятных факторов. По своей конструкции изделие представлено в виде усовершенствованного подшипника качения. В случае поломки агрегат просто заклинит. Это может указывать на то, что ременная передача, которую обеспечивает муфта, моментально превращается в обычную. В результате этого инерция просто перестает компенсироваться, происходит ускоренный износ ремня. Чтобы своевременно обнаружить неисправность агрегата, нужно разбираться в том, какие именно признаки могут указывать на поломку. Эксперты отмечают три основных параметра:

  • Характерное щелканье натяжителя.
  • Непостоянность ременной передачи.
  • Сильный свистящий шум при включенном моторе.

Когда минимум один из этих признаков стал проявляться, нужно обратиться на станцию технического обслуживания. Только профессионал может правильно выполнить диагностику обгонной муфты. Если агрегат сломан, то его придется заменить, так как ремонт практически невозможен. Выполнить самостоятельно все необходимые манипуляции удается в редких случаях, так как для этого необходимо обладать соответствующими навыками и приспособлениями.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector