Keegelkoppeling (Cone Clutch) uitgelegd: Krachtoverdracht met kegelvormige oppervlakken

Een kegelkoppeling is een ander type automobiele koppeling, het dient hetzelfde doel als een schijf- of platenkoppeling. Echter, in plaats van twee draaiende schijven te koppelen, gebruikt de kegelkoppeling twee kegelvormige oppervlakken om koppel over te dragen door wrijving. Bij het wisselen van vertragingen, wordt het gebruikt om de motoras van de versnellingsbkas los te koppelen en weer te koppelen. Het koppel wordt overgedragen door wrijving tussen twee kegelvormige oppervlakken in een kegelkoppeling. Een oppervlak wordt aangeduid als het mannelijke lid, terwijl het andere het vrouwelijke lid is.

Vandaag leer je de definitie, toepassingen, constructie, onderdelen, diagram, werking, voor- en nadelen van een kegelkoppeling.

Wat is een kegelkoppeling?

Koppelingen zijn mechanische apparaten die krachtoverdracht van de drijvende as naar de gedreven as in- en uitschakelen, primair van de drijvende as naar de gedreven as. Tussen het zwilwerk en de drukplaat zit een koppeling. De gedreven as is meestal verbonden met de motor, terwijl de drijvende as de uitgangskracht levert.

Het is een wrijvingskoppeling die kegelvormige wrijvingsgebieden heeft. Deze typen koppelingen worden veel gebruikt in synchronisatie- en epicylische versnellingsbakken. Kegelkoppelingen waren de eerste die in automobielen werden gebruikt, en bleven populair vanwege hun eenvoud tot de jaren '20, toen ze vervangen werden door enkelplatenkoppelingen vanwege de slechte bedieningseigenschappen van de eerstgenoemde.

In tegenstelling tot een positieve verplaatsingskoppeling, die voor kegelkoppelingen ontworpen was, is een kegelkoppeling gemakkelijker in- en uit te schakelen.

Omdat de kegelkoppeling een groter contactoppervlak heeft dan een platenkoppeling van dezelfde grootte, kan het meer koppel overbrengen. Voor de juiste werking van de koppeling moeten de drijvende en gedreven assen precies coaxiaal zijn. Wanneer hoge koppeloverdracht bij lage draaisnelheid nodig is, kan deze koppeling worden ingezet. Als gevolg hiervan gebruiken zwaardere vrachtwagens vaak dit type koppeling.

Toepassingen van kegelkoppeling

De volgende zijn de toepassingen van een kegelkoppeling.

• Het wordt gebruikt als synchronisator in diverse handgeschakelde versnellingsbakken.
• Vanwege hun vermogen om enorm koppel over te dragen, worden ze in diverse zware machines gebruikt.
• Koppelingen zoals deze worden typisch gebruikt in lage-snelheid perifeer toepassingen.
• Het is een populaire keuze voor motorboten.
• In race- en rally-auto's wordt deze koppeling gebruikt.
• Het zit in sommige auto's en andere typen verbrenningsmotor-versnellingsbakken.

Constructie

Een kegelkoppeling bestaat uit twee delen: een mannelijke en een vrouwelijke kegel. Het vrouwelijke deel is verbonden met het zwilwerk, dat aan de motor-krukpas gebout is en fungeert als drijvend onderdeel. Het mannelijke deel is verdeeld in twee helften: de centrale nab en de buitenkegel. Voor de sterkte is het kegelgedeelte van aluminium gemaakt, terwijl de nab van staal is. De nab van het mannelijke deel is gesplineerd en past over de invoeras van de versnellingsbak, waardoor het assiaal erover kan schuiven. Wrijvingsmaterialen bekleden de contactoppervlakken van de mannelijke en vrouwelijke delen. Een veer drukt het mannelijke deel tegen het vrouwelijke deel, en een loslager verbonden met het mannelijke deel stelt de delen in staat om ontkoppeld te worden.

Onderdelen van kegelkoppeling

De volgende zijn de belangrijkste onderdelen van een kegelkoppeling:

Vrouwelijke kegel (buitenkegel):

Wanneer de motor draait, roteert het vrouwelijke deel dat met de motor verbonden is, en het mannelijke deel roteert door wrijving tussen de kegelplaten.

Mannelijke kegel (binnenkegel):

De mannelijke kegel van een kegelkoppeling is het deel van de koppeling dat met de versnellingsbak verbindt en in de vorm van een massieve kegel gemachineerd is, over welke wrijvingsmateriaal bevestigd is.

Zwilwerk (Flywheel):

Het vrouwelijke deel werkt als drijvend lid, en het zwilwerk is gebout aan de motor-krukpas en met het verbonden.

Veer (Spring):

Het doel van de veer in deze koppeling is om het mannelijke deel tegen het vrouwelijke deel te drukken. De koppeling wordt in- en uitgeschakeld met een standaard drukveer achter de mannelijke kegel geplaatst.

Koppelas (Clutch Shaft):

Hij is verbonden met de versnellingsbak en gebruikt de koppeling om kracht van de motor over te dragen. Ook, splines op de aandrijfas met tanden of ruggen die in sleuven grijpen om koppel over te dragen.

Loslager (Throw-out bearing):

Een loslager is een onderdeel van deze koppeling dat de motor tijdelijk laat ontkoppelen tijdens het schakelen van versnellingen in een handgeschakelde versnellingsbak.

Wrijvingsbekleding (Friction Lining):

De wrijvingsbekleding wordt aangebracht op de binnenkant van de buitenkegel en de buitenkant van de binnenkegel, om te zorgen dat de mannelijke en vrouwelijke kegels soepel samenwerken.

Koppelpedaal (Clutch pedal):

De koppeling wordt in- en uitgeschakeld met behulp van een koppelpedaal.

Diagram van een kegelkoppeling:

[Diagram zou hier geplaatst worden]

Werkingsprincipe

De werking van een kegelkoppeling is minder complex en gemakkelijk te begrijpen. Vanwege de veren, wanneer de koppeling ingeschakeld is, drukt het mannelijke deel tegen het vrouwelijke deel. Met hun wrijvingsoppervlakken in contact, is het mannelijke component volledig binnenin het vrouwelijke deel opgenomen. Wanneer de motor draait, roteert het vrouwelijke deel dat met de motor verbonden is, en het mannelijke deel roteert ook door wrijving tussen de kegelplaten. Als resultaat wordt beweging overgedragen van de drijvende naar de gedreven lid.

Wanneer de bestuurder het koppelpedaal indrukt, bewweegt de koppeling de loslager, wat ervoor zorgt dat de mannelijke kegel van de vrouwelijke kegel wegbeweegt, waardoor de koppeling uitschakelt. Wanneer de bestuurder het koppelpedaal loslaat, keert het mannelijke deel terug naar zijn vorige positie, waardoor de koppeling weer ingeschakeld wordt.

Bekijk de onderstaande video voor meer over de werking van een kegelkoppeling:

[Video zou hier ingebed worden]

Voor- en nadelen van een kegelkoppeling

Voordelen:

• De normale kracht die op de contactoppervlakken wordt uitgeoefend, is groter dan de assiale kracht in deze koppeling.
• In vergelijking met platenkoppelingen van dezelfde grootte, kan het veel koppel overbrengen.
• De koppeling vereist minder inspanning om te bedienen, omdat de paaringsoppervlakken de vorm van een wig hebben.
• In vergelijking met andere koppelplaten, produceert het minder lawaai.

Nadelen:

Ondanks de goede voordelen van een kegelkoppeling, zijn er nog beperkingen. Hieronder de nadelen van kegelkoppeling in hun diverse toepassingen:

• De inspanning die vereist is om de koppeling uit te schakelen, zal groter zijn als de hoek van de kegel groot is.
• Zelfs kleine slijtage op het kegeloppervlak verhindert dat de koppeling goed werkt.
• Wanneer de kegelhoek verminderd wordt tot ongeveer 20 graden, neigt de mannelijke kegel ertoe te binden of zich aan de vrouwelijke kegel te hechten, wat het moeilijker maakt de koppeling los te laten.
• Oppervlakken moeten regelmatig gedresseerd worden. (Dresseren – Het herstellen of aanbrengen van smeermiddelen om oppervlakken glad te houden voor gemakkelijke bediening.)

Conclusie

In plaats van twee draaiende schijven te koppelen, gebruikt de kegelkoppeling twee kegelvormige oppervlakken om koppel over te dragen door wrijving. Bij het wisselen van vertragingen, wordt het gebruikt om de motoras van de versnellingsbkas los te koppelen en weer te koppelen. Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, constructie, onderdelen, diagram, werking, voor- en nadelen van een kegelkoppeling besproken zijn.

Ik hoop dat je veel uit de les hebt geleerd; als zo, deel dan met andere studenten. Dank je voor het lezen, tot later!