Расчет показателей нагружености сцепления
Расчет сцепления
Исходные данные:
Меmах = 715 Нм; прототип ЯМЗ-236К
Сцепление - это механизм трансмисси, передающий момент двигателя и позволяющий кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить.
Конструкция сцепления должна обеспечивать ряд специфический требований:
- полное (чистое) включение и выключение;
- плавность включения;
- минимальный момент инерции ведомой части сцепления;
- уравновешенность осевых усилий во включенном и выключенном
сцеплении;
- нормальный тепловой режим работы;
- постоянство момента трения сцепления;
- гашение высокочастотных колебаний, вызываемых работой двигателя;
- легкость и удобство управления.
Выход из строя сцепления в большой степени обусловлен его тепловой напряженностью. Для отвода и рассеивания теплоты применяют массивные ведущие диски, вентиляционные оиверстия, оребрение поверхностей и выпольняют другие конструкционные мероприятия.
На автомобилях в большинстве случаев применяют сухие дисковые постоянно замкнутые сцепления с пружинным нажимным устройством и гасителем крутильных колебаний, расположенным в ведомом диске. Эти сцепления подразделяют по ряду признаков.
1) По способу действия:
- неавтоматические;
- автоматические.
2) По числу дисков:
- однодисковые;
- двухдисковые.
3) По расположению нажимных пружин:
- периферийные;
- центральные.
4) По типу привода:
- механические
- гидравлические
Выбор основных параметров.
Основными параметрами являются:
- наружный D и внутренний d диаметры фрикционных накладок ведомого диска;
- коэффициент запаса сцепления ;
- нажимное усилие пружин Рн;
- расчетный коэффициент трения ;
- число zп и жесткость сп нажимных пружин;
- давление q на фрикционные накладки;
число ведомых дисков zД.
- коэффициент запаса сцепления-это отношение статического момента трения Мс к максимальному моменту двигателя:


Мс – статический момент трения
Меmах – максимальный момент двигателя
Mc -статический момент трения

D- наружный диаметр фрикционой накладки

d -внутрений диаметр накладки

rm -средний радиус


m-коэффициент трения

zf -количество поверхностей трения


PН -нажимное усилие



q -давление на фрикционные накладки

Проверим количество пар трения



zf - число пар
Ход нажимного диска lн - должен обеспечивать полное выключение сцепления. Зазор между поверхностями трения принимают для двухдисковых сцеплений между 0,6 - 0,7 мм. Таким образом, lн = 2,4 - 2,8 мм
Принимаем lн = 2,6 мм
Расчет показателей нагружености сцепления
К показателям нагружености сцепления относят удельную работу буксования аби нагрев DT едущего диска при трогании с автомобиля

ma -полная масса атомобиля (для принятого прототипа МАЗ-500А)

rk -радиус колеса

U0 -передаточное число главной перадичи

Uкп2 -передаточное число КП на 2-ой передаче

Uтр-передаточное число трансмиссии



Ja -момент инерции приведенного к коленвалу двигателя маховика, заменяющего поступательно движущую массу автомобиля

wN -угловая скорость соответствующая максимальной мощности


we- угловая скорость коленчатого вала

y - коэффициент дорожного сопротивления


My -момент сопротивления движению автомобиля, приведеный к коленвалу двигателя


Wб- работа буксования


аб -удельная работа буксования

gн -коэфициент учитывающий особености кончтрукции сцепления (количество поверхностей трения) для нажимного диска

gп - коэффициент учитывающий особености конструкции сцепления (количество поверхностей трения) для промежуточного диска

DT - допустимое повышение средней температуры за одно включение



с- удельная массовая теплоемность чугуна


mн - масса нажимного диска


mп - масса промежуточного диска
Расчет деталей сцепления

tmax - максимальное напряжение для одной пружины




zп- число нажимных пружин




Dп - средний диаметр пружины



b - коэффициент запаса

b - минимальный коэффициент запаса

d- толщина накладки


lи - величена износа


сп- жесткость пружины

G - модуль упругости материала пружины



i- количество рабочих витков

dп = 0.05...0.25 - ограничение максимальной деформации (для пружин расстяжения)


P1 - сила пружины при максимальной
деформации


F - максимальная деформация


n2 - число опорных витков






L0 - высота в свободном положении
Рис. 1 Пружина сцепления