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 β;
- нажимное усилие пружин Рн;
- расчетный коэффициент трения μ;
- число zп и жесткость сп нажимных пружин;
- давление q на фрикционные накладки;
число ведомых дисков zД.
β- 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