Методические указания к выполнению курсовой работе

по дисциплине «Автомобили -1»

(для студентов специальности

В071300 - Транспорт, транспортная техника и технологии)

Алматы

Казахская академия транспорта и коммуникаций

Имени М. Тынышпаева

Кафедра «Автомобили, дорожная техника и стандартизация»

	УТВЕРЖДАЮ Проректор по УМР _________ У.С. Куттыбаев «____» ___________ 2016г.

Методические указания к выполнению курсовой работе

по дисциплине «Автомобили -1»

(для студентов специальности 5В071300 - Транспорт, транспортная техника и технологии)

Алматы

Методические указания к выполнению курсовой работе составлены в соответствии с рабочей учебной программой элективной дисциплины «Автомобили -1» для студентов специальности бакалавриата 5В071300 - Транспорт, транспортная техника и технологии.

Рецензенты:Кайнарбеков А. - д.т.н., профессор КУПС;

Баубеков Е.Е. - д.т.н., профессор КазАТК.

Автор: Тойлыбаев А.Е. - к.т.н., доцент

В методических указаниях приводятся основные теоретические положения и расчетные формулы. Современные методы расчетно-теоретических исследований позволяют на начальной стадии проектирования автомобилей и их агрегатов с большой достоверностью расчетным путем обеспечивать заданные функциональные характеристики.

Методические указания обсуждены и получили положительное решение на кафедре «Автомобили, дорожная техника и стандартизация»

(Протокол № 5 от «19» 01 201 года)

Методические указания рассмотрены и получили положительное заключение на УМБФ «Транспортная техника и строительство»

(Протокол №3 от «08» 02 2016 года)

Методические указания рекомендованы к изданию в открытой печати и использованию в учебном процессе на УМС академии

(Протокол № от « » 2016 г.)

© АО «Казахская академия транспорта и коммуникаций имени М. Тынышпаева», 2016 г.

© Тойлыбаев А.Е., 2016 г.

Введение

Современные методы расчетно-теоретических исследований позволяют на начальной стадии проектирования автомобилей и их агрегатов с большой достоверностью расчетным путем обеспечивать заданные функциональные характеристики. Такие работы требуют проведения большого объема работ с применением вычислительной техники и специальных программ определяющих нагрузочные режимы работы деталей.

Создание автомобилей должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели.

1 Общие сведения

1.1 Понятие о проектировании и конструировании

Основные требования, предъявляемые к создаваемой автомобилю: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, оптимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, технологическая эстетика и безопасность (активная, пассивная, экологическая). Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования. Проектирование - это разработка общей конструкции изделия.

Конструирование - это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект - это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.

Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизованы. Соответствующие ГОСТы устанавливают стадии разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание, техническое предложение (при курсовом проектировании не разрабатывается), эскизный проект, технический проект, рабочая документация.

Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции, предъявляемые к ней эксплуатационные требования, режимы эксплуатации, ее основные характеристики. Эскизный проект разрабатывается обычно в нескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого отбирается вариант для последующей разработки.

Технический проект охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, реконструированных при утверждении эскизного проекта.

Рабочая документация - заключительная стадия конструирования, включает создание конструкторской документации, необходимой для изготовления всех ненормализованных деталей (чертежей деталей, сборочных чертежей, спецификаций).

В условиях учебного заведения стадии проектирования упрощаются, это будет указано руководителем проектирования (преподавателем).

1.2 Цель и задачи КР

Студенты машиностроительных специальностей ВУЗов за период обучения выполняют, как правило, несколько проектов: общеинженерный по деталям машин, проекты по специальности и квалификационный (дипломный проект). К моменту выполнения дипломного проекта студенты должны обладать достаточными навыками проектирования и конструирования и прочными знаниями по специальности.

Цель КР:

-систематизировать, закрепить и расширить знания, а также развить расчетно-графические навыки;

-ознакомить обучающихся с конструкциями типовых деталей и узлов и привить навыки самостоятельного решения инженерно-технических задач, умения рассчитывать и конструировать механизмы и детали общего назначения на основе полученных знаний по всем предшествующим общеобразовательным и общетехническим дисциплинам;

-помочь овладеть технической разработкой конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования;

-научить защищать самостоятельно принятое техническое решение.

2 Основные параметры трансмиссии

2.1 Исходные данные для расчетов

При проектировании автомобиля рассчитывают следующие основные параметры трансмиссии: передаточное число главной передачи uo; передаточные числа основной коробки передач u_К; передаточные числа дополнительной (раздаточной) коробки передач uрк.

Исходные данные для расчета задаетcя в техническом задании на проектируемую транспортную машину, которое является первичным документом.

В техническом задании (задании на курсовой проект) задаются следующие параметры проектируемой автомобиля: тип автомобиля; тип двигателя; грузоподъемность(пассажировместимость); колесная база; максимальная скорость движения; максимальный коэффициент сопротивления дороги (коэффициент сопротивления дороги для движения на первой передаче); коэффициент сопротивления дороги при движении автомобиля с максимальной скоростью; узел (агрегат или система) для конструкторской разработки.

Задание на курсовой работе выбирают по двум последним цифрам номера зачетной книжки. По предпоследней цифре выбирают параметры, представленные в таблице 3.1.1, а по последней цифре выбирают параметры из таблицы 3.1.2.

Кроме данных представленных в таблицах 3.1.1 и 3.1.2, необходимо выбрать колесную базу проектируемого автомобиля. Колесную базу проектируемого автомобиля выбирают по автомобилю-прототипу (существующая модель автомобиля соответствующая проектируемому по грузоподъемности (грузовые); или по классу (легковые и автобусы)).

Задание на курсовой работе при необходимости может быть изменено руководителем как частично, так и полностью.

Таблица 3.1.1

Предпоследняя цифра зачетной книжки	Тип автомобиля	Грузоподъемность, mг кг; количество мест для пассажиров (для проезда сидя Z, для проезда стоя n)	Коэффициент грузоподъемности, Кг; Коэффициент использования массы, Km.	Максимальная скорость автомобиля, Vmax, м/с	Колесная база L, м.
	Легковой среднего класса	Z = 4	Km = 250		2,2
	Автобус особо малого класса	Z = 11	Km = 160		2,6
	Грузовой	mг = 2500кг	Кг = 1,15		3,7
	Легковой большого класса	Z = 7	Кm = 250		3,2
	Автобус городской среднего класса	Z = 34 n = 32	Km = 110		4,2
	Грузовой	mг = 1000кг	Кг = 1,5		2,4
	Легковой среднего класса	Z = 1	Кг = 950		2.1
	Автобус междугородный большого класса	Z = 40	Km = 200		5,5
	Грузовой	mг = 5000кг	Кг = 0,6		3,8
	грузовой	mг = 8000кг	Кг = 0,75		3,9

Примечание: Если на проектирование задан грузовой автомобиль, то из таблицы 3.1.1 выбирают грузоподъемность (m_г) и коэффициент грузоподъемности (Кг). Если на проектирование задан легковой автомобиль или автобус, то из таблицы 4.1.1 выбирают количество мест для пассажиров и коэффициент использование массы (Z и K_m).

Таблица 3.1.2

Последняя цифра зачетной книжки	Тип двигателя	Коэффициент сопротивления дороги	Узел для конструкторской разработки
Максимальный, Ψmax	При максимальной скорости   Ψv
	Бензиновый	0,33	0,016	Сцепление
	Дизельный	0,34	0,017	Коробка передач
	Бензиновый	0,35	0,018	Карданная передача
	Дизельный	0,36	0,019	Главная передача
	Бензиновый	0,48	0,020	Дифференциал
	Дизельный	0,38	0,021	Полуоси
	Бензиновый	0,39	0,022	Балка ведущего моста
	Дизельный	0,40	0,016	Подвеска
	Бензиновый	0,41	0,017	Рулевое управление
	Дизельный	0,46	0,018	Тормозное управление

3.2. Определение полного веса автомобиля и распределение его по мостам

Полный вес транспортной машины (автомобиля), в зависимости от его типа, определяется по одной из ниже приведенных формул.

Грузового

G а = ( mo + m +m_ч( z +1) +m_б(z +1)) g, (3.2.1)

Городского автобуса

G а = ( mo + m_ч( z + n+1) +m_б(z + n+1)) g, (3.2.2)

Междугородного автобуса

G а = ( mo + m_ч( z +2) +m_б(z+2)) g, (3.2.3)

Легкового

G а = ( mo + m_ч( z +1) + m_б(z+1)) g, (3.2.4)

гдеmo – масса снаряженного автомобиля, кг;

m - масса груза (грузоподъемность), кг(по заданию);

m_ч – масса человека (m_ч = 75 кг);

m_б – масса багажа, кг;

z – число пассажирских мест для проезда сидя(по заданию);

n – число пассажирских мест для проезда стоя(по заданию);

g – ускорение свободного падения, м/с².

Массу снаряженного автомобиля можно определить следующим образом:

-для грузовых автомобилей

m₀ = K_г∙ m ,

-для легковых автомобилей и автобусов

m₀ = K_m ∙ z,

где m₀ – масса снаряженного автомобиля, кг;

K_г – коэффициент использования грузоподъемности;

K_m – коэффициент использования массы;

m - масса груза (грузоподъемность), кг;

z – число пассажирских мест для проезда сидя(по заданию).

Ниже приведены примерные значения коэффициентов K_г и K_m

Легковые автомобили

Класс автомобиля Значения K_m

особо малого класса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210…215

малого класса ……... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..190…200

средний класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280…290

большой класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300…310

Автобусы

Класс автобуса Значения K_m

особо малого класса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159…160

малого класса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180…190

средний класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200…210

большой класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220…230

Грузовые автомобили

Грузоподъемность, кг Значения K_г

до 1000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3…3,0

от 1000 до 2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2…0,8

от 2000 до 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,8…0,7

свыше 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,75

Автомобили-самосвалы

Грузоподъемность, кг Значения K_г

от 2000 до 3000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,2…1,4

от 3000 до 5000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9…1,1

от5000 до 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8…0,85

Массу багажа для грузовых автомобилей и автобусов городского типа принимают равной 5 кг, для автобусов междугородных 15кг и для легковых автомобилей 10 кг на одного человека. Распределение по мостам полного веса автомобиля производят в зависимости от схемы его компоновки, которую выбирают на основе анализа существующих конструкций автомобиля. Выбрав определенную компоновочную схему автомобиля, распределяют вес на передние G₁ и задние G₂ колеса (тележку).Переднеприводная схема компоновки легковых автомобилей имеет широкое применение по двум основным причинам: обеспечение недостаточной поворачиваемости, что улучшает устойчивость автомобиля, улучшение условий компоновки салона (отсутствует тоннель для карданной передачи). Заднеприводная (классическая) схема компоновки легковых автомобилей обладает рядом недостатков: некоторое увеличение длины и массы автомобиля, ухудшается компоновка автомобиля. Заднемоторная схема компоновки легковых автомобилей, имевшая широкое применение в прошлом не перспективна по двум причинам: не достаточной устойчивости автомобиля и малого объема багажника, который размещается впереди, так как большой объем занимают ниши управляемых колес и элементы рулевого управления. При выборе схемы компоновки грузовых автомобилей необходимо учитывать следующее: безкапотная компоновка дает возможность получить минимальную колесную базу и длину автомобиля, увеличить нагрузку на передние колеса, что важно для полноприводного автомобиля, хорошую обзорность. Для автомобилей с колесной формулой 4×2 и 6×4 предпочтительна капотная компоновка, так как при этом 70% полного веса автомобиля приходится на задние колеса, что улучшает проходимость автомобиля.По числу осей грузовые автомобили могут быть двухосные, трехосные, четырехосные и многоосные. Трехосные применяются для увеличения несущей способности автомобиля или для повышения проходимости. При выборе компоновочных схем автобусов необходимо учитывать назначение (городской, междугородный) и условия эксплуатации. Наибольшее распространение имеет схема компоновки с задним расположением двигателя. Для больших и средних городских и междугородных автобусов она наиболее перспективна.

В таблице 4.2.1 представлено распределение полного веса, приходящегося на передний мост, транспортных машин различных компоновочных схем.

Таблица 3.2.1 – Распределение полного веса автомобиля

Тип автомобиля	Компоновочная схема автомобиля	Полный вес автомобиля, приходящийся на передний мост Ga1 , Н
Легковые автомобили	Классическая (двигатель впереди, ведущие колеса задние)	Ga1 ≈ 0,48Ga
Преднеприводная (двигатель впереди, ведущие колеса передние)	Ga1 ≈ 0,55Ga
Заднемоторная (двигатель сзади, ведущие колеса задние)	Ga1 ≈ 0,4Ga

Продолжение таблицы 3.2.1

Автобусы	Двигатель впереди, внекузова	Ga1 ≈ ( 0,27…0,29)Ga
Двигатель впереди	Ga1 ≈ 0,4Ga
Двигатель под полом в пределах колесной базы	Ga1 ≈ 0,45Ga
Двигатель сзади	Ga1 ≈ 0,35Ga
Грузовые автомобили	Капотная (двигатель над передним мостом, кабина за двигателем или частично надвинута на двигатель)	Ga1 ≈ 0,3Ga
Безкапотная (двигатель над передним мостом, кабина над двигателем или двигатель сзади переднего моста, кабина максимально сдвинута вперед)	Ga1 ≈ 0,35Ga

Вес автомобиля, приходящийся на задний мост (тележку), определяют как разность между полным весом и весом, приходящимся на передний мост, т.е.G_а2 = G_а − G_а1.

3.3. Определение нагрузки на колеса автомобиля и выбор шин

Шины автомобиля выбирают по стандартам исходя из расчета максимальной нагрузки на колесо. Основным размером, используемым при расчетах тягово-скоростных качеств, является радиус колеса, катящего без скольжения rк.

Радиус колеса, катящегося без скольжения, примерно равен радиусу колеса, движущегося в ведомом режиме, т.е. колеса равномерно катящегося под действием толкающей силы. Последний занимает промежуточное положение между свободным радиусом rс и радиусом статическим rст.

Значение этих двух радиусов приводятся в справочных материалах по сортаментам шин. Для упрощения расчетов считают, что rк ≈ rс ≈ rст = r.

Для того чтобы выбрать шину по справочным материалам необходимо определить нагрузку на передние и задние колеса автомобиля по следующей формуле

m_кn = G_an /(g n_к ), (3.3.1)

где m_кn – полная масса автомобиля, приходящаяся на колесо определенного моста, кг;

G_an – полный вес автомобиля, приходящийся на определенный (передний G_к1 или задний _Gк2 (тележку)) мост, Н;

n – номер моста (передний n =1, задний n =2);

g – ускорение свободного падения, м/с²;

n_к – количество колес на мосту автомобиля .

Определив, таким образом, нагрузку на колеса переднего и заднего мостов и выбрав из них максимальную, по справочным материалам подбирают соответствующий радиус колеса, рисунок протектора, максимально допустимое ρ_{Ш мах} и минимально допустимое ρ_{Ш min} давление воздуха в шинах, МПа. Выбрать шины (статический радиус, рисунок протектора и давление воздуха в шине) можно из приложения справочника [8].

3.4. Выбор двигателя

Выбор двигателя заключается в определении мощности необходимой для движения полностью груженой автомобиля с максимальной скоростью в заданных дорожных условиях и максимальной мощности, а также в расчете параметров внешней скоростной характеристики.

Мощность, необходимая для движения полностью груженого автомобиля с максимальной скоростью в заданных дорожных условиях, определяется по формуле

, (3.4.1)

где N_v – мощность необходимая для движения полностью груженого автомобиля с максимальной скоростью в заданных дорожных условиях, кВт;

G_а – полный вес автомобиля, Н;

Ψ_v– коэффициент сопротивления дороги при движении автомобиля с максимальной скоростью(по заданию);

k_в – коэффициент сопротивления воздуха, ;

Fw –лобовая площадь автомобиля (миделево сечение), м²;

V_max – максимальная скорость движения, м/с(по заданию);

η_тр – КПД трансмиссии.

Сила сопротивления воздуха оказывает существенное влияние на тяговоскоростные качества автомобиля при высоких скоростях движения. Она зависит от лобовой площади Fw и формы кузова транспортной машины, оцениваемого коэффициентом сопротивления воздуха k_в. При отсутствии технической документации лобовую площадь можно определить по формуле

Fw = В₀∙Н₀, (3.4.2)

где α – коэффициент заполнения площади (для легковых автомобилей α = 0,78…0,8; для грузовых автомобилей и автобусов α = 0,79…0,9). Большие значения α относятся к более тяжелым автомобилям;

В₀ и Н₀ – соответственно габаритные ширина и высота автомобиля, м.

Ниже приведены произведения В₀∙Н₀ (м²) современных автомобилей различных типов.

Легковые автомобили:

- особо малого класса 1,4…….1,9

- малого класса 1,6…….2,1

- среднего класса 1,9…….2,3

- большого класса 2,2……21,6

Автобусы 3,0……..7,5

Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:

- 0,5…2,0 4,2….5,7

- 2,1….5,0 5,2….7,5

- 5,1…..15,0 6,9….9,0

свыше 15 9,0….15

Значения коэффициента сопротивления воздуха k_в ( ) для автомобилей различных типов приведены ниже.

- гоночные автомобили 0,13……..0,15

- легковые автомобили 0,16……..0,35

- автобусы 0,24…… .0,4

- грузовые автомобили 0,5 ……..0,7

Примерные значения к.п.д. трансмиссии:

- легковые автомобили h_тр = 0,92;

- грузовые двухосные с одинарной главной передачей . .h_тр = 0,9;

- грузовые двухосные с двойной главной передачей . . . .h_тр = 0,88;

- грузовые трехосные с двумя ведущими мостами . . . . . h_тр = 0,86;

- автобусы двухосные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . h_тр = 0,9;

- автобусы трехосные с двумя ведущими мостами . . . . . h_тр = 0,86;

- полноприводные легковые автомобили . . . . . . . . . . . . . h_тр = 0,86;

- полноприводные грузовые автомобили и автобусы . . . h_тр = 0,82.

Часть мощности двигателя затрачивается на привод приборов и механизмов, а также неизбежны потери мощности следствие установки системы впуска и выпуска и несоответствия условий работы двигателя на автомобиле стендовым условиям. Перечисленные потери учитываются введением в расчет коэффициента k_с. Коэффициент k_с зависит от типа двигателя и типа автотранспортного средства. В настоящем проекте при расчетах указанные виды потерь мощности двигателя не учитывают.

Максимальная мощность двигателя определяется по формуле

, (3.4.3)

где N_max – максимальная мощность двигателя, кВт;

а,b и с – коэффициенты, зависящие от типа двигателя;

n_e – значения частоты вращения коленчатого вала, об/мин;

n_N - частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности (для бензиновых двигателей легковых автомобилей n_N = 4500 – 6000; для бензиновых двигателей грузовых автомобилей и автобусов n_N = 3200 –4000; для дизельных двигателей легковых автомобилей n_N = 3600 –4500; для дизельных двигателей грузовых автомобилей и автобусов n_N = 2100 –2800) об/мин.

Значения коэффициентов а,b и с можно определить по следующим формулам

, (3.4.4)

, (3.4.5)

, (3.4.6)

где К_M – коэффициент приспосабливаемости двигателя по крутящему моменту коленчатого вала;

К_n – коэффициент приспосабливаемости двигателя по частоте вращения коленчатого вала.

Для бензиновых двигателей К_M = 1,1…1,35, К_n = 1,5…2,5; для дизельных двигателей К_M = 1,1…1,15, К _n= 1,45…2,1.

При определении максимальной мощности двигателя по формуле (3.4.3) принимают следующие отношения n_e/n_N :

-для бензиновых двигателей без ограничителя частоты вращения коленчатого вала (легковые автомобили и автомобили, сконструированные на их базе) n_e/n_N = 1,2;

-для бензиновых двигателей с ограничителем частоты вращения коленчатого вала n_e/n_N = 1,0;

-для дизельных двигателей n_e/n_N = 1,0;

Решение о том, применять ли ограничитель частоты вращения коленчатого вала бензинового двигателя легкового автомобиля или нет, принимается самостоятельно, если это не оговорено в задании на курсовой проект.

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает внешняя скоростная характеристика, представляющая собой зависимость эффективных мощности N_e и момента M_e от частоты вращения коленчатого вала n_e при установившемся режиме работы и максимальной подаче топлива. Важнейшими параметрами внешней скоростной характеристики являются максимальная эффективная мощность N_max; максимальный крутящий момент М_max; крутящий момент при максимальной мощности М_N; максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя n_max; частоты вращения коленчатого вала при максимальной мощности n_N и при максимальном моменте n_M, коэффициенты приспосабливаемости двигателя по крутящему моменту коленчатого вала k_M и частоте вращения коленчатого вала k_об.

Эффективная мощность двигателя определяется по формуле

. (3.4.7)

При определении значений эффективной мощности по формуле (3.4.7) отношения n_е / n_N принимают равными:

- для бензиновых двигателей без ограничителя числа оборотов (легковые автомобили и автомобили, сконструированные на их базе) – от 0,2 до 1,2 с шагом 0,2;

- для бензиновых двигателей с ограничителем числа оборотов (грузовые автомобили и автобусы) и дизельных двигателей – от 0,2 до 1,0 с шагом 0,2.

Соответствующее значение эффективного момента определяют по формуле

М_е = 9550 .(3.4.8)

Значения М_е определяют для каждого значения N_e и соответствующего ему значения n_е .

n_е = 0,2∙n_N ; 0,4∙n_N и т.д. до 1,2∙n_N или до 1,0∙n_N в зависимости от типа двигателя соответственно определению значений эффективной мощности по формуле (3.4.7).

Определив по формулам (3.4.7) и (3.4.8) значения N_е и M_е, и значения n_е , их вносят в таблицу 3.4.1.

Таблица 3.4.1 – Параметры скоростной характеристики двигателя

ne/nN		0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
nе	об/мин
Ne	кВт
Ме	Н∙м

По данным таблицы 3.4.1 строят график скоростной характеристики двигателя (рис. 3.4.1).

Рис. 3.4.1 Скоростная характеристика двигателя

4.5 Расчет основных параметров агрегатов трансмиссии, подвески и механизмов, обеспечивающих безопасность движения

4.5.1 Сцепление

Основными параметрами фрикционных сцеплений являются: наружный D и внутренний d диаметры фрикционных накладок ведомых дисков; коэффициент запаса сцепления β; нажимное усилие пружин Р_Н; расчетный коэффициент трения сцепления μ; число нажимных пружин; давление на фрикционные накладки q и число ведущих дисков.

Указанные параметры должны соответствовать требованиям ГОСТа на основные параметры сухих фрикционных сцеплений.

Наружный и внутренний диаметры фрикционных накладок зависят от величины максимального крутящего момента коленчатого вала двигателя М_max и определяются по следующим формулам

, м (3.5.1)

Если величина максимального крутящего момента коленчатого вала двигателя превышает 600 Н∙м, то рекомендуется применять двухдисковое сцепление. В этом случае в формулу (4.5.1) подставляют значение 0,5 М_max.

d = 0.6D, м (3.5.2)

Диаметры фрикционных накладок ведомых дисков определенных по формулам (4.5.1) и (4.5.2) уточняют, пользуясь стандартными их значениями (см. табл. 4.5.1.)

Таблица 3.5.1 – Размеры фрикционных накладок

Диаметры, мм.	Толщина накладки δ, мм
D	d
	100, 120, 125	2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5.
	120, 130, 140
	140, 150, 160
	160,180
	155, 180
	165, 170, 200	3,5; 4,0; 4,5; 6.
	185, 200, 220, 230
	185, 195, 210	4,0; 4,5; 4,7; 5,0; 6,0
	195, 200, 210
	200, 220, 230
	220, 240,280
	220, 240,280	4,0; 4,5; 5,0; 6,0

Коэффициент запаса сцепления β – это отношение статического момента трения М_с к максимальному крутящему моменту двигателя.

. (3.5.3)

Значение коэффициента β выбирают с учетом неизбежного изменения (уменьшения) коэффициента трения накладок в процессе эксплуатации, усадки нажимных пружин, числа ведомых дисков. Уменьшение β составляет вследствие усадки пружин 8…10%; вследствие износа накладок 15%. Суммарное уменьшение составляет 23…25%. Ниже приведены средние значения коэффициента запаса сцепления β для автомобилей различных типов.

Легковые автомобили . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,2……1,75

Грузовые автомобили . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5……2,2

Автомобили повышенной и высокой проходимости . . . .1,8……2,2

Нажимное усилие пружин

, (3.5.4)

где Р_н – нажимное усилие пружин, Н;

М_max – максимальный крутящий момент двигателя, Н∙м;

R_ср– средний радиус фрикционных накладок ведомого диска, м;

μ – коэффициент трения (μ 0,35);

z – число пар поверхностей трения.

R_ср=( D + d )/4.

Давление на фрикционные накладки

, (3.5.5)

где q – давление на фрикционные накладки, Па;

S_н – площадь рабочей поверхности одной фрикционной накладки, м².

Давление на фрикционные накладки должно находиться в следующих пределах q = 0,14…0,3 МПа. Для большегрузных транспортных м ашин рекомендуется q 0,2 МПа.