Определение прижимного усилия на нажимной диск сцепления

 

                                                   (5.2)

Коэффициент трения в сцеплении принимается равным =0,25…0.3.

       Радиус приложения равнодействующей сил трения вычисляется по формулам:

 

приближенно             

 

точно                                                                      (5.3)   

 

       где: D и d - соответственно наружный и внутренний диаметры диска, R и r - наружный и внутренний радиусы диска.

       В однодисковом сцеплении i=2, в двухдисковом i=4.

       Значения D и d для некоторых сцеплений приведены в табл.5.1.

 

Таблица 5.1

 

Марка автомобиля	D, мм	d, мм	Марка автомобиля	D, мм	d, мм
ЗАЗ - 968	190	130	ГАЗ - 53	300	164
М - 412	184	127	ЗИЛ - 130	342	186
ВАЗ - 2101	200	142	МАЗ - 500	400	220
ГАЗ - 24	225	150	КамАЗ	350	200

           

Число z периферийно расположенных пружин сцепления кратно числу включающих рычажков и зависит от диаметра ведомого диска - D мм.:

           

              при D = 180-250 число пружин…….z = 6,

                   при D = 250-280..................................z = 9,

                   при D = 280-380..................................z = 12 - 16,

                   при D = 380..........................................z = 16 - 24 и более.

       При большом числе пружин они могут располагаться по двум окружностям (МАЗ) или быть сдвоенными (ГАЗ-24).

       Удельное давление от пружин на ведомые диски определяется по формуле:

 .                                                (5.4)

В выполненных конструкциях сцеплений Р₀= 0,15-0,25 МПа.

Подбор и расчет пружин

 

       Усилие, создаваемое одной пружиной

                                                                                      (5.5)                                                                                                                  

а напряжение кручения в цилиндрической пружине

 

 

                                (5.6)

 

где: Dср и dп - соответственно средний диаметр витка пружины и диаметр проволоки.

       Связь усилия пружины с ее деформацией f определяется по формуле:

 

                                       (5.7)                           

где: f - деформация;

 G - модуль упругости (8 - 9) 104 МПа;

 nр - число рабочих витков (полное число витков nп = (1,2-2)+nр.

По формуле 5.5 строится график характеристики пружины P1 = F(f). Коэффициент жесткости пружин современных сцеплений С = P1/f = 15,0-45,0 кН/м.

 

Подбор двойных пружин

При проектировании сцепления размеры сдвоенных пружин следует подбирать из условия получения одинакового напряжения в пружинах при одинаковой их деформации.

 

                                     (5.8)

Исходя из этого, соотношение параметров наружной и внутренней пружин должно быть

                                    (5.9)

Задаваясь конструктивно значениями D1 и D2 и варьируя значения nр1, nр2, d1 и d2, подбираются параметры двойной пружины, учитывая при этом, что должно сохраняться условие 5.6. Расчет диафрагменной пружины можно выполнить по методике, изложенной в литературе [5]. Если известны размеры пружины, приведенные на рис. 5.1,a, определяют отношения D/d и f/. Затем следует воспользоваться графиком на рис. 5.1,б и определить значение (D2max), как это показано стрелками. Полученные числовые значения D2max делят на D2 (см2) и получают напряжение в пружине max. Значения полученных напряжений должны быть меньше допускаемых (1400-1600) МПа.

 

       Рис.5.1. К расчету диафрагменной пружины на прочность

 

Пружины демпфера сцепления

       Пружины демпфера являются элементом упругой системы трансмиссии, и подбор их связан с решением сложной задачи колебаний трансмиссии, которая не рассматривается в данном курсе. Поэтому в курсовом проекте можно ограничиться либо проверочным расчетом, либо приближенным подбором на основе данных по существующим конструкциям.

       Данные по выполненным конструкциям:

- число пружин - 6-8;

- диаметр проволоки-  3-4 мм;

- средний диаметр витка – 15-18 мм;

- полное число витков – 5-6;

- жесткость пружин – 10-30 кгс/мм;

- момент трения фрикционных элементов демпфера - 2.-10 кгсм.

       Момент предварительной затяжки пружин должен составлять 15-20% от максимального крутящего момента двигателя Memax.

 

                        (5.10)

       Максимальное напряжение пружин демпфера необходимо рассчитывать, исходя из максимального момента, передаваемого демпфером сцепления.

 

                              (5.11)

где: m - число ведомых дисков сцепления.

       Усилие, сжимающее одну пружину демпфера,

 

                                          (5.12)

где: R - радиус приложения усилия к пружине;

z - число пружин.

Принимая во внимание большую жесткость пружин демпфера, напряже­ние необходимо вычислять по формуле, учитывающей форму сечения, кривизну витка и влияние поперечной силы.

                                                (5.13)

где:              

       Допускаемое напряжение

 

                              [max] = 700-900 МПа.