Пример расчета. Произвести расчет сцепления
Произвести расчет сцепления. Определить коэффициент запаса сцепления, прогибы нажимной пружины, удельное давление накладок, работу буксования сцепления при трогании, напряжение нажимных пружин при включенном сцеплении с изношенными накладками. Модуль упругости материала пружин E — 2 *105 МПа. Построить графики давлений и перемещений нажимной пружины. Дано Максимальный крутящий момент двигателя Mdmax — 280 Нм, наружный радиус обшивки R1 —118 мм, длины нажимной пружины: в свободном состоянии L — 67 мм, при включенном сцеплении L — 46 мм, при выключенном сцеплении L2 — 36 мм, сила давления пружины при включенном сцеплении Q — 290 Н, количество рабочих витков m — 8, диаметр сечения проволоки пружины d — 3, 2 мм, радиус пружины r —10 мм, вес нажимного диска q — 30 Н, вес автомобиля G — 58000 Н, радиус ведущего колеса rk — 395 мм, передаточные числа: первой передачи i1 — 5, 3, главной передачи 1гл — 6, 6. Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя n — 800 об/мин, число внутренних дисков Zx — 2, КПД отводки сцепления nc — 0, 95, ускорение автомобиля при трогании nc — 0, 95, коэффициент сопротивления качению f — 0, 018, коэффициент трения обшивок /I — 0, 35, износ обшивок X — 2 мм, внутренний радиус обшивки R2 — 0, 7Rj, количество нажимных пружин Z2 —12, КПД трансмиссии цтр — 0, 85. Расчет 1. Определение оценки качества работы сцепления.
Коэффициентом запаса равен
_ R + R2 = R 1 + 0, 7 = 2 2
2. Определим работу буксования и удельное давление накладок
L- = M (w -w )
букс у4 д с + ^J W-w)2 = 8915, 6 Дж. 2 ас д с
где wd = 1, 5wd = 1.5 pn/30 = 125, 6 хх При трогания с места wc = 0. Момент сопротивления движению
M =Gyl_ = 58000х 0.018 х О.395 = 5, 3 х 6, 6 х 0, 85 Принимая коэффициент пропорциональности к равным к = 20, время начала первого этапа t, = MV = 1k = 0, 619 1 к 20 Момент инерции автомобиля Grk 58000 х 0, 3952 J ==------------------------- '------ 7 = 0, 7 ас gi2 9.81х (5, 3 х 6, 6)2 TP Время окончания рабочего процесса равно
2Jас(Wd ~Wc) _ /2х0, 7х125, 6 с 3. Расчет цилиндрической нажимной пружины (рис. 2.4). Работа нажимной пружины характеризуется величиной деформации, изменением силы и напряжениями. Определим значения величин смещения А, силы Q и касательных напряжений т при разных положениях пружины (рис.2.14). Л1 — L -L — 6, 7 -4, 6 — 2, 1см Q — 2, 1х(3, 2х 10-)4х0.8х106 х — 340 64r m 64х(10х10-1)3 хГ 16Qr 16 х 340, 4 х1 т — —Ц- —-------- ^^ — 5, 3932 МПа 1 nd3 п х 0, 323 2. При выключенном сцеплении Л 2 — L - L2 — 6, 7 - 3, 6 — 3, 1 см, Q, — Л^ — 3-'х(3-2х10" )4хQ8х10' х9, 81 — 512, 78Н 64r m 64 х (10 х10)3 х 8 16Q2r _ 16х51, 278х 1 т2 —— ' — 7, 969 МПа 2 Kd3 пх 0, 323 3. При включенном сцеплении с обшивками, имеющими износ, выпрямление пружины за счет износа каждой обшивки по толщине на износ обшивки X равно Л5 — 2zX — 2*2*0, 2 — 0, 8 см. Тогда Л3 —Л1 -Л5 — 2, 1 -0, 8 —1, 3 см, — Л^ — 1, 3 х (3, 2 х10-1)4 х 0, 8 х*106 — 215Н Q3 64r 3m 64 х (10 х10-1)3 х 8 , 16Q3r 16 х 21, 5 х1 т3 ——Ц- —----- — 3, 1416 МПа 3 nd3 пх 0, 323 На рис 2.15 представлен график работы пружины. По этому графику определяется работа, затрачиваемая водителем на включение сцепления W—(А -L2)z-I 2 По
где По - КПД механизма включения сцепления (механический 0.8...0.85, гидравлический - 0.95).
W = 34, 7 + 51, 78 (4, 6 - 3, 6) х10-2 х12
Контрольные вопросы 1. Сформулируйте основные требования, предъявляемые к фрикционным сцеплениям? 2. Дайте классификацию фрикционных сцеплений. Покажите основные особенности различных типов фрикционных сцеплений? 3. Дайте характеристику основных нажимных пружин, применяемых в фрикционных сцеплениях? 4. Поясните графически сущность рабочего процесса фрикционного сцепления? 5. Какие допущения принимаются при рассмотрения рабочего процесса? 6. Какие основные этапы рабочего процесса? 7. Какими параметрами определяется нагрев элементов фрикционного сцепления? 8. Какими параметрами определяется износ фрикционного сцепления? 9. Из какого материала изготавливаются ведущие диски сцепления? 10. Из какого материала изготавливаются пружины? 11. Проиллюстрируйте графически упругие характеристики различных типов пружин. 12. Какие параметры влияют на работу буксования сцепления? 13. Запишите выражение для передаточного числа механического привода сцепления? 14. Запишите выражение для передаточного числа гидравлического привода сцепления?
|
