Расчет сцепления

    

 

           для грузовых АТС:

    

 Дж/м; 

2.5. Тепловой расчет муфты сцепления 

                                          ,°С  

где:   - коэффициент перераспределения теплоты между деталями;

- для нажимного диска однодискового  сцепления и среднего диска  двухдискового сцепления;

      - масса детали:

    

=0.0644∙0.0233∙7000=10,5 кг

где:  - толщина диска =0,0233 м;

      - плотность детали =7000 кг/м

         .

    Тепловой  расчет проводится:

    - для однодискового сцепления  считается ведущий диск;

     

    

°С 

    

 °С 
 
 

3. Расчет ведущего диска 

     Материал для изготовления - СЧ21 и СЧ24.

     Определение  напряжений смятия элементов, соединяющих диск с маховиком: 
 
 

8

    

МПа 

    

где:  - коэффициент, учитывающий число и расположение ведущих дисков;

          - для однодискового сцепления

      - число ведущих дисков = 2;

      - число контактирующих элементов = 4;

      - площадь контакта = 690 мм²;

      - средний радиус трения =135,7 мм

     

 Мпа, (см. рис. 1). 

     Диаметр  ведущего диска       =340+2∙4=348 мм                     

где:  .

     Толщина диска          =4∙4=16 мм                                               

где:  - толщина накладок = 4 мм. 
 

    Рис.1. Схема для определения напряжения смятия 
 
 
 
 

    9

4.  Расчет рычагов выключения 

   Материал для изготовления - сталь 35 ГОСТ 1050 - 74 

Рис. 2. Схема  для расчета рычагов выключения 

     Рычаги  выключения рассчитывают на изгиб:

    

МПа 

    

 МПа

  где:   = 10307,7

= 39 и 75мм соответственно - расстояния от точки приложения силы соответственно до опасного сечения и до центра опоры

(см. рис. 2);

      - число рычагов =4;

      - момент сопротивления изгибу  в сечении А-А:

    

 мм³

                    

мм³ 

    10

где:   - осевой момент инерции относительно оси  Х, мм⁴;

    

 = мм⁴

где:  - размеры сечения А-А (см. рис. 2);

 =11 - расстояние от центра тяжести до максимально удаленной точки сечения относительно оси Х, мм;

    

 МПа. 

5.  Расчет нажимных пружин 

    В сцеплениях применяются цилиндрические, конические и тарельчатые пружины, изготавливаемые из сталей марок 65Г, 85Г. При периферийном расположении пружин их число должно быть кратным числу рычажков выключения сцепления для исключения возможности перекоса нажимного диска при выключении сцепления и составлять 6…24. При определении числа пружин обычно учитывают, что усилие, приходящееся на одну пружину, не должно превосходить для автомобилей малой и средней грузоподъемности 600 – 700 Н, а для автомобилей большой грузоподъемности – 1000 Н. 

5.1. Расчет цилиндрических пружин 

       Определение усилия одновитой  пружины 

 Н

                    

 

где:   - 10307,7

=721.54 -суммарное усилие оттяжных и отжимных пружин сцепления, Н;

      = 16 -число пружин.

     Расчет  коэффициента, учитывающего кривизну  витков: 

                                                    = 1,23                                        

где:  =6 - индекс пружины (4...12) 

11

     Расчет диаметра проволоки:

    

мм 

                    

где:   - допустимое напряжение кручения (500-550) МПа;

     Полученное значение диаметра  округляют до стандартной величины.

     Определение среднего диаметра  пружины 

                                             =28,8мм.                           

     Определение жесткости пружины

                          =0,25∙689,33/2=86,16 Н/мм  

где:   - величина износа накладок;

      =2мм - для приклепываемых накладок;

      =4 мм - толщина накладок,

     Определение числа рабочих витков

                                     =        

где:  - модуль упругости второго рода, для стали МПа;

    

= 28,8-4,8=24 мм.

     Определение полного числа витков

                                           =7,85+2=9,85 

     Определение шага пружин в  свободном состоянии

                            =                         

где:  = 0,1∙4,8=0,48 мм.

     Определение высоты полностью  сжатой пружины

                              =(9,85-0,5)∙4,8 = 45 мм                    

     Определение высоты пружины в  свободном состоянии

                              =45+7,85∙(8,3-4,8)=72,5 мм                    

     Определение длины развернутой  пружины

    

= 3,2∙28,8∙9,85=907  мм. 
 
 

12 

5.2. Расчет ведомого диска 

     Ведомый диск состоит из металлического  диска (материал - сталь 50, ГОСТ 1050-74), к которому крепятся заклепками  шлицевая ступица (материал - сталь  40Х, ГОСТ 4543-71) и фрикционные накладки (материал - НСФ, ГОСТ 1788-74).

     Определение диаметра заклепок, соединяющих диск со ступицей

    

 МПа 

                                МПа

где:   = 136мм - средний радиус трения расположения заклепок;

      = 1 - число дисков;

      = 24 - число заклепок;

       = 6 - диаметр заклепок, мм;

    

 МПа; 

    

 МПа

      

      - коэффициент приспосабливаемости двигателя

    

,=3,6

где:   = 402

=110,3 - максимальный момент, соответствующий максимальной мощности (см. ВСХ);

      =16 - толщина диска, мм;

    

= 2,35 мм;

    

=  0,3 мм. 

    13

      Из двух значений  и выбирается большее и округляется до стандартной величины. 

5.3. Расчет шлицевого соединения 

    Ступицу ведомого диска устанавливают на шлицевом конце первичного вала с сопряжением, необходимым для свободного его перемещения на валу.

    Так как соединение в муфте сцепления  принято применять только прямозубое с центрированием по диаметру шлицевой втулки, выбираем по ГОСТ 1139-80 шлицевое соединение: 

    

    10×30×40×5 

    Для нормальных условий работы длина  ступицы равна наружному диаметру шлицев ведущего вала, а для тяжелых условий - примерно 1,4 от наружного диаметра.

Расчет  проводим на срез и на смятие. 

5.4.Расчет рабочих поверхностей смятия 

    - средний диаметр шлицевого соединения

    

= 0,5∙(28,8+4,8) = 16,8 мм;

    - рабочая высота шлицев

    

=0,5∙(28,8-4,8) – 1-1 = 10 мм 

    

Рис.3. Схема  шлицевого соединения 

    14

где:   - высота фаски на шлицах вала, мм;

      - высота фаски на шлицах  втулки, мм;

      ;

    - удельный суммарный статический  момент площади рабочих поверхностей соединения относительно вала

                                    = 0,5∙16,8∙10∙10 = 840 мм  

    -  среднее давление смятия

                                МПа

    - максимальное давление смятия

                         =           МПа;   [1, c.138]       (42)