Расчет сцепления автомобиля МАЗ-437040 с двигателем ММЗ-Д-245.30Е2

курсовая работа

Часть 2. Расчет параметров пружин сцепления

накладка сцепление трение педаль

Согласно техническим данным завода-изготовителя в конструкции сцепления автомобиля МАЗ-437040 применяется диафрагменная пружина. Поэтому все вычисления будем проводить в соответствии с методикой расчёта тарельчатых (диафрагменных) пружин [6].

Ход расчёта.

Исходные данные: Рном=10 кН; i=1; D1=325 мм; d1=185 мм.

1. Сила, создаваемая пружиной при включенном положении сцепления,

Р1=Рном+Р0, (2.1.1)

где Р0 - суммарная сила отжимных пружин сцепления; можно принять Р0 = (0,05…0,08)Рном.

Р0 = 0,65·Рном.

Р1 = Рном+0,65·Рном = 10+0,65·Рном = 10,65 кН.

2. Рабочий ход hp пружины

Hp=(2Дн+щ)i, (2.2.1)

где Дн - зазор для новых накладок между поверхностями трения при полностью выключенном сцеплении, Дн=0,75…1,0 мм;

щ - осевая деформация ведомого диска, равная 1…1,5 мм.

hp=(2·0,85+1,25)·1=2,95 мм.

3. Ход пружины h0, соответствующий допустимому суммарному линейному износу фрикционных пар. Обычно принимают равным 4…8 мм.

Примем h0=6 мм.

4. В существующих конструкциях диафрагменных пружин имеют место следующие соотношения: D ? 2,5d; D = (1,15…1,5)d; H = (1,6…2,2)д; D = (75…100)д; б = 10…150; n = 8…20 [5]- число лепестков пружины.

Рассчитываем параметры пружины. Для этого принимаем наружный диаметр пружины равным наружному диаметру фрикционных накладок

D = Dн = 325 мм, тогда

д = D / (75…100) = 325 / (75…100) = 3,25…4,3 = 4 мм;

H = (1,6…2,2)д = (1,6…2,2) 4 = 6,4…8,8 = 8 мм;

? = 13;

d = D / (1,15…1,5) = 325 / (1,15…1,5) = 283…217 = 250 мм;

d ? D / 2,5 = 325 / 2,5 ? 130 мм.

5. Выбрав размеры пружины в указанных пределах, рассчитаем и построим характеристику пружины, т.е. зависимость силы Р, действующей на нажимной диск, от перемещения л этого диска:

, (2.5.1)

где Е = 2·105 МПа;

м = 0,26;

k1 = d/D;

k2 = Dc/D;

Dc - геометрическое место точек, относительно которых происходит поворот поперечного сечения пружин, Dc ? d+(D-d)/5.

k1 = 250/325=0,769;

Dc = 250+(325-250)/5 = 265 мм

k2 = 250/325 = 0,815.

Рисунок 2. Зависимость нажимного усилия от деформации пружины

Значения силы Р при различных л занесены в таблицу :

Таблица 4 - Значение силы Р в зависимости от деформации л

л, мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Р, кН

8,61

13,92

16,51

17,03

16,06

14,24

12,18

10,48

9,76

10,64

13,73

6. Вычисляем вспомогательные величины:

(2.6.1)

.

(2.6.2)

.

7. Вычисляем напряжение в сечении основания лепестка:

(2.7.1)

где Рmax - максимальная сила Р.

Рmax = 17,025 кН.

Полученное напряжение МПа меньше допускаемого напряжения в диафрагменных пружинах , которое составляет = 700-800МПа для материалов, из которых изготавливают пружины(сталь 65Г, 85Г, 60С2), следовательно, данная пружина работоспособна.

Часть 3. Расчет привода сцепления [6]

На автомобиле МАЗ-437040 установлено сцепление с гидравлическим приводом.

Ход расчёта.

1. Определяем ход нажимного диска при выключении сцепления hр, мм.

hр = (2Дн + щ) zд = (2 ЃE 0,85 + 1,25) ЃE 1 = 2,95 мм

где, Дн = 0,85мм - необходимый зазор для новых накладок между поверхностями трения при полностью выключенном сцеплении;

щ = 1,25 мм - осевая деформация ведомого диска.

2. Задаем величину зазора между концами рычагов сцепления и подшипником выключения сцепления , мм.

=2…4 мм.

Примем = 3 мм.

3. Определяем передаточное число привода uпр и ход педали Sп, мм.

(3.3.1)

где a1, a2, b1, b2, c1, c2 - геометрические размеры привода сцепления, мм;

d1 - диаметр главного цилиндра сцепления, мм;

d2 - диаметр рабочего цилиндра сцепления, мм;

(обычно d2/d1 ? 1,0).

(3.3.2)

мм.

Согласно ГОСТ 21398-75 допускаемый ход педали при выключении сцепления для грузового автомобилей должен находиться в пределах 150-180 мм. Полученный ход педали не превышает допускаемое значение.

4. Определяем максимальное усилие на педаль Рп мах, Н.

, (3.4.1)

где Рмах - максимальная сила, действующая на нажимной диск, Н;

- КПД привода, примем = 0,9.

Н.

По ГОСТ Р 52280-2004 допускаемое усилие на педаль при выключении сцепления [Рп] = 147 Н - для легковых и грузовых автомобилей с усилителем и [Рп] = 245 Н - для грузовых автомобилей без усилителя. Если Рп мах > [Pп], необходимо ставить усилитель.

5. Определяем параметры пневмоусилителя

5.1. Вычисляем необходимую силу на штоке пневмоусилителя Рш, Н.

(3.5.1)

где - КПД механизма сцепления, примем =0,9.

.

5.2. Определяем максимальную допустимую силу, передаваемую на шток через гидросистему [PГ], Н.

; (3.5.2)

В данном случае РГ = 147 Н.

.

5.3. Рассчитываем максимальную необходимую силу, развиваемую в цилиндре пневмоусилителя и передаваемую на шток РЦ max, Н.

, (3.5.3)

где Рвоз - максимальная сила, развиваемая пружиной возврата пневмоусилителя, Н.

.

5.3. Определяем диаметр цилиндра пневмоусилителя d3, мм.

, (3.5.4)

где рw- давление в ресивере (обычно рw = 0,65…0,75 МПа).

.

Проектный расчёт элементов сцепления на базе автомобиля-прототипа МАЗ-437040 с дизельным двигателем ММЗ-Д-245.30Е2 завершён. Сведём все наиболее характерные параметры в таблицу.

Таблица 5. - Параметры элементов сцепления

Наименование величины

Обозначение

Значение

Единица измерения

Диаметры фрикционных накладок

325

мм

185

Суммарная сила сжатия всех накладок

10

Н

Передаточное число гидропривода

38,4

-

Длина хода педали сцепления

170

мм

Диаметр цилиндра пневмоусилителя

41

мм

Делись добром ;)