1. Расчёт сцепления
Статический момент трения сцепления определяют по формуле
, (1.1)
где Мс - статический момент трения сцепления, Нм;
- коэффициент запаса сцепления.
Значение коэффициента запаса сцепления выбирается по таблице 2.1
Таблица 1.1- Коэффициент запаса сцепления.
Memax, Hм |
100 - 250 |
250 - 600 |
700 - 1800 |
|
1,75 |
2,2 |
2,5 |
Средний радиус дисков определяют по формуле:
(1.2)
где Rс - средний радиус дисков, м;
Rн, Rв - соответственно, наружный и внутренний радиус фрикционных накладок, м.
Ориентировочно средний радиус дисков можно определить следующим образом. Наружный радиус дисков определяют по формуле
(1.3)
где Rн - наружный радиус дисков, см;
Меmax- максимальный крутящий момент двигателя, кгсм;
А - коэффициент.
Коэффициент выбирается в зависимости от вида транспортного средства:
Для легковых автомобилей - А=4,7;
см;
При этом внутренний радиус фрикционных накладок:
, (1.4)
где Rв - внутренний радиус дисков, м.
см;
м;
Рассчитанные величины необходимо привести в соответствие с требованиями ГОСТ 12238 - 76 (табл. 2.2)
Таблица 1.2 - Диаметры фрикционных накладок.
D, мм |
180 |
200 |
215 |
240 |
250 |
280 |
300 |
|
d, мм |
100, 120, 125 |
120, 130, 140 |
140, 150, 160 |
160, 180 |
155, 180 |
165, 180, 200 |
165,175, 200 |
|
D, мм |
325 |
340 |
350 |
380 |
400 |
420 |
||
d, мм |
185, 200, 220, 230 |
185, 195, 210 |
195, 200, 210, 240, 290 |
200, 220, 230 |
220, 240, 280 |
220, 240, 280 |
Диаметры фрикционных накладок:
В соответствии с ГОСТ принимаем D=215мм, d=150мм.
Нажимное усилие пружин рассчитывают по формуле:
(1.5)
где Р - нажимное усилие пружин, Н;
i - число пар трения.
Число пар трения для однодисковых сцеплений - i= 2;
Расчетный коэффициент трения - = 0,25;
Н
Нажимное усилие диафрагменной пружины определяют по формуле
, (1.6)
PУ=
где Е - модуль упругости первого рода, Па;
- толщина диафрагменной пружины, 0,002 м;
l1 - перемещение пружины в месте приложения силы, действующей со стороны ведомого диска, 0,002 м;
k1, k2 - коэффициенты;
h - высота сплошного кольца диафрагменной пружины, м;
- коэффициент Пуассона, 0,3 м/м.
De- наружный диаметр сплошного кольца диафрагменной пружины, 0,215 м.
Рис 1. Расчетная схема диафрагменной пружины.
Модуль упругости 1-го рода - Е= 2·105 МПа [4].
Толщина диафрагменной пружины - = 2,0 мм [4].
Перемещение пружины в месте приложения силы -
l1= 2,0 мм [2].
Коэффициенты определяют по формуле
, (1.7)
k1=0,14/0,215=0,65
где Da- внутренний диаметр сплошного кольца диафрагменной пружины, м.
Так как в расчетах можно принять наружный диаметр сплошного кольца диафрагменной пружины равным наружному диаметру дисков сцепления, то из рекомендуемого соотношения 5 можно найти наружный диаметр сплошного кольца.
Da=De/1,5=0,215/1,5=0,14 м.
, (1.8)
k2=0,1775/0,215=0,82
где Dc- средний диаметр сплошного кольца диафрагменной пружины, м.
Средний диаметр сплошного кольца диафрагменной пружины можно приближенно вычислить по формуле
, м, (1.9)
Dc=(0,215+0,14)/2=0,1775 м.
Усилие при выключении отличается от нажимного усилия передаточным числом диафрагменной пружины:
, (1.10)
PУmax= 2248,05*=921,33
Di- внутренний диаметр лепестков диафрагменной пружины, м.
Внутренний диаметр лепестков диафрагменной пружины можно определить из рекомендованного соотношения 4:
.
Di=De/3=0,215/2,5=0,086м.
Высоту сплошного кольца диафрагменной пружины можно найти, задаваясь значением из рекомендованного соотношения 4:
.
h=д*2,0=0,002*2=0,004 м.
Отношение высоты сплошного кольца диафрагменной пружины к ее толщине определяет нелинейность пружины. При на характеристике пружины имеется большая область с постоянной осевой силой; при возможно "выворачивание" пружины.
Давление на фрикционные накладки рассчитывают по формуле:
, (1.11)
где Р0 - давление на фрикционные накладки, МПа;
F- площадь поверхности одной стороны фрикционной накладки, мм2.
, МПа;
Допустимые давления на фрикционные накладки - [P0]= 0,15 - 0,25 МПа.
Удельную работу буксования сцепления рассчитывают по формуле:
, Дж/см2 (1.12)
Где
Lб- работа буксования, Дж;
F - площадь поверхности одной стороны фрикционной накладки, м2.
Работу буксования определяют по формуле:
, Дж; (1.13)
где Ja- момент инерции приведенного к коленчатому валу двигателя маховика, заменяющего поступательно движущуюся массу автомобиля, кгм2;
е - угловая скорость коленчатого вала, рад/с;
М- момент сопротивления движению автомобиля, приведенный к коленчатому валу двигателя, Нм;
Момент инерции условного маховика, заменяющего собой поступательно движущуюся массу автомобиля, рассчитывают по формуле:
, (1.14)
где Jа - момент инерции условного маховика, кгм2;
Jм- момент инерции маховика двигателя, кгм2;
Jм = 0,13
Jв- момент инерции условного маховика, приведенного к ведущему валу коробки передач, кгм2;
Момент инерции условного маховика, приведенного к ведущему валу коробки передач, рассчитывают по формуле:
, кгм2; (1.15)
где Ма - полная масса автомобиля, кг;
rк - радиус качения колеса, м;
i0 - передаточное число главной передачи;
i1- передаточное число первой ступени коробки передач.
кгм2;
кгм2;
Угловая скорость коленчатого вала двигателя для автомобилей с бензиновым двигателем определяют по формуле:
, рад/с; (1.16)
где е - угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с;
м - угловая скорость при максимальном крутящем моменте, рад/с;
Угловая скорость коленчатого вала двигателя определяют по формуле:
, (1.17)
где n - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.
, рад/с;
, рад/с;
Момент сопротивления движению автомобиля, приведенный к коленчатому валу двигателя, рассчитывают при допущении о равенстве радиусов качения всех колес автомобиля по формуле
, Нм; (1.18)
где g - ускорение свободного падения, кг/мс2;
тр - КПД трансмиссии.
=0,02.
, Нм;
,Дж;
,Дж /см2;
Допустимая удельная работа буксования:
для легковых автомобилей - [qб]= 50 - 70 Дж/см2;
Нагрев ведущего диска при одном трогании с места рассчитывают по формуле:
(1.19)
гдеТ - нагрев ведущего диска, С;
- доля теплоты, поглощаемая диском;
Mд- масса нажимного диска, кг;
Сд- удельная теплоемкость стали, 481,5 Дж/кгград;
сст = 7700кг/м3;
Доля теплоты, поглощаемая диском:
для ведущего диска однодискового сцепления и среднего диска двухдискового - = 0,5;
, кг;
Радиальные размеры дисков выбираются, исходя из размеров фрикционных накладок. Толщина дисков предварительно принимается в зависимости от наружного диаметра накладок и затем уточняется по результатам теплового расчета сцепления:
, м;(1.20)
где Sд - толщина дисков, м.
м;
кг;
,С
Допустимый нагрев нажимного диска - [Т] = 10 - 15 С.
- 1. Расчёт сцепления
- 2. Расчёт привода сцепления
- 3. Расчёт коробки передач
- 3.1 Определение основных параметров коробки передач
- 3.2 Расчёт зубчатых колёс коробки передач на прочность
- 3.3 Расчёт синхронизаторов
- 4. Расчёт карданной передачи
- 4.1 Расчёт карданного вала
- 4.2 Расчёт крестовины карданного шарнира
- 4.3 Расчет вилки карданного шарнира
- 4.4 Расчет подшипников карданного шарнира
- 5. Расчёт главных передач
- 5.1 Расчет гипоидной главной передачи
- 6. Расчёт дифференциала
- 7. Расчёт полуосей
- Список используемой литературы
- Расчет ускорений автомобиля
- 95. Стойки. Принципы расчета и конструирования.
- 3. Расчет и конструирование соединений металлических
- «Техническое конструирование» конспект лекций
- Конструирование и расчет дорожных одежд.
- Тяговый расчет автомобиля.
- Тяговый расчет автомобиля
- 7 Расчет и конструирование подвесок автомобилей