Проектировочный расчет трансмиссии
3. Проектировочный расчет сцепления
Определение основных параметров сцепления.
Расчетный крутящий момент, передачу которому должно обеспечить сцепление:
где: = 1,2 - коэффициент запаса сцепления, в конструкциях с периферийными пружинами принимают = 1,2 1,75
Ме max - максимальный крутящий момент двигателя.
Рассчитываем наружный диаметр фрикционных колец. Для этого зададимся некоторыми параметрами:
- числом поверхности трения i = 2;
- давлением, действующим на фрикционный диск p = 0,22 МПа, исходя из рекомендаций;
- величиной коэффициента трения пары «ведущий диск - фрикционные кольца», тр = 0,4;
- отношением внутреннего и наружного диаметров фрикционных колец = d/D = 0,7;
- коэффициент, учитывающий площадь охлаждающих канавок на диске kk = 0,9;
Наружный диаметр D вычисляют по формуле:
Рассчитываем внутренний диаметр фрикционного кольца:
Проверим ведомый диск на прочность по окружности скорости, она не должна превышать 65 70 м/с.
где: nmax = (1,1 1,3) * nN = 1,1 * 5600 = 6160 об/мин - максимальная частота вращения коленчатого вала.
69,2 м/с 70 м/с, следовательно, условие выполняется и расчет произведен верно.
Определим момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс автомобиля. При этом к вращающимся массам относят ведомые детали сцепления, трансмиссию и колеса.
Момент инерции рассчитывается по формуле:
где: ma - gполная масса автомобиля, кг;
rк - радиус ведущих колес, м;
UТР - передаточное число трансмиссии;
дн - коэффициент учета вращающихся масс при движении накатом.
Вычислим момент инерции основных движущихся частей двигателя относительно оси вращения коленчатого вала. Для этого воспользуемся аппроксимационной формулой:
- момент инерции коленчатого вала с учетом прицепных масс и шкива вентилятора:
- момент инерции маховика:
- момент инерции кожуха сцепления в сборе:
Общий момент инерции двигателя и ведущих частей сцепления приблизительно подсчитывается как:
Вычислим частоту вращения вала в начале включения сцепления по формуле:
где: = 950 - минимально устойчивая частота вращения вала двигателя, работающего без нагрузки.
Вычислим угловую скорость вала двигателя в начале включения сцепления: