Сцепление легкового автомобиля

курсовая работа

3. Выбор основных параметров

Основные размеры и параметры сцепления: наружный и внутренний диаметры фрикционных накладок ведомых дисков; число ведомых дисков ; коэффициент запаса сцепления ; нажимное усилие пружины ; расчетный коэффициент трения ; число и жесткость нажимных пружин; удельная нагрузка на фрикционные накладки.

При проектировании сцепления в первую очередь выбирают по ГОСТ 12238--76 число ведомых дисков и размеры фрикционных накладок (наружный, внутренний диаметры и толщину) в зависимости от максимального момента двигателя .

Так как автомобиль БМВ-525i имеет то принимается .

Наружный диаметр фрикционной накладок ведомого диска

Внутренний диаметр фрикционной накладки ведомого диска

Толщина фрикционных накладок

Затем задаются коэффициентом запаса сцепления, равным отношению момента трения сцепления к максимальному моменту двигателя

откуда

Значение выбирается с учетом неизбежного изменения (уменьшения) коэффициента трения накладок при эксплуатации, усадки нажимных пружин, наличия возможности регулировки нажимного усилия, числа ведомых дисков. Из-за усадки пружин уменьшение составляет , изнашивания накладок --, суммарное падение составляет . Средние значения для легковых автомобилей -- . Принимается . Тогда

Нажимное усилие определяется исходя из момента трения , выраженного через параметры сцепления. Момент трения на поверхности диска (рис. 12) определяется по формуле

где -- полная тангенциальная сила трения;

-- радиус трения, эквивалентный плечу приложения силы , которая равна сумме всех элементарных сил трения.

Элементарные сила и момент трения:

где -- элементарная нормальная сила, действующая на элементарную площадку , которая расположена на радиусе :

Схема для определения момента трения сцепления

Таким образом

и

Тогда радиус трения будет определяться по формуле

Отсюда следует, что при постоянном значении радиус трения зависит от закона распределения нагрузки. Для металлических пар трения, а также пар металл -- металлокерамика установлено, что изнашивание поверхностей трения происходит равномерно. Можно считать, что скорость изнашивания пропорциональна произведению удельной нагрузки на относительную скорость скольжения поверхностей трения :

где -- коэффициент пропорциональности.

При равномерном изнашивании нагрузка линейно уменьшается в радиальном направлении к наружной кромке диска, т. е. .

В этом случае

где -- средний радиус накладки.

Ведомые диски сцеплений автомобилей обладают существенной податливостью в осевом направлении, что обусловливает во всех точках поверхности трения. Тогда

Для легковых автомобилей отношение составляет приблизительно и

С учетом числа пар поверхностей трения для однодискового сцепления

где -- коэффициент, учитывающий уменьшение нажимного усилия , сжимающего трущиеся поверхности, вследствие трения в направляющих устройствах и шлицах ведущих и ведомых дисков. Для автомобильных сцеплений принимают . Тогда

Коэффициент трения накладок зависит от ряда факторов: материала фрикционных накладок, состояния их поверхностей, относительной скорости скольжения, удельной нагрузки, температуры. Для расчетов принимают , принимаем

Тогда

Удельная нагрузка определяется по формуле

где-- площадь рабочей поверхности одной стороны фрикционной накладки.

При наличии отверстий под заклепки значение несколько увеличивается (до 5%), но в расчетах этим можно пренебречь. Давление должно быть равно . Значение у сцеплений легковых автомобилей составляет .

Число пар трения находится по формуле

по которому определяется необходимое количество ведомых дисков сцепления:

Полученное значение должно быть не более единицы для однодисковых сцеплений. Условие соблюдается.

Ход нажимного диска должен обеспечивать полное выключение сцепления. Зазор между поверхностями трения принимают для однодисковых сцеплений 0,75...1 мм. Таким образом, ход нажимного диска у однодисковых сцеплений составляет 1,5...2 мм.

Делись добром ;)