Теорія експлуатаційних властивостей

 Н´м          (2.1)

 

Максимальна напруга пружини демпфера визначається за формулою:

         

                                                                  (2.2)

 

де n – число відомих дисків зчеплення.

Таким чином:

                                     Н´м.

 

Зусилля стискаюче одну пружину демпфера:

                                    

                                                                                    (2.3)

 

де R = 0.08 – радіус прикладання зусилля до пружини;

      z – число пружин;

 

                                                     

        Беручи до уваги велику жорсткість пружин демпфера, напругу обчислюємо за формулою, що враховує форму перетину, кривизну витка і вплив поперечної сили:

           

                                  , Мпа                         (2.4)

 

де К - коефіцієнт, що враховує форму перетину, кривизну витка і вплив поперечної сили на міцність;

 [t] = 700 ¸ 900 МПа.

,

де    ,

тоді   ,

а МПа,

таким чином, умова міцності виконується.

Для гасіння крутильних коливань служить демпферний гаситель. Пружною муфтою гасителя служать вісім рівномірно розташованих по окружності пружин. Кожна пружина разом із двома опорними пластинами міститься в отвір веденого диска й диска гасителя. Маточина веденого диска разом із приклепаними дисками гасителя й маслоотражателями може повертатися щодо веденого диска.

При включенні зчеплення зусилля від диска на маточину передається через пружини. Пружини стискуються й диск трохи зміщується щодо маточини, що забезпечує плавне включення зчеплення. Крім того, крутильні коливання гасяться тертям сталі об сталь між дисками гасителя й пластинами веденого диска зчеплення. Привод вимикання зчеплення гідравлічний.

Привод зчеплення.

Зусилля на педалі вимикання  обчислюємо з урахуванням збільшення сили натискних пружин при включенні  на 20%:

де Р_пр = 12125 Н – сила тиску пружини; u – загальне передаточне число привода; h_т=0,8 – кпд привода.

 

,

 

де u₁ й u₂ - передаточне число відповідно педального привода й механізму вимикання зчеплення.

Для механічного приводу:

 

      ,

де а = 400; b = 85; з = 110; d = 60; l = 88; f = 17,

звідки  

;   ;

,

 

тоді

 

Н.

 

На проектованому автомобілі сила тиску на педаль не повинна  перевищувати 200Н. Отже, необхідно передбачити  установку в приводі зчеплення  підсилювача. Вільний хід педалі повинен становити 35 ( 50 мм, а повний хід - не менш 180 мм.

Привод вимикання зчеплення  складається з педалі, що встановлена  на осі підшипником і через  важіль з'єднується зі штовхачем  головного циліндра, що через трубку з'єднується з робочим циліндром. Робочий циліндр через шток з'єднаний з важелем, а важіль, у свою чергу, з'єднаний з вилкою. Вилка своїми виступами охоплює муфту вимикання зчеплення.

При натисканні на педаль зчеплення  тиском рідини шток виходить із порожнини  циліндра й через важіль повертає вилку.

Вилка своїми виступами переміщає муфту разом з підшипниками в сторону выжимних важелів, які, повертаючись навколо осей вилок і стискаючи натискні пружини, відводять провідний диск від маховика й цим звільняється ведений диск - зчеплення вимикається.

При включенні зчеплення, коли педаль відпускається, деталі гідравлічного  приводу повертаються зворотними пружинами.

При правильно відрегульованому приводі зчеплення ЛАЗ-695 зазор між важелями вимикання й підшипником выжимной муфти повинен бути 3 - 4 мм.

Для видалення повітря  з гідроприводу робочий циліндр  має пропускний клапан. Для змащення осі педалі встановлений прес - маслюка. Выжимний підшипник, встановлений на муфті при експлуатації не змазують, він заповнений «вічною» змазкою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мал. 2.1 Гідравлічний привід зчеплення

 

2.3 Розрахунок  вала зчеплення

Вал зчеплення розраховується на скручування по діаметрі впадин шліцової частини. Задавши допустиме напруження крутіння G[max] = 70 Мпа, знаходимо:

 

м.

 

Перевірку шлицов на зминання проводимо по формулі:

 

, МПа

де 

– середній радіус додатка окружної сили, м;

 

h, l - висота й довжина  шліців маточини відомого диска.

 

МПа.

 

Перевірку шліців на зріз проводимо по формулі:

 

, МПа

 

де b = 8 мм - ширина шлицов маточини веденого диска, див.

 

МПа.

[s_см] = 15 ¸ 30 МПа, [t_срmax] = 5 ¸ 15 МПа

, – умова міцності виконується.

 

2.4 Розрахунок  маточини відомого диска

Напруга зминання шлицов маточини визначається по формулі:

 

, МПа

де 

, а dн = 40 мм – зовнішній діаметр шліців; dв = 30 мм – внутрішній діаметр шліців; ; l = 60 мм довжина шліців; z = 10 число шліців; a = 0,75 – коефіцієнт точності прилягання шліців; [sдив] = 15¸30 МПа – допустиме напруження зминання.

мм,

мм²,

Н,

 

тоді

 

МПа,

22,97 МПа < 30 МПа Þ

– умова виконується.

 

Напруга зрізу шліців маточини визначається по формулі:

 

,

де b = 8 мм – ширина шліців;

[t_срmax] = 5¸15 МПа – допустиме напруження зрізу.

МПа,

таким чином, 14,36 МПа < 15 МПа Þ

– умова виконується.

 

Матеріал маточини - Сталь 35, 40Х.

Матеріал відомого диска - Сталь 50, 65М.

 

2.5 Розрахунок  нажимних пружин зчеплення

Визначення зусилля, що розвиває однією пружиною:

 

Н,

де Z ( 18 - число пружин.

Н.

 

Приймаємо, що відношення діаметрів  , тоді потрібний діаметр дроту для пружин зчеплення визначимо по формулі:

 

,

 

де y - коефіцієнт концентрацій напруг, при m = 6, y = 1,25;

 

[t_пр] = 700 ¸ 900 МПа – допускає напряжение, що, крутіння.

мм.

Приймаємо значення d = 4,5 мм.

 

Визначаємо діаметр  витка пружини по відомим d й m:

                         мм.

Число робочих витків пружини:

 

  ,

де G = 104 Мпа - модуль пружності при крутінні;

с – твердість пружини, ,

де  Н

 – збільшення сил  опору пружини вимикання зчеплення;

 – 

збільшення стиску пружини при вимиканні зчеплення,

 

де i - число пар тертя;

 

Осьова деформація веденого диска

мм.

Н/мм < 50 ¸ 90 Н/мм.

.

 

2.6. Матеріали, застосовані для виготовлення основних деталей зчеплення.

Робочі пружини виготовляються зі сталі Сталь 65М. Провідний диск виготовляють із сірого чавуну СЧ 28-48, СЧ 32-52, що володіє гарними противозадирными й фрикційними властивостями при роботі в сполученні із фрикційними накладками.

Відомий диск виготовляють зі сталі, що володіє підвищеною пружністю.

Маточина веденого диска  виготовляють зі сталі марок Сталь 40 і Сталь 40Х.

Фрикційні накладки раніше виготовлялися з азбесту, металевих  наповнювачів і зв'язувальної речовини (синтетичні смоли, каучук), тепер через  токсичність азбест замінений іншими речовинами.

Важіль вимикання зчеплення, їхньої осі й опорних качанів виготовляються з мало- або среднеуглеродистой стали й піддають цианированию до твердості HRC 56-60.

Кожух зчеплення виготовляють зі Сталі 10.

 

2.7. Розрахунок  основних розмірів зчеплення

Вибираємо зовнішній  діаметр відомого диска з умови, що М_дmax = 402 Н´м і максимальної частоти обертання коленвала двигуна w_max = 335,1 радий/з:

Dн = 342 мм - зовнішній діаметр накладки,

dв = 186 мм - внутрішній діаметр накладки,

d = 5 мм - товщина фрикційної накладки,

i = 2 - число пар поверхонь тертя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  Перелік посилань

 

1. Методичні вказівки до курсового проекту з дисципліни «Конструкції колісних та гусеничних транспортних засобів» для студентів напряму 6.050503 – машинобудування /Укл.: В.К. Сидоренко, О.М. Лосіков. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2013. – 39 с.
2. Гришкевич А.И. Автомобиль: Теория. - Мн.: Выш. шк., 1986. - 208 с.
3. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества    автомобиля. - М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.
4. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости: Расчет агрегатов и систем / Под ред. Н.Ф. Бочарова, Л.Ф.Жеглова. - М.: Машиностроение, 1994. - 404 с.
5. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.
6. Мощностной баланс автомобиля / В.А. Петрушов, В.В. Московкин, А.Н. Евграфов. - М.: Машиностроение, 1984. - 160 с.