Зчеплення

Після вибору і обгрунтування конструкції зчеплення його кінематична схема вміщується до розрахунково-пояснювальної записки ( рис. 15).

а	Б	в
Рис.15.Кінематичні схеми фрикційних зчеплень а – багатопружинне з периферійним розміщенням пружин однодискове; б – багатопружинне з периферійним розміщенням пружин дводискове; в – однопружинне з діагафмовою пружиною.

 

Середній радіус тертя фрикційного дискового зчеплення дорівнює:

(46)

де - коефіцієнт запасу зчеплення ( -статичний момент тертя зчеплення;

- максимальний крутний момент двигуна;

q_ф = 0,14…0,3 МПа – тиск на фрикційну накладку;

z = 2n – кількість поверхонь тертя (n – кількість ведених дисків зчеплення);

- коефіцієнт ширини фрикційної накладки ( - ширина накладки);

- коефіцієнт тертя фрикційних накладок по чавуну.

Значення коефіцієнта прямопропорційно залежить від величини .

Значення коефіцієнта запасу зчеплення b вибирають з урахуванням зміни ( зменшення ) коефіцієнта тертя накладок в процесі експлуатації, усадки натискних пружин, наявності регулювання натискного зусилля, кількості ведених дисків в залежності від типу автомобіля, що проектується:

легковий автомобіль - b = 1,2…1,75;

вантажний ( автобус ) - b = 1,5…2,2;

автомобіль підвищеної, високої прохідності b = 1.8…3,0.

Використовуючи значення середнього радіуса R_c, обчисленого за формулою (46), визначають зовнішній діаметр фрикційної накладки: .

За обчисленою величиною підбирають з табл. 11 найближче значення і вважають його дійсним значенням зовнішнього діаметра фрикційної накладки. Одночасно з цієї ж таблиці визначають внутрішній діаметр накладки d_в.

 

 

Таблиця 11

Накладки зчеплення фрикційні азбестові

(витяг з ГОСТу 1786-88 )

 

Розміри накладок, мм	Тиск, q, МПа	Тип накладки	Допустима температура нагрівання,
Зовнішній діаметр, Дз	Внутрішній діаметр, Dв	Товщина, S
Три-вала	Корот- кочасна
		3,3	0,14…0,25
		3,5	0,14…0,25
		3,5	0,14…0,25
		3,5	0,14…0,25
		3,3	0,14…0,25
		3,5	0,14…0,25
		3,3	0,14..0,25
		3,5	0,14…0,25
		3,5	0,14…0,25
		4,0	0,14…0,25
		4,0	0,14…0,30
		4,0	0,14…0,30
		4,7	0,14…0,30
		4,2	0,14…0,30

 

Враховуючи стандартизовані значення Д_з і d_в, обчислюють дійсне значення середнього радіуса тертя:

;

Для визначення необхідності використання підсилювача приводу зчеплення, кількості поверхонь тертя необхідно визначити силу, що діє на поверхні тертя:

;

При >9 кН для полегшення керування зчепленням необхідно передбачити збільшення кількості поверхонь тертя Z, або використання підсилювача. В зчепленнях використовуються багатопружинні натискні елементи і тарільчасті натискні пружини.

При використанні багатопружинних натискних елементів натискне зусилля однієї пружини дорівнює:

; (47)

де - сумарне зусилля відтяжних і відтискних пружин зчеплення;

- кількість натискних пружин; тобто ;

Натискні пружини зчеплення розраховують на міцність, виходячи з розрахункового зусилля , яка виникає за додаткової деформації D¦ пружини під час виключення зчеплення

; (48)

де - коефіцієнт, який враховує нерівномірність навантаження пружин, викликану розбіжністю їх довжин і жорсткостей.

Діаметр дроту, з якого виготовлюють пружину, визначають з виразу:

 

; (49)

 

де - обраний з конструктивних міркувань середній діаметр пружини, мм;

- допустимі напруги кручення витків пружини .

Робоча кількість витків пружини дорівнює:

 

; (50)

 

де - для однодискового і - для дводискового зчеплення;

- модуль зсуву матеріалу пружини ( сталь );

- величина збільшення сили пружності при виключенні зчеплення, H.

 

Повна кількість витків натискної пружини .

При розробці конструкції місця встановлення натискних пружин слід враховувати дію на них відцентрових сил. Для запобігання нагріву пружин під них встановлюють теплоізолюючі шайби.

Зчеплення з тарільчастими пружинами завдяки своїм властивостям широко застосовуються, особливо на легкових автомобілях.

Використання тарільчастих пружин спрощує конструкцію зчеплення, зменшує його розміри, число деталей, забезпечує плавне включення, рівномірний тиск на натискний диск, незначну зміну натискного зусилля при зношенні накладок.

Схема для розрахунку натискної тарільчастої пружини наведена на рис.16.

 

Рис.16. Схема розрахунку діафрагмової пружини

При проектуванні рекомендовано приймати:

 

Сила, необхідна для виключення зчеплення, розраховується за формулою:

; (51)

Тарільчаста пружина відповідає вимогам міцності, якщо розрахункове значення напруги в середині пелюстків розрізаної частини пружини за найбільшої деформації не буде перевищувати

; (52)

 

де ; ; ;

E = 210 ГПа.

При розробці зчеплення згідно спеціального завдання проекту додатково розраховуються на міцність маточина веденого диска і важелі виключання зчеплення; проводиться перевірка зчеплення на нагрівання.