Расчет показателей нагруженности и износостойкости сцепления.

Формирование исходных данных.

 

Автомобиль-прототип: ВАЗ-21063;

Полная масса автомобиля т_а=1445 кг;

Шина 165/70 R 13, радиус качения r _к=0,925 r _с=0,925 0,2806=0,260 м;

Передаточное число первой передачи КПП =3,667;

Передаточное число главной передачи =4,1;

Максимальный крутящий момент двигателя =124 Нм;

Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем

моменте = 3000мин'¹;

Коэффициент запаса сцепления β =1,5:

Число пар поверхностей трения =2;

Рис. Схема гидропривода сцепления

 

Геометрические размеры рычажного механизма привода сцепления

(см. рис.): a =250 мм, b=55 мм, c = 120 мм, d =50 мм,

е =(D ₀ –d ₁)/2=78 мм, f =17 мм; d_{r 1}=18 мм; d_{r 2}=25 мм.

Коэффициент трения фрикционной накладки по металлу μ=0,3;

КПД трансмиссии =0,92;

Коэффициент сопротивления движению ψ = 0,014;

Удельная массовая теплоемкость чугуна с = 481,5 Дж/(кг °С);

Доля теплоты, приходящаяся на рассчитываемую деталь γ =0,5;

 

Выбор параметров сцепления.

Наружный диаметр D фрикционной накладки сцепления рассчитываем по формуле

 

где - максимальный крутящий момент двигателя, Нм; К - коэффициент, учитывающий степень эксплуатационной загрузки фрикциона: K = 4,7 для легковых автомобилей

 

Внутренний диаметр d фрикционных накладок ведомых дисков определяем по формуле

d = 0,6 D = 0,6 .

Исходя из полученных размеров D и d,выбираем по ГОСТ 12238—76* и ГОСТ 1786—80стандартные значения фрикционных накладок:

наружный диаметр D = 0,20 м; внутренний диаметр d = 0,14 м; толщина δ = 3 мм.

 

 

Расчет показателей нагруженности и износостойкости сцепления.

Степень нагружения и износостойкость фрикционных накладок сцеп­ления принято оценивать двумя основными параметрами:

а) удельным давлением на фрикционные поверхности;

б) удельной работой буксования сцепления.

Нажимное усилие на поверхности трения вычисляется по формуле

— число поверхностей трения.

Давление на фрикционные накладки

 

 

Величина удельного давления на фрикционные накладки не должна превышать рекомендуемых допускаемых значений [ q ] =0,25 МПа. В нашем случае q < [ q ], что обеспечивает требуемый ресурс работы накладок.

 

Удельная работа буксования

 

 

где - работа буксования

 

- момент сопротивления движению транспортного средства, приведенный к первичному валу коробки передач

 

J_а- момент инерции

 

 

Работа буксования при трогании автомобиля с места

 

 

 

 

Расчет нажимного (ведущего) дискана нагрев.

Расчет ведущего диска на нагрев заключается в определении повыше­ния средней температуры ведущего диска Δ t. Принимают, что теплопередача в окружающую среду отсутствует, и вся работа буксования идет на нагрев деталей

 

где у - доля теплоты, приходящаяся на рассчитываемую деталь; с -удельная массовая теплоемкость чугуна (стали); т_н - масса диска, кг.

Масса диска определяется из выражения

 

 

где ρ - плотность материала диска, кг/м³; D - наружный диаметр нажимного диска сцепления, м; d- внутренний диаметр диска, м; δ - толщина диска, м.

Толщина диска δ определяется из выражения

 

где λ - коэффициент толщины трущихся поверхностей (λ=0,30... 0,44 - для чугунных дисков).

В этом случае масса ведущего диска

 

 

Повышение средней температуры ведущего диска Δ t за одно включение

 

Допустимое повышение температуры [Δ t ] за одно включение прини­мают равным 10... 15°С.