Раздел 2
Сцепление автомобиля представляет собой блокировочную муфту, служащую для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного соединения их вновь, а также для предохранения их от динамических перегрузок, возникающих при неравномерном движении автомобиля по неровностям дороги.
Сцепление устанавливается между двигателем и коробкой передач, т.е. перед трансмиссией.
Отсоединение двигателя от коробки уменьшает инерционные массы, связанные с ведущим валом коробки и принадлежащие двигателю (маховик, кривошипно-шатунный механизм), вследствие чего уменьшаются динамические нагрузки при переключении передач.
К сцеплениям предъявляются следующие требования:
- обеспечение плавного включения;
- полное выключение, т.е. полное отсоединение (без «ведения») ведомых деталей от ведущих;
- надежная работа при нагреве, особенно интенсивном в процессе переключения передач в тяжелых условиях эксплуатации, высокая износостойкость пар трения;
- обеспечение снижения динамических нагрузок в трансмиссии, особенно при резком включении сцепления, минимальные массы и моменты инерции ведомых элементов сцепления;
- возможность применения приводов, снижающих усилия водителя при включении и выключении сцепления.
Основные параметры сухих фрикционных сцеплений для отечественных автомобилей установлены ГОСТом.
Накладки сцеплений изготавливают из фрикционных асбестовых материалов. В качестве расчетного значения при проектировании сцепления рекомендуется принимать коэффициент трения материала накладок(μ = 0,25), но ведутся работы по созданию новых фрикционных материалов с повышенным коэффициентом трения, соответствующих рекомендациям СЭВ (μ ≥ 0,35).
|
|
Одним из факторов, определяющих габаритные размеры сцепления, является удельное давление на накладки сцепления. Анализ конструкций сцеплений, фрикционных материалов сухого трения и материалов, контактирующих с ними для сцеплений показывает, что удельное давление в сцеплениях с диаметром ведомого диска 350-432 мм к двигателям мощностью более 250 л.с. не превышает 2,2 кг∙с/см2.
Отношение величины максимального момента трения, передаваемого через сцепление в рабочем режиме, к максимальному моменту двигателя называют коэффициентом запаса сцепления. На основании имеющегося опыта коэффициент запаса сцепления автомобилей транспортного типа за весь срок службы накладок должен находиться в пределах 2,0-1,4.
Максимальное значение относится к сцеплению с новыми накладками, минимальное – с полностью изношенными.
Для специальных автомобилей возможно увеличение запаса сцепления до (β = 2,2 – 2,5).
Суммарная толщина полностью изношенных накладок Sсум = 0,6 Si (где S – толщина накладки; i – число накладок).
При расчетах рекомендуется для автомобилей большой грузоподъемности принимать величину β = 2,0.
В качестве оценочного параметра нагруженности сцепления в основном применяют показатель удельной работы буксования сцепления в кгс/см2 при трогании автомобиля с места в различных дорожных условиях.
Для сцеплений ЯМЗ-238 рекомендуется оценивать расчетную работу буксования в кгс·м/см2 по формуле:
Аб = 
,
где: Gа – полный вес автомобиля, кгс;
Мgmax – максимальный крутящий момент двигателя, кгс·м;
|
|
no = 0,75 nmax – частота вращения двигателя при трогании автомобиля с
места, об/мин;
rк – динамический радиус колеса, м;
uтр – передаточное число трансмиссии;
ψ – суммарный коэффициент дорожного сопротивления, равный ƒ+tgα;
α- угол подъема;
ƒ – коэффициент сопротивления качению.
На основании опыта применения сцеплений для автомобилей большой грузоподъемности с дизелями ЯМЗ считается допустимыми следующие значения удельной работы буксования, кгс·м/см2
q = 
Дороги с коэффициентом ψ = 0,02.
- на I- ой передаче... 2, не более.
- на II-ой передаче... 4, не более.