Расчет сцепления. Расчет шлицев ступицы ведомого диска, страница 2

J_е – момент инерции вращающихся масс двигателя, Н·м·с²;

J_а – момент инерции поступательно движущейся массы автомобиля, приведённый к первичному валу коробки передач, Н·м·с².

                                                                  (8)

где G_а – полный вес автомобиля, Н;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

r_к – радиус колеса автомобиля, м;

i_о – передаточное число главной передачи;

i_к – передаточное число коробки передач.

Реальная работа буксования:

                   (9)

где ω_е – расчётная угловая скорость коленчатого вала. В зависимости от типа двигателя:

Карбюраторный двигатель –

Дизельный двигатель – ;

Где  и  – числа оборотов коленчатого вала двигателя соответственно при максимальном крутящем моменте и максимальной мощности.

К_с – темп включения сцепления:

К_с = М_с^'/t                                                      (10)

где М_с^' – момент трения сцепления возрастающий в процессе его включения, Н·м;

t – время, с.

Легковые автомобили – К_с = 100-250 Н·м/с;

Грузовые автомобили – К_с = 200-750 Н·м/с;

       – момент сопротивления дороги при трогании автомобиля с места, приведённый к первичному валу коробки передач.

 рассчитывается по формуле:

,                                          (11)

где ψ – коэффициент суммарного сопротивления дороги. Для расчётов принимают ψ = 0,1.

Расчёты работы буксования проводят для: Легковых автомобилей и полностью гружёных автопоездов на первой передаче; Полностью гружёных одиночных грузовых автомобилей и автомобилей высокой проходимости на второй передаче.

1.3.6  удельная работа буксования.

(устно) Абсолютное значение работы буксования не позволяет судить о нагруженности сцепления. Поэтому введено понятие удельной работы буксования, то есть работы буксования отнесённой к суммарной поверхности трения накладок всех ведомых дисков.

,                                                (12)

где F_Σ – суммарная поверхность трения всех накладок, см².

L_уд при трогании автомобиля с места не должна превышать следующих значений:

Тип автомобиля	Н·м/см²
Одиночные автомобили	100
Автопоезда	150

1.3.7  Нагрев рабочих поверхностей.

Буксование сцепления вызывает нагрев его деталей. Проверку на нагрев обычно проводят для металлических деталей. В однодисковом сцеплении такой деталью является нажимной диск, в двухдисковом – ведущий диск.

Повышение температуры детали в градусах за одно включение определяют по формуле:

t_д = α·L/427·С_д·G_д,                                                          (13)

где α – коэффициент, учитывающий, какая доля работы трения воспринимается рассчитываемой деталью;

α = i_д/i,                                                                             (14)

где i_д – число поверхностей трения детали, нагрев которой определяют (нажимной диск – i_д = 1; для ведущего (двухдисковое сцепление) – i_д = 2).

С_д·– теплоёмкость материала детали (для стали и чугуна можно брать 0,0115 ккал/Н·^оС);

G_д – вес рассчитываемой детали, Н.

G_д = π·(D₂² – D₁²)·h·γ/4,                                                           (15)

где D₁ и D₂ соответственно внутренний и наружный диаметры диска;

h – толщина диска, см;

γ – удельный вес материала диска (для чугуна γ = 0,078 Н/см³).

Допустимое повышение температуры деталей:

Одиночный автомобиль – 10 ^оС;

Автопоезд – 20 ^оС.

При больших значениях нагрева необходимо увеличивать вес детали (увеличение в основном за счёт толщины диска).

1.4  Лёгкость управления.

Лёгкость управления обеспечивается за счёт правильного выбора передаточного числа привода сцепления.

Максимальное усилие и ход педали сцепления:

Тип автомобиля	Рmax, кгс	SПmax, мм
Легковой автомобиль	15	150
Грузовой автомобиль	20	180

Работа выключения сцепления:

А = Р·S_п,                                                                (16)

Работа не должна превышать:

Легковые – 23 Н·м; грузовые и автобусы – 30 Н·м.

(в случае превышения необходима установка усилителя).

Усилие на педали сцепления:

Р = 1,2·Р_Σ/i_п·η_п,                                                     (17)

где η_п – к.п.д. привода сцепления.(механический привод - η_п = 0,8-0,85; гидравлический привод - η_п = 0,95-0,98);

Механический привод:

i_п·- передаточное число привода.