Расчет сцепления. Расчет шлицев ступицы ведомого диска, страница 3

iп·= (а/в)·(c/d)·(e/f),                                               (18)

Ход педали:

Sп = Δl·iп + δ·(а/в)·(с/d),                                        (19)

где Δl – ход нажимного диска выключения сцепления, мм (в расчётах принимают для однодискового – 1,5-2,0, для двухдискового – 2,0-2,5);

δ – 2-4 – зазор между выжимным подшипником и рычагами выключения, мм.

Гидравлический привод:

Передаточное отношение привода

iп·= (а/в)·(c/d)·(e/f)·(d22/ d12),                                (20)

Ход педали:

Sп = Δl·iп + δ·(а/в)·(с/d)·(d22/ d12),                         (21)

Передаточные числа приводов сцеплений колеблются в пределах 24-90.

1.5  Расчёт нажимных пружин.

(устно) Наиболее распространены в сцеплениях цилиндрические периферийно расположенные пружины. Для предотвращения перекоса при выключении, число нажимных пружин должно быть кратным числу рычагов выключения. Усилие, приходящееся на одну пружину, обычно не превышает 100 кгс, а наружный диаметр 27-32 мм. Зазор между витками пружины при выключенном сцеплении не должен быть менее 1 мм. Материал изготовления сталь 85. 65Г,60С2 и др. допускаемые напряжения на кручение – 60-90кгс/мм2.

Рабочее усилие приходящееся на одну пружину:

Рп' = РΣп,                                                             (22)

где Кп – число нажимных пружин.

Расчётное усилие пружины:

Рп = 1,2· Рп' = 1,2·РΣп,                               (23)

Исходным уравнением для расчёта пружины на прочность является:

Рп = π·dп3·τ/8D,                                                      (24)

где dп – диаметр проволоки пружины;

τ – допускаемое напряжение на кручение;

D – средний диаметр пружины.

Из формулы () выражаем dп:

dп = (8·D·Рп/π·τ),                                                 (25)

Полученное значение dп округляют и выбирают размер проволоки по ГОСТ 1071-67.

Рабочая деформация пружины (сцепление включено):

                                                                               (26)

Где G- модуль упругости на кручение (в расчётах 8·105 кгс/см²);

mр – число рабочих витков пружины;

Сп – жёсткость пружины, кгс/см.

Число рабочих витков пружины:

                                                                               (27)

Где ∆fп – дополнительная деформация пружины при выключении, равная ходу нажимного диска Δl.

Число полных витков:

n = mр + (1,5-2,0),                                                           (28)

Длина пружины при выключенном сцеплении (считаем что расстояние между рабочими витками пружины при выключенном сцеплении равно 1мм):

lmin = n·dп + mр,                                                     (29)

Длина пружины при включённом сцеплении:

lп = lmin + Δfп,                                                         (30)

Длина пружины в свободном состоянии:

lmax = lmin + fп + Δfп.                                               (31)

1.6  Расчёт шлицев ступицы ведомого диска.

Для обеспечения свободного перемещения ступицы ведомого диска вдоль оси первичного вала КПП, длина ступицы должна быть равна либо больше наружного диаметра шлицев вала.

Применяют шлицы прямоугольного и эвольвентного профилей. Расчёт ведут на смятие и срез.

Сила, приложенная к среднему радиусу шлицев:

Рш = 4·Мmax/(dн + dв),                                            (32),

Где dн – наружный диаметр шлицев первичного вала;

dв – внутренний диаметр шлицев первичного вала.

Если наружный диаметр вала не задан то его можно определить по следующей формуле, мм:

dн = 2,28(Мmax)½.                                                   (33)

По рассчитанному dн из ГОСТ 6033-51 выбирают стандартную величину dн, модуль m и число шлицев z.

Внутренний диаметр:

dв = dн - 2m,                                                           (34),

Напряжение на смятие:

σ = 2Рш/z·l·(dн - dв),                                               (35), где z – число шлицев (от 6 до 16);

l – рабочая длина шлицев ступицы.

Напряжение на срез:

τш = Рш/z·l·bш,                                                        (36)

где bш – ширина шлицев у основания (ориентировочно она может быть определена по формуле bш = π·m/2).

Ступицы ведомых дисков изготовляют из сталей марок 40, 45 или 40Х с закалкой и отпуском. Твёрдость поверхности шлицев HRC = 38-45 единиц. Допускаемые напряжения составляют:

На срез – 150-300 кгс/см²;

На смятие – 300-400 кгс/см².