2.4.2. Сцепления

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
Сцеплению, соединяющему двигатель и трансмиссию для передачи крутящего момента и позволяющему по желанию водителя или в автоматическом режиме с помощью привода их разъединять, предъявляют ряд требований: плавность включения; полное (чистое) выключение; возможность передачи без пробуксовки крутящего момента от двигателя при движе­нии автомобиля;
обеспечение минимально возможного момента инерции ведомых элементов, нор­мального теплового режима работы;
предохранение трансмиссии от пиковых динамических нагрузок;
легкость и удобство управления. По способу передачи крутящего момента могут быть сцепления:
фрикционные (механические), в которых используются силы сухого трения;
гидравлические, в которых используется кинетическая энергия жидкости;
алектропорошковые с использованием сил трения, возникающих при движении по­рошкового железа в магнитном поле;
комбинированные (гидромеханические). На автомобилях в большинстве случаев применяют фрикционные (сухие) дисковые постоянно замкнутые сцепления с пружинным
нажимным устройством, воздействующим на ведущий диск, и демпфером крутильных коле­баний, расположенным в ведомом диске, за­жатом между маховиком двигателя и нажим­ным диском.
Фрикционные сцепления различают по ряду признаков:
по способу действия - неавтоматические и автоматические. Автоматическим может быть или само сцепление (по принципу его рабо­ты), или система управления, обеспечивающая работу неавтоматического сцепления;
по способу создания давления на на­жимной диск - пружинные, электромагнит­ные, полуцентробежные и центробежные;
по числу ведомых дисков - однодиско- вые, двухдисковые и многодисковые;
по расположению нажимных пружин - периферийные и центральные. По периферии устанавливают ряд цилиндрических пружин, а в центре - одну коническую, диафрагменную или цилиндрические;
по способу перемещения нажимного диска - рычажные (с помощью рычажков), диафрагменные (с помощью диафрагменной пружины);
по типу привода - механические и гид­равлические.
Для облегчения управления автомобилем в привод может быть включен следящий уси­литель (гидравлический, пневматический или вакуумный).
Требования к конструкциям сцеплений (обеспечить надежность работы при повыше­нии мощностей и частот вращения двигателей) привели к распространению диафрагменных сцеплений, заменивших многие конструкции рычажных с цилиндрическими пружинами. Принципиальной особенностью диафрагмен- ного сцепления является применение в нем тарельчатой пружины (диафрагмы) специаль­ной формы, с лепестками, объединившими в себе функции нажимных цилиндрических пружин и рычажков, используемых в рычаж­ных сцеплениях. Такое сцепление имеет нели­нейную характеристику упругости, обеспечи­вающую увеличение нажимной силы с изно­сом фрикционных накладок, в отличие от цилиндрических пружин, имеющих линейную характеристику упругости, при которой на­жимная сила уменьшается с износом фрикци­онных накладок.
Диафрагменные сцепления по сравнению с рычажными компактны и проще по конст­рукции, позволяют увеличить ресурс, умень­шить себестоимость изготовления, габаритные размеры конструкции и номенклатуру деталей. На рис. 2.4.3 показано однодисковое диафраг- менное сцепление при включенном а и вык­люченном б состояниях.
2.4.3
Применяемые в ведомых дисках сцепле­ний упругофрикционные демпферы колебаний для снижения уровней шума и вибраций трансмиссий имеют нелинейную характерис­тику упругости (рис. 2.4.4), содержащую не менее двух ступеней для карбюраторных дви­гателей при максимальных угловых перемеще­ниях не менее 6° и не менее трех ступеней для дизелей при максимальных угловых переме­щениях не менее 10°.
Для повышения долговечности муфт выключения сцеплений и уменьшения трения при выключении вместо подшипников сколь­жения и радиально-упорных шариковых все больше применяют самоцентрирующиеся ша­риковые.
2.4.4
Работоспособность сцеплений во многом определяют материалы (асбестовые и безасбес­товые композиции) фрикционных накладок ведомых дисков, обладающие коэффициентом трения 0,3. Они должны соответствовать тре­бованиям ГОСТ 1786-88 и могут быть изготов­лены формованными, прессованными, тканы­ми, эллипснонавитыми, спиральнонавитыми. Последние два исполнения используются в накладках из безасбестовых композиций. В табл. 2.4.8 представлены геометрические пара­метры фрикционных накладок, применяемых в сцеплениях отечественных автомобилей.

2.4.8. Геометрические параметры фрикционных накладок

Размеры накладок, мм 1

Крутящий момент двигателя, Н-м, не более 2

Частота вращения, мин-1, не более

Автомобиль

160*, 110, 3,3 170, 120, 3,5

78,5 54

9000 5000

ВАЗ-1111 ЗАЗ-966В

180*, 125, 3,5

88

8000

ЗАЗ-1102

190*, 130, 3,5

93

5000

ВАЗ-2108, ЗАЗ-968

130, 3,5 200*,       

140/ 142, 3,3

142

8000

АЗЛК-2141

ВАЗ-2105, 06, 07, ВАЗ 2121

204*, 146, 3,3

142

8000

ИЖ-21251, АЗЛК-412

225, 150, 3,5

196

6000

ГАЗ-2410, ГАЗ-ЗЮ2

254, 150, 3,5

201

5000

ГАЗ-21, УАЗ-469

280, 164, 3,5

255

4500

ГАЗ-52

300, 164, 4,5

353

4500

ГАЗ-53, ГАЗ-66

340, 186, 4,0

402

4000

ЗИЛ-431410, 131, "Урал-375"

350, 200, 4,5

490 / 930

4000

КамАЗ-5320, ГАЗ-4301, КАЗ- 4540, "Урал-4320"

380*, 220, 4,5

490 / 800

3500

ЗИЛ-4331

400, 200, 4,0

465 / 685

3000

MA3-5335, КрАЗ-257

420, 240, 4,3

465 / 1420

3000

МАЗ-6422, MA3-5432, КрАЗ-260

 
Наружный диаметр, внутренний диаметр, толщина.
В числителе даны значения для однодискового сцепления, а в знаменателе - для двухдисково­го.
Накладки применяются в диафрагменных сцеплениях. Накладки сцеплений, использующиеся с карбюраторными двигателями, можно применять с дизелями, имеющими крутящий момент меньше на 25 %.
Ведущие элементы сцеплений (кожух с дисков сцеплений легковых автомобилей не нажимным диском) для снижения вибрации в должен превышать 50 % значений, приведен- автомобилях балансируют. Дисбаланс ведомых ниже:
Масса нажимного диска с кожухом, кг             3 ... 12    12 ... 30 30 ... 60
Допустимый дисбаланс при статической балансировке,
г-мм, не более       50           1500        2000
Ведомые диски сцеплений грузовых ав­томобилей не балансируются.
Основные параметры фрикционного сцепления определяются из условия передачи максимального крутящего момента Мт^ от двигателя. Для нормальной работы автомобиля без значительной пробуксовки сцепления при его включении статический момент трения сцепления Мс должен превышать максималь­ный момент двигателя Мс > Мтах. Коэффи­циент запаса сцепления:
Р = Мс / Мтах. Выбор коэффициента запаса имеет важное значение. Если коэффициент р мал, то при включении сцепления работа буксования будет большой, что может привести к перегреву и ускоренному износу пар трения. При высоких значениях р возрастают силы, действующие на выжимной подшипник, педаль, а также до­полнительные динамические нагрузки в трансмиссии. Кроме того, при предельно из­ношенных накладках сцепления коэффициент р должен иметь значение, при котором обес­печивается нормальная его работа.
Значения р выбирают с учетом уменьше­ния коэффициента трения ц накладок в про­цессе эксплуатации (целесообразно принять ц = 0,3), размеров фрикционных накладок, передаваемого крутящего момента, износа накладок, числа пар трения, усадки нажимных пружин, наличия регулировки нажимного усилия. Среднее значение р для автомобилей приведены ниже:
Легковые автомобили         1,2 ...1,75
Грузовые автомобили         1,5 ... 2,2
Автомобили повышенной и высо­кой проходимости       1,8 ... 3,0
При применении диафрагменной на­жимной пружины значения р можно прини­мать меньше, так как при износе накладок сила нажатия диафрагменной пружины увели­чивается. Рекомендуемые значения р в этом случае приведены в табл. 2.4.9.
2.4.9. Рекомендуемые значения р в случае применения диафрагменной нажимной пружины

Ai,

мм

-Л/щах, Нм

Р

180 ... 250

100 ...280

1,3 ...1,5

280 ... 350

390 ...680

1,45 ... 1,6

380 ... 450

960 ...2000

1,5 ...1,65

 
Сила нажатия пружин находится из вы­ражения:
где Dcр - средний диаметр трения, м; число ведомых дисков; />н и Aj - диаметр накладки соответственно наружный и внутренний.
Давление, действующее на фрикционную накладку, площадь одной стороны которой равна МПа,
Фрикционная накладка является наибо­лее изнашиваемой деталью сцепления. Ско­рость изнашивания фрикционной накладки определяется: давлением на фрикционную накладку, удельной работой буксования сцеп­ления и повышением температуры деталей сцепления, имеющих относительно меньшую массу (нажимного диска в однодисковом сцеплении, среднего диска в двухдисковом сцеплении), при буксовании при единичном включении сцепления. Давление q выбирается в зависимости от материала фрикционного кольца и его наружного диаметра и находится q = 0,14 ... 0,30 МПа. Для большегрузных автомобилей при наружном диаметре фрикци­онной накладки D^ Ъ 300 мм рекомендуется q = 0,2 МПа, для безасбестовых фрикционных накладок можно принять q = 0,25 МПа. Дав­ление, действующее на накладку из порошко­вого материала, можно принять 1,5...2,0 МПа. Число ведомых дисков сцепления
Удельная работа буксования при единич­ном включении сцепления не должна превы­шать следующих значений:
для однодискового сцепления А^уД — = 196 ... 245 Дж/см2;
для двухдискового сцепления А$уЛ = = 147 ... 167 Дж/см2. •
Для расчета работы буксования может быть применена формула:
где гк - статический радиус колеса, м; яр - расчетная частота вращения коленчатого вала двигателя (для бензинового двигателя пр = 3,3 • iO"3 пn + 15, для дизеля яр = 7,5 х х Ю-3 пдг, rift - частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности, мин1); ij - общее передаточное число транс­миссии на включенной передаче; / - коэффи­циент сопротивления качению; а - угол подъема дороги; 54,88 - передаточный коэф­фициент.
Нагрев (°С) деталей сцепления за одно включение определяют по формуле:
где у - коэффициент, учитывающий часть ра­боты буксования, превращаемой в теплоту; у = = 0,5 для однодискового сцепления; у = 0,25 для нажимного и у = 0,5 для среднего диска двухдискового сцепления; с = 482 Дж/(кг °С) - удельная теплоемкость нагреваемых деталей (сталь, чугун); та - масса нагреваемых дисков, кг.
Допустимое повышение температуры за одно включение сцепления принимают At = = 10 °С для одиночного автомобиля и At — = 20 °С для автомобиля с прицепом или авто­поезда.


 

Поиск


Сейчас 35 гостей и 5 пользователей онлайн





Забыли данные входа на сайт?
http://www.dv-em.ru/ продажа шнек для бурения.