Момент сопротивления  дороги:

,

гдеy=0,02 – коэффициент сопротивления дороги.

Время буксования сцепления:

Работа буксования сцепления:

Проверка угловой  скорости сцепления после прекращения  буксования:

 

Удельная работа буксования:

Для определения  изменения температуры ведущей  детали сцепления, имеющей минимальную  массу - нажимного диска, необходимо задать следующие параметры:

• доля теплоты, приходящаяся на нажимной диск k_t=0,5
• теплоёмкость материала нажимного диска с_д=482 Дж/(кг*К)
• плотность материала нажимного диска (чугун) r=7400кг/м³
• толщина нажимного диска s_н=20 мм
• объём нажимного диска
• масса нажимного диска

Изменение температуры  нажимного диска:

 
 

4.2. РАСЧЁТ ДИАФРАГМЕННОЙ  ПРУЖИНЫ

 

Расчётная схема диафрагменной пружины:

Задаёмся  размерами пружин на основании рекомендаций [2]:

• D_b=D=276 мм
• S=3,1 мм
• H/s=1,95;
• D_b/D_a=1,4;
• D_b/D_e=4,5 ;
• D_b/s=276/3,1=89,15
• число лепестков n=8
• ширина опорных колец b= 3мм

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сила Р_{пр вкл} во включенном состоянии сцепления:

 

Задаваясь различными перемещениями пружины f  в точке А с шагом по f , равным 0,5 мм, рассчитываем и строим характеристику Р_{пр вкл} (f) диафрагменной пружины в предположении отсутствия деформации сечения пружины по уравнению:

  (*)

где

- модуль упругости первого  рода для стали 60С2А

- модуль Пуассона для стали 

Результаты вычислений приведены в таблице: 
 

 
 
 
 
 
 

     
 

  На график  характеристики диафрагменной пружины  наносим значение силы Р_{пр. вкл} и определяем перемещение f₁ точки А во включенном состоянии сцепления:

f₁=5,2 мм

       Ход нажимного диска при выключении  сцепления:

  , где

δ₁=0,8 мм – зазор между поверхностями трения в выключенном сцеплении

m=1,1 мм – деформация упругого ведомого диска во включенном состоянии сцепления

n_вед=1 – число ведомых дисков

       Перемещение f₂ наружного края пружины в выключенном состоянии сцепления:

f₂=f₁+h=5,2+2,7=7,9мм

       Используя характеристику диафрагменной  пружины, определяем силу Р_{пр. выкл} в выключенном состоянии сцепления:

Р_{пр. выкл}=3146 Н <Р_{пр. вкл}=4405 H . – это условие необходимо для уменьшения усилия на педаль сцепления в выключенном состоянии.

        Максимальный износ фрикционных  колец (толщина кольца δ_н=3мм):

 < f₁=5,2мм – это условие необходимо для обеспечения пружиной необходимой силы Р_{пр. вкл}  при полном износе фрикционных колец.

После износа колец  перемещение f₁ станет меньше на величину ∆:

f₁-∆=5,2-3=2,2 мм

 Определяем  силу Р′_{пр. вкл}, соответствующую включенному состоянию сцепления при появившемся износе:

Р′_{пр. вкл}=4619 Н > Р_{пр. вкл}=4405 H – это условие необходимо для того чтобы не произошло уменьшение коэффициента запаса β в результате износа фрикционных колец. 
 
 
 

По формуле (5.20) вычисляем значения силы Р_{пр. вкл} для промежуточных значений износа с шагом по f равным 0,2 мм. Затем для каждого значения перемещения f, по формуле определяем момент трения сцепления. Далее по формуле

 вычисляем коэффициент запаса  сцепления.

Результаты вычислений приведены в таблице: 

 

 

Строим график зависимости коэффициента запаса сцепления  от величины износа фрикционных колец. 

 

           При расчёте на прочность диафрагменной  пружины определяют напряжение  в середине основания лепестка  пружины (точка D), находящейся в плоском состоянии при выключенном состоянии сцепления.

         Перемещение точки А при плоском состоянии пружины:

Усилие, возникающее  в точке А при плоском состоянии  пружины рассчитываем по формуле (5.20):

Р_{пр. пл}=4134,42 Н.

Усилие, приложенное  к концам лепестков пружины при их плоском состоянии:

 

Напряжение в  середине основания лепестка пружины состоит из нормальных напряжений в окружном направлении σ_t и напряжений изгиба σ_и:

где - коэффициент полноты лепестка

- ширина лепестка на радиусе 

δ_л=2 мм – зазор между лепестками на радиусе r

        

      

 

       Так как по расчёту получилось что предварительное перемещение пружины f₁<f_пл, а перемещение при выключенном сцеплении f₂>f_пл, то при включении сцепления пружина прогибается в другую сторону проходя плоское положение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.3. РАСЧЁТ ВЕДУЩИХ И ВЕДОМЫХ ДЕТАЛЕЙ 

     Нажимной диск – передаёт крутящий момент ведомому диску. Нажимной диск вращается вместе с маховиком и соединён с ним при помощи  шести шипов. Эти элементы рассчитываются на смятие:

МПа

где - коэффициент, учитывающий распределение крутящего момента на ведущих дисках

z=9 – число работающих элементов (шипов);

R=158 мм – радиус расположения элемента;

F - площадь контакта,

Ведомый диск

    Шлицевое соединение ступицы ведомого диска и вала рассчитываются на прочность. Боковые поверхности зубьев прямобочного шлицевого соединения работают на смятие, а их основания

на срез:

 

где - наружный диаметр шлиц;

=36 мм - внутренний диаметр шлиц;

=10 - число шлиц;

=0,045м - длина шлиц;

=0,005 м - ширина шлиц; 

    Гаситель крутильных колебаний –пружинно- фрикционный, предназначен для снижения колебаний, возникающих в трансмиссии автомобиля. К тонкому стальному ведомому диску 1 с обеих сторон приклёпаны фрикционные накладки из прессованной металлоасбестовой композиции. Диск соединён со ступицей 7 при помощи шести пружин 12 гасителя крутильных колебаний. Ступица установлена на шлицах первичного вала коробки передач. Пружины 12 установлены с предварительным сжатием в совмещённых и расположенных по окружности прямоугольных окнах дисков 4,6 и фланца ступицы 7 ведомого диска. При такой установке ведомый диск 1 может поворачиваться в обе стороны относительно ступицы 7 на определённый угол, сжимая при этом пружины 12. Угол поворота ведомого диска ограничивается торцами канавок на ступице, в которые упираются заклёпки 5, соединяющие диски 4 и 6. Гашению крутильных колебаний также способствует трение между дисками и фрикционными кольцами 8,9,11, энергия которых превращается в теплоту и рассеивается в окружающую среду. Основные конструктивные размеры:

 число  пружин z_г=6;

 диаметр  проволоки пружины -d_г=3мм;

 средний  диаметр пружины -D_г=16 мм;

  полное число витков -n_г=5;

  диаметр  установки пружин - 112 мм;

  длина  окон под пружины     -25 мм. 
 
 
 
 
 

4.4 РАСЧЁТ ПРИВОДА УПРАВЛЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЕМ 

     Рассчитываю  передаточное отношение привода  управления сцеплением. Для механического  привода его вычисляют, задавшись  длинами плеч рычагов как: