- •Методические указания
- •СодержАние
- •Введение
- •1 Цель и задачи курсового проектирования
- •2 Состав, содержание и оформление курсового проекта
- •Тема 1. Проектирование и расчет автомобильного сцепления;
- •Тема 2. Проектирование и расчет рулевого управления автомобиля;
- •Тема 3. Проектирование и расчет тормозного управления автомобиля.
- •Тема 1 проектирование и расчет автомобильного сцепления
- •1 Исходные данные для проектирования
- •2 Порядок проектирования сцепления
- •3 Требования к сцеплению
- •4 Определение параметров сцепления
- •4.1 Параметры дисков
- •4.2 Диаметр вала сцепления
- •4.3 Удельная работа буксования
- •Момент инерции автомобиля
- •4.4 Расчет на нагрев
- •0С (22) [ 4 ]
- •5 Расчет на прочность основных деталей сцепления и механизмов управления.
- •5.1 Диски трения
- •5.2 Гаситель крутильных колебаний
- •5.3 Нажимные пружины
- •5.4 Рычаги выключения сцепления
- •5.5 Рычажный механизм выключения сцепления с механическим или гидравлическим приводом управления
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Курсовой проект
- •Список литературы
5.4 Рычаги выключения сцепления
Изгибающий момент от действия силы, приложенной на концах рычагов,
вызывает напряжение изгиба
, (57) [4]
где Р׳пр – усилие пружин сцепления при выключении;
- расстояние до опасного сечения;
ир- передаточное число рычага;
пр – число рычагов;
ωи - момент сопротивления изгибу.
Допускаемое напряжение изгиба [ σи ] = 300 МПа.
Материал рычагов – сталь 10, сталь 15. Иногда материалом рычагов служит ковкий чугун. В этом случае допускаемое напряжение примерно вдвое ниже, чем для стали.
5.5 Рычажный механизм выключения сцепления с механическим или гидравлическим приводом управления
а) Механический привод (рисунок 3)
Общее передаточное число механизма включения
, (58) [4]
где – передаточное число рычажного механизма;
–передаточное число механического привода.
В существующих конструкциях
Ход педали при выключении сцепления
, мм, (59) [4]
где – ход нажимного диска, равный 1,0…1,5 мм для однодисковых сцеплений и 2…2,5 мм для двухдисковых сцеплений;
–зазор между рычажками и муфтой выключения, мм.
Ход педали должен быть примерно 120…190 мм, в том числе холостой ход педали – 25…40 мм.
Усилие на педали, необходимое для полного выключения сцепления (фрикциона)
, Н, (60) [4]
где – К.П.Д. привода,.
Усилие на педали должно быть не более 150Н для легковых автомобилей, 250Н – для грузовых. Расчет деталей привода на прочность и определение их геометрических параметров ведется на усилие 500Н, приложенное к педали.
Рисунок 3 - Расчетная схема механического привода управления сцеплением
б) Гидравлический привод (рисунок 4).
Рисунок 4 - Расчетная схема гидравлического привода управления сцеплением
Общее передаточное число
; (61) [4]
где и– диаметры соответственно главного и рабочего цилиндров.
Проектирование контура гидравлического привода должно отвечать общим техническим требованиям на приводы гидравлические, ГОСТ 17411-88.
в) Пневматический усилитель гидравлического привода (рисунок 5).
Режимы работы пневмоусилителя:
Усилие на педали отсутствует –сцепление включено. Давление в главном гидроцилиндре 2 и в гидролинии 3 отсутствует. Мембрана 8 пружиной отжата вправо, а вместе с мембраной отжат связанный с ней патрубок – седло атмосферного клапана 6. Впускной клапан 5 сжатого воздуха закрыт, а атмосферный клапан 6 открыт, сообщая левую полость пневмоцилиндра 10 с атмосферой. Поршень пневмоцилиндра 4 под действием пружины отжат в крайнее левое положение. Усилие на штоке 11 привода отсутствует.
Усилие на педали повышается –сцепление выключается.
Если в ресивере сжатый воздух отсутствует, то усилие на штоке 11 привода сцепления зависит только от давления в гидролинии:
R1=pжF5 = PпедaF5/(bFl), (62) [4]
где рж— давление жидкости в гидролинии;
F1 — площадь поршня главного гидроцилиндра 2;
F5— площадь поршня гидроцилиндра 10 выключения сцепления.
Если сжатый воздух имеется в ресивере, то давление жидкости в гидролинии, воздействуя на поршень 9 следящего устройства, перемещает его влево. При этом мембрана 8 выгибается, также преодолевая усилие пружины P1, и своим седлом закрывает выпускной клапан 6 и открывает клапан 5 сжатого воздуха. Сжатый воздух поступает в левую полость пневмоцилиндра 4 и воздействует на его поршень. Усилие, создаваемое поршнем пневмоцилиндра 4:
R2 = рвозF4 – Р2,
где рвоз— давление сжатого воздуха в левой полости гидроцилиндра;
F4— площадь поршня пневмоцилиндра;
P2— усилие пружины поршня.
Усилие на педали уменьшается—сцепление включается.
Давление в гидролинии 3 падает. Уменьшается при этом сила, с которой следящий поршень 9 действует на мембрану 8; последняя выгибается вправо, открывая выпускной клапан 6 и закрывая впускной клапан 5. Усилие на штоке 11 падает.
Усилие на педали постоянно(максимально) —сцепление выключено.
Усилие, создаваемое пневмоцилиндром 4, должно быть также постоянным. Это возможно только в том случае, когда оба клапана 5 и 6 закрыты, что соответствует равновесному положению мембраны 8:
рвозF3+Р1 - ржF2 = 0, (63) [4]
где F3 — площадь мембраны;
Р1 — усилие пружины мембраны;
F2— площадь поршня следящего устройства.
Подставив значения рж из уравнения (62) в уравнение (63), получим
рвоз = PпедaF2/(bF]F3) – P1/F3. (64) [4]
Отсюда следует, что давление воздуха на мембрану, а, следовательно, на поршень гидроцилиндра прямо пропорционально усилию на педали, что и требуется от следящего механизма.
Полное усилие на штоке 11 привода сцепления
R=R1+R2 = PпедаF5/(bFl)+p возF4 – P2;
Подставив из (64) значение рвоз, получим
R = Pпед аF5/ bF1 + (PпедaF2F4 / bF1F3 – P1F4 / F3 – P2).
Усилитель вступит в работу, когда выражение, заключенное в скобки, станет больше 0. Полное усилие R будет увеличиваться до тех пор, пока давление сжатого воздуха рвоз не станет равным предельному значению, т. е. давлению в ресивере. Дальнейшее увеличение усилия R может быть достигнуто только повышением усилия на педали. Трение в усилителе и реакции клапанов, которые учитывались при описании работы усилителя, обусловливают его некоторую нечувствительность.
Пример расчета механического привода управления сцеплением:
Передаточное число рычажного механизма:
;
Передаточное число механического привода:
.
Общее передаточное число механизма включения:
Ход педали при выключении сцепления
мм,
где ход нажимного диска примем h=1,5 мм, зазор между рычажками и муфтой выключения - мм.
Усилие на педали, необходимое для полного выключения сцепления
Н.
где .
Усилие на педали для легковых автомобилей должно быть не более 150Н.