Федеральное бюджетное

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московского государственного индустриального

Университета

в г.Кинешма

(ФБ ГОУ ВПО МГИУ)

Контрольная работа

По дисциплине Конструирование и расчет автомобиля

На тему: Расчет механизма сцепления с диафрагменной пружиной

Группа 4641

Студент Фролов Владимир Сергеевич

Вариант № семестр 8 2011/2012 учебный год

Оценка работы

Дата

Преподаватель: Ветюгов Александр Викторович Подпись:

Кинешма 2012г.

Содержание.

Исходные данные 2

1. Определение основных параметров сцепления 3

2. Расчет диафрагменной нажимной пружины 4

   1. Расчет диафрагменной пружины на прочность 6

3. Расчет первичного ведомого диска 6

   1. Расчет первичного вала КПП и ступицы ведомого диска 6

   2. Расчет заклепок крепления крупных пластин 7

4. Расчет болтов кожуха сцепления на срез, смятие и растяжение 7

5. Расчет показателей нагруженности 7

   1. Расчет работы буксирования при трогании автомобиля 7

   2. Расчет сцепления на нагрев 8

Список литературы 10

Исходные данные:

Сила тяжести автомобиля Ga = 27800 H; Максимальный крутящий момент КВ двигателя Мкmax = 240 Hм; Момент инерции ведущих частей сцепления Jc = 1.2 кг·м²; Угловая скорость КВ двигателя соответствующая Nemax ωп = 290 1/с; КПД трансмиссии ηт = 0.85; Темп включения сцепления К1 = 260 Н·м/с; Передаточное число КПП Ик = 3.2; Передаточное число главной передачи Ио = 5.8; Радиус колеса rк = 0.42 м; Приведенный коэффициент дорожного сопротивления ψ = 0.04; Коэффициент запаса сцепления β = 1.7; Масса нажимного диска mнд = 3.8 кг;

1. Определение основных параметров сцепления.

Внешний диаметр фрикционных накладок ведомого диска определяется по формуле:

;

где: μ - коэф. трения по чугуну; ρо = 0.25 МПа – допускаемое давление на накладку нажимного диска; i – число поверхностей трения (если однодисковое то i = 2);

Внутренний диаметр внутренних накладок определяется из соотношения:

;

Средний радиус трения определяется по формуле:

Rcр = 0.0952 (м);

Задаваясь коэф. трения по чугуну μ = 0.3, необходимое усилие диафрагменной пружины будет равно:

Р = = 7142.8 (H);

Исходя из выбранных параметров, площадь накладок будет равна:

Sн = (Dн² – Dв²) = 0.785 · 0.0362 = 0.0284 (м²);

Определим давление на фрикционную накладку:

Ро = < [Pдоп] = 0.2515 < 0.3 (МПа);

Фрикционная накладка выдержит данное давление.

2. Расчет диафрагменной нажимной пружины.

Для создания минимальных напряжений в пружине, наружный ее диаметр должен быть выбран на 20-30 мм болше.

Выбираем радиус: в = = = 0.13 (м); Внутренний диаметр пружины определяем из соотношения:

= 1.15 … 1.5 → а = 0.1 (м);

Радиус опорного кольца пружины С, определяется в связи с рекомендацией данного источника:

С = а + (2 … 3) = 0.12 (м); Рабочий ход пружины равен:

hp = (2·Δн +W)·Zд = 2.6 (мм);

где: Δн – гарантированный зазор для новых накладок при полностью выключенном сцеплении (0.75 … 1 мм); W – осевая деформация ведомого диска (1 … 1.5 мм); Zд – количество ведомых дисков = 1, т.к. в нашем случае рассчитывается однодисковое сцепление.

Определяется усилия (P), изменяя деформацию пружины (W) шагом от 0 до 9:

Р1 = × W1 × ln() × [(H – W1· ) × (H – · ) +h²] = 0 (кH);

W	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
P(H)	0	5773	7900	7547	5882	4071	3281	4679	9431	18705	33667

где: Е΄ = = 225225; Е – модуль упругости (для стали 65Г и 60С2) = 2.1·10⁵ (МПа); h = = 2.5 … 3 (мм) – толщина пружины; μ = 0.26 – коэф. Пуассона; Н = 1.6….2.2h;

По полученным значениям строится характеристика диафрагменной пружины.

Величина расчетного усилия в т. А больше необходимого значения, однако учитывая что допуск на величину жесткости пружины дается в сторону уменьшения, то работоспособность пружины будет обеспечена.

На характеристике диафр. Пружины выделим 2 рабочих участка: а – диафр. Пружина при выключенном сцеплении; в – величина уменьшения сжатия пружины, при допускаемом износе фрикционных накладок ведомого диска.

При выключенном сцеплении концы лепестков пружины, под воздействием подшипника выключения сцепления перемещается на величину W2.

При этом смещение состоит из смещения вызванного поворотом кольцевой части пружины и дополнительного смещения возникающего от изгиба колеса, от прогиба лепестков вследствие их упругости.

Получается деформация подшипника при включенном и выключенном сцеплении:

W2 вык = W1(а) = 7.5 · = 71.25 ;

W2 вкл = W1(в) = 3.4 · = 32.3 ;

где: W1(в) = 3.4 ,W1(а) = 7.5 – данный параметр берется из характеристики диафрагменной пружины, на конце участка В и А соответственно; ℓ - радиус который контактирует подшипник с лепестками пружины = 25 (мм).

Определяется ход подшипника при выключенном сцеплении:

Δ = W2 вык - W2 вкл = 7.5 – 3.23 = 4.27 (мм);

Усилие на подшипник определяется по формуле:

Р2 = Р = 7142.8 · = 751.8 (Н) ;

где: Р – допускаемая нагрузка (из предыдущего расчета) = 7142.8 (Н).