Тяговый расчет автомобиля

4.Плавное  включение, обеспечивающее заданную  интенсивность трогания с места  автомобиля или после включения  передачи. Достигается конструкцией  сцепления, его привода и темпом  отпускания педали водителем.

5.Предохранение  трансмиссии и двигателя от  перегрузок и динамических нагрузок. Достигается оптимальной величиной  запаса момента сцепления, установкой  в нем гасителя крутильных  колебаний, специальными мероприятиями  в конструкции ведомых дисков.

6.Малый  момент инерции ведомых деталей  сцепления, снижающий ударные  нагрузки на зубья колес при  переключении передач.

7.0беспечение  нормально теплового режима работы  и высокой износостойкости за  счет интенсивного отвода тепла  от поверхностей трения.

8.Хорошая  уравновешенность с целью исключения  «биений» и соответственно динамических  нагрузок при работе сцепления.

9.Легкость  и удобство управления, возможность  автоматизации процессов включения  и выключения.

Ксцеплениямпредъявляютиобщие  конструкционные требования, такие  как: простота устройства, малая трудоемкость и удобство технического обслуживания; минимальные размеры и масса; технологичность и низкая стоимость производства; ремонтопригодность; низкий уровень шума.

4.3 Классификация сцепления

4.4. Анализ существующих конструкций сцепления

 

В современном  автомотостроении применяются фрикционные, гидравлические и электромагнитные типы сцепления.

Фрикционные сцепления бывают: полуцентробежные, с созданием нажимного усилия пружинами, с автоматической регулировкой нажимного усилия, с созданием  нажимного усилия электромагнитными  силами (Рис. 1)

Фрикционные сцепления получили основное распространение.

Данный  тип сцеплений неприхотлив в  эксплуатации, конструктивно прост, имеет малые трудовые затраты  в изготовлении и эксплуатации. Конструкция  данного типа сцепления обеспечивает выполнение всех требований, предъявляемых  к автомобильным транспортным средствам. Передача крутящего момента осуществляется за счет сил трения нажимным, фрикционным  и опорным дисками. Обеспечение  величины силы трения осуществляется нажимными пружинами. Сцепление  оборудовано узлами гашения крутящих колебаний. Выключение и плавное  включение сцепления осуществляется системой рычагов и упорным подшипником.

 

Рис 1. Фрикционное  сцепление с созданием нажимного  усилия электромагнитными силами: 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – якорь электромагнита; 4 – диск; 5 – контактные кольца; 6 – муфта блокировки сцепления; 7 – щетки; 8 – электромагнит; 9 – пружины.

Гидравлическое  сцепление (Рис. 2) в основе нашло  применение в транспортной технике, работающей в трудных дорожных условиях, где требуется мягкая передача крутящего  момента от двигателя к трансмиссии. Конструктивно данное сцепление сложное, критично к эксплуатационному обслуживанию, требуется постоянный контроль за состоянием деталей сцепления и рабочей гидрожидкости. Конструкция сцепления представляет собой гидронасос и турбину. Передача крутящего момента и плавность работы происходит за счет движения рабочей жидкости между насосом и турбиной. Выключение сцепления производится за счет удаления рабочей жидкости из сцепления.

 

 

Рис 2. Гидромуфта: 1 – насосное колесо; 2 – турбинное колесо; 3 – клапаны опорожнения; 4 – клапаны заполнения; 5 – радиатор; 6 – предохранительный клапан; 7 – бак; 8 – насос питания.

 

Электромагнитное  сцепление (Рис. 3) предназначено для  применения в автоматических системах трансмиссии. Конструктивно данный тип сцеплений представляет собой  электромагнит с ферромагнитным рабочим веществом. Включение сцепления  производится подачей в катушки  электромагнита рабочего напряжения. Основной недостаток данного типа сцепления  заключается в том, что катушка  сцепления во все время работы находится под напряжением, что  сокращает срок эксплуатации, жесткое  включение сцепления. Данный тип  сцепления применяется в ограниченных видах транспортной техники.

 

Рис 3. Электромагнитное порошковое сцепление

1 – маховик; 2,3,6,7 – магнитопровод; 4 – обмотка  возбуждения; 5 – вывод; 8 – диски  из немагнитного материала.

3.5. Предлагаемая конструкция

Выбор конструктивной схемы включения принятие решений  по следующим вопросам: тип сцепления  и привода, число ведомых дисков, тип и число нажимных пружин, размеры  фрикционных накладок, значение коэффициента запаса сцепления.

В современных  автомобилях наибольшее распространение  получили сухие фрикционные одно- и духдисковые сцепления с  неавтоматическим механическим приводом. Другие типы сцепления применяются, в основном, на специальных автомобилях. Механический привод применяется при  размещении педали сцепления вблизи от сцепления. Гидравлический привод имеет  более высокий КПД, обеспечивающий лучшую герметичность кабины (кузова), позволяет использовать подвесную  педаль и проще по конструкции  при значительном удалении педали от сцепления и опрокидывающейся кабине.

На основании  вышеизложенного, а также достаточно высокого КПД соответствия всем требованиям  к сцеплению выбираю на проектируемый  автомобиль сухое фрикционное однодисковое сцепление с гидравлическим приводом.

Диафрагменные (тарельчатые) пружины получили широкое  применение в сцеплениях легковых и  изготовленных на их шасси грузовыхавтомобилях. Обычно применяют пружину, хотя известны конструкции с двумя пружинами (грузовые автомобили). На грузовых автомобилях, как правило, используются сцепления с периферийным расположением цилиндрических витых пружин, например сцепление автомобиля ГАЗ-53.

На основании  вышеизложенного выбираю для  проектируемого сцепления 9 цилиндрических витых пружин с их периферийным расположением.

Отечественные легковые и грузовые автомобили грузоподъемностью  до 5т имеют однодисковые сцепления. Автомобили грузоподъемностью более 7т (МАЗ-500А, КАМАЗ, ЗИЛ-133Г), а также  автомобили повышенной проходимости (УРАЛ-375, МАЗ-509) имеют двухдисковое сцепление. Следовательно, для проектируемого автомобиля выбираю однодисковую конструкцию  сцепления.

Значение  коэффициента выбирают в зависимости  от типа автомобиля: для легковых автомобилей 1.3-1.75; грузовых одиночных 1.6-2.2.; грузовых работающих с прицепом 2.0-2.5; автомобилей  повышенной проходимости, работающих с прицепом 2.5-3.0. Большие значения принимаются для сцеплений, работающих в тяжелых условиях (автобусы городского типа, автомобили-самосвалы, автомобили повышенной проходимости, автомобили с малой удельной мощностью).

4.5 Расчет  рычага выключения сцепления.

Изгибающий  момент от действия силы, приложенной  на концах рычагов, вызывает напряжение изгибы:

 

где,

– усилие пружин сцепления при выключении;

–расстояние до опасного сечения;

 – передаточное  число рычага;

 – число  рычагов (принимаем =3);

 – момент  сопротивления изгибу.

( =принимаем из расчета сцепления)

 

;

.

Напряжение  изгиба равно:

 

 

 

Допускаемое напряжение = 300 МПа

 

σ_и<[σ_и] = 152 МПа<300 МПа.

 

Материал  рычага – Сталь 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Давыдов  А.А. Расчет тяговых и эксплуатационных  свойств автомобилей. – Усть-Каменогорск, 2010. – 42 с.

2. Иларионов  В.А. Эксплуатационные свойства  автомобиля. – М.: Машиностроение, 1966.-280 с.

3. Краткий  автомобильный справочник НИИАТ,  Транспорт, 1984

4. Литвинов  А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория  эксплуатационных свойств. –  М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.

5. Осепчуков  В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ  конструкций, элементы расчета. - М.:Машиностроение, 1989. – 304 с.

6. Гаспарянц  Г.А. Конструкция, основы теории  и расчета автомобиля. – М.: Машиностроение, 1978. – 351 с.