Определение момента сцепления и его геометрических параметров

Основы расчета сцепления

Эти параметры выбираются из условия передачи через сцепление максимального момента двигателя М_мах. Основным параметром фрикционного сцепления является наружный диаметр D_с (радиус R_с) ведомого диска.

В качестве расчетного момента сцепления принимают:

М_с = β·М_мах,

где β - коэффициент запаса сцепления; β = 1,4…1,7 для легковых автомобилей и β = 1,5…2,0 для грузовых автомобилей.

Момент передается за счет взаимодействия ведомого диска с фрикционной накладкой. Элементарная сила трения на накладку (рис.12):

dF_с = μ·p₀·dS = μ·p₀·ρ·dρ·dα,

где μ – коэффициент трения; обычно μ = 0,30;

p₀ – удельное давление на поверхностях трения;

ρ - текущий радиус трения;

dS - элементарная площадь трения;

dα - элементарный угол взаимного смещения поверхностей трения.

Откуда элементарный момент трения:

dМ_с = μ·p₀·ρ²·dρ·dα.

Момент трения всей накладки (фрикционного кольца):

.

При заданной силе Р_с, действующей на ведомый диск, удельное давление на поверхностях трения равно:

.

Рис.12. Схема ведомого диска (фрикционного кольца) сцепления.

В существующих конструкциях сцеплений принимают р₀ = 0,15…0,25 МПа. Причем, меньшее значение р₀ принимают для автомобилей большой грузоподъемности или автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях.

Тогда момент трения сцепления найдется как:

= β·М_мах. (1)

Для многодисковых сцеплений, момент трения возрастает пропорционально i - количеству пар трения:

= β·М_мах. (2)

Выражение представляет собой средний радиус приложения равнодействующей касательной силы трения, который с достаточной для инженерных расчетов степенью точности может быть определен как:

R_с = 0,5 (R+r).

Важным фактором, определяющим габаритные размеры сцепления и износостойкость фрикционных колец (накладок), является диаметр (радиус R) ведомого диска. Внутренний радиус фрикционного кольца r обычно лежит в пределах: r = (0,55…0,65) R. Если в формуле (1) заменить значение r на его среднюю величину этого соотношения, т.е. r ≈ 0,6 R, то после очевидных преобразований получим выражение для определения диаметра (радиуса) ведомого диска:

.

Для многодисковых сцеплений, имеющих i пар трения (2):

.

Сила сжатия фрикционных дисков сцепления:

.

Для однодискового сцепления (i = 1):

.

Дата добавления: 2014-01-11