Конструирование и расчет фрикционного сцепления автомобиля - Курсовая работа

Сцепление представляет собой узел трансмиссии, передающий во включенном состоянии крутящий момент и имеющий устройство для кратковременного его выключения. Сцепление предназначено для плавного трогания автомобиля и кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии при переключении передач и предотвращения воздействия на трансмиссию больших динамических нагрузок, возникающих на переходных режимах. С учетом назначения, места в схеме передачи энергии трансмиссией автомобиля, к сцеплению предъявляются следующие специфические требования: 1.Надежная передача крутящего момента от двигателя к коробке передач. Обеспечивается необходимым запасом момента сцепления (момента трения) на всех режимах работы двигателя, сохранением нажимного усилия в необходимых пределах в процессе эксплуатации. Достигается заданной величиной рабочего хода подшипника выключения и соответственно рабочим ходом педали 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. Данный тип сцеплений неприхотлив в эксплуатации, конструктивно прост, имеет малые трудовые затраты в изготовлении и эксплуатации. Сцепление оборудовано узлами гашения крутящих колебаний. Конструктивно данное сцепление сложное, критично к эксплуатационному обслуживанию, требуется постоянный контроль за состоянием деталей сцепления и рабочей гидрожидкости.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 грузовых автомобилях. На грузовых автомобилях, как правило, используются сцепления с периферийным расположением цилиндрических витых пружин, например сцепление автомобиля ГАЗ-53.С учетом данных ОСТ 37.001.463-87 по максимальному моменту двигателя Me max = 190 Н?м предварительно выбираем сцепление.Требуемое нажимное усилие на поверхностях трения вычисляется по формуле где b - коэффициент запаса сцепления, принимаем b = 1,8; Величина q оказывает существенное влияние на интенсивность износа накладок и не должна превышать рекомендуемых значений (0,15…0,25 МПА) Для расчета работы буксования используют формулы, базирующиеся на статической обработке экспериментальных данных. Для практических расчетов может быть использована следующая формула где Ja - приведенный момент инерции автомобиля, Н?м?с2; Момент инерции Ja определяют по формуле где ik и i0 - передаточные числа коробки перемены передач и главной передачи, по заданию ik = 3,1 и i0 = 5,3;Нажимной диск обычно выполняется из чугуна, который имеет низкое сопротивление растяжению и при воздействии центробежных сил может разрушится.Нажимное усилие одной пружины вычисляют по формуле где Р1 - номинальная сила, действующая на пружину; Dl - рабочий ход пружины, принимаем равным 3,0 мм При выключении сцепления деформация пружин увеличивается на величину хода Dl, в результате чего сила упругости возрастает до значения Р2. Управление сцеплением не затрудняется, если усилие пружин при деформации увеличится на величину не более 10-20%,т.е. Определяем коэффициент, учитывающий кривизну витков и влияние поперечной силыВал сцепления рассчитывают на кручение по максимальному крутящему моменту двигателя Me max.Для применяемых соотношений элементов шлицевых соединений основным является расчет на смятие где a - коэффициент точности прилегания шлицев, a = 0,75; rcp - средний радиус шлицев, м D и d - диаметр вершин и диаметр впадин шлицев, соответственно, м;Динамическая нагрузка на подшипник выключения где Р - эквивалентная динамическая нагрузка, Н; Эквивалентная динамическая нагрузка определяется по формуле где Q - осевое усилие на подшипник, Н; Осевое усилие, действующее на подшипник, вычисляется по формуле где ip - передаточное число рычагов выключения, ip = 4 Долговечность подшипника вычисляется по формуле где 0,1 - коэффициент, показывающий, что время работы подшипника составляет 10% от времени работы автомобиля;Передаточное число гидравлического привода выключения сцепления где - передаточное число педали, в существующих конструкциях; передаточное число рычага выключения;Техническое обслуживание спроектированного сцепления заключается в регулировке его привода, своевременной подтяжке болтовых соединений, смазывании вала вилки выключение сцепления и вала педали, очистке деталей от грязи. Нужно тщательно следить

Содержание

Задание

1. Назначение и требования к сцеплению

2. Анализ существующих конструкций сцепления

3. Предлагаемая конструкция

4. Расчет сцепления

4.1 Выбор основных параметров сцепления

4.2 Расчет сцепления на износ

4.3 Расчет деталей

4.3.1 Нажимной диск

4.3.2 Цилиндрическая нажимная пружина

4.4 Расчет вала сцепления

4.5 Ступица ведомого диска

4.6 Подшипник выключения сцепления

4.7 Расчет привода фрикционного сцепления

5. Техническое обслуживание спроектированной конструкции

Библиографический список

1. Назначение и требования к сцеплению

1. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам, - Минск, Международный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996.-19 с.

2. Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей М.: Изд-во стандартов, 1991.-158 с.

3. Конструирование и расчет фрикционного сцепления автомобиля, Методическое указание к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили». Иваново-2006 г.

4. Сцепление транспортных и тяговых машин. Под редакцией Ф.Г. Геккера, В. М. Шарипова, Г. М. Щеренкова. Машиностроение 1989.-340 с.