Анализ конструкции в соответствии с требованиями

Надежная передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии

Максимальное значение передаваемого сцеплением момента определяется уравнением

M_Cmax = M_Kmax β.

Обычно принимают коэффициент запаса β = 1 2...2 5 в зависимости от типа сцепления и его назначения. Сцепления с диафрагменными пружинами имеют наиболее низкое значение коэффициента запаса. Большие значения β принимают для сцеплений грузовых автомобилей и автобусов.

Момент М_с передаваемый сцеплением создается в результате взаимодействия поверхностей трения ведомого диска с контртелом (маховиком нажимным диском). Рассмотрим процесс этого взаимодействия используя рис. 2

Рисунок 2. Схема к определению расчетного момента сцепления

Выделив на поверхности ведомого диска элементарную площадку ds найдем элементарную силу трения

dT = p_o μ ds = p_o μ p dp dα

и элементарный момент

dM = p₀ μ p² dp dα

где - давление характеризуемое отношением усилия Р_пр пружин к площади ведомого диска; μ — коэффициент трения.

Момент передаваемый одной парой поверхностей трения

.

Подставив значение р₀в это уравнение получим

М'_с = Р_пр µ R_ср

где — радиус приложения результирующей сил трения или средний радиус ведомого диска который с достаточной степенью приближения может быть принят R_ср = 0 5 (R + r). Момент передаваемый сцеплением у которого i пар трения

M_C = M_Kmax β = P_np μ R_ср i.

Предохранение трансмиссии от динамических нагрузок. Динамические нагрузки в трансмиссии могут быть единичными (пиковыми) и периодическими.

Пиковые нагрузки возникают в следующих случаях: при резком изменении скорости движения (например при резком торможении с невыключенным сцеплением); при резком включении сцепления; при наезде на неровность.

Наибольшие пиковые нагрузки элементы трансмиссии испытывают при резком включении сцепления. В этом случае трансмиссия закручивается не только крутящим моментом двигателя М _К но в большей степени моментом касательных сил инерции М_И вращающихся частей двигателя

М_С=М_К + М_И.

При условии что момент касательных сил инерции полностью используется на закручивание валов

М_И = с_β α_ТР

где с_β — крутильная жесткость трансмиссии; α_ТР — угол закручивания валов трансмиссии.

Элементарная работа по закручиванию валов трансмиссии dL = с_β α_ТР dα_ТР или после интегрирования

L = с_β /2.

С учетом принятого выше допущения в момент резкого включения сцепления

J_e /2 = с_β /2

Подставив α_ТР = М_И / (с_β) получим

.

Таким образом инерционный момент зависит от угловой скорости коленчатого вала в момент резкого включения сцепления и от крутильной жесткости трансмиссии.

Периодические нагрузки возникают в результате неравномерности крутящегомомента двигателя. Они являются источником шума в зубчатых передачах повышенного напряжения в элементах трансмиссии а часто — причиной поломок деталей от усталости особенно при резонансе.

Для гашения крутильных колебаний трансмиссии в сцеплении устанавливают гаситель крутильных колебаний.

Работа трения гасителя определяется усилием Р_r сжимающим его фрикционные кольца коэффициентом трения ц средним радиусом r_ср фрикционных колец относительным углом φ перемещения элементов (углом буксования) числом пар трения i гасителя крутильных колебаний:

L_тp._г = Р_г μ r_cp φi = М_тр._г i.

Момент трения М_тр._г = (0 15...0 20)М_кmах. По мере износа фрикционных колец М_тр._г снижается что может привести к полному прекращению выполнения этим механизмом функций гасителя.

Дата добавления: 2015-07-08