Конструирование и расчёт фрикционного сцепления автомобиля.

Содержание

Введение

1 Назначение и требования к сцеплению

1.2 Анализ существующих конструкций сцепления

1.3 Предлагаемая конструкция

2 Расчёт типовых элементов фрикционных сцеплений

2.1 Выбор основных параметров сцепления

2.2 Расчёт сцепления на износ

2.3 Расчёт деталей

2.3.1 Нажимной диск

2.3.2 Цилиндрическая нажимная пружина

2.3.3 Расчёт вала сцепления

2.3.4 Ступица ведомого диска

2.3.5 Гасители крутильных колебаний

2.3.6 Подшипник выключения сцепления

2.3.7 Расчёт привода фрикционного сцепления

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Раздел «Рабочие процессы и основы расчёта автомобилей» знакомит нас с основными требованиями к конструкции автомобиля, развивает навыки по критическому анализу и оценке новых конструкций, изучает нагрузочные режимы агрегатов и узлов автомобильного транспорта, методы их расчёта на прочность, жёсткость, выносливость, нагрев, а также приводит сведения о материалах деталей и термообработке.

В процессе выполнения курсового проекта мы получаем практические навыки конструирования, расчёта на примере разработки новой конструкции агрегата (системы) автомобиля. Наряду с этим мы учимся пользоваться обязательными нормами по проектированию автомобиля (ГОСТ, отраслевые нормы и др.), чертежами, справочной литературой и другими источниками технической информации.

Решения конкретных задач, отражённые в курсовом проекте, соответствуют современному уровню автомобильной технике. В ходе выполнения курсового проекта мы подвергаем критическому анализу существующие варианты конструктивных решений, определяем и обосновываем компоновочную схему и основные параметры проектируемого узла.

Назначение и требования к сцеплению

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;

2. Полнота включения, т. е. отсутствие пробуксовывания ведущих и ведомых деталей сцепления, обеспечивающая надежную передачу крутящего момента двигателя. Достигается в эксплуатации наличием зазора в механизме выключения и недопущением попадания смазочного материала на трущиеся поверхности;

3. Полнота («чистота») выключения, обеспечивающая полное разъединение двигателя и трансмиссии. Достигается заданной величиной рабочего хода подшипника выключения и соответственно рабочим ходом педали сцепления;

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. Обеспечение 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.

К сцеплениям предъявляют и общие 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.

1.3 Предлагаемая конструкция

Выбор конструктивной схемы предполагает 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 двухдисковые 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 соответствия всем требованиям к сцеплению, выбираю на проектируемый автомобиль сухое фрикционное однодисковое сцепление с гидравлическим приводом.

Значение коэффициента запаса 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, автомобилисамосвалы, автомобили повышенной проходимости, автомобили с малой удельной мощностью).

Для проектируемого сцепления выбираю β = 2,0.

2 Расчёт типовых элементов фрикционных сцеплений

Заключение

В данном курсовом проекте были рассмотрены уже существующие виды сцеплений, изложены принципы их работы. По данным задания выбран более подходящий нам тип сцепления, выбран коэффициент запаса сцепления. На основе всего выше сказанного были спроектированы детали фрикционного сцепления такие как фрикционная накладка, диск ведомый, нажимной диск. нажимная пружина, пружины демпфера. На основе расчётов и с использованием литературы было сконструировано сцепление в сборе, которое представлено на чертеже формата А1. Так же выполнена деталировка его составных частей.

В результате выполнения проекта был получен огромный опыт в проектировании, черчении, а также в работе со справочным материалом

Деталировка-1.frw

Гайка регулировочная
Отливка должна быть чистой и гладкой;
раковины и трещины не допускаются
Литейные уклоны max 3
Неуказанные литейные радиусы
Баллансировать статически;
допустимый остаточный дисбаланс макс 175гсм;
Неплоскостность поверхности Т
Поверхности Д должны быть
параллельны поверхности Т; при проверке
вставленному в отверстие Д
разность показаний 2 индикаторов
находящихся по обеим сторонам бобышки
на расстоянии 25мм от её оси должно быть
Поверхности Т1 и Т2 должны быть
параллельныим между собой и
перпендикулярны поверхности Д. При
проверке в прорезь бобышки 20мм
вставить дисковый калибр
толщиной 19.9мм с отверстием
пригнанный к отверстию в калибре
должен одновременно проходить через
отверстия в щёках бобышек и через
Диск должен свободно входить в плиту
на одинаковом расстояниях по окружности
мм. Оси симметрии окон в
приспособлении должны пересекаться в
получить в прессформе
Материал марки НСФ-7 ГОСТ 1786-74
Допускается применение накладок из материала
марки НСФ-8 ГОСТ 1786-74
Неплосткостность торцев Т и Т1 0.3мм
не более. Непараллельность
Для проверки концентричности расположения отверстий по отношению к
поверхности Д1 установить накладку на диск вращающегося
установочными штифтами
При этом биение поверхностей Д и Д1 0.5мм
Допускается выход вентиляционных канавок на поверхности Д иД1
напрямую(без радиусов)
лист II ГОСТ-16523-70
толщ. 2мм ГОСТ 3680-57
Все размеры кроме заключённых
к плоской заготовке (до формовки)
Число рабочих витков 5.
Полное число витков 6
Направление навивки левое.
Покрытие Ц9 ГОСТ 9791-68
Сталь А12 ГОСТ1414-54
шестигранная 28мм ГОСТ 8560-57
Отпустить после набивки.
Длина развернутой пружины 705
Перед проверкой нагрузки неокрашенную
пружину сжать 7-8 раз до размера 31мм.
Сортировать по нагрузке: группа "А" до 64кг
группа Б" свыше 64кг. Допускается попадание
пружин в группу "А" с завышением на 0
группу "Б" с занижением на 0
Покрытие для отличия: группа "А" эмаль серая;
группа "Б" эмаль голубая.
Снижение контрольной нагрузки после 6-часовой
выдержки при температуре +200
сжатой до длины 36мм
сжатой до соприкосновения
Сталь 55С2 проволока ГОСТ 1071-67.
Взаимное расположение
Накладка фрикционная
Чугун серый СЧ 24-44 ГОСТ 1412-70
СЧ 24-44 ГОСТ 1412-70
Сталь15 ГОСТ 16523-70
Сталь 55С2 ГОСТ 1071-67
Сталь А12 ГОСТ 1414-54
пЭТ-31.23.03.03.00.01 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.04 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.08 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.09 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.02.03 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.07 РЧ
пЭТ-31.23.03.03.00.03 РЧ

Сцепление в сборе (спецификация)-1.frw

Сальник коленчатого вала ГОСТ
Болт М16*95 ГОСТ 7798-70
Шайба 16 ГОСТ 11371-78
Ступица ведомого диска
Рычаг выключения сцепления
Гайка регулировочная
Болт М10*30 ГОСТ 7798-70
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Венец зубчатый маховика
Накладка фрикционная
Шайба 18 ГОСТ 11371-78
Болт М18*40 ГОСТ 7798-70
Стопорная шайба 17 ГОСТ 11648-75
Диск ведомый в сборе
Подшипник №305 ГОСТ 8338-75
Подшипник №405 ГОСТ 8338-75
пЭТ-31.190600.62.01.РПЗ

Сцепление в сборе-1.cdw