Сцепление ВАЗ-2121

Содержание

Краткая техническая характеристика двигателя ВАЗ-

1. Назначения и требования к сцеплению. Нормативные документы

2. Анализ существенных конструкций

3. Предлагаемая конструкция

3.1 Тип сцепления и привода

3.2 Тип и число нажимных пружин

3.3 Число ведомых дисков

3.4 Коэффициент запаса сцепления

4. Расчет сцепления

4.1 Выбор конструктивных основных параметров

4.2 Проверочный расчет

4.3 Расчет основных элементов сцепления

4.3.1. Расчет нажимного диска

4.3.2. Перемещение нажимного диска при включении сцепления

4.3.3. Расчет нажимной пружины

4.3.4. Расчет привода сцепления

4.4 Расчет деталей сцепления на прочность

5. Техническое обслуживание спроектированной конструкции

Библиографический список

Краткая техническая характеристика двигателя ВАЗ-2121

1. Тип двигателя – карбюраторный;

2. Число цилиндров – 4;

3. Диаметр цилиндра – 76мм;

4. Ход поршня – 80мм;

5. Рабочий объем двигателя – 1,5л;

6. Степень сжатия – 8,5;

7. Эффективная номинальная мощность – 52,3кВт;

8. Максимальная частота вращения коленчатого вала- ;

9. Максимальный крутящий момент - ;

10. Масса автомобиля с полной нагрузкой – 1610кг;

11. Передаточные числа низших ступеней главной передачи и коробки передач- ;

12. Радиус колеса – 0,3456м.

1. Назначения и требования к сцеплению. Нормативные документы

Сцепление в трансмиссии автомобиля необходимо для кратковременного разъединения трансмиссии и двигателя и плавного их соединения при переключении передач, также для предохранения трансмиссии от динамических перегрузок при неравномерной работе двигателя.

К сцеплениям предъявляются следующие требования:

1) надежная передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии;

2) плавность и полнота включения;

3) чистота выключения;

4) минимальный момент инерции ведомых частей (элементов);

5) хороший отвод теплоты от поверхностей трения;

6) предохранение трансмиссии от динамических перегрузок;

7) поддержание нажимного усилия в заданных пределах в процессе эксплуатации;

8) минимальные затраты физических усилий на управление;

9) хорошая уравновешенность.

Кроме того, к сцеплению, как и ко всем механизмам автомобиля, предъявляют такие общие требования:

1) обеспечение минимальных размеров и массы;

2) простота устройства и обслуживания;

3) технологичность;

4) ремонтопригодность;

5) низкий уровень шума.

Конструктивная схема и основные параметры сцепления выбираются на основании нормативных документов (ГОСТ 1223876 и ГОСТ 178674), анализа лучших образцов отечественных и зарубежных конструкций и условий эксплуатации проектируемого автомобиля.

2. Анализ существенных конструкций

В настоящее время в практике используют множество типов сцеплений, различающихся как по конструкции, так и по назначению.

Сцепление классифицируют:

I по характеру работы:

1) постоянно разомкнутые;

2) постоянно замкнутые.

II по характеру связи между ведущим и ведомыми элементами:

1) гидравлическое (гидромуфта);

2) электромагнитное (порошковое);

3) фрикционное:

а) по форме элементов трения:

- специальное (конусное, барабанное и др.);

- дисковое;

- с сухими дисками (одно-, двух-, многодисковое);

- с дисками в масле.

б) по способу создания нажимного усилия:

- центробежное;

- полуцентробежное;

- электромагнитное;

- пружинное;

- с периферийными пружинами;

- с центральной пружиной (цилиндрической, конической, диафрагменной);

III по типу привода:

1) с механическим;

2) с гидравлическим;

3) с комбинированным:

- пневмомеханическим;

- пневмогидравлическим;

- электромеханическим;

- электровакуумным.

IV по способу управления:

1) автоматическое;

2) неавтоматическое (ножное, ручное):

- с усилителем;

- без усилителя.

На большинстве автомобилей устанавливают постоянно замкнутые сцепления, т. е. постоянно включенные и выключаемые водителем при трогании, переключении передач и торможении. Постоянно разомкнутые сцепления, выключаемые при ее увеличении, применяют сравнительно редко, главным образом при автоматическом управлении.

На легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности устанавливаются однодисковые сухие фрикционные сцепления. Двухдисковые сцепления применяют для грузовых автомобилей повышенной проходимости (УРАЛ), грузовых автомобилей большой грузоподъемности (КаМАЗ, МАЗ, КрАЗ). Многодисковые сцепления применяются крайне редко и только на автомобилях большой грузоподъемности из-за своей сложности.

Электромагнитные порошковые сцепления и сцепления с электромагнитным созданием нажимного усилия в 4050е годы получили некоторое применение благодаря хорошей приспособленности к автоматизации управления. Однако широкого распространения, так же как и автоматические сцепления других типов, они не получили, что главным образом обусловлено их сложностью. В нашей стране электромагнитные порошковые сцепления устанавливались на автомобилях ЗАЗ для инвалидов.

Привод сцепления легковых автомобилей в основном гидравлический, часто с сервопружиной, что облегчает управление. В последнее время на легковых автомобилях стали применять механический тросовый привод – достаточно надежный, простой и меньшей стоимости. Для грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности также используют механический и гидравлический привод, иногда с сервопружиной. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности устанавливают комбинированный привод: механический с пневмоусилителем (МАЗ) и гидравлический с пневмоусилителем (КаМАЗ).

3. Предлагаемая конструкция

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

3.1 Тип сцепления и привода

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 КПД соответствия всем требованиям к сцеплению выбираем на проектируемый автомобиль сухое фрикционное однодисковое сцепление с механическим приводом.

3.2 Тип и число нажимных пружин

Диафрагменные (тарельчатые) пружины получили широкое применение в сцеплениях легковых и изготовленных на их шасси грузовых автомобилях. Обычно применяют пружину, хотя известны конструкции с двумя пружинами (грузовые автомобили). На грузовых автомобилях и на легковых автомобилях с классической компоновкой, как правило, используются сцепления с периферийным расположением цилиндрических витых пружин, например сцепление автомобиля ГАЗ53.

На основании вышеизложенного выбираем для проектируемого сцепления 12 цилиндрических витых пружин с их периферийным расположением.

3.3 Число ведомых дисков

Отечественные легковые и грузовые автомобили грузоподъемностью до 5т имеют однодисковые сцепления. Автомобили грузоподъемностью более 7т (МАЗ500А, КАМАЗ, ЗИЛ133Г), а также автомобили повышенной проходимости (УРАЛ375, МАЗ-509) имеют двухдисковое сцепление. Следовательно, для проектируемого автомобиля выбираем однодисковую конструкцию сцепления.

3.4 Коэффициент запаса 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, автомобилисамосвалы, автомобили повышенной проходимости, автомобили с малой удельной мощностью).

Для проектируемого сцепления выбираем

4. Расчет сцепления

4.1 Выбор конструктивных основных параметров

Наружный и внутренний диаметры фрикционных накладок выбирают по ГОСТ 1223876 и 178666 в зависимости от максимального крутящего момента двигателя. Рекомендуется сначала принимать для наружного диаметра наименьшее, а для внутреннего - наибольшее значение.

Для проектируемого сцепления предварительно выбираем:

наружный диаметр D=225мм;

внутренний диаметр d=150мм.

Правильность предварительного выбора конструктивных основных параметров сцепления определяется проверочным расчетом.

5. Техническое обслуживание спроектированной конструкции

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 за затяжкой болтов крепления картера сцепления к блоку цилиндров. Момент затяжки болтов должен быть . Болты нужно затягивать равномерно крест-накрест. Сцепление не должно пробуксовывать при включенном положении, а при нажатии на педаль должно полностью выключаться. Свободный ход педали должен составлять 35…50мм, полный ход – не менее 180мм.

По мере износа фрикционных накладок уменьшается свободный ход педали, в результате чего сцепление может пробуксовывать. Это приводит к быстрому износу ведомого диска износу подшипника выключения сцепления. В случае чрезмерного свободного хода (свыше 50мм) при нажатии на педаль не происходит полного выключения сцепления. Это ведет к повышенному износу ведомого диска и затрудняет переключение передач (повышается износ синхронизаторов в коробке передач).

Свободный ход педали регулируется сферической гайкой привода. Для уменьшения свободного хода гайку надо навернуть на тягу, затем затянуть контргайку.

При ТО-2 автомобиля надо смазать пресс-масленки до появления старой смазки в зазорах.