1.2 Расчет привода сцепления
Удобство управления сцеплением обеспечивается правильным выбором передаточного числа привода, чтобы иметь:
1. Оптимальную величину перемещения педали, не более [5]:
для легковых автомобилей –
= 160 мм; для грузовых автомобилей –
= 190 мм.
2. Максимальную величину усилия на педали, не более [3]:
сцепления с усилителем –
=
150 Н;сцепления без усилителя –
= 250 Н.
Механические приводы (рисунок 1.3, а) в настоящее время применяются только на легковых автомобилях особо малого класса; на грузовых автомобилях, автобусах и легковых автомобилях малого класса и выше применяют гидропривод (рисунок 1.3, б).
Таблица 1.6 – Основные параметры фрикционных дисковых сцеплений
|
Параметр, размерность |
МеМЗ-968 |
АЗЛК-412 |
ВАЗ-2101 |
ВАЗ-2103 |
ВАЗ-2121 |
ГАЗ-24 |
ГАЗ-53 |
ЗИЛ-130 |
ЯМЗ | ||
|
14 |
236К |
238 | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Максимальный крутящий момент двигателя, Н·м |
74,5 |
111,8 |
87,3 |
105,9 |
121,6 |
186,3 |
284,4 |
402,1 |
637,4 |
666,9 |
882,6 |
|
Число ведомых дисков |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
Коэффициент запаса сцепления |
2,08 |
1,57 |
2,05 |
1,62 |
1,44 |
1,55 |
1,81 |
2,15 |
2,0 |
2,35 |
2,14 |
|
Допустимая частота вращения, об/мин |
4400 |
5800 |
7000 |
7000 |
7000 |
4500 |
3200 |
3200 |
2600 |
2100 |
2100 |
|
Фрикционные накладки, мм: наружный диаметр внутренний диаметр толщина |
190 130 3,5 |
204 146 3,3 |
200 142 3,3 |
200 142 3,3 |
200 130 3,3 |
225 150 3,5 |
300 164 4,0 |
342 186 4,0 |
350 200 4,5 |
400 220 4,0 |
400 220 4,0 |
|
Максимальный диаметр кожуха сцепления, мм |
245 |
270 |
263 |
263 |
263 |
279 |
352 |
400 |
410 |
464 |
460 |
|
Число рычагов выключения |
3 |
181 |
181 |
181 |
181 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
Нажимные пружины: число усилие в выключенном сцеплении, кН усилие во включенном сцеплении, кН радиус установки, мм |
6
4,07
3,72 80 |
1
–
– 1942 |
1
–
– 1952 |
1
–
– 187,52 |
1
–
– 187,52 |
9
5,50
5,14 89 |
12
8,39
7,54 108 |
16
12,00
10,90 126 |
12
13,30
11,18 125 |
14
11,84
11,06 168 и 128 |
12
13,78
12,90 168 и 128 |
2
2
2
Продолжение табл. 1.6
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Параметры нажимной пружины: жесткость, Н/мм диаметр проволоки, мм средний диаметр, мм усилие в рабочем состоянии, Н число рабочих витков |
40,2 4,0 25 623 4,0 |
– 2,293 – 33404 – |
– 2,23 – 34944 – |
– 2,23 – 30894 – |
– 2,323 – 36204 – |
5,7 и 10,1 3,0 28,5 и 21,5 257 и 314 7 и 9,5 |
28,5 4,2 24,8 628 7 |
38,1 4,5 25,5 682 8,5 |
21,2 5,5 38,5 931 7,5 |
14,4 4,5 31,5 461 9 |
14,4 4,5 31,5 461 9 |
|
Давление на фрикционные накладки, МПа |
0,235 |
0,210 |
0,224 |
0,198 |
0,200 |
0,233 |
0,153 |
0,165 |
0,167 |
0,140 |
0,115 |
|
Расчетный коэффициент трения |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,22 |
0,25 |
0,25 |
|
Передаточные числа: рычагов вилки |
4,5 1,69 |
3,5 1,8 |
3,5 2,5 |
2,43 2,45 |
2,43 2,45 |
3,79 1,44 |
4,68 1,68 |
5,33 2,12 |
4,85 1,67 |
4,7 5,4 1,86 |
4,7 5,4 1,86 |
|
Ход муфты выключения, мм: холостой рабочий |
2 3 10 |
4,5 5,5 7,1 |
2 8 |
2 8 9 |
2 8 9 |
2,5 10 |
4 11,7 |
3 4 9,6 |
3,6 16 |
3,6 15 |
3,6 16 |
|
Масса сцепления (без маховика, картера и механизма привода), кг |
4,1 |
6,1 |
4,38 |
5,52 |
5,55 |
14,0 |
20,0 |
20,5 |
– |
63,8 |
64,2 |
Примечание:
1число лепестков диафрагменной пружины.
2диаметр приложения нагрузки диафрагменной пружины.
3толщина диафрагменной пружины.
4рабочее усилие на нажимном диске.
а) б)
Рисунок 1.3 – Схемы приводов сцепления:
а – механический привод; б – гидравлический привод
При расчете привода рассчитываются его передаточное число, усилие на педали и ход педали.
Общее передаточное
число привода
от педали до нажимного диска можно
определить по формуле
,
(1.24)
где
– передаточное число педали сцепления;
– передаточное число вилки выключения;
–
передаточное число рычагов выключения;a,
b
– плечи педали; c,
d
– плечи вилки выключения; е,
f
– плечи рычагов.
Полный ход педали
механического привода складывается из
свободного хода педали, рабочего хода
и упругих деформаций элементов привода.
Полный ход педали
,
мм, механического привода рассчитывается
по формуле
,
(1.25)
где
–
свободный ход педали, мм;
– рабочий ход педали, мм;
– зазор в механизме выключения (между
муфтой и рычагами выключения), мм; S
– ход нажимного диска, мм.
Величина зазора в механизме выключения [2]:
сцепления с периферийными цилиндрическими пружинами – = 1,5 2,0 мм;
сцепления с центральной диафрагменной пружиной – = 3,5 4,0 мм.
Ход нажимного диска [5]:
однодисковых сцеплений – S = 1,5 2,0 мм;
двухдисковых сцеплений – S = 2,4 2,8 мм.
Выполненные конструкции приводов имеют обычно следующие значения передаточных чисел:
=
30
45;
=
3,8
5,5;
=
1,4
2,2 [5].
Передаточное число
гидропривода определяют по формуле
,
(1.26)
где
–
диаметр главного цилиндра, мм;
–
диаметр исполнительного цилиндра, мм.
Диаметры главного и исполнительного цилиндров выполняются обычно равными:
1,0.
Полный ход педали сцепления при гидроприводе рассчитывают аналогично (формула (1.25)).
Усилие на педали
,
Н, определяют по формуле
,
(1.27)
где
–
КПД привода сцепления.
КПД привода сцепления [3]:
механического привода –
= 0,7
0,8;гидравлического привода –
= 0,8
0,9.
Если усилие на педали больше допустимого, то в привод необходимо устанавливать усилитель.