3.Расчёт деталей сцепления на прочность

3.1 Расчёт нажимных пружин сцепления

Определение усилия, развиваемого одной пружиной:

(3.1)

где Z число пружин 6-18

1,4 коэф учитывающий неравномерность усилий на пружины

Принимаем число пружин -6

Принимаем, что отношение диаметров , тогда потребный диаметр проволоки для пружин сцепления определим по формуле:

, (3.2)

где y – коэффициент концентраций напряжений, при m=6 y=1,25; [t_пр]=700¸900 МПа – допускаемое напряжение кручения.

мм

Принимаем значение d=4,5 мм.

Определяем диаметр витка пружины по известным d и m: мм. (3.3)

Число рабочих витков пружины:

  (3.4)

,

где G=9´10⁴ МПа – модуль упругости при кручении; с – жёсткость пружины, , (3.5)

где

Н (3.6)

– приращение сил сопротивления пружины выключения сцепления; (3.7)

– приращение сжатия пружины при выключении сцепления,

где i – число пар трения;

d=1,0¸1,5 мм – осевая деформация ведомого диска, тогда

мм.

3.2.Расчёт пружин демпфера сцепления

Для расчёта пружин демпфера сцепления принимаем:

z=6 – число пружин; ( рекомендуемое количество 6-10)

d=3 мм – диаметр проволоки;(рекомендуемый диаметр 3-5 мм)

D_ср=16 мм – средний диаметр витка; ( рекомендуемый диаметр 14-18 мм)

n_п=5 – полное число витков; (рекомендуемое количество 4-6)

С=300 Н/мм – жёсткость пружины;

М_тр=100-200 Н´м – момент трения фрикционных элементов демпфера.

Момент предварительной затяжки пружин:

(3.8)

Максимальное напряжение пружины демпфера определяется по формуле:

Н*м (3.9)

где n – число ведомых дисков сцепления,

т.о. усилие, сжимающее одну пружину демпфера:

(3.10)

где R=0,08 м – радиус приложения усилия к пружине; z – число пружин.

Н

Принимая во внимание большую жёсткость пружин демпфера, напряжение вычисляем по формуле, учитывающей форму сечения, кривизну витка и влияние поперечной силы:

, МПа (3.11)

где К – коэффициент, учитывающий форму сечения, кривизну витка и влияние поперечной силы на прочность; [t]=700¸900 МПа.

, (3.12)

Где

(3.13)

тогда

МПа

т.о. – условие прочности выполняется.

3.3 Расчёт ступицы ведомого диска

Размеры шлицевого соединения выбираются согласно ГОСТ 21425 -75

Материал ступицы – Сталь 35, 40Х.

Материал ведомого диска – Сталь 50, 65Г.

Напряжение смятия шлицов ступицы определяется по формуле:

, МПа (3.14)

где

, (3.15)

(3.16)

d_н=28 мм – наружный диаметр шлицов;

d_в=20 мм – внутренний диаметр шлицов;

; (3.17)

l=40 мм длина шлицов;

z=8 число шлицов;

a=0,75 – коэффициент точности прилегания шлицов;

[s_см]=15¸30 МПа – допустимое напряжение смятия.

мм

мм²

Н

тогда

МПа

т.о. 21.1 МПа<30 МПа Þ  – условие выполняется.

Напряжение среза шлицов ступицы определяется по формуле:

, (3.18)

где

b=6 мм – ширина шлицов;

[t_срmax]=5-15 МПа – допустимое напряжение среза.

МПа

т.о. 14,1 МПа<15 МПа Þ  – условие выполняется.