Анализ конструкции сцепления современного легкового автомобиля. Разработка сухого фрикционного диафрагменного сцепления для машин аналога Toyota Camry V4. Выбор основных параметров узла и тарельчатой пружины, их регулировка и техническое обслуживание.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

• Содержание
• Введение
• 1. Исходные данные к расчету проектируемого узла
• 2. Обзор и анализ конструкций сцеплений современных легковых автомобилей
• 3. Выбор и расчет основных размеров и параметров узла
• 4. Расчет тарельчатой пружины
• 5. Расчет показателей нагруженности сцепления
• 6. Расчет деталей сцепления на прочность
• 7. Регулировки и техническое обслуживание узла
• Заключение
• Литература

Введение

Сцепление автомобиля как агрегат для кратковременного разобщения коленчатого вала двигателя от трансмиссии и последующего их плавного соединения, необходимого при плавном трогании автомобиля с места и после переключения передач во время движения. Схемы, элементы и принцип действия фрикционного сцепления и привода его управления. Элементы сцепления, обеспечивающие полное отсоединение двигателя от трансмиссии, плавное включение без больших динамических нагрузок и "рывков" автомобиля, ограничивающие максимальные динамические нагрузки, обеспечивающие хороший отвод теплоты во время пробуксовывания и надежность в эксплуатации.

Принцип действия гидравлических и электромеханических сцеплений.

Элементы механического и гидромеханического приводов управления сцеплением. Принцип действия механических, пневматических и вакуумных усилителей как элементов, с помощью которых облегчается управление сцеплением. Схемы, элементы и принцип действия усилителей приводов сцепления. По способу передачи крутящего момента сцепления подразделяются на фрикционные, гидравлические и электромагнитные.

По способу управления различают сцепления с принудительным управлением, приводимым в действие водителем, с усилителем и без усилителя, а также сцепление с автоматическим управлением.

По способу создания давления на нажимной диск фрикционные сцепления подразделяют на: пружинные (с цилиндрической, конической и диафрагменной пружинами), полуцентробежные (давление создается одновременно пружинами и центробежными силами) и центробежные (давление создается центробежной силой или силой пружин). По расположению нажимных пружин на периферийные и центральные.

По форме поверхностей трения сцепления бывают дисковые, конусные и барабанные. Дисковые - по числу ведомых дисков классифицируются на одно- , двух- и многодисковые.

По типу привода - механические, гидравлические и автоматические сцепления.

Устанавливаемые на автомобилях сцепления по характеру передачи крутящего момента разделяют на фрикционные и электромагнитные. Работа фрикционного сцепления основана на использовании касательных сил трения, возникающих в зоне контакта ведущих и ведомых элементов, при их относительном угловом смещении. Сила трения пропорциональна нормальной силе, сжимающей эти элементы. Электромагнитные сцепления передают крутящий момент за счет сил магнитного притяжения частиц ферронаполнителя, расположенного между ведущими и ведомыми элементами сцепления. Этот момент пропорционален силе тока, протекающего в обмотке возбуждения, с помощью которой намагничивается ферронаполнитель. Выключение сцепления достигается отключением обмотки от источника питания.

Наибольшее распространение имеют фрикционные сцепления. Электромагнитные сцепления иногда устанавливают на микро- и малолитражных легковых автомобилях.

Основные элементы фрикционного сцепления показаны на рис. 1.1. Оно включает следующие узлы ведущую часть -- маховик 1, нажимной диск 3, кожух сцепления 5, нажимные пружины, ведомую часть -- ведомый диск - с гасителем крутильных колебаний 13, механизм выключения -- отжимные рычаги 12, выжимной подшипник 11 с муфтой выключения 6, привод сцепления -- педаль 7, оттяжную пружину 8, тягу 9, вилку 10. При необходимости в привод встраивается усилитель, помогающий водителю управлять сцеплением.



Рисунок 1. Схема сцепления

Сжатие трущихся поверхностей осуществляется нажимными пружинами. Зазор в приводе (на рис. 1 между подшипником 11 и рычагами 12) необходим для полного включения сцепления и должен поддерживаться в определенных пределах. Если конструкция привода не обеспечивает гарантированного зазора, вследствие изнашивания трущихся поверхностей он уменьшается, а восстанавливается соответствующей регулировкой. Выключение сцепления происходит следующим образом. При нажатии на педаль 7 через систему рычагов и тяг перемещается выжимной подшипник 11 и выбирается зазор . Затем подшипник воздействует на отжимные рычаги 12 и нажимной диск отходит вправо, сжимая пружины 4. При этом между ведомым диском 2, маховиком 1 и нажимным диском 3 образуются зазоры, что приводит к выключению сцепления.

Сцепление должно обеспечивать: передачу максимального крутящего момента двигателя без пробуксовки при полностью включенном сцеплении; чистое выключение, необходимое для полного отключения двигателя от трансмиссии; плавность включения для уменьшения динамических нагрузок в трансмиссии и для плавного трогания автомобиля с места; минимальный момент инерции ведомой части сцепления. Для уменьшения динамических нагрузок в зубчатых зацеплениях коробки передач и скорости изнашивания синхронизаторов при переключении передач; постоянство момента трения во включенном состоянии; эффективный отвод теплоты при буксовании; гашение высокочастотных колебаний, действующих на трансмиссию, в основном, со стороны двигателя; высокую долговечность и технологичность изготовления; малые габариты (длина).

Конструкции сцеплений отличаются большим разнообразием. По форме трущихся поверхностей они могут быть дисковыми, колодочными или конусными; по способу создания нажимного усилия -- механическими, гидравлическими, пневматическими, электрическими; по состоянию трущихся поверхностей -- сухими или мокрыми; по характеру работы -- постоянно замкнутыми или разомкнутыми. На автомобилях в подавляющем большинстве случаев применяют сухие дисковые постоянно замкнутые сцепления с пружинным нажимным устройством и гасителем в ведомом диске. Эти сцепления просты по конструкции и долговечны.

В свою очередь сухие фрикционные сцепления подразделяются по ряду признаков: по способу действия -- на неавтоматические и автоматические. В настоящее время обычно применяют неавтоматические сцепления. Автоматические сцепления установлены на некоторых моделях легковых зарубежных и отечественных автомобилей. Автоматическим может быть само сцепление (центробежное) по принципу его работы или система управления, обеспечивающая работу неавтоматического сцепления (обычно фрикционного или электромагнитного) по заданному алгоритму без вмешательства водителя.

По числу ведомых дисков -- на одно- и двух- дисковые. Однодисковые сцепления используют на легковых и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Двухдисковые сцепления устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности.

По расположению нажимных пружин -- на периферийные и центральные. По периферии устанавливают ряд цилиндрических пружин, а центрально -- одну коническую, цилиндрическую или тарельчатую. Последние получили распространение в сцеплениях легковых автомобилей, остальные типы применяют в сцеплениях грузовых автомобилей и автобусов.

1. Исходные данные к расчету проектируемого узла

Сцепление проектируется для автомобиля, техническая характеристика которого представлена в таблице 1. В качестве прототипа использовался автомобиль TOYOTA CAMRY V4.

Таблица 1 - Исходные данные

№п/п	Наименование параметра	Обозначение	Значение	Размерность
1	Автомобиль	-	TOYOTA CAMRY V4	-
2	Максимальный крутящий момент двигателя	Memax	224	Нм
3	Скорость коленчатого вала двигателя соответствующая максимальному моменту(Memax)	nM	4000	об/мин
4	Максимальная мощность двигателя Nemax	Nemax	123	кВт
5	Максимальная скорость вращения коленчатого вала двигателя	nеmax	6000	об/мин
6	Полная масса автомобиля, кг	ma	1985	кг
7	Двигатель	-	TOYOTA 2AZ-FE	Другие файлы: Конструкция и расчет легкового автомобиля ВАЗ-2106 Изучение устройства легкового автомобиля ВАЗ-2106 производства Волжского автомобильного завода в г. Тольятти (ВАЗ). Описание конструкции всего автомоб... Сцепление легкового автомобиля Сцепление – механизм, соединяющий и отсоединяющий трансмиссию с двигателем и передающий его крутящий момент. Обзор конструкций сцеплений и требования... Подвеска легкового автомобиля Подвеска автомобиля как совокупность устройств, связывающих колеса с рамой (кузовом) и предназначенных для уменьшения динамических нагрузок. Типы подв... Сцепление легкового автомобиля Конструкция, размеры и характеристики сцепления. Привод сцепления КамАЗ. Максимальное усилие на педали. Обоснование выбора конструктивных параметров.... Азбука вождения легкового автомобиля для женщин В доступной форме описаны приемы управления легковым автомобилем, вождения в различных усовиях, действия в особых случаях. Особое внимание уделено без...