Определение основных параметров сцепления

Сцепление автомобиля представляет собой блокировочную муфту, служащую для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного соединения их вновь, а также для предохранения их от динамических перегрузок, возникающих при неравномерном движении автомобиля по неровностям дороги.

Сцепление устанавливается между двигателем и коробкой передач, т.е. перед трансмиссией.

Отсоединение двигателя от коробки уменьшает инерционные массы, связанные с ведущим валом коробки и принадлежащие двигателю (маховик, кривошипно-шатунный механизм), вследствие чего уменьшаются динамические нагрузки при переключении передач.

К сцеплениям предъявляются следующие требования:

обеспечение плавного включения;

полное выключение, т.е. полное отсоединение (без «ведения») ведомых деталей от ведущих;

надежная работа при нагреве, особенно интенсивном в процессе переключения передач в тяжелых условиях эксплуатации, высокая износостойкость пар трения;

обеспечение снижения динамических нагрузок в трансмиссии, особенно при резком включении сцепления, минимальные массы и моменты инерции ведомых элементов сцепления;

возможность применения приводов, снижающих усилия водителя при включении и выключении сцепления.

Основные параметры сухих фрикционных сцеплений для отечественных автомобилей установлены ГОСТом. Ниже в таблице (5.1) приведены рекомендации для основных параметров сцеплений автомобилей с крутящим моментом двигателя более 400 Н.м.

Таблица 5.1.

Наружный диаметр ведомого диска, мм	Максимальный крутящий момент двигателя Н.м при установке сцепления	Максимальная частота вращения (об/мин) не более
однодисковое	двухдисковое

Накладки сцеплений изготавливают из фрикционных асбестовых материалов. В качестве расчетного значения при проектировании сцепления рекомендуется принимать коэффициент трения материала накладок

(μ = 0,25), но ведутся работы по созданию новых фрикционных материалов с повышенным коэффициентом трения, соответствующих рекомендациям СЭВ (μ ≥ 0,35).

Одним из факторов, определяющих габаритные размеры сцепления, является удельное давление на накладки сцепления. Анализ конструкций сцеплений, фрикционных материалов сухого трения и материалов, контактирующих с ними для сцеплений показывает, что удельное давление в сцеплениях с диаметром ведомого диска 350-432 мм к двигателям мощностью более 250 л.с. не превышает 2,2 кг∙с/см².

Отношение величины максимального момента трения, передаваемого через сцепление в рабочем режиме, к максимальному моменту двигателя называют коэффициентом запаса сцепления. На основании имеющегося опыта коэффициент запаса сцепления автомобилей транспортного типа за весь срок службы накладок должен находиться в пределах 2,0-1,4. Максимальное значение относится к сцеплению с новыми накладками, минимальное – с полностью изношенными.

Для специальных автомобилей возможно увеличение запаса сцепления до (β = 2,2 – 2,5).

Суммарная толщина полностью изношенных накладок S_сум = 0,6 Si (где S – толщина накладки; i – число накладок). Коэффициенты запаса β, полученные при стендовом испытании сцеплений на автомобилях КрАЗ, КамАЗ большой грузоподъемности при частоте вращения 1240 об/мин.

ЯМЗ-238 - 1,98 – 1,78.

При расчетах рекомендуется для автомобилей большой грузоподъемности принимать величину β = 2,0.

В качестве оценочного параметра нагруженности сцепления в основном применяют показатель удельной работы буксования сцепления в кгс/см² при трогании автомобиля с места в различных дорожных условиях.

Для сцеплений ЯМЗ-238 рекомендуется оценивать расчетную работу буксования в кгс·м/см² по формуле:

А_б = ,

где: G_а – полный вес автомобиля, кгс;

М_gmax – максимальный крутящий момент двигателя, кгс·м;

n_o = 0,75 n_max – частота вращения двигателя при трогании автомобиля с

места, об/мин;

r_к – динамический радиус колеса, м;

u_тр – передаточное число трансмиссии;

ψ – суммарный коэффициент дорожного сопротивления, равный ƒ+tgα;

α- угол подъема;

ƒ – коэффициент сопротивления качению.

На основании опыта применения сцеплений для автомобилей большой грузоподъемности с дизелями ЯМЗ считается допустимыми следующие значения удельной работы буксования, кгс·м/см²

q =

Дороги с коэффициентом ψ = 0,02

на I- ой передаче... 2, не более

на II-ой передаче... 4, не более.