книги из ГПНТБ / Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие

Способ систематизации нагрузочного режима в виде корреля­ ционной таблицы основывается начположении о том, что для расчетов на усталость характер чередования амплитуд является мало существенным. Корреляционная таблица не учитывает ча­ стотного состава процесса нагружения. Поэтому вводится число

Рис. IV. 15. Корреляционная таблица

циклов соц в единицу времени t или пути s и процесс нагружения сводится к процессу с постоянной частотой /.

Основное преимущество корреляционной таблицы: она не накладывает ограничений на систематизируемый случайный про­ цесс. Из корреляционной таблицы могут быть получены гисто­ граммы распределений максимумов, минимумов, размахов (ампли-

90

туд), для которых в соответствии с общепринятой методикой под­ бираются теоретические плотности распределения и затем под­ ставляются в качестве / (т) в формулу (IV. 17).

Второе направление в систематизации нагрузочных режимов с помощью теории случайных функций (процессов) возникло сравнительно недавно, но приобретает все большее значение бла­ годаря использованию вычислительных машин.

Наибольшее применение нашли методы теории случайных функций в радиотехнике, автоматическом управлении, следящих системах и т. д.

Известно, что [IV. 1,9] случайные процессы могут быть стацио­ нарными, нестационарными, нормальными и отличными от нор­ мальных и т. д. При решении большинства прикладных задач считают, что рассматриваемые случайные процессы являются стационарными и нормальными. Это позволяет производить их оценку в рамках корреляционной теории при помощи следующих характеристик [реализация процесса s (t) на интервале 0—Т\:

среднего значения случайного процесса

Помимо этого вводится спектральная плотность Ss (со), свя­ занная с корреляционной функцией соотношением

', о

ипредставляющая собой распределение дисперсий амплитуд по частотам.

Для нормального стационарного случайного процесса одно­

мерная функция распределения f (т) определяется по формуле

Наибольшее распространение получили узкополосные нормаль­ ные стационарные процессы. Под шириной спектра понимается

91

Г Л А В А V

СЦЕПЛЕНИ Е

§ 19. ТРЕБОВАНИЯ К СЦЕПЛЕНИЮ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Сцепление позволяет отключать двигатель от трансмиссии и осуществлять с необходимой плавностью обратное его вклю­

числа коробки передач, дополнительной коробки и главной пе­ редачи.

Выключение сцепления необходимо при переключении передач, торможении автомобиля до полной остановки (во избежание заглохания двигателя), а также для снижения сопротивления проворачиванию при пуске в ход двигателя при низких темпера­ турах и в некоторых других случаях.

Требования к сцеплению: _ 1) возможность плавного включения сцепления; желательно

наличие устройств, снижающих динамические нагрузки в транс­ миссии при резком включении сцепления;

2)надежная работа без перегрева и значительных износов пар трения в тяжелых дорожных условиях и при наличии прицепов, когда имеют место более частое выключение и включение сцепления

иповышение его буксования;

3)малые моменты инерции ведомых элементов сцепления, сни­ жающие ударные нагрузки на зубья шестерен и работу трения

синхронизатора при переключении передач;

4)полное (чистое) выключение сцепления, при котором веду­ щие детали «не ведут» за собой ведомые;

5)возможность автоматизации процесса включения и выклю­ чения сцепления с целью облегчения работы водителя.

Классификация сцеплений приведена в табл. Ѵ.1.

93

преимущественное распространение. До двадцатых годов были распространены сцепления конусного типа. В последующем и в настоящее время дисковые и, в частности, однодисковые сухие сцепления стали преобладающими на автомобилях со ступенчатыми трансмиссиями. Многодисковые сцепления с дисками, работа­ ющими в масле, применяются в основном в автоматических транс­ миссиях.

Однодисковые сцепления просты, дешевы, обеспечивают хо­ роший отвод тепла от трущихся пар и вполне надежную работу. При малых размерах и весе они отличаются высокой износостой­ костью и удобны в обслуживании. Однако если передаваемый сцеплением момент М с велик, более 700—8QCLH • м (70—80 кгс-м), то диаметр дисков однодискового сцепления становится большимл Применение двух- и многодисковых сцеплений позволяет умень­ шать диаметр дисков, а вместе с тем и размеры сцепления, хотя конструктивно эти сцепления сложнее однодисковых.

Наиболее изнашивающимся элементом сцепления является фрикционная накладка. Поэтому важной задачей является обес­ печение ее высокой износостойкости даже в тяжелых условиях работы.

94

Несколько типичных конструкций дисковых сЦеплений, при­ меняющихся на автомобилях отечественного производства как с пружинами, расположенными по окружности нажимного диска, так и с центральной пружиной, приведено на рис. V. 1 и рис. V.2.

Число пружин, размещаемых по окружности нажимного диска, зависит от наружного диаметра фрикционной обшивки и колеб­

с двигателем мощностью 135 кВт (180 л. с.) представлен на рис. V. 1. Двадцать восемь пружин 4, расположенных по окружности нажим­ ного диска /, создают общую силу давления на диск в 17,8 кН (1820 кгс). Выключение сцепления осуществляется четырьмя рычагами 2, на внутренние концы которых передается давление от подшипника 5..

95

Минимальный. " ход мі/срты Выкпючіния

Рис. V. 1. Однодисковое сцепление с периферийно расположенными пружинами

96

При увеличении числа пружин диаметр проволоки каждой пружины может быть уменьшен, что при неизменном диаметре пружин повысит их эластичность. Это важно для пружин, распо­ ложенных непосредственно на нажимном диске, так как длина этих пружин должна быть малой.

При использовании одной центральной пружины 1 (рис. V.2, а) усилие от пружины на нажимной диск передается вееро­ образно расположенными рычажками 2, что несколько усложняет конструкцию муфты. Характеристика конической нажимной пру-

Рис. Ѵ.З. Сцепление с диафрагменной пружиной: а — вклю­ ченное; б — выключенное; в — диафрагменная пружина; г — характеристика диафрагменной пружины

жины 1 приведена на рис. Ѵ.2, б, где по оси абсцисс отложены зна­ чения сжимающего усилия Р в кН, а по оси ординат—-деформа­ ция пружины h в мм.

Использование сцеплений с периферийно расположенными пружинами на быстроходных двигателях может привести к допол­ нительным нагрузкам и деформациям пружин и отжимных рычагов под влиянием значительной центробежной силы. Это может нару­ шить нормальную работу сцепления. Указанное не будет иметь места при применений сцеплений с диафрагменными пружинами (рис. Ѵ.З).

По конструкции сцепление с нажимной пружиной диафрагмен­ ного типа проще и компактнее сцепления с периферийно располо­ женными пружинами.

98

Сила давления на педаль в зависимости от положения педали в конце ее хода изменяется незначительно (это видно из кривой Р = f (I) на рис. Ѵ.З, г), что облегчает работу водителя по выклю­ чению сцепления.

Материал ведущих дисков и маховика должен обладать хоро­ шими фрикционными свойствами при работе в сочетании с наклад­ ками. Этим материалом является серый чугун марок СЧ 21—40, СЧ 24—44. Реже применяется легированный чугун с присадками хрома, никеля, молибдена. Твердость по Бринелю после нормали­ зации для указанных марок чугунов колеблется в пределах НВ 143—241.

Ведомые диски изготовляются из стального листа толщиной от 1,3 до 2 мм. Обычно применяется средне- и высокоуглеродистая сталь марок 50, 65, 85, позволяющая придать диску необходимые пружинящие свойства. Термообработка — закалка в масле с по­ следующим отпуском в штампе. Твердость после термообработки RC 38—52.

Кожух сцепления обычно изготовляется путем холодной штам­ повки из листов марок стали 08 и 10, допускающей глубокую вытяжку. Толщина листа — в пределах 2,5—4 мм.

Вотношении нагрева наиболее уязвимы многодисковые сцепле­ ния, так как отвод тепла особенно от внутренних дисков затруднен. N

При применении специальных типов фрикционных накладок (в том числе металлокерамических) сцепление работает нормально при более высоких температурах.

Вконструкции сцепления должно быть обращено внимание на тепловую изоляцию нажимных пружин, для чего обычно приме­

няются теплоизолирующие шайбы (см. рис. V. 1).

Плавное и достаточно быстрое включение сцепления может быть осуществлено при переменной скорости ѵд перемещения нажимного диска на величину AI (рис. V.4, а). Выбирание зазоров между трущимися парами может происходить при быстром пере­ мещении нажимного диска (линия аб). Начиная с момента «схва­ тывания» сцепления (точка б), скорость перемещения нажимного диска ид, особенно при трогании автомобиля с йеста, должна резко падать до полного включения сцепления (точка в). В обычных сцеплениях указанное изменение скорости включения сцепления осуществляется водителем, а в сцеплениях с автоматизированным приводом — специальным программным автоматом [Ѵ.2, 4, 5].

Плавность включения сцепления возрастает также при при­ менении разрезного ведомого диска с неплоскими секторами 1, к которым приклепывается фрикционная накладка (рис. Ѵ.4, б). При включении сцепления поверхность трения диска вступает в действие неодновременно, что повышает плавность сцепления.

Зависимость между нагрузкой Р и осевой деформацией для разрезного ведомого диска сцепления грузового автомобиля (2,5 т) выражается параболической кривой, представленной на рис. Ѵ.4, в.