Модернизация конструкции главного сцепления тракторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

АБХАЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Модернизация конструкции главного сцепления тракторов семейства МТЗ для улучшения разгонных показателей агрегатов

СУХУМ 2017



ВВЕДЕНИЕ

Сложившиеся в последние годы средства хозяйствования в Республике Абхазия, когда механизация тех или иных процессов должна осуществляться преимущественно средствами, имеющихся в наличии МТС Республики, потребовали необходимость модернизации тех или иных агрегатов тракторов семейства МТЗ. Выпускавшийся серийно на РУП "Минский тракторный завод" колесный трактор тягового класса 1.4 не может удовлетворить всех потребностей сельскохозяйственного производства. Сейчас же РУП МТЗ ставит перед собой стратегическую задачу построения первоклассного предприятия XXI века, прежде всего стать общепризнанным мировым лидером в тракторостроении, гарантирующим изготовление и поставку качественной и добротной продукции. Однако на сегодняшний день на машинно-тракторных станциях нашей республики можно продлить срок службы имеющихся на балансе тракторов семейства МТЗ, модернизировав некоторые агрегаты, в частности агрегат трансмиссии фрикционное сцепление (ФС). Долговечность данного агрегата не всегда в полной мере отвечает требованиям сегодняшнего дня.

Разносторонние и разноплановые исследования различных авторов показывают, что ограниченность ресурса ФС связана с тем, что их расчеты и проектирование ведутся без детального учета взаимосвязанных динамических, тепловых и фрикционных процессов, возникающих на парах трения (ПТ) ФС. муфта сцепление трактор трансмиссия

За последние несколько лет выполнено значительное число работ по теории, расчету и испытаниям ФС. Наличие большого количества разрозненных несистематизированных публикаций приводит к затруднениям инженерно-технических работников при создании и внедрении в производство высокоэффективных, технологичных и надежных в эксплуатации ФС.

В настоящее время большинство моделей тракторов класса 1,4 марки Беларус, а это трактора серии 800, 900, 100 имеют классическую схему и устройство трансмиссии. На тракторах этих сериях применяется однодисковая, сухая, фрикционная, постоянно замкнутая, с радиальным расположением пружин ФС.

В данном же дипломе будет предложена однодисковая, мокрая, фрикционная, постоянно замкнутая, с тарельчатой пружиной конструкция муфты сцепления для тракторов тягового класса 1,4.



ГЛАВА 1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

1.1 Основания проекта модернизации

В настоящее время как в Республике Абхазия, так и за рубежом все большее внимание уделяется вопросам повышения надежности трансмиссий тракторов, облегчению управления трактором, снижению трудоемкости технического обслуживания в процессе эксплуатации.

Одним из наиболее нагруженных узлов тракторной трансмиссии, лимитирующим ее ресурс и наработку между регулировками и ремонтами, является муфта сцепления. Увеличение энергонасыщенности и единичной мощности тракторов приводит к ужесточению условий работы муфты сцепления (буксованию) при трогании трактора с места.

В настоящее время многие зарубежные фирмы для обеспечения высокой надежности и долговечности муфты сцепления тракторов в качестве фрикционного материала вместо традиционных асбофрикционных накладок применяют накладки из металлокерамики сухого трения.

Экстремальные условия, в которых достаточно жестко эксплуатируется сцепление, привели к появлению металлокерамических дисков. Нужно немного уточнить, что металлокерамика бывает разная. К ней относятся чугунная и алюминиевая металлокерамика. Для накладок на сцепление автомобиля применяют металлокерамику, которая изготовлена на медной основе. Таким образом, для ведомых дисков сцепления, которые были оборудованы данными накладками, обеспечивается высокий коэффициент трения, а также способность выдерживать довольно высокие режимы температуры (до 600 градусов по Цельсию). Поэтому неудивительно, что они сильно популярны в автоспорте и автомобильном тюнинге, ведь при одинаковых размерах диска крутящий момент, который передается колесам, может возрасти в два раза. Но даже металлокерамические накладки имеют недостаток. Он заключается в их «агрессивности» к сопряженным деталям. Такие накладки изнашивают поверхности трения прижимного диска корзины и маховика относительно быстро.

По данным испытаний» такая металлокерамика обладает в 4-5 раз большей износостойкостью в сравнении с асбофрикционными материалами, применяемыми, в частности, в муфтах сцепления тракторов. Допуская значительно большие удельные давления, фрикционные накладки из металлокерамики позволяют уменьшить размеры фрикционных дисков, а в ряде случаев и сократить их количество, чем обеспечивается снижение материалоемкости муфты сцепления и уменьшение приведенного момента инерции ее ведомых частей.

Фрикционные диски этих муфт обычно имеют лепестковую форму с различным в зависимости от размеров и передаваемого крутящего момента числом лепестков, с обеих сторон которых приклепаны металлокерамические накладки трапецеидальной формы. Применение фрикционных накладок в виде отдельных элементов создает благоприятные условия для охлаждения муфты за счет внутренней вентиляции, что также способствует повышению долговременности и износостойкости трущихся пар.

Многие ФС имеют периферийно расположенные нажимные пружины, равномерно размещенные по одной или двум концентрическим окружностям нажимного диска.

Так как нажимные пружины располагаются между кожухом и нажимным диском, то, учитывая потери в направляющих последнего, их усилие передается непосредственно на ПТ (пары трения). Цилиндрические винтовые пружины, применяющиеся в таких конструкциях, имеют линейную характеристику. Это означает, что при износе ПТ деформация пружин и их усилие Р_Н будут уменьшаться. Этот недостаток менее заметен, когда применяют пружины пониженной жесткости. Однако такие пружины имеют большие габариты (длину), что, кроме затруднений в компоновке, приводит к тому, что может быть потеряна их продольная устойчивость под действием значительных центробежных сил. При этом витки пружин могут касаться или направляющих выступов нажимного диска, или стаканов кожуха, в результате чего дальнейшее снижение усилия Рн при частоте вращения 6000 мин-1 может достичь 10%. Поэтому часто применяют сдвоенные цилиндрические пружины различной жесткости.

Нажимные пружины должны обладать высокой прочностью при циклических нагрузках и температурах до 150°С. Такие свойства имеют материалы с высокими значениями допускаемых напряжений [?] и с низким модулем упругости. Наиболее часто используются стали 50ХФА, 68ГА, имеющие [?] =830...860 МПа .

Конструкции ФС с периферийным расположением пружин имеют много общего. Наиболее важная особенность заключается в способе передачи крутящего момента от маховика или кожуха ФС к нажимному диску. Для этого в основном используют два типа соединений: паз -- шип и тангенциальные упругие пластины. Паз--шип применяют в двух вариантах: для соединения нажимного диска с кожухом и нажимного диска с маховиком.

Первый вариант предусматривает передачу крутящего момента от маховика на кожух и далее на нажимной диск. Одно из наиболее распространенных решений: в кожухе делаются окна, в которые входят приливы нажимного диска. Такое соединение способно передавать и большие значения крутящего момента, если кожух ФС имеет достаточную толщину. Другое конструктивное решение: в нажимном диске делаются отверстия (не менее трех), в которых при скольжении диска проходят направляющие, закрепленные в кожухе. Такое решение применимо лишь для ФС с весьма жестким (лучше литым) кожухом, работающим при умеренных скоростях и нагрузках.

Общий недостаток этого соединения заключается в значительных потерях на трение. Особенно это заметно у ФС, работающих с чашеобразным маховиком. Из-за неодинакового нагрева (охлаждения) маховика и нажимного диска их размеры изменяются по-разному, в результате чего нарушаются зазоры в соединении и нормальная работа ФС. Поэтому наиболее распространенной является передача крутящего момента с помощью тангенциально расположенных пластин, один конец которых соединен с кожухом, а другой-- с нажимным диском.

Достоинства соединения заключаются в ликвидации потерь на трение, высокой несущей способности, устранении опасности заедания нажимного диска и предотвращении повышенных вибраций в связи со стабилизацией эксплуатационного дисбаланса ведущих частей ФС.

В последнее время появилась тенденция в установке ФС с тарельчатыми пружинами. В первых конструкциях такого типа применялись винтовые нажимные пружины цилиндрической или конической формы. Такие ФС включали систему рычагов, передающих усилие от пружины к нажимному диску. Они обладали повышенной плавностью включения, так как система тяг и рычагов имела определенную упругость. У них меньшее усилие на выжимной подшипник и лучшая уравновешенность, чем у ФС с периферийно расположенными пружинами. Однако кардинальное улучшение характеристик ФС связано с применением центрально расположенных тарельчатых (цельных или разрезных) пружин.

Для производства тарельчатых пружин используются холоднокатаные калиброванные листы из стали 85 или 50ХГФА. Типичная технология включает в себя вырубку заготовки на многопозиционном прессе, шлифование (при необходимости) ее с обеих сторон, закалку с формообразованием и отпуск, дробеструйную обработку в течение 6... 12 мин, фосфатирование с промасливанием. Кроме того, часто применяется термофиксация (например, одночасовая выдержка при температуре 200°С) и нанесение износостойкого покрытия (например, молибденового) на поверхность контакта пружины с выжимным подшипником. Все пружины подвергаются контролю по нагрузке, причем отклонение от номинального значения не должно превышать 5…7%.

Это имеет решающее значение для сохранения в течение заданного срока службы необходимого момента трения, который прямо пропорционален нажимному усилию Рн.

При одинаковом износе накладок Дh сравниваемых ФС у конструкции с винтовыми пружинами нажимное усилие ДР'н снижается до 80... 70% первоначального значения, в то время как у конструкций с тарельчатой пружиной оно может остаться таким же или даже стать больше. Из графиков также видно, что энергозатраты на выключение ФС с тарельчатой пружиной меньше, чем у ФС с винтовыми пружинами.

1.2 Область применения изделия (ФС) и тракторов класса 1.4

Дипломный проект по характеру решаемой задачи является конструкторско-исследовательским и решает не только конструкторские задачи разработки и применения муфт сцепления с тарельчатой пружиной, но и рассматривает влияние установки данного узла на технические и эксплуатационные показатели трактора в целом, в частности для класса 1.4.

Трактора класса 1.4 предназначены для выполнения полного спектра сельскохозяйственных работ от подготовки почвы под посев до уборочных и транспортных операций. Может использоваться в лесном и коммунальном хозяйстве, строительстве, промышленности. Трактор приспособлен для работы в различных почвенно-климатических зонах и на всевозможных видах почв, в том числе и на почвах с низкой несущей способностью. Имея широкий набор различных приспособлений и узлов дополнительного оборудования, а также тягово-сцепных средств, трактор способен агрегатироваться со множеством сельскохозяйственных машин и оборудования, в полной мере используя свои функциональные возможности в агрегате с широкозахватными и комбинированными машинами с переналадкой элементов сцепки механизмов передней и задней навески.

Тракторы имеют традиционную простоту конструкции, высокую надежность и производительность, экономны в расходах горюче-смазочных эксплуатационных материалов, запасных частей, приспособлены к различным видам контроля и диагностирования технического состояния, могут быть оборудованы для работы в режимах оперативного и длительного времени на реверсе.

Обширная сфера использования тракторов класса 1.4 в агрегате с различными машинами удовлетворяет потребности взыскательного потребителя, выполняя различные виды работ:

I. Растениеводство:

1. основная обработка почвы;

2. поверхностная обработка почвы;

3. внесение удобрений;

4. химизация растений и защита;

5. возделывание и уборка зерновых;

6. возделывание и уборка картофеля;

7. возделывание и уборка кукурузы;

8. возделывание и уборка овощей;

9. уборка свеклы, льна, рапса и др. технических культур;

10. заготовка кормов;

11. транспортные и погрузоразгрузочные работы.

II. Животноводство:

1. вывоз и внесение в почву жидких и твердых органических удобрений;

2. заготовка кормов на силос и сенаж;

3. подвоз к фермам кормов в зимний, весенний и осенний периоды по труднопроходимым местам для обычных средств доставки;

4. приготовление и измельчение кормов.

III. Мелиорация и поливное земледелие:

1. осушение переувлажненных земель;

2. планировка осушенных земель и их обработка;

3. подача воды насосами с приводом от ВОМ в оросительные системы.

IV. Коммунальное хозяйство.

V. Дорожное строительство.

VI. Лесное хозяйство.

VII. Промышленные средства.

VIII. Транспорт

1.3 Технические характеристики и параметры тракторов тягового класса 1.4 - тракторы МТЗ-80, МТЗ-82, МТЗ-82

Трактор МТЗ-80, МТЗ-82, МТЗ-82.1 предназначен для выполнения различных сельскохозяйственных работ с навесными, полунавесными и прицепными машинами и орудиями. Также они могут быть использованы для выполнения трудоемких работ в агрегате с бульдозерами, экскаваторами, погрузчиками, ямокопателями, а также на специальных транспортных работах и для привода различных стационарных сельскохозяйственных машин. Они являются универсальными сельскохозяйственными тракторами. Отличаются между собой типом ходовой системы: МТЗ- 80 - с одной ведущей осью, МТЗ-82, МТЗ-82.1 - с двумя ведущими осями.

Тракторы имеют полурамную конструкцию. Их остов состоит из полурамы, корпусов муфты сцепления, коробки передач и заднего моста. Дизельный двигатель спереди эластично закреплен на переднем брусе, а сзади жестко соединен с корпусом муфты сцепления. Силовая передача трактора МТЗ-80, МТЗ-82 включает муфту сцепления, понижающий редуктор и коробку передач, задний мост с автоматической блокировкой дифференциала и задним ВОМ с двухскоростным независимым и синхронным приводами.

Тракторы МТЗ-82.1 с двумя ведущими осями оснащены передним ведущим мостом и механизмами привода -- раздаточной коробкой, промежуточным и передним карданными валами, промежуточной опорой. Рулевое управление тракторов гидромеханическое (с корпусом ГУР) и состоит из червяка, сектора и ГУР.

Управление блокировкой осуществляется педалью, расположенной слева от педалей управления рабочими тормозами.

Привод переднего ведущего моста осуществляется от КПП для обеспечения синхронности оборотов передних и задних колес на всех передачах. Передний мост шарнирно соединен с передним брусом для обеспечения качания моста в поперечной плоскости.

Предусмотрено бесступенчатое изменение колеи передних (для тракторов с ГУР) и задних колес. Для увеличения сцепных качеств и улучшения управляемости на передний брус трактора могут быть установлены дополнительные грузы общей массой 220 или 510 кг.

Двигатель трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Модель двигателя - Д-240 / Д-243. Тип 4-х тактный, рядный, с естественным всасыванием. Число цилиндров - 4 Способ смесеобразования - Непосредственный впрыск топлива. Силовая передача (трансмиссия) МТЗ-80, МТЗ-82

Муфта сцепления - Фрикционная, однодисковая, сухая, постоянно замкнутого типа. Понижающий редуктор - Две пары цилиндрических шестерен, удваивающих число передач. Коробка передач - Механическая (9 скоростей вперед+2 назад), ступенчатая со скользящими шестернями.

Главная передача - Пара конических шестерен с круговыми зубьями. Дифференциал заднего моста - Конический с четырьмя саттелитами. Механизм блокировки дифференциала заднего моста - Фрикционная муфта с управлением от датчика.

Конечные передачи - Цилиндрические шестерни с прямыми зубьями. Тормоза - Дисковые, сухие. Стояночный тормоз - Дисковый, сухой, независимый. Ходовая часть трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Остов трактора - Полурама. Тип ходовой системы: МТЗ-80 - Колеса на пневматических шинах, задние - ведущие, передние - направляющие. МТЗ-82 - Колеса на пневматических шинах, задние - ведущие, передние - ведущие и направляющие. Рулевое управление МТЗ-80, МТЗ-82

Тип гидроусилителя - Гидромеханический. Механизм рулевого управления - Червяк, косозубый сектор и ГУР. Тип насоса - Шестеренный НШ-10-В-3-Л. Подача насоса, л/мин - 21 Максимальное рабочее давление в системе, кгс/см2 (МПа) - 90-0,5 (9,0-0,05). Гидронавесная система трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Тип гидросистемы - Универсальная, раздельно-агрегатная. Давление срабатывания предохранительного клапана - 160 МПа Номинальное рабочее давление в системе - 200 МПа Насос - Шестеренчатый НШ32А-3 или НШ32М-3 правого вращения. Привод насоса - От дизеля через приводные шестерни ВОМ. Подача насоса, не менее - 45 л/мин Распределитель - Золотниково-клапанный, Р80-3/4-222/111 для тракторов с силовым регулятором, Р80-3/1-222 для тракторов без силового регулятора. Цилиндр - Двухстороннего действия Ц100x200-3 Грузоподъемность задней навесной системы на расстоянии 610 мм от оси подвеса при установке раскосов на дополнительные отверстия, не менее - 18(1800) кН(кгс). Силовой (позиционный) регулятор - Автоматический с подвижной управляемой гильзой и следящим золотником. Задний вал отбора мощности МТЗ-80, МТЗ-82

Привод - Независимый. Частота вращения хвостовика ВОМ в положениях привода. независимый I, об/мин - 540 независимый II, об/мин - 1000 Хвостовик сменный, количество шлицев - 8 и 21. Размеры тракторов МТЗ-80 / МТЗ-82 Длина, мм:

общая - 4120 без грузов - 3840 / 3930 по колесам - 3650 / 3740

Ширина, мм - 1970

Высота по кабине, мм - 2780 / 2800

Продольная база, мм - 2390 / 2450

Колея задних колес, мм - 1400-2100

Колея передних колес, мм - 1430-1850

Дорожный просвет, мм - 465

Размер шин: - передних колес - 9-20 / 11,2-20 - задних колес - 15,5R38

Масса эксплуатационная (без балласта), кг - 3900



ГЛАВА 2. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ МОДЕРНИЗИРУЕМОГО УЗЛА

2.1 Анализ конструкций муфт сцепления устанавливаемых на тракторах Беларус класса 1.4

Чтобы проанализировать все недостатки и преимущества модернизированного узла (муфты сцепления), рассмотрим устройство и принцип работы муфты сцепления до модернизации.

Муфта сцепления предназначена для передачи крутящего момента от дизеля к трансмиссии, отсоединения дизеля от силовой передачи, а также плавного и безударного их соединения. На тракторе МТЗ­80, МТЗ­82 установлена сухая, однодисковая муфта сцепления постоянно­замкнутого типа.

На призматических выступах нажимного диска с помощью осей 15 устанавливаются отжимные рычаги 13. Регулировка положения отжимных рычагов производится регулировочными винтами 21, ввернутыми в отжимные рычаги и упирающимися в опорные штифты 14. Рычаги прижимаются к опорным штифтам специальными пружинами 19.

Ведомый диск 2 состоит из ступицы 7, имеющей шлицы для подвижного соединения с силовым валом 27, демпферного устройства ­ гасителя крутильных колебаний, диска с двумя прикрепленными к нему фрикционными накладками 11. Одна накладка прикреплена непосредственно к диску с помощью латунных заклепок, вторая ­ со стороны нажимного диска через шесть пружинных пластин 10 стальными заклепками.

Крутящий момент передается от ведомого диска с накладками к ступице 7 через восемь упругих демпферов 8.

Включение и выключение сцепления производится при помощи отводки 23 с выжимным подшипником 22, перемещающейся по кронштейну отводки 24 и соединенной с педалью сцепления через тягу 10, рычаг сцепления 12 и две вилки 48 закрепленные на валу 50 выключения сцепления посредством шпонок и клеммовых соединений.

Выжимной подшипник 22 смазывается солидолом через отверстие на левой стороне корпуса сцепления, закрытое пробкой 52, и масленку 51, ввернутую в цапфу отводки 23. При этом через специальное отверстие смазывается также поверхность сопряжения отводки с кронштейном.

На тракторах белорусского производства применяется четыре основных вида корзин сцепления МТЗ 80.

Все разновидности внешне практически одинаковые. Поэтому при выборе и покупке запчасти можно легко запутаться.

Первые два типа корзин сцепления МТЗ используются в тракторах с мощностью 80-100 лошадиных сил.

При выборе запчастей, прежде всего, учитываются рекомендации завода изготовителя.

Первая корзина сцепления применяется на тракторах МТЗ 80. Устанавливается на «Беларусах» мощностью до 100 л.с. Вторая корзина сцепления МТЗ 82 визуально практически идентична с первой запчастью.

Однако отличия имеются. В шести стаканах корзины вместе с основными пружинами есть еще шесть дополнительных.

Такой диск устанавливают на тракторах мощностью 90-100 л.с. Вторую корзину сцепления МТЗ 82 называют усиленной.

Главное отличие такой корзины сцепления МТЗ - наличие трех пластин механизма делителя. Различается также крепление среднего диска.

Четвертая разновидность применяется в тракторах модификаций 1221, 1532 и 2022. Отличительная черта - увеличенное число заклепок крепления ступицы привода BOM.

Еще одна важная особенность - на нажимном диске имеются специальные приливы для установки упоров делителя.

При выборе корзины сцепления МТЗ 82 мощностью до 100 л. с. можно купить запчасти с увеличенным числом заклепок. Механизм будет работать надежнее. Однако если мощность трактора больше 100 л. с., заклепок должно быть меньше.

Иначе запчасть не окупится.

Выбирая корзины сцепления МТЗ 80, учитывайте рекомендации из руководства по эксплуатации трактора. Заказывайте только оригинальные запчасти. Это позволит обеспечить оптимальный ресурс работы автотехники.

Муфта сцепления применяемая на тракторах Беларус неплохо себя зарекомендовала в работе, выдерживает сложные режимы работы. Однако и имеет ряд нареканий. При частых включениях и выключения муфты повышается тепловой режим, фрикционные диски теряют свои физико-химические свойства, что приводит к повышенному износу фрикционного слоя, вследствие чего приводит к буксованию сцепления.

В данной конструкции муфты сцепления вместо радиально расположенных нажимных пружин установлена одна тарельчатая пружина. Также нужно учесть, что данная муфта сцепления работает в масле. Одним из основных преимуществ ФС, работающих в масле «мокрых», по сравнению с «сухими» ФС, является их надежность и долговечность, отсутствие частых эксплуатационных регулировок. Это связано с меньшим изнашиванием пар трений(ПТ), лучшим отводом теплоты от них и большей стабильностью их коэффициентов трения.

Применение смазывания пар трений фрикционного сцепления (ФС) уменьшает их коэффициент трения до 0,07…0,09 вместо 0,25…0,3 у сухих ФС, но при этом позволяет почти десятикратно увеличить давление на них и примерно в 2 раза сократить площадь контакта дисков из-за наличия канавок на их поверхности.

Смазывание ПТ ФС качественно меняет на трибологические процессы при буксовании «мокрых» ФС, обеспечивая жидкостное и полужидкостное (граничное) трение. Под последним обычно понимают такой режим работы мокрого ФС, когда трущиеся поверхности ПТ разделены тончайшей масляной пленкой (толщиной менее 0,1 мкм), фактически на молекулярном уровне, препятствующей непосредственному контакту ПТ. Этим обеспечивается малое изнашивание ПТ при высоких усилиях сжатия и постоянный их коэффициент трения. Увеличение толщины разделительной масляной пленки ведет к нежелательному снижению коэффициента трения, а ее разрыв -- к резкому увеличению изнашивания ПТ. Следовательно, положительные качества мокрых ФС зависят от определенных внешних условий, обеспечивающих именно граничное трение на фрикционных парах, что неизбежно ведет к существенному усложнению конструкции мокрых ФС по сравнению с сухими.

Повышенная сложность мокрых ФС предопределила более широкое применение сухих ФС, отличающихся относительной конструктивной простотой и достаточной надежностью работы в прошлые годы, когда энергонасыщенность тракторов и других тяговых машин и их рабочие и транспортные скорости резко отличались от современных.

Вместе с тем опыт эксплуатации сухих ФС показал, что они имеют ряд недостатков, обусловленных главным образом непостоянством коэффициентов трения при изменениях температур ПТ и их повышенным износом, связанным с ростом энергонасыщенности машин.

Непрекращающийся поиск наиболее долговечных фрикционных материалов, совершенствование конструкций сухих ФС и другие научные исследования, значительно повысили их ресурс; особенно это коснулось ФС для сельскохозяйственных тракторов, комбайнов, легковых и большинства грузовых автомобилей. Одновременно стало выясняться, что для тяжелых промышленных тракторов, вследствие специфики их работы и повышенных сил тяги, сухие ФС не могут обеспечить при заданных геометрических размерах необходимой долговечности ПТ.

Отсюда правомерен все нарастающий интерес к применению на тракторах мокрых ФС, потенциально более надежных и долговечных.



2.2 Анализ конструкций муфт сцепления устанавливаемых на тракторах зарубежных производителей

Тенденция повышения энергонасыщенности и тяги тракторов, особенно промышленных, четко прослеживается и в том, как растет количество зарубежных патентов мокрых ФС по десятилетиям, начиная с 30-х годов. Если в 30-е и 40-е годы были зарегистрированы соответственно только один и три патента и все они были американских фирм, производящих ФС, то в 50-е гг. появились 34 патента Великобритании и 40--Франции. Значительный рост числа патентов прослеживается в 60-е гг., когда во всем мире начался период более резкого роста энергонасыщенности тракторов и других тяговых машин. Особенно большое число патентов зарегистрировано в 70-е гг. -- 41, и среди них появились патенты ФРГ, Японии и других стран. В начале 80-х годов также появились новые патенты в ФРГ и США.

Наибольшее число патентов в области создания мокрых ФС имеет фирма «Борг Уорнер» (США), разработавшая разнообразные их конструкции, включая успешно применяемый унифицированный ряд мокрых ФС «Рокфорд Клач».

Фирмы «Катерпиллер» и «Джон Дир» (США) на все выпускаемые тракторы с механическими трансмиссиями устанавливают мокрые ФС с дисками одинакового диаметра, число которых зависит от передаваемого крутящего момента. Фирма «Лайп Роллвей» (США) изготовляет мокрые ФС диаметром от 300 до 380 мм пяти типоразмеров. По данным фирмы, долговечность этих ФС примерно в 30 раз больше, чем у сухих ФС того же типоразмера. Вопросами совершенствования подачи масла в зону трения мокрых ФС занимаются фирмы «Дженерал мотор», «Дэй-на» (США) и др.

Ведущей немецкой фирмой по разработке и производству сухих и мокрых ФС является фирма «Фихтель и Сакс», совершенствующая в основном способы подвода масла в зону трения. Разработкой мокрых ФС занимаются также «Даймлер Бенц», «Зюдойч Кюхль-фабрик» и другие фирмы ФРГ.

В Великобритании фирмами, владеющими патентами по мокрым ФС, являются «Дэвид Браун» «Аутомотив Продактс» и «Г. К. Н. трансмишн», также совершенствующие подачу масла в зону трения.

Японские фирмы «Нисан Мотор», «Дэйкин Сейсакушо» и «Ей-син Сейкин Кабушики Каиша» тоже работают над совершенствованием подачи масла в зону ПТ, от которой в значительной степени зависит надежная и долговечная работа мокрого ФС.

Хотя такие муфты конструктивно сложнее и дороже `сухих', их применение на сельскохозяйственных тракторах, особенно гусеничных, постепенно расширяется и в настоящее время муфты сцепления "мокрого типа применяются на тракторах фирм `Джон Дир', `Катерпиллар (США), 'Фиат' (Италия). По утверждению зарубежных фирм, муфты этого типа обладают большой долговечностью и не требуют регулировки в процессе эксплуатации, Такэнапример, фирма `Катерпиллар' гарантирует потребителю срок службы `мокрой' муфты сцепления, устанавливаемой на гусеничных сельскохозяйственных тракторах моделей Д-5 и Д-6 (мощностью соответственно 89 и 123 кВт) в течение трех лет.

Ведущие 1 и ведомые 2 с накладками из органического материала) диски расположены в заполненном маслом пространстве, образованном полостью маховика и крышкой 6, Масло в полость маховика поступает из объединенной гидросистемы трактора после его очистки и охлаждения.

Управление муфтой сцепления гидравлическое, посредством клапана, золотник которого через тягу соединен с педалью. Включение муфты осуществляется давлением масла, подаваемого в кольцевое пространство за плунжером 8, Усилие плунжера через нажимные рычаги 7 и регулировочные болты 4 передается нажимному диску 3,сжимающему пакет фрикционных дисков. При выключении муфты золотник клапана управления перекрывает подвод масла к плунжеру 8, давление под ним падает и под действием пружин 5 нажимной диск 3 отходит от фрикционных дисков. Все муфты сцепления этого типа имеют один типоразмер ведомых дисков (305 мм) и в зависимости от передаваемой мощности различное их количество (2, 4 или 5).

Представляет интерес конструкция муфты сцепления сухого трения фирмы 'Спайсер' (США), применяемой на мощных сельскохозяйственных тракторах со всеми ведущими колесами ряда фирм (`Версатайл', `Стейгер', 'Форд' США). Основной отличительной особенностью муфты является наклонное расположение цилиндрических нажимных пружин, установленных попарно по окружности между корпусом муфты и нажимной втулкой.

Такое расположение нажимных пружин обеспечивает постоянство усилия сжатия ведомых дисков, а следовательно, и коэффициент запаса муфты сцепления и сохранение ее работоспособности практически до полного износа фрикционных накладок. Тем самым исключается необходимость в частых ее регулировках.

По утверждению фирмы 'Спайсер', допустимый износ фрикционных накладок, при котором сохраняется нормальная работоспособность муфты, на 25% выше, чем у муфт с обычным расположением пружин.

2.3 Применение масла в мокрых фрикционных сцеплениях и тарельчатых пружин

Использование масла в мокром ФС, выполняющего функции жидкостного охлаждения и смазывания ПТ, влечет за собой появление целого комплекса проблем, которые в большей или меньшей степени влияют на надежность самого ФС. К ним в первую очередь надо отнести подбор фрикционных материалов ПТ, способы их охлаждения и смазывания и ряд других, включая способы, обеспечивающие «чистоту» размыкания дисков и повышающие надежность применяемых уплотнений.

Следует отметить, что применение мокрых ФС стало возможным только после создания фрикционных материалов, стойких к воздействию масла.

Наиболее высокой стойкостью к минеральным маслам обладают спеченные материалы, пористая структура которых способствует адсорбированию и удержанию масляной пленки, обеспечивающей граничное трение во фрикционной паре.

Из асбофрикционных материалов на органическом связующем для работы в масле используются в основном эластичные тканые материалы с масляной пропиткой, пластмассы и фрикционные материалы на комбинирующем связующем.

Иногда в мокрых ФС применяются чисто металлические фрикционные пары, поверхность трения которых сульфацианируется Для улучшения противозадирности и прирабатываемости. а также для повышения износостойкости и усталостной прочности.

Для правильной оценки мокрых ФС необходимо указать, что их преимущества реализуются только в определенном диапазоне температур на ПТ. Повышение температуры выше определенного предела резко отрицательно сказывается на материалах ПТ и состоянии масляной разделительной пленки. Металлические фрикционные диски начинают подвергаться короблению, усадке, растрескиванию и схватыванию. Фрикционные материалы других композиций начинают выкрашиваться, происходит их «золочение» и разъединение.

Разложение масла приводит к загрязнению ПТ, уменьшению их пористости и уменьшению проходных сечений канавок для охлаждения и смазки.

Таким образом, тепловой режим мокрого ФС является одним из важнейших факторов его надежности и долговечности, стабильность которого зависит в основном от системы подачи масла на ПТ для их охлаждения и смазывания.

Четкой классификации конструкций системы охлаждения и смазывания поверхностей трения мокрых ФС пока нет. Однако анализ патентной деятельности зарубежных фирм и небольшого еще опыта Российского конструирования по сцеплениям и гидротрансформаторам, позволяет наметить основные ее ориентиры: по месту подвода масла в зону трения; по месту действия системы охлаждения и смазывания; по способу подачи масла в зону трения; по направлению подачи масла; по характеру подачи; по способу охлаждения масла и по форме масляных канавок на поверхностях трения, имеющих существенное влияние на их охлаждение и смазывание.

Подвод масла в зону трения возможен от ведущих деталей ФС, от ведомого вала.

По месту действия системы охлаждения и смазки все существующие мокрые ФС имеют сухой или мокрый картер.

По способу подачи масла в зону трения, являющемуся основным конструктивным признаком системы охлаждения и смазывания, различают подачи с помощью системы разбрызгивания, трубок и насосов. Разбрызгивание может осуществляться различными способами: простым погружением деталей ФС в масло ,либо с использованием приспособлений, обеспечивающих улавливание разбрызгиваемого масла и направления его на ПТ. Трубки служат для непосредственной подачи масла к фрикционным дискам ФС и для вывода масла из рабочего картера в масляный резервуар, из которого оно посредством других приспособлений подается в зону трения.

Больше половины конструкций систем охлаждения и смазывания мокрых ФС содержат масляные насосы. Их привод осуществляется или от ведущих деталей ФС, или они независимы (могут быть использованы насосы смазочных систем двигателя или коробки передач).

По направлению подачи масла различают системы с подачей его от внутреннего диаметра диска к внешнему, в обратную сторону или комбинированные, когда масло вначале подается внутрь ФС а затем под действием центробежных сил вновь отбрасывается наружу.

По характеру подачи встречаются системы с прерывным или непрерывным потоком масла в зону трения. В первом случае масло подается только в момент включения или только в выключенном состоянии ФС; во втором масло течет постоянно или в определенный период работы ФС.

По способу охлаждения масла различают системы с охлаждением в маслосборнике ФС, маслосборниках двигателя и коробки передач, в водяном радиаторе, а также в маслосборнике картера за счет системы охлаждения двигателя.

По форме масляных канавок на поверхностях трения их рисунок бывает спиральным, радиальным, спирально-радиальным, наклонным, тангенциальным, концентрическим, сетчатым («бриллиантовым», типа «квадрат», дифференциальным), в виде отверстий и др. Иногда используются поверхности трения без канавок для охлаждения и смазывания.

Достоинства соединения с помощью тарельчатой пружины заключается в ликвидации потерь на трение, высокой несущей способности, устранение опасности заедания нажимного диска и предотвращения повышенных вибраций в связи стабилизацией эксплуатационного дисбаланса ведущих частей ФС. Что касается управления, то для этой муфты сцепления применим гидравлическое управление.

В подведении итогов по предлагаемой конструкции можно сказать, что муфта сцепления с тарельчатой пружиной, работающая в масле и с гидравлическим управлением является прогрессивным решением для устранения ряд недостатков и устаревших схем муфт сцепления и управления.



ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ФРИКЦИОННЫХ СЦЕПЛЕНИЙ

3.1 Ремонт сцепления трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Пробуксовка оцепления или неполное выключение передач ведут к усиленному износу и поломкам деталей сцепления, деталей коробки передач, заднего моста и переднего ведущею моста трактора МТЗ-80, МТЗ-82. Техническое состояние сцепления можно определить по ряду признаков, характеризующих ту или иную неисправность. Появление ненормального шума и стука, затрудненное включение передач, пробуксовка сцепления, особенно при увеличении тягового усилия, не устраняемые регулировкой привода сцепления, указывают на износ или разрушение деталей сцепления. Повышенный шум или свист при нажатии на педаль сцепления указывают на разрушение упорного подшипника выключения. При неправильной регулировке привода сцепления тракторов МТЗ-80, МТЗ-82, что характеризуется отсутствием зазора между упорным подшипником и нажимными рычагами, подшипник постоянно вращается. Это приводит к перегреву подшипника, вытеканию смазки и, в конечном счете, к разрушению подшипника. В большинстве случаев заклинивание неисправного подшипника сопровождается обгоранием концов нажимных рычагов. Неправильная регулировка привода, ослабление усилия пружин нажимного диска могут привести к пробуксовке сцепления, снижению тягового усилия трактора, уменьшению частоты вращения вала отбора мощности. В процессе эксплуатации трактора МТЗ-80, МТЗ-82 ведомые диски сцепления коробятся, накладки изнашиваются, головки заклепок наносят значительные кольцевые риски на поверхности нажимного диска. Вследствие повышенного местного нагрева на рабочей поверхности нажимного диска могут появиться цвета побежалости и трещины. Пробуксовка сцепления может быть следствием попадания масла на поверхности дисков из-за утечек через уплотнения коленчатого вала дизеля или валов коробки передач. При короблении ведомых дисков или неправильной регулировке отжимных рычагов сцепления трактора МТЗ-80, МТЗ-82 (когда концы рычагов располагаются на разной высоте) трудно включаются передачи. В этом случае происходит перекос нажимного диска при выключении сцепления: края ведомого диска защемляются между нажимным диском и маховиком. В результате сцепление «ведет». При толщине ведомого диска менее допустимого размера заменяют либо фрикционные накладки новыми, либо диск в сборе. Затрудненное включение передач может вызываться заеданием шлицев ступицы на шлицах вала сцепления вследствие их ступенчатогоаизноса. При разборке сцепления одновременно с устранением выявленной неисправности проводят техническую экспертизу деталей с целью замены их новыми или отремонтированными. Перед снятием сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 для ремонта в маховик заворачивают специальные технологические болты, обеспечивая предварительное сжатие нажимных пружин и отворачивают болты крепления опорного диска, а затем технологические болты. Перед разборкой сцепления на кожух и нажимные диски наносят мешки, стремясь обеспечить при сборке правильное взаимное расположение деталей и сохранить первоначальную балансировку сцепления. Сцепление разбирают, используя специальное приспособление.

После замены фрикционных накладок утопание головок заклепок должно быть не менее 2,0 мм. Накладки должны плотно прилегать к диску; допускаются неплотности до 0,1 мм, а также радиальные трещины накладок около заклепок без выхода их на край или в другое отверстие под заклепку. Если толщина ведомого диска сцепления трактора МТЗ-80, МТЗ-82 не меньше допустимого значения, но головки заклепок утопают ниже плоскости накладки на 0,1 мм и менее, то обе фрикционные накладки заменяют. Осматривают состояние нажимного диска. На его опорной плоскости не допускаются кольцевые риски глубиной более 0,2 мм, следы прожогов и сетки растрескивания более 40% всей поверхности. Рабочую поверхность нажимного диска исправляют шлифованием или протачиванием до выведения следов износа и тщательно зачищают мелкой наждачной бумагой. После ремонта сцепление МТЗ-80, МТЗ-82 собирают с помощью приспособления. Сжимают пружины нажимного диска и вворачивают технологические болты для фиксации этого положения. Во внутреннюю обойму подшипника маховика устанавливают технологический вал, необходимый для правильной взаимной установки шлицевых ступиц ведомых дисков и обеспечения их соосности с маховиком. Выворачивают технологические болты из кожуха и вынимают технологический шлицевый вал.

Свободный ход педали (положение отводки) сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 регулируют вращением тяги 9. В отпущенном состоянии рычаг 3 педали должен упираться в пол кабины. Если он не упирается, постепенно выворачивают из кронштейна 8 упорный болт 7. Когда такой регулировки недостаточно, ослабляют болт 10 крепления кронштейна и поворачивают кронштейн в сторону пружины (по часовой стрелке). При правильной регулировке механизма выключения сцепления и соблюдении размера 12± 0,5 мм зазор между выступами рычагов 2 и упорным подшипником 1 должен быть 3±0,5 мм. Регулировку отводки тормозка сцепления трактора МТЗ-80, МТЗ-82 проводят в два этапа. Первый этап: отсоединяют тягу 5 от кронштейна 4, поворачивают кронштейн 4 вправо (против часовой стрелки) до упора; вращая вилку 6, увеличивают длину тяги 5 до свободного соединения вилки 6 и кронштейна 4. Второй этап: вращают вилку 6 до тех пор, пока суммарная длина тяги 5 не уменьшится на 7 мм; в таком положении соединяют вилку с кронштейном. После регулировки вилку закрепляют контргайкой. Большинство неисправностей механизмов переключения понижающего редуктора трактора МТЗ-80, МТЗ-82 связано с возникновением следующих основных дефектов: самопроизвольным выключением и тугим переключением передач, появлением шумов и стуков. Самопроизвольно передачи выключаются при износе и сколе зубьев шестерен и зубчатых муфт, износе фиксаторов и углублений под них на валиках механизма переключения передач, потере упругости пружин фиксаторов, износе поверхностей трения вилок переключения, кулисы, кольцевых пазов скользящих шестерен и зубчатых муфт. Тугое переключение передач и их включение со скрежетом происходят (наряду с неполным выключением сцепления) при нарушении регулировки тормозка, неправильной работе механизма блокировки. Повышенные шумы и стуки в коробке передач появляются из-за износа подшипников валов, посадочных мест подшипников в корпусе, нарушения соосности валов, недостаточного количества масла в картере коробки, трещин и изломов деталей. Отмеченные неисправности возникают не только из-за усталостного износа механизмов, но и неправильной эксплуатации, несоблюдения технических условий при ремонте сцепления МТЗ-80, МТЗ-82. Так, повышенный износ подшипников и зубьев шестерен по толщине может вызываться наличием абразивных частиц в масле, заливаемом в картер коробки передач, или попаданием таких частиц в смазку через неплотности. Сколы и разрушения зубьев шестерен со стороны включения появляются из-за неточной регулировки сцепления, неправильного переключения передач, нарушения регулировки тормозка вала сцепления.

Усталостное выкрашивание зубьев шестерен значительно убыстряется при неправильном зацеплении пар шестерен, неполном их включении, неточной регулировке зацепления конических пар. В процессе эксплуатации ряд неисправностей можно устранить непосредственно на тракторе. Если при работе трактора МТЗ-80, МТЗ-82 слышен скрежет шестерен, возникающий при переключении передач, то это свидетельствует о неправильной регулировке механизма управления сцеплением и износе его дисков, об износе фрикционных дисков и тормозка, об износе поверхностейв месте сопряжения вилки и цапфы отводки тормозка. В ходе эксплуатации трактора МТЗ-80, МТЗ-82 могут возникнуть другие отказы и неисправности механизмов переключения передач. Для их устранения снимают корпус сцепления и разбирают в последовательности, показанной на рис. 21-25. Большой свободный ход рычага переключения ступеней понижающего редуктора указывает на износ вилки переключения и паза зубчатой муфты. Для проверки износа отсоединяют вилку, вставляют в паз зубчатой муфты и измеряют зазор. Если зазор превышает 3 мм, то муфту и вилку заменяют. Чтобы заменить зубчатую муфту, раскатывают остов и отсоединяют корпус сцепления от коробки передач.

3.2 Регулировка и обслуживание сцепления трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Техническое обслуживание сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 заключается в периодической смазке, проверке и подтяжке резьбовых соединений и проведении регулировок. При ТО-1 (125 моточасов работы) нужно смазывать выжимной подшипник смазкой через масленку, которая находится или на кожухе сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 и связана гибким шлангом с подшипником, или на корпусе отводки. При ТО-2 (500 моточасов работы) производятся следующие работы по проверке и регулировке сцепления МТЗ-80, МТЗ-82:

Проверяют свободный ход педали сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 - это основной показатель правильности регулировки сцепления и тормозка. Свободный ход педали должен быть 40-45 мм, что соответствует зазору 3 мм между выжимным подшипником и отжимными рычагами. Зазор между подшипником и головкой каждого отжимного рычага не должен отличаться один от другого более чем на 0,3 мм. 3.3 Порядок снятия муфты сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 с двигателя

Для снятия муфты сцепления с двигателя выполните следующее:

- установите три технологических болта (М12х40), завернув их в нажимной диск (корзину) сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 через технологические отверстия опорного диска 6; - отверните гайки крепления опорного диска к маховику и снимите диски сцепления в сборе (опорный 6 с нажимным 3); - снимите ведомый диск сцепления 2.

3.4 Порядок установки муфты сцепления МТЗ-80, МТЗ-82 на двигатель

Для установки муфты сцепления на двигатель выполните следующее:

- установите ведомый диск сцепления 2 (рис.27) длинным концом ступицы к маховику 1. - установите диски сцепления в сборе МТЗ-80, МТЗ-82 (опорный 6 с нажимным 3) на пальцы маховика с втулками 10, закрепите гайками (момент затяжки от 70 до 90 Нм); - установите технологическую оправку и выверните технологические болты; - отрегулируйте положение отжимных рычагов 5. Рис.27 Управление сцеплением МТЗ-80, МТЗ-82 и тормозком сблокировано. Для их регулировки отсоединяют тягу 11 тормозка от рычага 9. Освобождают педаль от воздействия пружины сервоустройства, для чего ввертывают болт 4 до упора в кронштейн 6 и ослабляют болты 5 для возможности перемещения кронштейна 6. Изменяя длину тяги 8, устанавливают свободный ход педали 40-45 мм. Придают кронштейну 6 крайнее верхнее положение, поворачивая его вокруг оси 7 до упора в болт 5, и затягивают болты крепления кронштейна. Вывертывая болт 4, возвращают педаль в исходное положение до упора в ролик. Если педаль переместить на величину свободного хода, пружина должна возвратить ее в первоначальное положение. Для регулировки тормозка МТЗ-80, МТЗ-82 отсоединяют тягу 11 от рычага 13 и поворачивают его против часовой стрелки до упора. В этом положении соединяют временно тягу 11 с рычагом 13, а затем укорачивают длину тяги на 7 мм. Вновь соединяют тягу с рычагом, зашплинтовывают палец, надежно затягивают контргайки. Если сцепление МТЗ-80, МТЗ-82 подвергалось разборке, то положение отжимных рычагов 3 нарушается. Поэтому их необходимо отрегулировать при помощи регулировочных винтов 4 так, чтобы расстояние от места контакта рычагов с подшипником отводки до торца ступицы опорного диска составляло 12+0,5 мм. Разность этого размера для отдельных рычагов не должна превышать 0,3 мм. После регулировки винты стопорят контргайками.



ГЛАВА 4. РАСЧЕТ МУФТЫ СЦЕПЛЕНИЯ И ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Исходными данными при оценке свойств пары трения являются коэффициент трения и износостойкость. Трение и износ, как известно, неотделимые процессы, в большей мере зависящие как от материалов и состояния поверхностей, так и от условий работы фрикционных элементов в узле трактора.

Условия работы фрикционной муфты сцепления определяются не только видом трения, но и нагрузочными, скоростными и тепловыми режимами.

Коэффициент трения и износостойкость зависят от многих факторов, основными из которых являются удельное давление, скорость скольжения и температура поверхностей.

4.1 Расчет числа пар трения фрикционной муфты сцепления

Исходные данные:

Максимальный момент двигателя - 386 Нм

Коэффициент запаса - в=2,0, Средний радиус поверхности трения R_C=14 см, Ширина поверхности трения b=7 см

Пара трения сталь по металлокерамике. q=2.5 Мн/м2. µ=0,082.

Полагаем что на поверхностях металлокерамических дисках имеются спиральные и радиальные каналы, занимающие 50% площади трения

Принимаем Z=1. Значит Муфта сцепления однодисковая, работающая в масле.



4.2 Тепловой расчет

Определение температуры поверхностей дисков фрикционной муфты работающей в масле. Работа буксования L=120000дж, время буксования ф=2 с, начальная температура дисков t = 50єC, толщина дисков 4 мм. Теплофизические коэффициенты металлокерамики берем л=15,5 вт/м*град, (с_г) =1,68*106 дж/м³*град, а=0,393*10^-5 м²/сек, удельный расход масла щ=0,12*10^-2м³/м²*сек, для спиральных и радиальных каналов на поверхностях о=0,78.

Полагаем, что диски с металлокерамическим покрытием имеют на поверхности трения спиральные и радиальные каналы. Толщина слоя металлокерамики равна 1,0 мм, а толщина стальной основы диска 3 мм. Теплофизические коэффициенты для таких дисков необходимо определять как для многослойной конструкции, т.е. необходимо найти их эквивалентные значения по известным из теории теплопроводности уравнениям:

В нашем случае л_экв=27,2 вт/м*град (с_г)экв=3,97*106 дж/м³*град, а_экв=0,685*10^-5 м²/сек

Температура поверхностей трения определяется по формуле:



Находим расчетные коэффициенты:

Коэффициент распределения тепловых потоков

Коэффициент теплоотдачи

а_м=(с_г) що=1580 дж/м²*град*сек

При том же тепловом потоке и температура t_n=221(1-е-0,174)+60=95 єС.

Из теплового расчета видно, что при малой продолжительности буксования (однократное включение муфты) эффект охлаждения дисков маслом незначителен. Определяем время охлаждения дисков до начальной температуры после включения фрикционной муфты, работающей в масле, а также величину потерь мощности на разбрызгивание.

Величину потерь мощности на разбрызгивание находим по уравнению при условии, что зазор между дисками будет 0,5 мм, а относительная скорость вращения дисков 25 м/сек.

N_б=4,3*10^-2-2,61*10^-2*7*25/5*10^-4=390 вт



4.3 Расчет тарельчатой пружины

Показан разрез тарельчатой пружины по основному рабочему участку (перья, идущие к центру на рисунке не показаны). При расчете этой пружины исходим из предположения, что под воздействием нагрузки Р прямоугольное сечение пружины не изменяет своей формы, а лишь поворачивается вокруг точки О.

Рассмотрим в сечении пружины точку А с координатами х и у. После поворота сечения эта точка переместится в положение А1 и приблизится к оси симметрии пружины на величину Д:

Д=[х cos (б-ц)- y sin (б-ц)] - (x cos б - y sin ц).(4.6)

Углы б и ц практически невелики, поэтому можно принять

Относительное удлинение пружины равно:

Нормальное напряжение:



Номинальная сила в осевом сечении пружины будет

dxdy

После интегрирования

убеждаемся, что N=0, тогда

...