Разработка однодискового сцепления автомобиля МАЗ-232

Перечень чертежей:

1. Чертеж однодискового сцепления, А1, с конструктивными элементами: картер, шаровая опора вилки, вилка включения, муфта выключения, пневмогидроусилитель, толкатель, нажимной диск, диафрагменная пружина, первичный вал КПП, ступица ведомого диска, маховик, ведомый диск, кожух сцепления, заклепка, с параметрами:
   • Передаточное число рычажного механизма 4, гидравлического привода 40
   • Ход педали при выключении сцепления 160 мм
   • Усилие на педали, необходимое для полного выключения сцепления 26,67 Н

Приведены требования:

• Полный ход педали должен быть в пределах 130...160 мм
• Зеркало цилиндров мазать касторовым маслом перед их сборкой
• Компенсация износа фрикционных накладок ведомого диска происходит автоматически, за счет смещения рабочей зоны поршня главного цилиндра по длине рабочего цилиндра

2. Конструкция ведомого диска, А2: фрикционная накладка, диски внутренний и наружный, пластинчатая пружина, пружина демпфера, палец, теплоизолирующая прокладка, ступица, заклепка:
   • Установка по боковым поверхностям шлицев
   • Головки заклепок утоплены на 1,5 мм
   • Правка диска допускается после проверки биения на стенде
3. Деталь "вилка выключения", А3
4. Рабочий чертеж нажимного диска, А3
5. Теоретический чертеж с графиками результатов расчетов: тягово-динамического и топливно-энергетического

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 38 листах.

В проекте рассчитаны основные параметры бензинового двигателя и трансмиссии автомобиля МАЗ-232 и разработана конструкция однодискового сцепления.

В ходе выполнения проектировочного тягового расчета автомобиля в качестве прототипа принят автомобиль МАЗ-232, с грузоподъемностью 9,9 т, полной массой 12300 кг, максимальной скоростью передвижения 90 км/ч, расходом топлива при движении со скоростью 60 км/ч - 30 л/100 км, высотой 3300 м, мощностью двигателя 160 кВт и колесной формулой 4х2.

Произведен расчет максимальной мощности двигателя, которая равна 195,228 кВт.

Выполнено вычисление внешней скоростной характеристики двигателя с определением параметров: при угловой скорости 46,05 с^-1 мощность равна 31,17 кВт, крутящий момент 0,67691 кН·м. Аналогичные расчеты выполнены для угловых скоростей вращения коленвала: 92,1067 c^-1, 138,16 c^-1, 184,213 c^-1, 230,267 c^-1, 46,0533 c^-1.

При проверочном тяговом расчете сделано вычисление передаточных чисел трансмиссии: для первой передачи – 4,16, второй – 4,19, третьей – 2,92, четвертой 2,04, пятой – 143, шестой – 1.

Выполнено определение кинематической скорости автомобиля по передачам с определением основных значений.

Приведен расчет тяговой характеристики автомобиля. Вычислена максимальная касательная сила тяги 101,03 кН, сила сопротивления воздуха 0,0033 кН, свободная сила тяги 33,646 кН.

По аналогии определены значения угловых скоростей вращения коленвала двигателя и высших передач.

Рассчитан динамический фактор автомобиля , равный 0,27.

Сделано определение характеристик разгона автомобиля: ускорения 0,75 м/с², полного времени разгона 38,312 с, полного пути разгона 532,71 м. Для первого интервала средняя скорость движения автомобиля равна 2,5 м/с, путь разгона 9,86 м.

Аналогично проведены расчеты параметров для остальных интервалов разгона.

Произведен топливно-экономический расчет автомобиля.

Вычислен путевой расход топлива 33,6.

Рассчитаны значения баланса и степени использования мощности: мощность, подводимая к ведущим колесам 28,05 кВт, на преодоление сопротивление воздуха 0,6 кВт, дорожного сопротивления 19,9 кВт, на движение автомобиля 20,5 кВт, степень использования мощности 0,73, угловой скорости коленвала двигателя 0,2.

Удельный расход топлива составляет 228,64 г/(кВт×ч), путевой расход 38,62 л/100 км.

Описана конструкция разрабатываемого агрегата.

В составе силового агрегата с механической коробкой передач применено фрикционное однодисковое сцепление MF 395 с гасителем крутильных колебаний и диафрагменной нажимной пружиной. На автобусе применен гидравлический привод сцепления с пневматическим усилением. При выключении сцепления в момент нажатия на педаль происходит передача усилия от ноги водителя через рычаг и толкатель к подпедальному цилиндру. Оттуда жидкость под давлением поступает по трубопроводу в пневмогидроусилитель. При этом обеспечивается подача сжатого воздуха в ПГУ по другому трубопроводу. Суммарное усилие, которое определяется давлением воздуха в цилиндре ПГУ и давлением жидкости, передается на толкатель. За счет этого через рычаг-вилку обеспечивается перемещение муфты с выжимным подшипником, которое необходимо для выключения сцепления. Посредством пневмогидроусилителя происходит уменьшение усилия на педали сцепления. Он снабжен датчиком износа ведомого диска сцепления. Плавность включения и выключения передачи обеспечивается вследствие проскальзывания постоянно вращающегося ведущего диска, который присоединен к коленвалу двигателя, по отношению к ведомому диску, соединённому с коробкой передач через шлиц. Передача усилия от педали сцепления на механизм выполняется механическим или гидравлическим приводом. При нажатии на педаль сцепления диски сцепления разводятся, в итоге оставляя между ними свободное пространство. В момент отпускания педали (включение) происходит плотное сжатие ведущего и ведомого дисков. При включенном сцеплении передача крутящего момента выполняется от коленчатого вала на маховик, далее на кожух сцепления и на ведущий (нажимной) диск через пластинчатые пружины. От маховика и ведущего нажимного диска, за счет сил трения, крутящий момент передается зажатому между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом коробки передач.

          При выполнении функционального и прочностного расчета сцепления рассчитаны значения:

Выполнен расчет сцепления на работу буксования с определением момента инерции ведомых масс 78,8 кг/м², сопротивления движению 1052,66 Н×м, время за весь период буксования 1,063 с и работа 150915,4 Дж. Суммарная площадь поверхности трения равна 7447,58 см².

Сделан расчет сцепления на нагрев. Вычислена толщина нажимного диска 3,4 см, площадь поверхности одной стороны фрикционной накладки 0,186 м², масса деали 8 кг, температура нагрева диска 1,73 ⁰С.

Рассчитан привод сцепления: усилие на педали 26,67 Н, полный ход педали 160 мм.

В работе проведена разработка однодискового сцепления автомобиля МАЗ-232 и выполнены расчеты основных параметров дизельного двигателя и трансмиссии автомобиля четвертого класса.

Спецификация – на чертежах

В программе: Компас 3D v