Расчет сцеплений

Пусть Р — полная сила, создаваемая пружиной или пружинами, сжимающими диски. Однако не вся эта сила действует на поверхность трения. Нажимной диск встречает сопротивление трения в месте, где он скользит fia шпонках, шлицах или пальцах, связывающих его с маховиком, а ведомый диск подобным же образом встречает сопротивление трения в его шлицевом соединении с ведущим валом коробки передач. Все эти сопротивления должны быть вычтены из силы Р. Пока крутящий момент не передается, сопротивление осевому перемещению дисков невелико; но как только они войдут в контакт и начинается передача крутящего момента, увеличивается сила на поверхностях скольжения шпонок, шлицев или пальцев, а следовательно, увеличивается и сопротивление скольжению. В сцеплениях с рычагами, увеличивающими силу пружины, имеет место некоторое дополнительное сопротивление трения в пальцах и точках контакта рычагов. Таким образом, из силы Р нажатия должна быть вычтена суммарная сила сопротивления, возникающая от перемещения дисков, когда они вступают в контакт. В результате того, что многие из поверхностей не смазываются, эта сила составляет значительную величину. Влияние ее может быть учтено введением механического к. п. д. е, который для сцепления с передачей силы пружин через рычаги составляет 0,8,’ а с пружинами прямого действия — около 0,85.

Коэффициент запаса. Максимальный крутящий момент, который может передаваться сцеплением, должен быть больше максимального момента двигателя, с которым работает данное сцепление. При этом необходимо учесть некоторый коэффициент запаса, потому что максимальный момент, передаваемый сцеплением, со временем будет уменьшаться из-за износа поверхностей фрикционных обшивок, уменьшения силы пружин вследствие опуска или усталости, а также потому, что двигатель за счет инерции маховика может кратковременно развить момент больший, чем его максимальный расчетный крутящий момент. Если предусмотрены средства регулировки давления пружин, то коэффициент запаса может быть принят равным 1.25, без средств регулировки — в пределах 1,3—1.5. Эти цифры применимы к сцеплениям автомобилей, которыми пользуются каждый раз при переключении передач. В сцеплениях для тракторов и для промышленных установок, где возможны большие ударные нагрузки, а легкость управления является второстепенным требованием, коэффициент запаса обычно принимают равным двум.

Кроме того, для разгона тяжело нагруженного грузового автомобиля или автобуса до его нормальной скорости требуется много больше времени, чем для разгона легкового автомобиля. Для грузовых автомобилей нагрузка на сцепление несколько изменяется с грузоподъемностью автомобиля: чем тяжелее автомобиль, тем больше времени требуется, чтобы разогнать его до нормальной скорости и, кроме того, тем чаще требуется переключать передачи. Удельное давление в сцеплениях грузовых автомобилей изменяется в пределах от 2 кг/см2 для сцеплений размером 230 мм до 1,4 кг/см2 для сцеплений размером 380 и 408 мм. В городских автобусах удельное давление в сцеплениях изменяется в пределах от 1,3 кг/см2 для малых однодисковых до 1 кг/см2 для больших двухдисковых сцеплений. Наивысшее удельное давление допускается в сцеплениях для тракторов и некоторых промышленных установок, где сцепления выключаются не очень часто. В таких случаях удельное давление принимают равным 2,8 кг/см2 и выше. Приведенные величины применимы, если употребляются высококачественные фрикционные материалы и сцепление хорошо вентилируется.