Расчёт сцепления автомобилей. Кравченко П.А - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Порядок расчёта:
1. Окружное напряжение растяжения/сжатия в точке А от изгиба пружины
s
р/с
= Е{k
1
[1 - (r
b
- r
a
) / (r
A
ln(r
b
/ r
a
))]y( - y/2) ± k
2
hy / (2r
А
)} / (1 - m
2
), (5.7)
где «минус» соответствует сжимающему усилию на внешней стороне; «плюс» -
растягивающему напряжению, возникающему на внутренней стороне неразрезной
части пружины; r
A
- радиус расположения точки А, r
A
= r
а
+ 3 мм; k
1
, k
2
-
коэффициенты концентрации напряжений для выключенного сцепления, k
1
= 1,21;
k
2
= 1,7.
Расчёт ведут для отношений y / a, соответствующих полностью выключен-
ному сцеплению, для y / a
min
и для плоской пружины, у которой y / a = 1.
Рис. 5.1. Расчётные схемы пружины
2. Напряжения в точке В.
Напряжения растяжения и изгиба достигают наибольшего значения при
переходе пружины через плоское положение, т. е. при y / a = 1.
Напряжение растяжения
s
р
= Е[(r
d
- r
a
)a
2
+ ha] / [(1 - m
2
)2r
a
], (5.8)
где r
d
– радиус центра поворота осевого сечения, мм.
r
d
= (r
b
– r
а
) / ln(r
b
/ r
а
). (5.9)
Напряжение изгиба
s
и
= [Р
вык
(r
a
– r
3
)] / (z
л
W
л
), (5.10)
где Р
вык
– усилие на подшипнике муфты выключения при y / a = 1, Н; W
л
– момент
сопротивления поперечного сечения основания лепестка, мм
3
.
Р
вык
= Р
нж
/ U
л
; (5.11)
W
л
= bh
2
/ 6, (5.12)
где b – ширина основания лепестка, мм.
b = (2pr
а
- z
л
m) / z
л
. (5.13)
Суммарное максимальное напряжение
s = s
р
+ s
и
. (5.14)
3. Сравнивают максимальное напряжение с пределом текучести материала
(табл. 5.1).
Таблица 5.1
Предел текучести пружинных сталей
Марка
стали
65 70 85 55ГС 65Г 55С2 20С2А
s
т
, МПа
785 830 1000 980 785 1175 1370
Марка
стали
60С2ХА 60С2ХФА 50ХГФА 50ХВА 50ХФА
s
т
, МПа
1570 1665 1175
Пример 5.1. Выполнить проверочный расчёт на прочность тарельчатой
пружины по следующим исходным данным: h = 2,2 мм; r
a
= 75 мм; r
b
= 97,5 мм;
r
3
= 22 мм; a = 10º14¢ (0,1725 рад); Р
нж
= 3140 Н при y / a = 1; U
л
= 2,97; z
л
= 18;
m = 11 мм; Е = 2 × 10
5
МПа; m = 0,27.
Решение: r
A
= r
а
+ 3 мм = 75 + 3 = 78 мм.
Напряжения в точке А при y / a = 1,65, y = a × 1,65 = 0,1785 × 1,65 = 0,302 рад,
перемещении SW
нж
= 5,44 мм:
s
р/c
= Е{k
1
[1 - (r
b
- r
а
) / (r
А
ln(r
b
/ r
a
))] y (a - y / 2) ± k
2
hy / (2r
А
)} / (1 - m
2
) =
= 2,1 × 10
5
× {1,21 × [1 - (97,5 - 75) / (78 ln (97,5 / 75))] 0,302 × (0,1785 - 0,302 / 2) ±
± 1,7 × 2,2 × 0,302 / (2 × 78)} / (1 - 0,27
2
) = 1413 / 1866 МПа;
при y / a
min
= 1,37, y = a × 1,37 = 0,1785 × 1,37 = 0,2445 рад:
s
р/
с
= 2,1 × 10
5
{1,21 [1 - (97,5 - 75) / (78 ln (97,5 / 75))] 0,2445 (0,1785 -
– 0,2445/2) ± 1,7 × 2,2 × 0,2445 / (2 × 78)} / (1 - 0,27
2
) = 951 / 1703 МПа;
при y / a = 1,0, y = a × 1,0 = 0,1785 × 1,0 = 0,1785 рад:
s
р/c
= 2,1 × 10
5
{1,21 [1 - (97,5 - 75) / (78 ln (97,5 / 75))] 0,1785 (0,1785 -
– 0,1785/2) ± 1,7 × 2,2 × 0,1785 / (2 × 78)} / (1 - 0,27
2
) = 531 / 1403 МПа.
P
вык
P
¢
вык
P
²
вык
P
¢
вык
P
¢
вык
t
t
Т
А
Т
d
D
20
21

Страницы