Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Budowa i Eksploatacja Pojazdów

Projekt:

Sprzęgło cierne suche

Wykonał:

Wojciech Darowski

gr. P1, rok I mgr., IMiR

1. Sprzęgło zostało obliczone dla samochodu marki Audi A5 coupe 3.2 FSI,

rok produkcji 2011.

Dane techniczne:

Pojemność: 3197 [cm³]

Długość: 4713 [mm]

Szerokość: 1854 [mm]

Wysokość: 1382 [mm]

Moc: 195 kW / 265 KM przy 6500 obr/min

Moment obrotowy: 330 Nm przy 3000- 5000 obr/min

Współczynnik Cx = 0,3

1. Obliczenia

M = T * r

M = pA * r

dM = p(2πrdr) * μ * i * r

i= Liczba powierzchni ciernych

całkujemy:

M = 2πpμ * ∫_Dw^Dzr²dr

$$M = 2\pi p\mu*i\lbrack\frac{1}{3}r^{3}\rbrack\frac{\text{Rz}}{\text{Rw}}$$

$$\delta = \frac{\text{Dw}}{\text{Dz}}$$

$$Dz = 20\sqrt[3]{\frac{3*\beta*Mmax}{2pdop*\mu*\pi*i*(1*\delta^{3})}}$$

β = 1, 8

Dz = 278, 5 mm  ∼  280 mm

Dw= 165 mm

$$Fdocisku = 0,2*10^{6}*\frac{\pi}{4}\left( 280^{2} - 165^{2} \right) = 8035\ N$$

Sprawdzenie, czy wytworzy siłę Fspr.

Grubość blachy sprężyny talerzowej:	t=	3,2	[mm]
Wymiar sprężyny De (przyjąć taki sam jak obliczone Dz):	De=	280	[mm]
Stosunek Di/De:	Di/De=	36	[%]
Wymiar sprężyny Di:	Di=	100,8	[mm]
Stosunek Df/De:	Df/De=	87	[%]
Wymiar sprężyny Df:	Df=	243,6	[mm]
Wratość hi:	hi=	25	[mm]
Wartość hf:	hf=	5,1	[mm]

Obliczenie współczynników do modelu G. Schremmera:

Wartość współczynnika K:		K=	17,2
Moduł Younga dla stali:		E=	2,05E+11
Współczynnika Poissona dla stali:		ni=	0,3
Liczba listków w sprężynie:		n=	14
Stosunek szerokości listka do przerwy:		stos=	5
Szerokość listka wi:		wi=	18,8
Szerokość listka wf:		wf=	45,5
Wartość współczynnika c:		c=	1,20

s1 [mm]	s [mm]	F [N]
5,0	25,24	1680,9

F_doc > F

$$F = \frac{De - Df}{De - Di}*Fdocis$$

F = 1680 N

Fwycisk = 1632 N

Warunek: F ≥ F_wycisk - warunek spełniony

$$k = \frac{2}{3}\pi\left( \frac{\text{De}}{\text{Df}} \right)^{2}*\frac{\ln\left( \frac{\text{De}}{\text{Df}} \right)}{\left( \frac{\text{De}}{\text{Df}} - 1 \right)^{2}} = 17,259$$

$$C = 3*\frac{\left\lbrack \frac{1}{2} - 2\frac{\text{wi}}{\text{wf}} + \left( \frac{3}{2} - \ln\left( \frac{\text{wi}}{\text{wf}} \right) \right)*\left( \frac{\text{wi}}{\text{wf}} \right)^{2} \right\rbrack}{\left( 1 - \frac{\text{wi}}{\text{wf}} \right)^{3}} = \ 1,196$$

1. Schemat układu hydrauliczno- mechanicznego sprzęgła

Fstopy = f(F)

Fstopy = 80 − 100 [N]

Spedalu ≤ 200 [mm]

b > a

d1 < d2

c > d

Przyjmuję:

a=20 mm

b=70 mm

c=60 mm

d=20 mm

d1=10 mm

d2=15 mm

Fsilow * c = Fsilow * d

$$Fsilow = \frac{Fstopy*c}{d}$$

$$P = \frac{Fsilow}{\frac{\text{πd}1^{2}}{4}}$$

$$Fwyp = P*\frac{\text{πd}2^{2}}{4} = \frac{\text{Fstopy}}{\frac{\text{πd}1^{2}}{4}}*\frac{\text{πd}2^{2}}{4} = Fstopy*\frac{c}{d}*\left( \frac{d2}{d1} \right)$$

F * a = Fwyp * b

$$F = \frac{Fwyp*b}{a} = Fstopy*\frac{c}{d}\left( \frac{d2}{d1} \right)^{2}*\frac{b}{a}$$

$$Fstopy = \frac{d}{c}*\frac{a}{b}\left( \frac{d1}{d2} \right)^{2}*Fwyc$$

Fstopy =  69, 1 N

$$\frac{\text{Fped}}{c} = \frac{\text{Fstop}}{d}$$

A1 * Fstop = A2 * Fwyp

$$Fwyp = Fstopy*\frac{A1}{A2} = Fped*\frac{c}{d}*\frac{\frac{\text{πd}1^{2}}{4}}{\frac{\text{πd}2^{2}}{4}} = Fped*\frac{c}{d}(\frac{d2^{2}}{d1^{2}})$$

F * a = Fwyp * b

$$F = Fwyp*\frac{a}{b} = Fstopy*\frac{c}{d}\left( \frac{d2}{d1} \right)^{2}$$

$$Sped = \frac{a}{b}*\frac{d}{c}*\left( \frac{d2}{d1} \right)^{2}*Fwycisk$$

Sped = 189 [mm]