Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Budowa i eksploatacja pojazdów

Sprawozdanie

Obliczanie sprzęgła suchego

Wykonał:

Damian Kaproń

gr. P2, rok I mgr., IMiR

1. Obliczanie sprzęgła suchego

Typ samochodu : Toyota Corolla 1.3 86KM, (120Nm)

β = 1, 3

δ = 0, 68

Mmax= 120Nm – moment maksymalny

i=2 – liczba powierzchni ciernych

p_dop=0,2MPa – naprężenie dopuszczalne na nacisk dla materiału okładziny

µ=0,4 – współczynnik tarcia okładziny o stal

Dz – średnica zewnętrzna tarczy sprzęgła

Dw – średnica wewnętrzna tarczy sprzęgła

$$Dz = 20\sqrt[3]{\frac{3 \bullet \beta \bullet Mmax}{2{\bullet p}_{\text{dop}} \bullet \pi \bullet \mu \bullet i \bullet \left( 1 - \delta^{3} \right)}} = 20\sqrt[3]{\frac{3 \bullet 1,3 \bullet 120}{2 \bullet 0,2 \bullet \pi \bullet 0,4 \bullet 2 \bullet \left( 1 - {0,68}^{3} \right)}} = 175,79mm$$

Dz=180mm, Dw=125mm – wartości dobrane z tabeli

F_doc − sila docisku tarcz

$$\mathbf{F}_{\mathbf{\text{doc}}}\mathbf{=}\mathbf{p}_{\mathbf{\text{dop}}}\mathbf{\bullet A}_{\mathbf{okladziny}}\mathbf{= 0,2 \bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{6}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{\pi}}{\mathbf{4}}\mathbf{\bullet}\left( \mathbf{\text{Dz}}^{\mathbf{2}}\mathbf{-}\mathbf{\text{Dw}}^{\mathbf{2}} \right)\mathbf{= 0,2 \bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{6}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{\pi}}{\mathbf{4}}\mathbf{\bullet}\left( \mathbf{0,18}^{\mathbf{2}}\mathbf{-}\mathbf{0,125}^{\mathbf{2}} \right)\mathbf{\ \ \ \ \ \ = 2635,01}\mathbf{N}$$

Obliczona siła docisku sprężyny talerzowej Fdocisku:		Fdocisku=	2635	[N]
Obliczenia dla sprężyny talerzowej:
Sprawdzenie, czy wytworzy siłę Fspr.
Grubość blachy sprężyny talerzowej:		t=	1,88	[mm]
Wymiar sprężyny De (przyjąć taki sam jak obliczone Dz):		De=	180	[mm]
Stosunek Di/De:		Di/De=	35	[%]
Wymiar sprężyny Di:		Di=	63	[mm]
Stosunek Df/De:		Df/De=	84	[%]
Wymiar sprężyny Df:		Df=	151,2	[mm]
Wratość hi:		hi=	16	[mm]
Wartość hf:		hf=	3,9	[mm]
Obliczenie współczynników do modelu G. Schremmera:
Wartość współczynnika K:		K=	14,2
Moduł Younga dla stali:		E=	2,05E+11	[MPa]
Współczynnika Poissona dla stali:		ni=	0,3
Liczba listków w sprężynie:		n=	14
Stosunek szerokości listka do przerwy:		stos=	5
Szerokość listka wi:		wi=	11,8
Szerokość listka wf:		wf=	28,3
Wartość współczynnika c:		c=	1,19

Siła sprężyny w punkcie pracy:		Fwycisk=	648,6	[N]
"Przełożenie" siły Fdocisk na siłę F:			4,1
Obliczenia wartości siły wyciskania F jako funkcji s1 i s:
s1 [mm]	s [mm]:	F [N]:
3,8	15,9	664,9

1. Obliczanie siły stopy (F_S) oraz drogi pedała stopy (S_ped)

Dane do obliczeń:

d₁=10mm c=160mm s=8mm

d₂=12mm a=40mm F_wycisk = 648, 6N

d=30mm b=80mm

F_s • c = F_Sil • d

$F_{s} = \frac{F_{Sil} \bullet d}{c}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p = \frac{\frac{F_{Sil}}{\pi \bullet {d_{1}}^{2}}}{4}$

$$F_{\text{wyp}} = p \bullet \frac{\pi \bullet {d_{2}}^{2}}{4} = \frac{\frac{F_{Sil}}{\pi \bullet {d_{1}}^{2}}}{4} \bullet \frac{\pi \bullet {d_{2}}^{2}}{4} = \frac{F_{Sil} \bullet {d_{2}}^{2}}{{d_{1}}^{2}}$$

$F_{\text{wyp}} = F_{s} \bullet \frac{c}{d} \bullet {(\frac{d_{1}}{d_{2}})}^{2}$

F • a = F_wyp • b

$F = \frac{F_{\text{wyp}} \bullet b}{a} = F_{s} \bullet \frac{c}{d} \bullet {(\frac{d_{1}}{d_{2}})}^{2} \bullet \frac{b}{a}$

$$\mathbf{F}_{\mathbf{s}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{d}}{\mathbf{c}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{a}}{\mathbf{b}}\mathbf{\bullet}\left( \frac{\mathbf{d}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{d}_{\mathbf{2}}} \right)\mathbf{\bullet}\mathbf{F}_{\mathbf{\text{wycisk}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{30}}{\mathbf{160}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{40}}{\mathbf{80}}\mathbf{\bullet}\left( \frac{\mathbf{10}}{\mathbf{12}} \right)\mathbf{\bullet 648,6 = 42,2}\mathbf{N}$$

$\frac{s_{\text{ped}}}{c} = \frac{s_{sil}}{d}$

$s_{sil} = s_{\text{ped}} \bullet \frac{d}{c}$

A₁ • s_sil = A₂ • s_wyp

$s_{\text{wyp}} = s_{sil}\frac{A_{1}}{A_{2}} = s_{\text{ped}}\frac{d}{c} \bullet \frac{\frac{\pi \bullet {d_{1}}^{2}}{4}}{\frac{\pi \bullet {d_{2}}^{2}}{4}} = s_{\text{ped}}\frac{d}{c} \bullet {(\frac{d_{1}}{d_{2}})}^{2}$

$\frac{s}{a} = \frac{s_{\text{wyp}}}{b}$

$s = s_{\text{wyp}} \bullet \frac{a}{b} = s_{\text{ped}} \bullet \frac{d}{c} \bullet {(\frac{d_{2}}{d_{1}})}^{2} \bullet \frac{a}{b}$

$$\mathbf{S}_{\mathbf{\text{ped}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{b}}{\mathbf{a}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{c}}{\mathbf{d}}\mathbf{\bullet}\left( \frac{\mathbf{d}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{d}_{\mathbf{1}}} \right)\mathbf{\bullet s =}\frac{\mathbf{80}}{\mathbf{40}}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{160}}{\mathbf{30}}\mathbf{\bullet}\left( \frac{\mathbf{12}}{\mathbf{10}} \right)\mathbf{\bullet 8 = 59,3}\mathbf{\text{mm}}$$