скольжения коэффициент трения, высокую износостойкость, хорошую те проводность, обеспечивать отсутствие заедания.

Муфты сухого трения имеют меньшие размеры, чем жидкостного, обеспеч Бают более чистое выключение. Муфты жидкостного трения имеют более плавное включение, стабильный коэффициент трения, допускают повышенную удельную работу буксования.

В муфтах сухого трения маховик и нажимные диски изготовляют из чугущ СЧ 15-32 и СЧ 18-36, имеющего удовлетворительную теплопроводность и сопротивляемость задирам. В паре с ними работают фрикционные накладки, прикрепляемые обычно к ведомым дискам.

Показатели асбестовых фрикционных материалов представлены в табл. 8.1. Накладки изготовляют в виде колец, стандартные размеры которых приведены в табл. 8.2.

8.1. Физико-механические показатели асбестовых фрикционных.материалов (ГОСТ 1786 - 74) v

Марка материала накладки

Плотность, г/см

Твердость по Бринеллю, кгс/мм

Коэффициент трения по чугуну М.0

Износ (по толщине) прн

работе в паре с чугуном До, мм

0,22 0,08 0,08 0,20 0,18 0,10 0,16 0,16

Примечания: 1. Износ по толщине определяется при постоянном скольжении со скоростью 7 - 7,5 м/с в течение 2 ч при удельном давлении 2,7 кгс/см и температуре 100-135° С.

2. Образцы колец, выдержанные в течение 3 ч при 275-280 С, не должны расслаиваться, обугливаться, крошиться.

Металлокерамические накладки имеют следующие преимущества перед асбокартонными: большие коэффициент трения, износостойкость, допустимое давление; лучшую теплопроводность, меньшие толщину и чувствительность к повышению температуры. Основные недостатки: сложность производства и ремонта, высокая стоимость. Физико-механические показатели металлокерами-ческих материалов даны в табл. 8.3.

Для муфт сцепления, работающих в масле, применяют диски нз листовой стали 40, 45 и 30, облицованные металлокерамическими накладками, а также из кремнистой стали 65 Г и 50 Г без накладок. Путем сульфацианирования (насыщения поверхностного слоя азотом, углеродом и серой) дисков из кремнистой стали на рабочих поверхностях получают пленку, хорошо противостоящую истиранию и задиру.

Поверхности трения должны быть плоскими и гладкими: класс шероховатости шлифованных поверхностей чугунных дисков не менее седьмого, стальных - восьмого.

8.2. Стандартные размеры (мм) фрикционных накладок (ГОСТ 1786-74), применяемых в автотракторостроении

Диаметр

Толщина S

3,0; 3,5; 40,0

2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5

Примечание. Предельные отклонения по размерам накладок не должны быть более указанных ниже:

для диаметра составляют -1 мм; для диаметра Од составляют -J-1 мм; для толш,ины S составляют ±0,1 мм.

8.3. Физико-механические свойства металлокерамических материалов

Коэффициент трения рабочих поверхностей изменяется в зависимости от давления и температуры (рис. 8.1). Наиболее чувствительны к нагреву резино-асбестовые смеси; малочувствительны металлокерамика и стальные диски. Скорость скольжения 5-15 м/с мало изменяет коэффициент трения. Для получения более стабильного коэффициента трения необходимо в конструкции муфты сце-

пления предусмотреть удаление п Шую вентиляцию и теплоотвод

юдуктов износа с поверхностей трения, хоро-рис. 8.2)

3.0 р, кгс/см О

WD tC

Рис. 8.1. Зависимость коэффициента треиия ц от давления р и температуры i° для накладок из материала:

/ - НСФ-2; 2 - НСФ-4; 3 - НСФ-6

При расчете фрикционной муфты определяют число и размеры поверхностей, трения, треуемую силу нажатия, надежность и долговечность для заданного режима работы. Режим работы задается:

I. Коэффициентом запаса сцепления Р = Лф/уИц. где - момент трения муфты; Mi, - номинальный момент двигателя. Для постоянно-замкнутых муфт и непостоянно-замкнутых с компенсационными пружинами Р = 2,2-h3,5, для непостоянно-замкнутых муфт - Р = 2,5-4. При увеличении Р уменьшается износ и увеличивается долговечность муфты, но одновременно увеличиваются динамические нагрузки в трансмиссии. В результате крутильных колебаний в системе двигатель - трансмиссия передаваемый муфтой динамический момент может превышать значение Мн и запас сцепления уменьшится:

M ~\JAM колё&

:бання момента!

где AM - амплитуда (см. гл. 5).

Для одно-двухцилиндровых двигате лей при неблагоприятном сочетании от дельных факторов Рд, = (0,6-0,7) р.

В результате износа поверхностей трения, сбега допусков прн изготовлении значение Р уменьшается и следует брать запас порядка 20-30%. Минимальное значение, при котором нарушается нормальная работа тракторной муфты соответствует р 1,7.

2. Работой буксования муфты прн трогании с места

0,55(0 /д

Рис. 8.2. Схема циркуляции воздуха внутри муфты сцепления фирмы Борг анд Бек

4г(-t)+(-) I

(8.1)

где обозначения и определение величиями даны в табл. 2.8. j

3. Числом выключений и включений муфты сцепления в час (табл. 8.4).

1 4. число включений U (ч)муфт сцеплений на различных сельскохозяйственных работах

Порядок расчета следующий.

1. Задаются размерами рабочих поверхностей по данным размерам маховика двигателя, корпуса муфты и ГОСТ на фрикционные кольца. Средний радиус трения

Ри + Рв ср - I

Для фрикционных дисков, работающих в масле, DjD = 1,2-5-1,4.

2. Определяют необходимую нормальную силу (кгс)

ц/?срг

и проверяют ее по допустимому давлению

Рд =

0.785 (Р2 -Р2з)-

Значения коэффициента тренНя \i и допустимого давления рд даны в табл. 8.5. Число пар поверхностей трения z = mi+ mj - 1, где mj и /Иа - число ведущих и,ведомых дисков, подбирают для получения допустимого рд.

Показатели пар трения

Для муфт с большим (более 10) полным числом дисков m = /Их + /Иа вслед-ствие трения в шлицах дисков суммарный момент трения муфты [3]

liRcpP (14.Л)[1-(ЛВ) ]

1-HHi

1 - АВ

1*1*1

1 +1*1*1

1 , <=р

1 +1*1*1

Ri и ?2 - радиусы шлицев ведущего и ведомого дисков; - коэффициент трения шлиц.

3. Рассчитывают показатели работоспособности муфты сцепления при трогании с места машинно-тракторного агрегата, определив работу буксования по формуле (8.1) или более точным графоаналитическим методом [13].

Тепловая напряженность муфты зависит от удельной мощности буксования [кгСм/(ссм)]:

ty0.785 {Dl-Dl)z

где - время буксования муфты (см. табл. 2.8).

Среднее повьпиение температуры (°С) на поверхности трения дисков за одно включение муфты

где Ха, Н - коэффициенты теплопроводности первого и второго дисков пары; Sa, Sb - половина толщины первого и второго дисков (толщина накладки).

Температура по поверхности диска распределяется не равномерно, а пропорционально радиусу трения Rri

где <о - средняя объемная температура деталей, зависящая от температуры воздуха и загрузки двигателя.

По экспериментальным данным интенсивное снижение фрикционных качеств накладок на асбестовой основе начинается при температуре <ц is 280300° С, а разрушение при tp > 400° С. Для обеспечения работоспособности муфты необходимо выдержать условие tmx < кр. При trmx > <ц следует учитывать в расчете снижение коэффициента ц.

При циклическом включении с интервалом = -jj- с муфта охлаждается

в замкнутом состоянии (время Тз = тс/- (35) с) и разомкнутом (Тр 3 с) перед последующим включением. Постоянная (с) времени охлаждения диска:

ЬаСаРа

- при включенной муфте;

ЬаСара

прн выключенной муфте,

где Са, сь, Ра, Рь - теплоемкость и плотность материала металлического диска, воздуха (табл. 8.6); Од - коэффициент теплоотдачи; для пары чугун-воздух

8.6. Теплотехническая характеристика материалов, входящих в пары трения

при средней скорости

20-30 м/с и включенной муфте ад = 0,015-г--0,025 ккал/м-с-град (для промежуточного диска берут меньшие значения); й - коэффициент поверхностного трения: 0,30,4; fs - средняя скорость

ЯПн г,

скольжения дисков; Vs = ср-

После и включений средняя температура поверхности дисков

*и-0+ j -(T3/x+Tp/.Tb)

< 280° С.

4. Находят время (ч) работы муфты до переклепки накладок: Дп 7200 7,5

т =

До tiU Vs

где Дп - предельный износ по глубине поверхности накладки, мм (обычно принимают равным глубине утопания головок заклепок, крепящих накладку: Дп = = 1-1,5 мм); До - износ по толщине при испытании накладки на постоянное трение в течение 2 ч при скорости скольжения 7,5 м/с (см. табл. 8.1).

5. Определяют напряжения в шлицевом соединении ступицы ведомого диска с валом для максимального крутящего момента двигателя. Принимают, что в работе участвует 75% шлицев. Напряжения (кгс/см) смятия на боковых гранях

Ош =

:150,

где - коэффициент приспособляемости двигателя. Напряжения (кгс/см) среза шлицев вала

Тш =

0,75гшгстств

:150.

Данные но шлицевым соединениям некоторых тракторов приведены в табл. 8.7.

6. Рассчитывают заклепочное соединение ведомого диска со ступицей на <рез и смятие. Число заклепок 8-12. Напряжение смятия, во избежание расша-