Расчет диафрагменной пружины

Диафрагменная (тарельчатая) пружина (Рис. 21) используемая в автомобильном сцеплении имеет две части. Одна - с радиальными разрезами служит для выключения (отвода нажимного диска), другая – рабочая, сплошного сечения находится между опорами и наружным диаметром. Опоры встроены в закругления на концах разрезов и закрепляют пружину к кожуху. Наружным диаметром пружина давит на нажимной диск, создавая силу Р_н (см. формулу (37) и рис. 21).

Размеры D, d, d ₁ (Рис. 21) выбираются конструктивно в соответствии с диаметром нажимного диска и выжимного подшипника. Для упрощения расчетов можно принять: D ₀ = 0, 98· D и d ₀ = 1, 01· d.

Толщина пружины h определяется по формуле:

(52)

Формула (52) рассчитывается методом подстановки в левую часть значений h и их уточнение до тех пор, пока в правой части не получится величина близкая к 0. Обычно у легковых автомобилей h находится в пределах 2, 0…2, 5, у грузовых – 3, 0…5, 0 мм; Δ f – уменьшение начальной деформации пружины из-за максимального износа фрикционных накладок ведомого диска (каждая накладка изнашивается примерно до половины своей толщины), м; - коэффициент соотношения диаметров; с – коэффициент, равный:

, (53)

Р_н - см. формулу (37); μ – коэффициент Пуассона = 0, 3; Е = 2·10¹¹ Па – модуль упругости первого рода; .

Затем определяется высота неразрезной части конуса пружины Н, м:

, (54)

где z – число пар трения (2 – однодисковое, 4 – двухдисковое).

Осевая деформация диафрагменной пружины δ, м (при создании рабочего усилия Р_н):

. (55)

Напряжение материала диафрагменной пружины при рабочей деформации:

. (56)

Эта величина не должна превышать 600…700·10⁶ Па.

- модуль пружины.

Рис. 21. Диафрагменная пружина