PROIECT DE AN

Proiect CCA- 14 -

FACULTATEA DE MECANICACalculul si Constructia AutovehiculelorProiect An IV

Student:Muresan Paul Cristian2014-2015

1.CUPRINS- 3 -1. Tema de proiect

- 4 -2. Rolul i destinaia ambreiajului

- 5 -3. Variante constructive

- 8 -4. Materiale utilizate la constructia ambreajelor

- 8 -5. Memoriu justificativ de calcul

- 14 -6. Reglarea ambreajului

- 16 -7. Bibliografie

CAPITOLUL I

MEMORIU TEHNIC

1. Tema de proiectSa se proiecteze ambreiajul ce echipeaza autoturismul DACIA LOGAN 1.4 MPI si compatibilitatea lui cu a altor marci din domeniul concurential. Mai jos se afla fisa tehnica a autovehiculului:Dacia LoganMotor pe benzina

MotorK7J

Cutie de vitezeBVM

Nivel de depoluareEuro 4

MOTOR Dacia Logan

Tipul motoruluiK7J 710

Cilindree (cm3)1390

Alejaz x cursa (mm)79,5 x 70

Numar cilindri4

Raport volumetric9,5

Numar total supape8

Putere maxima kW (CP)55 (75)

Turatia pt. putere max. (r/min)5500

Cuplu maxim Nm (kgm)112

Turatia pt. cuplu max. (r/min)3000

Injectiemultipunct

Carburantbenzina

CatalizatorS

CUTIE DE VITEZE Dacia Logan

Numar rapoarte5

Viteza (km/h) la 1000 r/min in treapta 17,24

in treapta a 2-a13,18

in treapta a 3-a19,37

in treapta a 4-a26,21

in treapta a 5-a33,94

DIRECTIE Dacia Logan

Diametru de bracaj (m)10,5

Nr. ture volan (manuala / asistata)4,5 / 3,2

PUNTI Dacia Logan

Tip punte fataPseudo Mc-Pherson cu brat triangular

Tip punte spateOsie H cu profil deformabil si epura programata - arcuri elicoidale

Diametru bara antiruliu fata24,5

2. Rolul i destinaia ambreiajului

n transmisia automobilului ambreiajul se folosete att ca un mecanism independent, intercalat ntre motor i schimbtorul de viteze, ct i ca un organ al mecanismului de acionare a schimbtoarelor de viteze planetare.

Ambreiajul servete la decuplarea temporar i la cuplarea progresiv a motorului cu transmisia.

Decuplarea motorului de transmisie este necesar n urmtoarele cazuri:

la pornirea din loc a automobilului;

n timpul mersului automobilului la schimbarea treptelor schimbtorului de viteze;

la frnarea automobilului (pentru viteze mai mici dect cele corespunztoare mersului n gol a motorului);

la oprirea automobilului cu motorul n funciune;

la pornirea motorului pe timp de iarn.

Cuplarea progresiv a motorului cu transmisia este necesar:

la pornirea de pe loc a automobilului;

dup schimbarea treptelor scimbtorului de viteze;

Datorit faptului c motorul cu ardere intern folosit la automobile nu pornete n sarcin, n cazul pornirii din loc a automobilului trebuie realizat cuplarea ntre arborele motor, care are o turaie suficient de mare, i restul transmisiei solidar cu roile motoare, ce au turaia zero. Dac aceast cuplare se realizeaz brusc n transmisia automobilului apar solicitri mari care pot s conduc la ruperea danturii roilor dinate n angrenare i a altor organe ale transmisiei. n afar de aceasta, acceleraiile mari care ar aprea la pornirea din loc ar fi duntoare att pasagerilor ct i ncrcturilor ce se transport.

Prin utilizarea ambreiajului se elimin aceste neajunsuri deoarece el permite o cuplare progresiv a motorului cu transmisia.

Pentru ca la schimbarea treptelor schimbtorului de viteze s nu apar ocuri n transmisie, este necesar decuplarea motorului de transmisie. n felul acesta roile dinate ale schimbtorului de viteze nu se mai afl sub sarcin, iar cuplarea lor se poate face fr s apar eforturi mari ntre dini. n cazul n care nu se realizeaz decuplarea motorului de transmisie, schimbarea treptelor este aproape imposibil, uzura dinilor este deosebit de mare, iar funcionarea schimbtorului de viteze este nsoit de un anumit zgomot.

n cazul n care ncrcrile organelor transmisiei depesc momentul ambreiajului acesta va ncepe s patineze, limitnd aceste ncrcri. n felul acesta ambreiajul ndeplinete rolul unui organ de protecie a transmisiei la suprasarcini.3. Variante constructiveAmbreiajele mecanice ntlnite n constructia de autoturisme sunt ambreiaje cu arcuri.Partea conducatoare, legata de arborele cotit 1 al motorului, cuprinde volantul 2, de care se monteaza, prin suruburile 3,carcasa 4 a mecanismului ambreiaj. Solidar n rotatie cu carcasa 4, avnd nsa fata de ceasta mobilitate relativa de translatie, se gaseste discul de presiune 5. Pentru realizarea fortei necesare mentinerii starii cuplate a ambreiajului, ntre carcasa4 si discul de presiune 5 sunt montate precomprimat, arcurile periferice 7, respectiv arcul central diafragma 9.Arcurile periferice, dispuse echidistant pe periferia discului de presiune, sunt arcuri elicoidale din srma trasa cu caracteristica liniara. Starile de functionare ale ambreiajului sunt determinate prin modificarea sagetii elastice a arcurilor. Pentru aceasta, ambreiajul este prevazut cu prghiile de decuplare 6.

a) ambreiaj cu arcuri perifericeb) ambreiajul cu arc central diafragmaFig.6.3.Schemele de organizare constructiva aambreiajelor mecanice cu arcuri.La ambreiajul cu arc central diafragma rolul arcurilor de presiune si al prghiilor de decuplare este ndeplinit de un disc subtire din otel de forma tronconica, avnd o serie de brate elastice formate din taieturi. n mecanismul ambreiaj prezentat, arcul se sprijina, prin cercul bazei mari pe discul de presiune 5 si, prin reazamul 8 din zona mediana, de carcasa 4. Situarea arcului n diferite pozitii n caracteristica elastica, corespunzatoare starilor de functionare, se obtin prin modificarea naltimii trunchiului de con la actionarea cu o forta deformatoare asupra cercului bazei mici.Partea condusa este reprezentata prin ansamblul discului condus 10, montat prin caneluri pe arborele 11, care, n majoritatea cazurilor, este arborele primar al cutiei de viteze.Partea de comanda este reprezentata prin prghia 13 si prin mansonul de decupare 12.n stare normala, ambreiajul este cuplat. Starea "normal cuplata" este efectul arcurilor de presiune 7 (fig.6.3.a), respectiv al arcului diafragma 9 (fig.6.3.b), care, montate precomprimat ntre carcasa 4 si discul de presiune 5, n tendinta de destindere, vor realiza strngerea discului condus ntre volant si discul de presiune.Fortele normale de apasare dintre suprafetele conduse si suprafetele conducatoare vor determina aparitia fortelor de frecare, fiecare suprafata de frecare reprezentnd o cale de legatura dintre partile condusa si conducatoare. Fortele de frecare astfel generate, reduse n raport cu axa de rotatie, dau nastere momentului capabil al ambreiajului.Decuplarea ambreiajului se obtine cnd n partea de comanda se dezvolta o forta de decuplare Fd, sub actiunea caruia mansonul de decuplare 12, deplasat axial spre stnga, va rotii prghiile de decuplare a fortelor elastice ale arcului diafragma 9, n sens orar. Simultan cu preluarea de catre prghiile de decuplare a fortelor elastice ale arcurilor, prin comprimarea suplimentara a arcurilor, discul de presiune 5 este deplasat axial spre stnga, pna cnd se desface contactul cu frecare dintre partile conducatoare si condusa. Se obtine starea de debreiere (decuplarea motorului de transmisie). Ambreierea dupa debreiere ( recuplarea motorului de transmisie ) se obtine prin anularea fortei de decuplare Fddin partea de actionare, cnd, prin destinderea arcurilor n starea anterioara decuplarii, se realizeaza contactul cu frecare dintre partea conducatoare si partea condusa.VARIANTA ALEASA PENTRU DESENUL DE ANSAMBLU ESTE CEA CU ARCURI PERIFERICE.4. Materiale utilizate la constructia ambreajelor

Pentru garniturile de frecare se folosesc materialele pe baza de azbest sau materiale metaloceramice. Garniturile pe baza de azbest au un coeficient de frecare mare, rezista la temperaturi de 200 C, fara sa-si schimbe caracteristicile si sunt rezistente la uzura. Garniturile din materiale metaloceramice au o conductibilitate termicamai buna dect cele pe baza de azbest, coeficient de frecare mare, o rezistenta la uzura mai mare, dar sunt fragile. Materialele metaloceramice sunt executate din pulberi metalice prin sinterizare. Garniturile de frecare au o grosime de 3-4 mm in functie de destinatia ambreiajului. Niturile utilizate la fixarea garniturile de frecare sunt de tipul cu cap necat, din otel moale, cupru sau aluminiu. Diametrul niturilor este de obicei de 4..6 mm. Discul condus se executa din otel carbon cu un continut mediu sau mare de carbon si are o grosime de 1....3 mm . Discurile de presiune sunt executate din fonta cenusie cu duritate de 170..230 HB. Mai rar se executa din fonta aliata cu Cr , Ni si Mo. Arcurile de presiune dispuse periferic si arcurile tip diafragma sunt executate din otel arc. Prghiile de cuplare se executa: prin forjare din otel carbon dupa care se cianureaza si se calesc in ulei; prin matritare din otel cu continut ridicat de carbon, dupa care se calesc in ulei.

5. Memoriu justificativ de calcul5.1 Date initiale pentru calcul pe Dacia Logan:

km/h

- viteza maxima a autovehiculului;

- coeficient care tine seama de starea anvelopei;

- presiunea din pneuri;

- unghiul pantei maxime

Nm

- momentul maxim al motorului;

- coeficient de siguranta;

- coeficient dimensional;

- numarul suprafetelor de frictiune;

- coeficient de frecare intre azbest si metal;

5.2 Calculul coeficientului de rezistenta la rulare:

5.2.1 Calculul coeficientului de rezistenta totala a drumului:

5.3 Calculul momentului transmis prin ambreiaj:

[Nm]

[Nm]

Nm

5.3.1 Calculul razei maxime sau a razei exterioare si a razei interioare:

[cm]

[cm]

cm

[cm]

cm

5.3.2 Calculul razei virtuale medii:

[cm]

cm

5.3.3 Calculul ariei garniturii de frictiune:

5.3.4 Calculul fortei:

[N]

N

5.3.5 Calculul si verificarea presiunii specifice:

[MPa]

MPa

5.4 Calculul lucrului mecanic de patinare al ambreiajului:

[N]

rot/min

Nm/s

2.4.1. Determinarea razei dinamice a rotilor

[mm]

[mm]

[mm]

[mm]

[mm]

[m]

5.4.2. Determinarea raportului total de transmitere

L. m. p. a., la pornirea din loc a automobilului, se determina cu ajutorul relatiiei de mai jos:

Nm

5.4.3 Calculul lucrului mecanic specific de patinare al ambreiajului:

5.5 Calculul cresterii temperaturii pieselor:

J/(kg.0C)

5.5.1 Calculul arcurilor de presiune:

- numarul arcurilor de presiune ales in functie de diametrul garniturilor de frictiune,

- forta unui arc,

- diametrul exterior al arcului,

- inaltimea de lucru,

- numarul de spire,

Efortul unitar de torsiune:

N/mm2

N/mm2

Sageata arcului:

N/mm2

Rigiditatea arcului:

Material pentru arcuri Arc 2 STAS 795-49, PENTRU ARCURI ELICOIDALE.

5.5.2 Calculul amortizorului de oscilatii:

- numarul arcurilor elementului elastic,

- raza medie la care sunt dispuse arcurile amortizorului de oscilatii,

N

- forta unui arc,

- diametrul exterior al arcului,

- inaltimea de lucru,

- numarul de spire,

Efortul unitar de torsiune:

- diametrul mediu al arcului,

- diametrul spirei,

N/mm2

N/mm2

Sageata arcului:

N/mm2

- numarul de spire active,

Rigiditatea arcului:

N/mm

Material pentru arcuri Arc 2 STAS 795-49, PENTRU ARCURI ELICOIDALE.

Nm

Nm

Nm

Nm

Nmm

5.6 Calculul arborelui ambreiajului:

daN/cm2

[cm]

cm

mm

mm

[mm]

mm

caneluri

[Nm]

Nm

N/mm2

[N/mm2]

N/mm2

mm

- latimea canelurii,

[N/mm2]

N/mm25.7 Calculul de verificare a niturilor de asamblare a garniturilor de frictiune:

mm

- inaltimea sau grosimea de nituire a garniturii de frictiune,

mm

mm

mm

nituri

[N]

N

- forta care revine unui nit,

6. Reglarea ambreajuluiUn ambreaj este bine reglat atunci cand pedala sa fiind libera, el va transmite momentul motor fara patinare. In cazul cand pedala este apasata la fund de cursa trebuie ca decuplarea sa fie completa. La cele mai multe tipuri de ambreaje, reglajul se reduce la fixarea jocului dintre capetele interioare ale pirghiilor de debreiere si rulmentul de presiune.

Daca nu exista acest joc, inseamna ca rulmentul de presiune ar fi tot timpul in contact cu pirghiile de debeiere, ceea ce ar provoca o uzura mai rapida a lui si ar reduce apasarea arcurilor de presiune asupra discurilo.

Daca acest joc este prea mare la apasarea pedalei ambreajul nu decupleaza complet. In timpul functiionarii indelungate garniturile de frecare se vor uza, iar discul de presiune se va apropia de volant si va deplasa capetele interioare ale pirgiilor de debreiere spre rulmentul de presiune.La o uzura mai mare a garniturilor de frecare, jocul poate sa se consume complet si in acest caz se ajunge la o uzura mare a rulmentului de presiune.

Reglarea ambreajului consta in stabilirea cursei libere a pedalei conform prescriptiilor fabricii constructoare.

De obicei, reglarea cursei libere a pedalei serealizeaza prin modificarea lungimii de lucreu a tijei furcii de debreiere.

Reglarea la un ambreaj cu comanda mecanica se executa in modul urmator:

-se slabeste contrapiulita tijei

-se roteste bucsa de reglaj pina cind cursa libera se incadreaza in limitele dorite

-se stringe din nou contrapiulita tijei.

Daca cursa este prea mare bucsa se va roti spre stinga, marind lungimea de lucru a tijei, iar daca cursa este prea mica se va roti spre dreapta micsorind lungimea de lucru a tijei.

In cazul unui ambreaj cu comanda hidraulica, cursa libera a pedalei asigura jocul dintre tija si pistonul cilindrului principal si jocul dintre rulmentul de presiune si suruburil de reglaj ale pirghiilor de debreiere.

Jocul dintre tija si pistonul cilindrului principal se va regla prin rotirea surubului de reglaj excentric, iar jocul dintre rulmentul de presiune si suruburile de reglaj ale pirgiilor de debreiere se regleza prin modificarea lungimii tijei printr-un sistem de bucsa filetata.

Pentru ca un ambreaj sa functioneze in mod corect trebuie ca jocurile de la capetele interioare ale pirgiilor de debreiere si rulmentul de presiune sa fie egale. Acest joc se regleaza in timpul montarii ambreajului la fabrica sau dupa reparatii. In general, la ambreajele monodisc reglarea jocului se realizeaza cu ajutorul suruburilor de reglaj cae sint montate in capetele interioare ale pirgiilor de debreiere.

La ambreajele cu dua discuri reglarea jocului dintre capatul interior al pirghiilor de debreiere si rulmentul de presiune se face prin piulita, care se insurubeaza sau desurubeaza pe boltul pirghiei.

Pozitia pirghiilor de debreiere se cotroleaza prin masurarea jocului dintre fiecare pirghie si rulmentul de presiune, cu o sonda calibrata speciala.

Determinarea pozitie pirhiilor de debreiere fata de rulmentul de presiune se face in felul urmator:

-se roteste arborele coti al motorului pina cind in dreptul ferestrei de vizitare apar duoa pirghii, se apasa in acest moment pedala ambrejului pina cind rulmentul de pesiune atinge cele doua pirghii. Daca rulmentul de presiune a atins numai o pirghie din cele doua, atunci se regleaza in asa fel ca amble pirghii sa fie atinse deodata de rulment.

Condiii generale impuse ambreiajului

n afar de condiiile impuse ambreiajului la decuplare i cuplare, acesta trebuie s mai ndeplineasc urmtoarele:s aib durata de serviciu i rezisten la uzur ct mai mare;

s aib o greutate proprie ct mai redus ; s ofere siguran n funcionare; s aib o construcie simpl i ieftin; parametrii de baz s varieze ct mai puin n timpul exploatrii; s aib dimensiuni reduse, dar s fie capabil s transmit un moment ct mai mare; s fie echilibrat dinamic; s fie uor de ntreinut.

Durata de funcionare a ambreiajului depinde de numrul cuplrilor i decuplrilor, deoarece garniturile de frecare se uzeaz mai ales la patinarea ambreiajului. La fiecare cuplare lucrul mecanic de frecare la patinare se transform n cldur datorit creia temperatura de lucru a garniturilor de frecare crete. Experimental s-a constatat c la creterea temperaturii de la 20(C la 100(C, uzura garniturilor de frecare se mrete aproximativ de dou ori.

7. Bibliografie1. Untaru, M., Seitz, N. Calculul i construcia autovehiculelor rutiere. Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1982.

2. Fril, Gh. Calculul i construcia automobilelor. Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1977.