Proiect ambreiaj racovita

27
Cuprins 1. Tema de proiectare 2. Rolul si destinatia ambreiajului 3. Cerinţe şi condiţii impuse. Regimul de funcţionare 4. Clasificare. Tipuri constructive. Descriere. 4.1 Clasificarea ambreiajelor 4.2 Tipuri constructive de ambreiaje mecanice 4.3 Principiul de funcţionare al ambreiajului mechanic 4.4 Părţile componente ale ambreiajelor mecanice 5. Solutii constructive posibile pentru ambreiaj si alegerea solutiei justificata pentru ambreiajul ce se proiecteaza 5.1. Prezentarea a doua solutii constructive de ambreiaj 5.1.1. Prezentarea ambreiajului monodisc cu arcuri periferice 5.1.2. Ambreiajul cu arc central tip diafragma Anexe 1. Memoriu de calcul in MathCAD 2. Schema de simulare in MathConnex

description

Clutch

Transcript of Proiect ambreiaj racovita

Cuprins1. Tema de proiectare2. Rolul si destinatia ambreiajului3. Cerine i condiii impuse. Regimul de funcionare4. Clasificare. Tipuri constructive. Descriere. 4.1 Clasificarea ambreiajelor 4.2 Tipuri constructive de ambreiaje mecanice 4.3 rincipiul de funcionare al ambreiajului mec!anic 4.4 "rile componente ale ambreiajelor mecanice

#. $olutii constructive posibile pentru ambreiaj si alegereasolutiei justificata pentru ambreiajul ce se proiectea%a #.1. re%entarea a doua solutii constructive de ambreiaj#.1.1. re%entarea ambreiajului monodisc cu arcuri periferice #.1.2. &mbreiajul cu arc central tip diafragma &ne'e1. (emoriu de calcul in (at!C&D2. $c!ema de simulare in (at!Conne' Tema proiect

Calculul si constructia ambreiajului

$a se proiecte%e ambreiajul pentru autove!iculul OPEL ZAFIRA 2.0 TDI avand urmatoarele caracteristici)* putere1+1 Cp,-# ./0* moment ma'im 2+- 1m* turatie de moment ma'im 43++ rpm* vite%a ma'ima constructiva) 1-# .m2!2. Rolul i destinaia ambreiajului&mbreiajul este primul ansamblu din transmisia automobilului care se plasea%" 3ntremotor i cutia de vite%e.4a majoritatea automobilelor ambreiajul este fi'at de volantul motorului5 m"rind astfelmomentul de inerie al acestuia5 i constituie5 3n ca%ul ambreiajelor mecanice5 un cuplaj defriciune5 princare5 cuajutorul forelor defrecarecuplul motorului setransmitelaroilemotoare5 prin transmisia automobilului. 6n ca%ul ambreiajelor !idraulice el joac" c!iar rolul devolant.7ntroducerea ambreiajului 3n construcia automobilului se face 3n scopul compens"riiprincipalelor de%avantaje ale motorului cu ardere intern"5 ca )* incapacitatea de a porni sub sarcin" 8* e'istena unei %one de funcionare instabil" 8* obinerea mersului 3n gol la o turaie relativ mare 8* mersul neuniform.Cerina principal" impus" ambreiajelor este ca momentul pe care 3l poate transmite s"fie reglabil5 lucru care poate fi obinut prin mai multe soluii constructive5 dintre care cea maisimpl" este soluia cu discuri de friciune.&mbreiajul automobilului servete la decuplarea temporar" i la cuplarea lin" atransmisiei cu motorul. Decuplarea este necesar" la oprirea i fr3narea automobilului sau lasc!imbareavite%elor. Cuplarealin"estenecesar"lapornireadinloci dup"sc!imbareavite%elor.rin decuplarea motorului de transmisie roile dinate din cutia de vite%e nu se mai afl"subsarcin" i cuplarea lor se poate face f"r" eforturi mari 3ntre dini. 6nca% contrar5sc!imbareavite%eloresteaproapeimposibil"5 funcionareacutieidevite%eeste3nsoit"de%gomot puternic5 u%ura dinilor este deosebit de mare i se poate produce c!iar ruperea lor.Cuplarea lin" a arborelui cutiei de vite%e cu arborele cotit al motrului5 care are turaiarelativmare5asigur" cretereatreptat" if"r"ocuri a sarciniiladiniiroilor dinate ilapiesele transmisiei5 fapt care micorea%" u%ura i elimin" posibilitatea ruperii lor.6nca%ul 3ncare3nc"rc"rileorganelortransmisiei dep"escmomentul ambreiajului5acesta va 3ncepe s" patine%e5 limit3nd aceste 3nc"rc"ri. 6n felul acesta ambreiajul 3ndeplineterolul unui organ de protecie a transmisiei la suprasarcini.3. Cerine i condiii impuse. Regimul de funcionare9in3nd seama de fenomenele care apar 3n timpul funcion"rii automobilului5 condiiileprincipale care se impun la proiectarea unui ambreiaj s3nt urm"toarele )La decuplare ) * ambreiajul trebuie s" i%ole%e rapid i complet motorul de transmisie5 pentru a face posibil"sc!imbarea vite%elor f"r" ocuri 8* decuplarea s" necesite din partea conduc"torului eforturi reduse5 f"r" a avea 3ns" o curs"prea mare la pedal" 8La cuplare )*ambreiajul trebuies"3mbinelinorganeledeacionarecuceleantrenate5 pentruaevitapornirea brusc" din loc a automobilului5 ocurile 3n mecanismele tranmisiei i suprasolicit"rilepieselor5 care pot provoca ruperea lor 8* 3n stare cuplat"5 ambreiajul trebuie s" asigure o 3mbinare perfect" 3ntre motor i transmisie5f"r" a avea patinare 3ntre discuri.* s" permit" eliminarea c"ldurii care se produce 3n timpul procesului de cuplare la patinareaambreiajului.Cuplarea ambreiajului trebuie s" se fac" progresiv pentru ca s" nu apar" acceleraiie'cesiv de mari la demararea automobilului5 care au o influen" asupra pasagerilor i3nc"rc"turii.&cceleraia ma'im" admisibil" la demararea automobilului care nu provoac" sen%aiinepl"cute pasagerilor5 nu tebuie s" dep"easc" 3:4 m2s2. 6n timpul patin"rii ambreiajului5 care are loc 3n special 3n momentul pornirii din loc i3n mai mic" m"sur" la sc!imbarea treptelor 3n timpul mersului5 lucrul mecanic de frecare setransform" 3n c"ldur".entru funcionarea ambreiajului 3n condiii normale5 c"ldura cre se degaj" trebuie s"fieeliminat"5 3nca%contrar temperaturagarniturilordefrecarecrete5 iar coeficientul defrecare va sc"dea. 6n felul acesta ambreiajul va patina i 3n timpul mersului automobilului5nu numai 3n timpul pornirii din loc sau la sc!imbarea treptelor. Datorit" acestui fapt pieselecomponente ale ambreiajului se 3nc"l%esc peste limita admisibil"5 iar garniturile de frecare sedegradea%" i discul de presiune se poate deforma5 iar 3n unele ca%uri c!iar fisura.&mbreiajul trebuie s" fie capabil s" transmit" momentul motor ma'im c!iar i 3n ca%ul3n care garniturile de frecare s3nt u%ate i arcurile de presiune 3i reduc fora de ap"sare . (omentul decalculal ambreiajuluiseadopt"mai maredec3tmomentul ma'imalmotorului.Duratadefuncionareaambreiajului depindedenum"rul decupl"ri i decupl"rideoarece garniturile de frecare se u%ea%" mai ales la patinarea ambreiajului$*a constatat c" lacretera temperaturii de la 2+ la 1+++C5 u%ura garniturilor de frecare se m"rete deapro'imativ 2 ori. entru parcurgerea a 1++ ;m ambreiajului se decuplea%" i cuplea%" de#++:leg"tura dintre partea conduc"toare i partea condus"se reali%ea%" prin intermediul unui lic!id?.6n ca%ul ambreiajelor electromagnetice leg"tura dintre partea conduc"toare i partea condus" se reali%ea%" cu ajutorul pulberii magnetice.@nele automobile s3nt ec!ipate cuambreiaje combinate5 dintre acestea cele mair"sp3ndite s3nt ) !idraulic*mecanic5 electromagnetic*mecanic i centrifugal*mecanic.4.1 Clasifcarea ambreiajelor mecanice$e poate face dup" mai multe criterii5 i anume )* forma geometric" a suprafeelor de frecare* modul de obinere a forei de ap"sare* mecanismul de acionare i comanda mecanismului de acionare.Dup forma geometric a suprafeelor de frecare ambreiajele pot fi )* ambreiaje conice A se folosesc uneori ca mecanisme au'iliare ale sc!imb"toarelor devite%e automate 8* ambreiaje cu discuri A s3nt cele mai utili%ate la automobile i pot fii cu un singur disc5 cu dou" discuri i cu mai multe discuri 8* ambreiaje speciale A se utili%ea%" mai ales ca mecanisme au'iliare ale sc!imb"toarelor de vite%e automate 8Dup modul de obinere a forei de apsare se 3mpart 3n )* ambreiaje cu arc A cu arc central i cu arc tip diafragm"* ambreiaje semicentrifugale* ambreiajecentrifugaleAforadeap"sareestereali%at"dearcuri5 iar foradecuplare i decuplare este reali%at" de fora centrifug" a unor contragreut"i 8* ambreiaje electromagnetice A reali%ea%" fora de ap"sare cu ajutorul unorelectromagnei alimentai de la generatorul de cutent al automobilului.Dup tipul mecanismul de acionare pot fi )* cu acionare mecanic"* cu acionare !idaulic" * cu acionare pneumatic"* cu acionare electric" Dup modul de comand al mecanismului de acionare se 3mpart 3n )* ambreiaje neautomate* ambreiaje automate.4.2 Tipuri constructive de ambreiaje mecanice** Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri perifericeeste foarte r"sp3ndit laautoturisme5 c3t i la autocamioane datorit" faptului c" are greutatea cea mai redus"i construcia cea mai simpl".* Breutatea acestui tip de ambreiaj >3mpreun" cu mecanismul de acionare5 3ns" f"r"carter? este de +53:+5arborele ambreiajului?5 permi3ndu*i 3n acelai timp s" se deplase%e a'ial. entru a m"rii coeficientul de frecare5 discul condus este prev"%ut cu garniturile de frecare D. &rcurile de presiune 4 reali%ea%" ap"sare adiscului de presiune # asupra discului condus 3. edala < servete pentru acionare ambreiajului. "artea conductoare a ambreiajului se compune din )* volantul 25 * discul de presine #5 * buloanele -5 * arcurile de presiune 4."artea condus este format" din ) * discul condus 35 cu garniturile de frecare D * arborele primar 1 al sc!imb"torului de vite%e.6nfigur"ambreiajulseg"sete3nstarecuplat"5 c3ndarcuriledepresiune45faccadiscul conduc"tor #5 s" apese discul condus 35 asupra volantului 2. rin frecarea care ia natere 3ntre suprafaa frontal" a volantului i discul de presiune5pede oparte isuprafeele disculuicondus pe dealt" parte5momentulse transmite de lamotor la arborele primar al cutiei de vite%e i mai departe5 prin celelalte organe de transmisiela roile motoare ale automobilului.Decuplare ambreiajului se reali%ea%" prin ap"sarea pedalei c3te una pefiecare parte?5 butuc5 disc suplimentar i nituri pentru fi'area garniturilor i a butucului dedisc.Discurile cu elemente elastice suplimentare i amorti%oare pentru oscilaiile detorsiune au reali%at" leg"tura dintre discul propriu*%is i butuc prin intermediul unui elementelastic suplimentar compus din mai multe arcuri elicoidale.2.Discul de presiune Discurile de presiune s3nt solidare cu volantul motorului i trebuie s" aib"posibilitatea5 ca 3n momentul decupl"rii sau cupl"rii ambreiajului5 s" se deplase%e a'ial. $olidaritatea la rotaie a discului de presiune cu volantul se poate reali%a prinintermediul unor umeri5 tifturi sau pre%oane.entru3nmaga%inareaunei mai mari cantit"i dec"ldur"5 caresedegaj"3ntimpulpatin"rii ambreiajului5 discul de presiune se construiete masiv.Discurile de presiune se e'ecut" din font" cenuie cu duritatea de 1-+:23+ HF. 6nca%uri mai rare se 3nt3lnesc i discuri de presiune din font" aliat" cu Cr5 1i i (o >procentultotal de aliere p3n" la 2C?.3."(rg)iile de debreiere3rg!iile de debreiere pot fi rigide sau elastice5 fiind confecionate prin forjare din oel carbon5 respectiv prin matriare din oel cu coninut bogat 3n carbon.1um"rul p3rg!iilor de debreiere depinde de dimensiunile ambreiajului5 dar nu poate fimai mic dec3t trei.3rg!iile de debreiere trebuie s" fie 3n acelai plan astfel 3nc3t s" permit" deplasareadiscului de presiune la decuplare pe o traiectorie paralel" cu el 3nsui.6n scopul micor"rii frec"rii5 p3rg!iile de debreiere se fi'ea%" 3n articulaii cu rea%emcu rulmeni role*ace.6ntrecapeteleinterioarealep3rg!iilor dedebreiere>sauparteainterioar"aarculuidiafragm"? i rulmentul de presiune trebuie s" e'iste un anumit joc E 15#:4 mm.Dac" acest joc nu e'ist"5 3nseamn" c" rulmentul de presiune ar fi permanent 3n contactcu p3rg!iile de debreiere5 ceea ce ar provoca o u%ur" mai rapid" a lui i ar reduce din ap"sareadiscului de presiune asupra discului condus5 datorit" cupl"rii incomplete a ambreiajului. Dac"jocul este prea mare atunci ambreiajul nu decuplea%".4.Carcasa i carterul ambreiajuluiCarcasa ambreiajului se fi'ea%" de volantul motorului cu ajutorul unoruruburi5 iar centrarea se reali%ea%" prin intermediul unortifturi sau printr*un um"r. Ga serve te ca rea%em pentru arcurile de presiune5 p rgiile de debreiere5 elementele de solidari%are ale discului de presiune cu volantul5 etc.6n partea central" este prev"%ut" cu o desc!i%"tur" prin care trece arborele ambreiajului cumanonul dedecuplare. entruasigurarear"cirii ambreiajului5 3ncarcas"seprev"dniteferstre.*.+ecanismul de acionare al ambreiajuluiCuplarea i decuplarea ambreiajului se reali%ea%" cu ajutorul mecanismului deacionare.Condiiile pe care trebuie s" le 3ndeplineasc" mecanismul de acionare5 s3nturm"toarele )* s" asigure o cuplare perfect"8* s" asigure o decuplare complet" i rapid"8* fora necesar" decupl"rii s" aib" valori c3t mai reduse >s" nu dep"easc" 1#*2#da1 la o curs" a pedalei de 1#+:1D+ mm?8* s" permit" reglarea uoar"8* s" ofere siguran" 3n funcionare.6nca%ul mecanismului de acionare mecanic5 fora de la pedal" se transmite larulmentuldepresiuneprin intermediul unorp3rg!iii tije5 iar 3n ca%ulautoturismelor prinintermediul unui cablu de oel montat 3ntr*un tub fle'ibil.*. ,olutii constructive posibile pentru ambreiaj si alegereasolutiei justificata pentru ambreiajul ce se proiectea-aRolul ambreiajului in transmisia mecanica este) * sa permita decuplarea rapida a motorului de transmisie la sc!imbarea treptelor de vite%a8* sa permita cuplarea progresiva a motorului cu transmisia dupa sc!imbarea treptelor8* sa proteje%e la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.Conditiile ce se impun ambreiajului la decuplare sunt) sa permita decuplarea completasi rapida a motorului de transmisie pentru a da posibilitatea sc!imbarii treptelor fara socuri8decuplarea sa nu necesite un efort prea mare din partea conducatorului5 fara a avea insa ocursa prea lunga la pedala. Conditiile impuse la cuplare sunt) sa permita eliminarea calduriicareseproduceintimpul procesului decuplarelapatinareaambreiajului8 cuplareasafieprogresiva pentru a evita pornirea brusca de pe loc a autove!iculului si socurile in organele detransmisie8 saasigureinstarecuplataoimbinareperfecta>farapatinare? intremotor sitransmisie.*.'. "re-entarea a doua solutii constructive de ambreiajentru proiectarea ambreiajului autove!iculului din tema de proiect se studia%a douasolutii constructive)* ambreiaj monodisc cu arcuri periferice8* ambreiaj cu arc central tip diafragma.*.'.'. "re-entarea ambreiajului monodisc cu arcuri periferice&cest tip de ambreiaj este foarte raspandit atat la autoturisme cat si la autocamioanesau autobu%e datorita faptului ca are greutatea redusa si constructia simpla.Discul conducator >de presiune? este solidar la rotatie cu volantul . $olidari%area larotatie a discului conducator cu volantul se reali%ea%a cu ajutorul unor proeminente ce intra inferestrele corespun%atoare din carcasa .Discul condus este ase%at intre volant si discul de presiune si se poate deplasa pe arboreleambreiajului care este preva%ut cu caneluri. &rborele ambreiajului5 care este arbore primar alsc!imbatorului de vite%e5 se sprijina pe doi rulmenti5 unul montat in arborele cotit almotorului iar celalalt in carterul sc!imbatorului de vite%e. e discul condus sunt fi'ate prinnituire garnituri de frecare.&rcurile5 care reali%ea%a forta de apasare dintre suprafetele de frecare5 sunt dispuseintre discul de presiune si carcasa ambreiajului. (entinerea arcurilor in po%itiacorespun%atoaresereali%ea%acuajutorul unorbosajedeg!idaredepediscul conducator.entruaprotejaarcuriledeincal%iree'cesiva5 intreelesidisculdepresiunesemontea%agarnituri termoi%olante e'ecutate din a%best sau carton presat.arg!iile de debreieresunt preva%ute cu doua puncte de articulatii) la capatul superior5in urec!ile discului de presiune5 si la suportul de pe carcasa.&mbreiajul pre%entat in figura este in po%itia cuplat. entru decuplare rulmentul D sedeplasea%a spre stanga5 roteste parg!iile de decuplare in raport cu a'ul de sprijin si departea%adiscul de presiune de cel condus comprimand arcurile- si decupland ambreiajul.Candambreiajul estecuplat5 intrerulmentul depresiunesisuruburiledereglaj alecapetelor interioare ale parg!iilor de debreiere este necesar sa e'iste un joc de 2 A 3 mm.&cest joc permite o cuplare sigura a ambreiajului si la u%area redusa a garniturilor de frecare.De asemenea5 acest joc mai permite ca rulmentul de presiune sa nu se roteasca in timpul catambreiajul este cuplat5 reducand astfel u%ura rulmentului.4a acest tip de ambreiaj capetele interioare ale parg!iilor de debreiere nusuntactionate de rulmentul de presiune in mod direct5 ci prin intermediul unui inel de debreiere5 cuajutorul unor arcuri.*.'.2. !mbreiajul cu arc central tip diafragma&cest tip de ambreiaj repre%inta o solutie constructiva la care rolul arcurilor perifericede presiune si al parg!iilor de debreiere este indeplinit de un arc central tip diafragma formatdintr*undisc de otel preva%ut cutaieturiradiale. rincipalele particomponente ale acestuimodel de ambreiaj sunt placa de presiune5 discul de frecare si rulmentul de presiune.7n stare libera arcul tip diafragma are o forma tronconica. Cand ambreiajul este cuplatarcul este deformat datorita fortei de apasare e'ercitata de rulmentul de presiune. Din punct devedere funcional ambreiajul cu arc tip diafragma al autobu%elor difera fata de solutia intalnitalaautoturisme5 insensul caarcul estementinutcomprimatintimpulfunctionarii. 7nstarecuplata rulmentul de presiune actionea%a asupra arcului care deplasea%a discul de presiunespre stanga5 asfel reali%andu*se transmiterea momentului motor la organele sc!imbatorului devite%e.&rborele ambreiajului se sprijina la un cap pe arborele cotit al motorului prinintermediul unui rulment iar la capatul celalalt pe arborele primar al cutiei de vite%e. ."/L 0!#$R! 2.1 TD$Ane%a &Lista standardelor consultateCaroserieTip caroserie L2r. usi *2r. locuri 3+otor si transmisie+otor4nr. cilindri R4!mplasament motor #$Cilindree 5cmc6 '778!le-aj 9 cursa 5mm6 84 9 71Raport de compresie '8:*,upape4cilindru 4Tipul sistemului de distributie o)c!limentare DD,upraalimentare T!"utere ma9ima 5C" 5;