Proiect de Diploma
-
Upload
buiakka2003 -
Category
Documents
-
view
225 -
download
14
description
Transcript of Proiect de Diploma
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Cap. I Studiu Ambreiaj
1.1 Destinatia ,conditiile impuse si clasificarea ambreaiajului
Ambreiajul face parte din transmisia automobilului si este intercalat intre motor si cutia de
viteze, reprezentând organul de transmitere a momentului de la arborele cotit al motorului la cutia de
viteze.
Funcţiile ambreiajului sunt următoarele:
permite la pornirea automobilului cuplarea progresiva a motorului, care se
afla in funcţiune, cu celelalte organe ale transmisiei, care, in acel moment, stau pe loc;
permite cuplarea si decuplarea in timpul mersului automobilului motorului cu
transmisia, la schimbarea treptelor de viteze;
protejează la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.
Ambreiajul trebui sa îndeplinească anumite condiţii, si anume:
sa permită decuplarea completa si cat mai rapida a motorului de transmisie,
pentru ca schimbarea treptelor sa se facă fara şocuri;
sa decupleze cu eforturi minime din partea conducătorului, fara a se obţine
insa o cursa la pedala mai mare de 120-200 mm. Forţa la pedala necesara declupari nu trebuie sa
depaseasca 150 N la autoturisme si 250 N la autocamioane si autobuze;
partile conduse sa aibă o greutate cat mai redusa pentru ca schimbarea
treptelor sa se facă fara şocuri sa fie suficient de progresiv pentru a se evita pornirea brusca din loc a
automobilului;
sa asigure in stare cuplata o îmbinare perfecta intre motor si transmisie;
sa permită eliminarea căldurii care se produce in timpul procesului de cuplare
prin patinarea suprafeţelor de frecare;
sa amortizeze vibraţiile ce se produc in transmisie;
BRAŞOV - 2010
3
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
sa aibă o construcţie simpla si ieftina;
sa fie cat mai uşor de intretinut si de reglat si sa ofere siguranţa.
Ambreiajele se clasifica după principiul de funcţionare si după tipul mecanismului de
comanda.
După principiul de funcţionare ambreiajele pot fi: mecanice, hidrodinamice, combinate si
electromagnetice.
După tipul mecanismului de comanda ,ambreiajele pot fi cu comanda: mecanica, hidraulica,
pneumatica si electrica.
După modul de realizare a comenzi, ambreiajele pot fi: neautomate si automate.
1.2 Ambreiajele mecanice
1.2.1 Principiul de functionare si clasificare a ambreiajelor mecanice
Principiul de funcţionare.
Funcţionarea ambreiajului mecanic se bazează pe forţele de frecare care apar intre doua sau
mai multe perechi de suprafeţe sub acţiunea
unei forte de apăsare. Partile componente ale
unui ambreiaj (fig. 1.1) sunt grupate astfel:
partea conducătoare; partea condusa;
mecanismul de acţionare. Partea
conducătoare a ambreiajului este solidara la
rotaţie cu volantul motorului, iar partea
condusa cu arborele ambreiajului.
Pe volantul al motorului este apăsat
discul condus de către discul de presiune
datorita forţei dezvoltate de arcurile. Discul
condus se poate deplasa axial pe canelurile
arborelui al ambreiajului. Pentru a mari
coeficientul de frecare. Discul de presiune
BRAŞOV - 2010
4
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
este solidar la rotaţie cu volantul prin intermediul carcasei. Fig. 1.1
Partile componente ale ambreiajului
Partea conducătoare a ambreiajului este formata din: volantul, discul de presiune, carcasa si
arcurile de presiune.
Partea condusa se compune din: discul condus cu garniturile de frecare si arborele
ambreiajului.
Prin frecare ce ia naştere intre suprafeţele de contact ale volantului si discul de presiune pe
de o parte si suprafeţele discului condus pe de alta parte, momentul motor este transmis arborelui
primar al cutiei de viteza si mai departe, prin celelalte organe ale transmisiei, la rotile motoare.
Daca se apasă asupra pedalei mecanismului de comanda al ambreiajului, forţa se transmite
prin parghia cu furca la manşonul discului de presiune si învingând forţa dezvoltata de arcurile,
depărtează discul de frecare, iar momentul motor nu se transmite mai departe; aceasta este poziţia
decuplat a ambreiajului.
Cuplarea din nou a ambreiajului se realizează prin eliberarea lina a pedalei, după care
arcurile vor apasă din nou discul de presiune pe discul condus, iar acesta din urma pe volant.
Atâta timp cat intre suprafeţele de frecare ale discurilor si volantului nu exista o apăsare
mare, forţa de frecare care ia naştere intre aceste suprafeţe va fi mica . In acest caz, ambreiajul nu va
putea transmite întregul moment motor si in consecinţa, va exista o alunecare intre volant si discul
condus, motiv pentru care discul va avea o turaţie mai mica. Aceasta este perioada de patinare a
ambreiajului. In aceasta situaţie se va transmite prin ambreiaj numai o parte din momentul motor. In
perioada de patinare a ambreiajului, o parte din energia mecanica se transforma in energie termica,
iar ambreiajul se incalzeste, producând uzura mai rapida a garniturilor de frecare ale discului
condus.
La eliberarea completa a pedalei ambreiajului, forţa de apăsare dezvoltata de arcuri este
suficient de mare pentru ase transmite in întregime momentul motor.
Clasificarea ambreiajelor mecanice.
Ambreiajele macanice utilizate la automobile se clasifica după mai multe criterii.
După forma geometrica a suprafeţelor de frecare, ambreiajele pot fi: cu discuri, cu saboţi si
cu conuri.
După numărul arcurilor de presiune si modul de dispunere a lor, ambreiajele pot fi: cu mai
multe arcuri dispuse periferic si cu un singur arc central.
BRAŞOV - 2010
5
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
După numărul discurilor conduse, ambreiajele pot fi: cu un disc, cu doua discuri si cu mai
multe discuri.
După modul de obţinere a forţei de apăsare, ambreiajele pot fi: simple, semicentrifuge si
centrifuge.
După condiţiile de lucru ale suprafeţelor de frecare, ambreiajele pot fi: uscate sau in ulei.
După tipul mecanismului de comanda, ambreiajele pot fi cu comanda: mecanica, hidraulica,
cu servomecanism si automata.
După modul de realizare a debreierii, ambreiajele pot fi: cu debreire manuala, semiautomata,
automata.
1.2.2 Tipuri constructive de ambreiaje mecanice
Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice. In figura 1.1 este reprezentata contructia
uni ambreiaj monodisc simplu cu arcuri periferice.
Partile componente ale ambreiajului se grupează in: organe conducătoare, organe conduse si
mecanismul de comanda.
Organele conducătoare sunt: volantul, împreuna cu carcasa, discul de presiune, arcurile de
presiune si pârghiile de declupare.
Discul de presiune este solidara rotaţie cu volantul si se poate deplasa axial. Arcurile, care
realizează forţa de apăsare a suprafeţelor de frecare, sunt aşezate intre discul de presiune si carcasa
ambreiajului. Pârghiile de deplasare sunt prevăzute cu doua puncte de articulaţie: unul in discul de
presiune si celalalt in carcasa.
Organele conduse ale ambreiajului sunt: discul condus si arborele ambreiajului. Discul
condus este aşezat intre volant si discul de presiune, putând sa se deplaseze axial pe arborele
ambreiajului prevăzut cu caneluri la fel ca si butucul discului. Pe discul condus sunt fixate prin nituri
doua garnituri de frecare ce au un coeficient de frecare mare.
Mecanismul de comanda se compune din manşonul de debreiere si pedala ambreiajului.
La debreiere.se apasă pedala ambreiajului si tija se deplasează spre dreapta iar furca de
debreiere împinge manşonul de debreiere spre stânga. Rulmentul de presiune apasă pe capetele
interiore ale pârghiilor de declupare, iar acestea se rotesc in jurul punctelor de articulaţie de pe
carcasa. In felul acesta, pârghiile de declupare deplasează discul de presiune spre dreapta,
comprimând arcurile. Deoarece discul condus nu mai este apăsat asupra volantului, transmiterea
momentului de la motor la cutia de viteze se întrerupe.
BRAŞOV - 2010
6
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
La ambreiere ridicând piciorul de pe pedala, furca de debreiere este readusa in poziţia iniţiala
de către un arc de readucere si o data cu ea si rulmentul de presiune.
Cap. II Studiu cutie de viteze
Inca din cele mai vechi timpuri, omul a cautat metode prin care sa poata transporta diferite
materiale sau hrana de la distante mult mai mari. Astfel, el a construit, folosindu-si inteligenta cu
care este inzestrat, diferite mijloace de transport, de la cele mai rudimentare, atingand apogeul in
sec. al XIX-lea, odata cu inventia automobilului.
Masinile sunt mijloace de transport mici si motorizate. Succesul lor ca mijloace de transport
de persoane si marfa se datoreaza vitezei si independentei pe care o permit.
Dintre realizările tehnice care au cunoscut o evoluţie îndelungată, automobilul şi-a cucerit
treptat un loc însemnat în viaţa oamenilor, el fiind astăzi un mijloc eficace pentru a învinge
distanţele şi timpul şi devenind totodată stăpânul necontestat al desului păienjeniş de drumuri ce
străbat întinsul pământului.
Arhitectura automobilului a fost o problemă căreia constructorii i-au dat mai puţină
importanţă, acestia urmărind în primul rând realizarea unor agregate mecanice cu care să obţină
performanţe tehnice deosebite.
Plecindu-se de la cele mai reusite trebuie sa amintim numele lui Louis Renault,care in 1898 a
inventat cutia de viteze la automobile,priza directa la automobile,amortizoarele hidraulice si multe
altele in domeniul automobilistic.
Nici alti ingineri nu duceau lipsa de idei in domeniul mecanici, August Horch inventind cutia
de viteze si diferentialul fabricate din aliaje usoare.
Daca momentul maxim al motorului ar fi transmis direct rotilor motoare automobilul n-ar
putea porni. Pentru ca turatia motorului sa fie transmisa rotilor,ori sa putem manevra automobilul
inapoi in conditiile in care arborele cotit al motorului se roteste intr-un singur sens, sau in vederea
rezolvarii tuturor problemelor ridicate de circulatia pe diferite drumuri,cind valoarea necesara fortei
de tractiune poate fi diferita,intre motor si rotile automobilului se monteaza o serie de mecanisme cu
roti dintate,care reduc turatia dupa,necesitati,marind in acelasi timp cuplul transmis.
Rolul cutiei de viteze care face parte din transmisia automobilului este deci urmatorul:
BRAŞOV - 2010
7
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
permite modificarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentelor de
inaintare;
permite deplasarea automobilului cu viteze reduse in raport cu turatia
motorului;
permite mersul inapoi al automobilului,fara a inversa sensul de rotatie al
motorului;
realizeaza intreruperea legaturii dintre motor si restul transmisiei in timp ce
motorul functioneaza (dar automobilul sta pe loc).
In cele ce urmeaza voi prezenta destinatia,clasificarea,partile componente,citeva tipuri
constructive de cutii de viteze,precum si materialele utilizate la constructia cutiilor de viteze,
defectele in exploatare, inlaturarea lor,si intretinerea cutiei de viteze.
2.1 Destinatia, conditiile impuse si clasificarea cutiilor de viteze
Cutia de viteze este al doilea organ al transmisiei automobilului, in sensul de transmitere a
miscarii de la motor, avind urmatoarele functii:
Permite modificarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentelor la inaintare
Permite mersul inapoi al automobilului, fara a inversa sensul de rotatie a motorului
Realizeaza intreruperea indelungata a legaturilor dintre motor si restul transmisiei in
cazul in care automobilul sta pe loc cu motorul in functiune
Cutia de viteze a unui automobil trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:
Sa asigure calitati dinamice si economice bune
Sa prezinte siguranta in timpul functionarii
Sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat
Sa prezinte o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cit mai ridicat
Sa aiba o rezistenta mare la uzura
BRAŞOV - 2010
8
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Sa fie usor de intretinut
Cutia de viteze se clasifica dupa modul de variatie a raportului de transmitere si dupa modul
de schimbare a treptelor de viteze.
Dupa modul de variatie al raportului de transmitere, cutiile de viteze pot fi:
Cu trepte care au numar determinat de rapoarte de transmitere
Continue sau progresive
Cutiile de viteze cu trepte se clasifica dupa felul miscarii axei arborilor si dupa numarul
treptelor de viteze.
Dupa felul miscarii axei arborilor, cutiile de viteze cu trepte pot fi:
Cu axe fixe, la care arborii au axa geometrica fixa
Planetare
Dupa numarul treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi cu trei, patru, cinci, sase sau chiar
mai multe trepte.
Dupa modul de schimbare al treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi:
Cu comanda directa
Cu comanda semiautomata
Cu comanda automata
2.2 Partile componente ale cutiei de viteze
Cutia de viteze, indiferent de numarul treptelor,se compune din:
Mecanismul reductor sau cutia de viteza propriu-zisa
Mecanismul de comanda cu dispozitivele de fixare si zavorire a treptelor
2.2.1 Mecanismul reductor
Mecanismul reductor are rolul de a transmite momentul motor si de a modifica raportul de
transmitere.
BRAŞOV - 2010
9
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
In general un mecanism reductor se compune din trei arbori: primar, intermediar si secundar
si un carter. Transmiterea momentului motor intre cei trei arbori se face cu ajutorul mai multor
perechi de roti dintate.
La o cutie de viteze cu trei arbori arborele primar, care este in general si arborele
ambreajului primeste miscarea de la motor prin intermediul ambreiajului. In prelungirea lui se
gaseste arborele secundar, care transmite miscarea la transmisia longitudinala, fiind prevazut cu
caneluri pe care pot culisa unele roti dintat esi mansonul. Arborele intermediar este asezat paralel cu
arborele secundar, pe el fiind fixate alte roti dintate. In general, rotile dintate de diametru mai mic
sint executate impreuna cu arborele, iar cele de diametru mai mare sint fixate prin pana. Roata doi
de pe arborele intermediar este angrenata permanent cu roata 1 al arborelui primar, astfel ca arborele
intermediar se va roti tot timpul cit motorul va fi in functiune si ambreiajul este cuplat.
Cind motorul functioneaza, dar automobilul sta pe loc, miscarea se transmite de la arborele
primar la arborele intermediar, arborele secundar fiind liber, adica rotile de pe el nu angreneaza cu
nici una dintre rotile corespunzatoare de pe arborele intermediar.In aceasta situatie cutia de viteze se
afla in pozitie neutral (punct mort).
Diversele trepte ale cutie de viteze se obtin prin deplasarea pe arborele secundar a blocului
de roti dintate sau al mansonului.In felul acesta miscarea se poate transmite de la arborele
intermediar la arborele secundar prin unele perechi de roti dintate.
Cutia de viteze cu trei arbori da posibilitatea obtinerii treptei de priza directa prin cuplarea
directa a arborelui primar cu cel secundar cu ajutorul mansonului.In aceasta treapta,cutia de viteze
functioneaza aproape fara zgomot si cu un randament ridicat.
BRAŞOV - 2010
10
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Fig. 2.1 Cutia de viteze cu trei arbori
Solutii constructive de cuplare a treptelor
Cuplarea treptelor se poate obtine prin:
Roti dintate cu deplasare axiala (culisante)
Roti dintate angrenate permanent si mansoane de cuplare simple
Roti dintate angrenate si sincronizatoare
Cuplarea treptelor prin roti dintate cu deplasare axiala.
Rotile dintate 2 si 4, din figura 1, sunt fixe pe arborele P, iar blocul rotilor dintate 1-3 se
poate deplasa axial pe arborele secundar S prevazut cu caneluri.Cuplarea treptelor se obtine prin
deplasarea spre stinga sau dreapta a blocului de roti 1-3 pina cind roata 1 va angrena cu roata 2,
respectiv roata 3 va angrena cu roata 4. La cuplarea treptelor cu roti dintate culisante, se produce
zgomot datorita socurilor ce au loc din cauza vitezelor tangentiale diferite ale rotilor ce intra in
angrenare, ceea ce duce la uzura laterala a dintilor.
BRAŞOV - 2010
11
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Cuplarea treptelor cu mansoane de cuplare.
Solutia se aplica in cazul rotilor dintate permanent angrenate. Rotile dinate 1 si 3 din fig. 2.2,
se rotesc liber pe arborel S si sunt in angrenare permanenta cu rotile 2 si 4, fixate pe arborele P.
Mansonul de cuplare m se compune dintr-un manson de ghidare 5 si dintr-o coroana culisara 6,
prevazuta cu o dantura interioara prin care se solidarizeaza cu mansonul de ghidare.
Cuplarea treptelor se obtine prin deplasarea coroanei culisare 6 spre stinga sau dreapta, pina
cind dantura sa interioara se va cupla cu dantura auxiliara d a rotii 1, respectiv 3.
In scopul usurarii cuplarii treptelor se utilizeaza, in unele cazuri, mansoane de constructie
speciala. De asemenea marginile dintilor danturilor de cuplare sunt tesite.
Cuplarea treptelor cu
sincronizatoare.
Prin sincronizare se
urmareste ca, inainte de cuplare
mansonul cu roata dintata, vitezele
unghiulare sa se egalizeze, astfel
incit cuplarea rotilor sa se faca fara
socuri.
Fig. 2.2 Roti dintate permanent angrenate
Avantajele sincronizarii sunt urmatoarele: se elimina zgomotele, se mareste durabilitatea rotilor
dintate, se usureaza conducerea prin micsorarea timpilor morti intre schimburile treptelor de viteze.
Sincronizatorul conic cu inertie cu inele de blocare (figura 2.3)
Fig. 2.3 Sincronizatorul conic cu inertie cu inele de blocare
BRAŞOV - 2010
12
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Pinionul 1 al arborelui primar se afla in angrenare permanenta cu roata dintata 17 a arborelui
intermediar. Roata dintata 7 este montata liber pe arborele secundar si este in angrenare permanenta
cu roata dintata 18 a arborelui intermediar. Pinionul 1 si roata dintata 7 sint executate dintr-o singura
bucata cu coroanele dintate 2 si, respectiv 6 si sint prevazute cu suprafete tronconice 13 si 14.Intre
pinionul 1 si roata7, pe partea canelata a arborelui secundar, se afla mansonul 11 al sincronizatorului
prevazut la exterior cu o dantura cu dinti drepti sic u trei crestaturi longitudinale 15 in care intra
piedicile 3, avind in mijloc un orificiu. Pe dantura exterioara a mansonului se gaseste dispusa
coroana culisanta 10, prevazuta cu dantura interioara. Coroana este prevazuta la exterior cu un guler
pentru furca de actionare 4, iar pe suprafata dintata interioara are un santulet inelar semicircular 8, in
care intra bilele 5 ale dispozitivului de fixare. Aceste bile se gasesc sub actiunea arcurilor 19,dispuse
in orificiile radiale ale mansonului.
De ambele parti ale mansonului, pe suprafetele conice 13 si 14, se gasesc dispuse inelele de
blocare din bronz 9, prevazute cu coroanele dintate 12, avind acelasi pas ca si coroanele dintate 2 si
6 din dantura interioara a coroanei 10. Partile frontale ale dintilor inelelor de blocare si ai coroanelor
rotilor dintate, la partea dinspre manson, sunt tesite sub acelasi unghi ca si dintii interiori ai coroanei
10. In fiecare inel de blocare, la partea frontala dinspre manson, sunt executate 3 ferestre 16 in care
intra capetele pastilelor 3.
Datorita faptului ca partea centrala a pastilelor este asezata in crestaturile 15, iar partile
laterale in ferestrele inelelor de blocare, mansonul si inelele se rotesc impreuna. Latimea ferestrelor
16 din inelele de blocare este mai mare decit latimea pastilelor 3 cu un joc putin mai mare decit
jumatate din grosimea dintilor. Din acest motiv, inelele de blocare au posibilitatea unei deplasari
unghiulare in raport cu mansonul, cu un unghi determinat de jocul dintre pastile si peretii laterali ai
ferestrelor 16, dintii inelului se rotesc in raport cu dintii coroanei 10 cu o jumatate din grosimea lor
impiedicind deplasarea coroanei in directia rotii dintate care urmeaza sa se cupleze. In aceasta
consta actiunea de blocare al inelelor.
Functionarea sincronizatorului in vederea cuplarii unei trepte cuprinde mai multe etape. In
continuare se prezinta functionarea sincronizatorului la cuplarea prizei directe.
Sub actiunea momentului de frecare, se produce egalarea vitezelor arborelui secundar si
pinionului 1 (care realizeaza prin cuplare priza directa). Pentru aceasta coroana si mansonul,
solidarizate prin bilele 5, impreuna cu pastile 3, se deplaseaza spre stinga cu ajutorul furcii 4.
Pastilele, sprijinindu-se cu capetele de ferestre inelelui de blocare 9, apasa acest inel pe suprafata
BRAŞOV - 2010
13
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
conica 13. Datorita frecarii care ia nastere intre suprafetele conice in contact, inelul de blocare se
roteste in raport cu mansonul, in sensul rotirii rotii dintate 1, cit ii permite jocul dintre pastilele 3 si
ferestrele 16 ale inelului. In urma rotatiei inelului de blocare, cu un sfert de pas, dintii inelului vin
partial in dreptul dintilor coroanei 10, impiedicind deplasarea coroanei spre pinionul 1, pina cind
vitezele unghiulare ale pinionului 1 si a arborelui secundar nu se egaleaza. Efortul axial transmis de
conducator asupra coroanei si mansonului se transmite inelului de blocare, care, apasind asupra
suprafetei conice 13, da nastere la o forta de frecare ce conduce la egalarea vitezelor unghiulare.
Dupa ce viteza de rotatie a arborelui primar si cea a inelului de blocare devin egale,
componenta tangentiala a fortei de apasare dintre tesiturile dintilor coroanei si ai inelului devine
suficienta pentru a roti inelul de blocare in sens opus rotatiei arborelui primar. La rotirea inelului de
blocare, chiar cu un unghi mic, dintii coroanei intra in angrenare cu dintii inelului de blocare, iar
interactiunea dintre tesiturile dintilor inceteaza, si cu aceasta frecarea dintre suprafetele conice ale
inelului de blocare si ale arborelui primar. In aceasta situatie, coroana 10 se poate deplasa in lungul
mansonului dupa invingerea fortei arcurilor 17, prin impingerea bilelor in lacasul de placute, iar
dantura ei va angrena cu dantura 2 a rotii 1, cuplind treapta fara soc si fara zgomot.
Fig. 2.4 Diferite faze ale procesului de sincronizare la cuplarea treptei de priza directa
Treapta de mers inapoi
Treapta de mers inapoi se obtine prin intercalarea unor roti dintate suplimentare intre
cele doua roti dintate ale treptei 1.
In figura 2.5 se reprezinta treapta de mers inapoi ce se obtine cu doua roti dintate culisante.
BRAŞOV - 2010
14
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Fig. 2.5 Treapta de mers inapoi
Treapta de mers inapoi se poate realiza constructiv mai simplu, prin intercalarea unei singure
roti dintate ale treptei 1 ( figura b). Rotile dintate 1 si 2 ale treptei I vor fi cuplate simultan cu
pinionul 3, care, in acest caz, este mai lat, raportul de transmitere fiind insa egal cu cel al treptei I.In
felul acesta,sensul de rotatie al arborelui secundar se schimba,deci si sensul de mers al
automobilului.
2.2.2 Mecanismul de comanda a cutiei de viteze
Acest mecanism are rolul de a cupla si decupla perechile de roti dintate cu scopul obtinerii
diferitelor trepte.
Comanda treptelor se poate face manual sau cu servocomanda.Comanda manuala poate fi la
rindul ei directa,cumaneta pe capacul cutiei de viteze,sau de la
distanta,utilizata la automobilele la care cutia de viteze nu se
gaseste in apropierea locului conducatorului.
Comanda directa cu maneta asezata pe capacul cutiei de viteze.
Maneta este prevazuta cu articulatia sferica 8,pentru a putea
oscila in locasul sferic 7 al cutiei de viteze,cu scopul executarii
operatiilor de cuplare a treptelor.In capacul 7 pot culisa tijele 5 si
6,pe care sint fixate furcile 4 si, respectiv 3.
Fig. 2.6 Comanda directa
BRAŞOV - 2010
15
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Aceste furci au niste locasuri in forma de U, in care intra capatul inferior al manetei 1.
Fiecare furca poate comanda succesiv doua trepte. Articulatia sferica 8 este apasata in locasul sau de
arcul 2.
Pentru cuplarea unei trepte, conducatorul deplaseaza maneta 1, in plan transversal, in dreapta
sau stinga (sagetila A-A), astfel incit capatul inferior al manetei sa intre in locasul in forma de U al
tijei 5, respectiv 6. Apoi, prin deplasarea manetei in plan longitudinal, inainte sau inapoi (sagetile B-
B), tija culiseaza si deplazeaza odata cu ea furca pe care o poarta, cuplind treapta corespunzatoare.
Rezulta ca, pentru cuplarea unei trepte, sint necesare doua operatii: selectarea (alegerea)
treptei si cuplarea propriu-zisa a treptei.
Mai exista si alte tipuri de comanda: comanda la distanta, si mecanismul de comanda cu
maneta pe coloana volanului.
2.2.3 Dispozitivul de fixare a treptelor
Dispozitivul de fixare a treptelor exclude posibilitatea autocuplarii si autodecuplarii treptelor
si asigura angrenarea rotilor pe toata lungimea dintilor.
La automobile, dispozitivele de fixare cele mai raspindite sint cele cu bile.
Pentru fixarea treptelor, fiecare tija culisanta 3, are pe partea superioara teri locasuri
semisferice in care intra bila 1, apasata de arcul 2.
Locasurile extreme ale tijei 3 corespund celor doua
trepte pe care le realizeaza furca respectiva, iar cel din
mijloc-pozitiei neutre. Distantele dintre aceste locasuri
trebuie astfel alese incit bila 1 sa nu permita deplasarea
de la sine a tijei culisante 3 datorita vibratiilor sau
fortelor axiale produse la angrenarea rotilor dintate, ci
numai sub efortul depus de conducator.
Fig. 2.7 Dispozitiv de fixare a treptelor
BRAŞOV - 2010
16
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2.2.4 Dispozitivul de zavorire a treptelor
Dispozitivul de zavorire a treptelor exclude posibilitatea cuplari concomitente a mai multor
trepte.
Zavorirea treptelor de viteza se obtine prin
practicarea unui locas lateral in fiecare tija 2, astfel
incit boltul (zavorul) 1 sa impidice cuplarea simultana
a doua trepte. Unele scheme de organizare prevad in
locul boltului 1, cite doua bile.
In figura de mai jos este prezentata cshema de
functionare a dispozitivului de zavorire a treptelor
unei cutii de viteze cu patru trepte. Fig. 2.8 Zavorarea treptelor
Fig. 2.8 Constructia mecanismului de actionare cu dispozitive de fixare si zavorire a treptelor
Tijele culisante extreme 1 si 5 sint prevazute in plan orizontal pe partea interioara cu cite un
locas semisferi. Tija centrala 3 este prevazuta in plan orizontal cu cite doua locasuri semisferice. In
dreptul locasurilor, tija centrala este prevazuta cu un orificiu in care se monteaza stiftul 4, intre tijele
extreme si tija centrala se gasesc cite doua bile (zavoare) 2 si 6.
In pozitia neutra, toate locasurile se afla pe aceeasi linie, iar intre bile si locasuri exista un joc
mic. Daca se deplaseaza tija centrala ea va actiona asupra bilelor 2 si 6, care vor iesi din locasurile
ei, si le va obliga sa intre in locasurile tijelor 1 si 5. Astfel, tijele extreme 1 si 5 se vor zavori sin u se
vor elibera pina cind tija centrala 3 este readusa in pozitia neutra.
In cazul deplasarii tijei extreme 1 se va actiona asupra bilelor 2, scotindu-le din locasul e isi
obligindu-le sa inter in locasul tijei centrale 3. In momentul in care bilele 2 au intrat in locasul tijei
centrale, ele vor deplasa stiftul 4 din locas in locasul din cealalta parte a tijei 3. Prin aceasta
BRAŞOV - 2010
17
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
deplasare, stiftul 4 va deplasa bilele 6 sa intre in locasul tijei 5. In acest fel, tijele 3 si 5 sint zavorite
in pozitia neutra: prin deplasarea tijei 5 se vor zavori tijele 1 si 3.
In figura 2.10 (Anexa 1) se reprezinta constructia mecanismului de actionare cu dispozitive
de fixare si zavorire a treptelor, utilizat la automobile. Mecanismul este prevazut cu trei tije culisante
2 cu ajutorul carora se obtin cele cinci trepte pentru mersul inainte si una pentru mersul inapoi.
Pentru imbunatatirea selectarii, treapta I si mersul inapoi sint comandate de aceeasi tija, iar,
pentru cuplarea lor, maneta 16 trebuie actionata cu o forta marita pentru a invinge rezistenta arcului
13.
2.3 Tipuri constructive de cutii de viteze
2.3.1 Cutii de viteze pentru autoturisme
Cutiile de viteze pentru autoturisme se construiesc cu trei, patru sau cinci trepte, in functie de
capacitatea cilindrica a motorului: la capacitate cilindrica medie si mare cu trei trepte, deoarece,
avind o rezerva mare de putere, nu necesita schimbarea deasa a treptelor: la capacitate cilindrica
mica si spre medie cu patru trepte si mai rar cu cinci trepte.
Autoturismele construite dupa solutia „clasica” (motorul in fata si puntea motoare in spate)
sint prevazute cu cutii de viteze cu trei arbori.
In cazul autoturismelor construite dupa solutiile „totul in fata” si „totul in spate”, deoarece
nu se poate obtine coaxialitatea arborelui primar cu arborele secundar, „priza directa” lipseste. In
acest caz, cutia de viteze are doi arbori: arborele primar, cuplat cu arborele ambreiajului printr-un
manson, si arborele secundar, montat sub arborele primar.
La aceste cutii de viteze, valoarea raportului de transmisie, in treapta cea mai rapida, este
subunitara sau supraunitara.
In figura 2.11 (Anexa 2) este reprezentat grupul cutie de viteze-diferential al autoturismului
Dacia 1300, organizat dupa solutia „totul in fata”. Aceasta cutie de viteze este prevazuta cu patru
trepte de mers inainte sincronizate (rotile dintate avind dantura inclinata) si o treapta de mers inapoi,
cu roata dintata culisanta cu dantura dreapta. Arborele primar 2 primeste miscarea de la arborele
ambreajului 1, prin intermediul mansonului de legatura 18. Rotile dintate de pe arborele primar sint
BRAŞOV - 2010
18
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
solidare cu el in timp ce rotile dintate de pe arborele secundar 3 sint libere. Solidarizarea rotilor cu
arborele secundar se face cu ajutorul sincronizatoarelor 15 si 14.
Cutia de viteze a autoturismului ARO organizat dupa solutia clasica este reprezentata in
figura 2.12 (Anexa 3). Cutia de viteze este de tipil cu trei arbori si permite obtinerea a patru trepte
pentru mersul inainte (sincronizate) si o treapta pentru mersul inapoi. Sincronizatoarele utilizate sint
de tipul cu inerti esi bolturi de blocare.
2.3.2 Cutii de viteze pentru autocamioane si autobuze
Cutiile de viteze pentru autocamioane si autobuze se construiesc cu numar mai mare de
trepte, patru, cinci sau sase trepte.
Fig. 2.12 Cutia de viteze AK 4-80
Cutia de viteze AK 4-80 (figura) montata pe autobuzele Roman destinate transportului
urban. Cutia este de tipul cu trei arbori si permite obtinerea a patru trepte pentru mersul inainte si
una pentru mersul inapoi. Cuplarea diverselor trepte se obtine cu ajutorul mansoanelor cu gheare. La BRAŞOV - 2010
19
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
aceasta cutie de viteze, rotile dintate sint montate pe arborele secundar prin intermediul unor
rulmenti cu role ace.
La automobilele Roman si Dac, se utilizeaza cutia de viteze AK 5-35 cu cinci trepte de mers
inainte nesincronizate si o treapta de mers inapoi. Aceasta cutie de viteze este de tipul cu trei arbori,
diversele trepte realizindu-se cu ajutorul mufelor de cuplare cu gheare, prevazute cu o dantura
interioara, care cupleaza cu dantura exterioara laterala a rotilor dintate de pe arborele secundar.
La autocamioanele de mare tonaj,avind in vedere conditiile specifice de exploatare a
acestora, se utilizeaza cutia de viteze AK 6-80 sau cutia de viteze AK 6-80 cu reductor GV 80.
La cutia de viteze AK 6-80, cu sase trepte pentru mersul inainte si una pentru mersul inapoi,
caracteristic este modul de montare a rotilor dintate de pe arborele secundar, care se realizeaza prin
intermediul unor rulmenti cu role ace: cuplarea treptelor se realizeaza prin mufe de cuplare cu
gheare.
Reductorul GV-80 montat la cutia de viteze AK 6-80 face ca aceasta sa-si dubleze numarul
de trepte, acoperind mult mai bine intreaga gama de rezistente ale drumurilor. Reductorul are doi
arbori, arborele primar si arborele secundar. Cuplarea treptei de priza directa sau a treptei
reducatoare se realizeaza cu ajutorul unui sincronizator.
2.4 Cutii de viteze planetare
Cutiile de viteze planetare se caracterizeaza prin aceea ca unele dintre rotile dintate executa
in acelasi timp o miscare de rotatie in raport cu propria lor axa si o miscare de revolutie in raport cu
axa centrala a mecanismului. Rotile dintate sint cilindrice si au dintii drepti sau inclinati.
Schimbarea treptelor se face cu ajutorul unei frine, al unui ambreiaj sau combinat.rotile dintate fiind
permanent angrenate.
In raport cu cutiile de viteze normale, cele planetare prezinta avantajele:
trecerea de la o treapta la alta se face mai usor;
viteza medie a automobilului creste, schimbarea treptelor facindu-se fara
pause;
functionarea silentioasa;
se preteaza la automatizare;
BRAŞOV - 2010
20
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
permit obtinerea unor rapoarte de transmisie mari, la dimensiuni de gabarit
mii.
In acelasi timp, insa, cutiile de viteze planetare au o constructie complicata care cere precizie
mare de executie, echilibraj perfect, montaj de precizie.
Pentru ca un mecanism planetar simplu sa
poata constitui o transmisie, trebuie ca unul di cei
trei arbori sa devina arbore conducator, altul arbore
condus, iar al treilea sa poata fi imobilizat (cu
ajutorul unei frine sau al unui ambreiaj).
Fig. 2.13 Mecanism planetar
Mecanismele planetare pot fi cu angrenare interioara sic u angrenare exterioara.
In miscarea lor complexa, un punct de pe circumferinta pinioanelor sateliti descrie o curba
epicicloida (la angrenare exterioara) sau hipocicloida (la angrenarea interioara).
2.5 Cutii de viteze continue (progresive)
2.5.1 Generalitati. Transmisii continue
Datorita numarului limitat de trepte, cutiile de viteze cu trepte prezinta dezavantajul ca
adaptarea momentului motor,a carui variatie este redusa,la momentul rezistent,care are o variatie
foarte mare,se face discontinuu,ceea ce contribuie la scaderea calitatilor dinamice si economice ale
automobilului.
Transmisiile continue au urmatoarele avantaje:
usurinta in conducerea automobilului, permitind reducerea partiala sau totala
a schimbarii comenzilor, marind si siguranta circulatiei;
posibilitatea maririi capacitatii de trecere, deoarece forta tangentiala la roata
este mai mare;
cresterea durabilitatii transmisiei.
BRAŞOV - 2010
21
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2.5.2 Cutia de viteze hidrodinamica
Cutia de viteze hidrodinamica este un variator de cuplu cu autoreglare, adica realizeaza
variatia momentului motor si a raportului de transmiter, automat, fara servomecanism.
Spre deosebire de ambreiajul hidraulic care transmite un moment egal cu momentul motor,
cutia de viteze hidrodinamica transmite un cuplu care se modifica cu turatia, adica transmiterea
miscarii se face cu transformarea momentului. Din aceasta cauza, cutia de viteze hidrodinamica se
mai numeste si hidrotrnsformator.
In principiu, un hidrotransformator simplu se compune din trei elemente hidraulice cu palete,
si anume: pompa, turbina si reactorul.
Fig. 2.14 Cutia hidrodinamica
2.6 Materiele utilizate la constructia cutiilor de viteze
Rotile dintate se executa din oteluri aliate.
Pentru marirea duratei de functionare, rotile dintate sint supuse unui tratament termochimic
(cementare sau cianurare), urmat de tratamentul termic corespunzato. In cazul rotilor dintate care se
cementeaza, se utilizeaza otelurile aliate de tipul 15 CO 8,18 MC 10, 18 MoCN 13X, 21 MoMc
12X, 13 CN 30 X, 21 TMC 12 sau 28 TMC 12 (STAS 791-66). Pentru rotile dintate care se
cianureaza se folosesc, in general, otlurile aliate cu Cr-Ni-Mo.
Arborii cutiei de viteze sint executati, in general, din oteluri aliate. Pentru arborii executati
dintr-o bucata cu rotile dintate, se recomanda acelasi material ca si rotile dintate, iar pentru ceilalti
arbori, oteluri aliate cu un continut mediu de carbon, de tipul: 41 MoC 11X, 40 C 10,50 VC 11 etc.
BRAŞOV - 2010
22
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Carterul cutiei de viteze este executat, de obicei, din fonta cenusie, nealiata de rezistenta
medie. Pentru reducerea greutatii se utilizeaza si cartere din aliaje de aluminiu (Dacia, Oltcit).
2.7 Defecte in exploatare ale cutiei de viteze si inlaturarera lor
Defectele in exploatare ale cutiei de viteze se pot manifesta sub forma:blocarea cutiei de
viteze, raminerea cutiei intr-o treapta, fara posibilitatea de a mai cupla alta, autodecuplarea cutiei
de viteze, schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul decuplat complet, zgomot
continuu mai puternic la mersul in plina sarcina, zgomot asemanator unui huruit puternic sau unei
trosnituri, cu intentii de blocare a cutiei de viteze, bataie ritmica: schimbarea greoaie a treptelor.
Blocarea cutiei de viteze. Defectul se manifesta mai ales, la pornirea din loc sau la mersul
inapoi, ca urmare a deteriorarii dispozitivului de zavorire a treptelor sau din cauza ruperilor de
dantura.
Defectarea dispozitivului de zavorire a treptelor poate duce la cuplarea a dou trepte in acelasi
timp rezultind o blocare a cutiei de viteze. Defectul se elimina prin inlocuirea pieselor uzate.
Ruperea dintilor pinioanelor conduce la blocarea cutiei de viteze, atunci cind fragmente din
dantura sparta se intepenesc intre dintii pinioanelor.
Cauzele ruperii dintilor pinioanelor pot fi: solicitari mari, datorita ambreierilor bruste,
manevrari gresite ale manetei de comanda, oboseala materialului si uzuri avansate. Inlaturarea
defectului se poate face numai intr-un atelier de reparartii prin inlocuirea pinioanelor cu dintii rupti.
Raminerea cutiei de viteze intr-o treapta, fara posibilitatea de a mai cupla alta. Defectul se
datoreste mai multor cauze, mai importante fiind: ruperea manetei de schimbare a treptelor, ruperea
furcilor de cuplare sau tijelor culisante, defectarea dispozitivului de zavorire si congelarea uleiului
pe timp de iarna.
Ruperea manetei de schimbare a treptelor de viteze se poate datora oboselii materialului sau
manevrarilor bruste, indeosebi iarna, cind uleiul de transmisie di carter este prea viscos.
Daca maneta s-a rupt deasupra articulatiei sferice,pentru a se putea continua drumul pina la
atelierul de reparatie, se va folosi o cheie tubulara ori o teava-introdusa pe capatul manetei-cu
ajutorul careia se vor schimba treptele.
BRAŞOV - 2010
23
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Daca maneta s-a rupt sub articulatia sferica, trebuie demontat capacul cutiei de viteze si scos
capatul rupt al manetei pentru a preveni producerea unei avarii:se introduce, apoi, in treapta intii sau
a doua de viteza cu ajutorul unui levier, dupa care se monteaza la loc capacul, si, debreind, se
porneste motorul, continuindu-se, apoi, drumul pina la atelierul de reparatie, fara a se mai schimba
treapta.
Ruperea furcilor de cuplare sau a tijelor culisante se produce datorita oboselii materialului,
schimbarilor bruste sau manevrarilor fortate cind uleiul este congelat. Defectul se constata prin
faptul ca desi maneta se poate manevra, totusi nu se realizeaza cuplarea treptelor. Daca se produce
ruperea unor bucati din furca, acestea pot cadea in carterul cutiei de viteze, putind sa patrunda intre
rotile dintate, distrugind dantura sau chiar fisurind carterele.
Pentru a se preveni producerea unor astfel de deteriorari, la imposibilitatea cuplarii
pinioanelor se debreiaza si se opreste motorul.
Autodecuplarea cutiei de viteze („sare din viteza”) defectulse poate datora urmatoarelor
cauze:defectarea dispozitivului de fixare a treptelor,danturilor pinioanelor si danturilor de cuplare
(crabotii) uzate accentuat,rulmenti cu jocuri mari,jocuri axiale mari ale pinioanelor pe arborele
secundar.
Defectqarea dispozitivului de fixare a treptelor se produce ca urmare a slabirii arcurilor sau a
iesirii bilelor din locasurile lor, precum si uzarii tijelor culisante. Defectiunea conduce la
autodecuplarea treptei. Defectul se elimina inlocuindu-se partile uzate ale dispozitivului de fixare.
Uzura excesiva a rulmentilor conduce la jocuri mari care determina neparalelismul cutiei de
viteze. Defectul se datoreste unui numar mare de cauze: ungerea insuficienta, existenta unor
impuritati in ulei, montaj prea strins, centrarea incorecta a cutiei de viteze fata de motor etc.
Shimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul complet decuplat.
Cauza defectiunii o poate constitui uzura sau deteriorare sincronizaritoarelor: indeosebi se uzeaza
inelel de blocare.
Datorita functionarii necorespunzatoare a sincronizatoarelor, cuplarea treptelor se face cu
zgomot, datorita faptului ca vitezele unghiulare ale elementelor, in momentul cuplarii, nu mai sint
egale.
Zgomot continuu mai puternic la mersul in plina sarcina.
BRAŞOV - 2010
24
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Manifetarea se datoreste uzurii sau deteriorarii rulmentilor arborilor. De asemenea, ea poate
aparea si la montajul prea strins,fiind urmata de de incalziri locale ale lagarelor si,eventual,de
griparea rulmentilor.
Zgomot asemamator unui huruit puternic sau unei trosnituri, cu intentii de blocare a cutiei de
viteze. Aceste manifestari se datoreaza spargerii corpurilor de rostogolire ale rulmentilor.
Bataia ritmica. Defectiunea se datoreste ruperii danturii rotilor dintate. Daca zgomotul este la
fel de puternic in oricare dintre trepte, inseamnaca s-a produs ruperea danturii rotilor dintate
permanent angrenate, fixe pe arbori. In cazul in care ruperea danturii s-a produs la o roata dintata
libera pe arbore si care se cupleaza cu ajutorul unui sincronizator, bataia apare numai intr-o anumita
treapta, cind se cupleaza roata respectiva. Continuarea drumului se va face cu automobilul remorcat
pina, la atelierul de reparatii.
2.8 Intretinerea cutiei de viteze
Intretinerea cutiei de viteze consta in urmatoarele lucrari:
controlul fixarii cutiei pe carterul ambreiajului sau pe cadru;
verificarea stringerii piulitelor de la flansa arborelui secundar;
verificarea etanseitatii carterului prin observarea locurilor pe unde au loc
pierderi de ulei;
controlul zgomotelor cu stetoscopul;
controlul functionarii dispozitivelor de fixare si zavorire;
reglarea mecanismului de comanda a treptelor;
gresarea articulatiilor mecanismului de comanda;
controlu si complectarea nivelului uleiului;
schimbarea lubrifiantului din carter
La automobile cu comanda la distanta a cutiei de viteze si la cele cu maneta pe coloana
volanului, trebuie sa se regleze, periodic, lungimile tijelor intermediare pentru a se aduce in
concordanta cu pozitia pinioanelor din cutia de viteze.
BRAŞOV - 2010
25
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Ungerea cutiei de viteze se face cu ulei special pentru transmisie.Schimbarea uleiului consta
in golirea celui uzat si umplerea pina la nivel cu altul proaspat. De regula, nivelul uleiului in carter
trebuie sa fie la marginea inferiora a orificiului de umplere.
Periodic, se controleaza nivelul lubrifiantului in carter, care trbuie sa fie la nivelul orificiului
de alimentare.
Deasemenea, atunci cind instructiunile de exploatare prevad, se fac inlocuirea in functie de
anotimp (iarna-vara) a uleiului, chiar daca rulajul prevazut nu a fost realizat.
2.9 Defecte si tehnologia de reconditionare a cutiei de viteze
In scopul stabilirii pieselor ultilizate si a celor apte de a fi reconditionate, organele
componente ale cutiei de viteze se verifica si se controleaza, iar rezultatele se inscriu in fise de
constatari si masuratori.
Carterul cutiei de viteze. Pot aparea urmatoarele defecte: fisuri ale carterului, uzura locasului
din fata pentru axul de mers inapoi, uzura locasului din spate pentru axul de mersinapoi, deteriorarea
filetului gaurilor pentru fixarea capacului cutiei de viteze, a capacelor arborelui primar si arborelui
intermediar si a capacului pentru vitezometru, deteriorare filetului gaurilor pentru fixarea carterului
reductorului, stirbiri ale bosajelor gaurilor filetate.
Fisurile carterului se constata prin examen vizual si control prin ciocanire. Daca fisurile sint
mai mici de 50 mm sau nu traverseaza mai mult de doua gauri, carterul se reconditioneaza prin
sudare oxiacetilenica si refacerea suprafetelor afectate de fisuri la forma si dimensiunile initiale.
Uzura locasurilor pentru axul de mers inapoi se masoara cu calibre-tampon: locasurile uzate
se alezeaza la cote majorate si se foloseste un ax de mers inapoi la cote majorate.
Filetul gaurilor deteriorat se reconditioneaza prin majorarea gaurilor si refiletarea la cota
majorata sau prin incarcarea cu sudura a gaurilor, gaurirea si refiletarea la cota nominala.
Locasurile rulmentilor arborilor cutiei de viteze uzate se reconditioneaza prin: alezare la o
cota majorata-bucsare (bucse montate cu stringere prin presare)-prelucrarea alezajului la cota
nominala: metalizare, urmata de prelucrarea la cota nominala.
BRAŞOV - 2010
26
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Carterul cutiei de viteze se rebuteaza daca prezinta sparturi si rupturi de orice natura si
pozitie, fisuri care leaga doua alezaje pentru rulmenti, fisuri mai mari de 50 mm sau care traverseaza
mai mult de doua gauri.
Arborele primar. Pot aparea urmatoarele defecte:
uzura suprafetei locasului 1 pentru sprijinirea arborelui secundar: uzura suprafetei 2 de fixare a
rulmentului din carterul cutiei de viteze, uzura in latime a canelurilor 3 pentru butucul discului
ambreiajului, uzura fusului de ghidaj 4 in arborele cotit, uzura suprafetei de alunecare 5 a inelului
de etansare, stirbiri ale suprafetei de lucru a dintilor de angrenare 6 sau cuplare, incovoierea sau
torsoinarea arborelui, uzura in grosime a dintilor de angrenare7, uzura in grosime sau la capete a
dintilor de cuplare 8, fisuri de orice natura sau pozitie.
Fig. 2.15 Arborele primar al cutiei
Uzura suprafetei locasului pentru spijinirea arborelui secundar se masoara cu un tampon sau
un micrometru de interior: defectul se elimina prin rectificare la cota majorata. Reconditionare
suprafetei se poate face si prin cromare, dupa care se rectifica la cota nominala.
Uzura in latime a canelurilor pentru butucul arborelui ambreiajului se masoara cu un sablon,
iar daca scade sub o anumita latime, arborele se rebuteaza.
Uzura suprafetei de fixare a rulmentului din carterul cutie de viteze se masoara cu un
micrometru de exterior sau calibru potcoava: defectul se elimina prin cromare, metalizare cu pulberi
metalice sau metalizare cu sirma si rectificare la cota nominala.
Uzura fusului de ghidaj in arborele cotit se masoara cu un micrometru de exterior: defectul
se elimina prin cromare sau metalizare cu pulberi si rectificare la cota nominala.
Stirbirile suprafetei de lucru a dintilor de angrenare sau cuplare se examineaza vizual.
Suprafata se reconditioneaza prin polizarea marginilor stirbirilor, daca defectul nu depaseste 25%
din suprafata dintelui sic ind nu apare la doi dinti alaturati.
BRAŞOV - 2010
27
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Arborele primar se rebuteaza in cazul urmatoarelor defecte:fisuri sau rupturi de orice
natura:rupturi ale dintilor:incovoierea sau torsionarea arborelui:uzura in grosime a dintilor de
angrenare sau de cuplare, peste o anumita valoare:uzura la capete a dintilor de cuplare,peste o
anumita limita:exfolierea canelurilor.
Arborele intermediar: Pot aparea urmatoarele defecte:uzura fusului 1 pentru rulmenti,uzura
suprafetei de contact 2 cu roata dintata dubla:uzura suprafetei de contact 3 cu roata dintata pentru
treapta a III-a si roata dintata a angrenajului permanent:uzura fusului 4 pentru rulment:uzura
alezajului 5 pentru colivia rulmentului cu role-ace:stirbiri ale suprafetei de lucru a dintilor
6:incovoierea sau torsionarea arborelui 7:uzura in grosime a dintilor danturii 8:uzura in grosime a
dintilor danturii 9:uzura in grosime a dintilor danturii 10: uzura in grosime a dintilor danturii
11:fisuri de orice natura sau pozitie.
Fig. .2.16 Arborele intermediar
Uzura fisurilor pentru rulmenti se masoara cu un micrometru de exterior sau calibru
potcoava: defectul se elimina prin cromare si rectificare la cota nominala.
Uzura suprafetelor de contact cu rotile dintate se masoara cu micrometru de exterior sau
calibru potcoava: defectul se eliminaprin cromare si rectificare la cota nominala, cind se folosesc
roti dintate cu diametru interior la cota nominala,sau prin cromare si rectificare la cota majorata,cind
se folosesc roti dintate la o treapta de reparatie.
Uzura in grosime a dintilor danturii rotilor se masoara cu un calibru special pentru dantura.
Daca cota peste trei dinti este sub limita admisa, arborele nu se reconditioneaza ci se rebuteaza
Fisurile de orice natura sau pozitie se controleaza prin feroflux. Daca apar fisuri, arborele nu
se reconditioneaza ci se rebuteaza.
BRAŞOV - 2010
28
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Stirbirile suprafetei de lucru a dintilor se examineaza vizual. Arborele se reconditioneaza
prin polizarea marginilor stirbirilor daca nu depasesc 25% din suprafata dintelui sin u se produc la
doi dinti alaturati.
Arborele secundar. Pot aparea urmatoarele defecte: uzura suprafetei de centrare a canelurilor
pentru flansa arborelui si suportul mufelor de cuplare a treptelor:uzura in grosime a canalurilor
pentru suportul mufelor de cuplare a treptelor:uzura suprafetelor de lucru a rulmentilor cu role-ace
pe care se sprijina rotile dintate:uzura fisurilor pentru rulmentii de sprijin:fisuri de orice
natura:incovoierea si torsionarea arborelui.
Uzura suprafetelor de centrare a canelurilor se masoara cu micrometrul de exterior sau cu
calibru potcoava. Daca dimensiunile sint sub limita admisa, arborele nu se reconditioneaza ci se
rebuteaza.
Uzura in grosime a canalurilor se masoara cu micrometrul pentru dantura. Daca cota este sub
limita admisa, arborele nu se reconditioneaza ci se rubuteaza.
Uzura suprafetelor de lucru ale rulmentilor cu role-ace pe care se sprijina rotile dintate se
masoara cu un micrometru de exterior sau cu un calibru potcoava.Arborele se reconditioneaza
prin:cromare dura si rectificare la cota nominala:metalizare cu pulberi metalice si rectificarea la
trepte de reparatie:inlocuirea rolelor-ace initiale cu unele avind diametrul majorat si folosirea unei
roti dintate reconditionate.
Uzura fusurilor pentru rulmentii de sprijin se masoara cu un micrometru de exterior sau cu
un calibru potcoava.Arborele se reconditioneaza prin rectificare de uniformizare,cromare dura si
rectificare la cota nominala.
Fisurile de orice natura se controleaza prin feroflux.Arborele fisurat se rebuteaza.
Incovoierea arborilor se masoara cu un dispozitiv cu comparator. Bataia radiala la prindere
intre virfuri nu trbuie sa depaseasca o anumita valoare precisa. Arborele nu se reconditoneaza.
Reconditionarea rotilor dintate.Tinind cont de complexitatea problemelor ridicate de
danturari,nu este indicat a se reconditiona danturile rotilor dintate.Stirbirile mici se indeparteaza cu o
masina portabila cu piatra abraziva.Suprafetele laterale functionale se reconditioneaza prin cromare,
urmata de rectificare.Daca uzurile sint mari,suprafetele se rectifica,iar diferenta de cota la montaj se
compenseaza prin saibe plane. Alezajele butucilor rotilor dintate se reconditioneaza prin cromare,
urmata de rectificare la cota nominala. La uzuri mari, se pot bucsa, prelucrindu-se, apoi, la cota
nominala.
BRAŞOV - 2010
29
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
In figura 2.17 este reprezentata roata dintata a treptei a V-a de la cutia de viteze AK-80 si locurile
unde pot aparea defecte:uzura locasului 1 pentru arborele
secundar:uzura danturii de cuplare 2, stirbiri ale suprafetei de lucru 3
a dintilor, uzura in grosime a dintilor danturii de angrenare 4.fisuri ale
rotii 5.
Uzura alezajului pentru arborele secundar se masoara cu un micrometru de interior sau cu un calibru
tampon:defectul se elimina prin rectificarea alezajului la treapta de
reparatie.
Uzura danturii de cuplare se poate manifesta prin: uzura in
Fig. 2.17 Roata treptei a V-a
gosime a dintilor de cuplare, uzura la capete a dintilor de cuplare, ambele defecte. Rotile dintate nu
se reconditioneaza: se rebuteaza daca cota peste trei dinti sau latimea danturii sint sub limitele
prescrise.
Stirbirile suprafetei de lucru a dintilor se indeparteaza prin polizarea marginilor stirbirilor
daca nu depasesc 25% din suprafata dintelui sau nu apar la doi dinti alaturati.
La uzura in grosime a dintilor danturii de angrenare, roata dintata nu se reconditioneaza: se
rebuteaza cind cota peste patru dinti este sub valoarea prescrisa.
Fisurile in orice pozitie se controleaza prin feroflux. Roata se rebuteaza cin din urma
controlului apar fisuri.
Verificarea cutiei de viteze. La asamblarea cutuiei de viteze se verifica:
pozitionarea rotilor pe arbori;
jocul axialal rotilor libere pe arbori;
jocul dintre inelele 1 si 3 de blocare ale sincronizatorului si carcasa 2;
Fig. 2.18 Jocuri la asamblarea cutiei de viteze
BRAŞOV - 2010
30
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
marimea anumitor reglaje,prin utilizarea corecta a saibelor,a garniturilor si a
inelelor care asigura jocul functional narmal al rulmentilor;
jocul axial al arborilor, reglat la un anumit moment rezistent de rotatie libera
(de exemplu,la cutia de viteze AK 5-35,jocul axial al arborelui intermediar
este de 0,08-0,012 mm,la moment rezistent de 1,0….1,5 Nm);
jocul lateral al furcilor in canale (la cutiile de viteze de le Roman jocul este de
0,1 mm pentru fiecare parte);
pozitionarile reciproce ale danturilor arborilor.
Reglarea cutiei de viteze. In general, la cutiile de viteze, se regleaza jocul axial al grupului
sincronizatoare (cu ajutorul saibelor si al inelelor compensatoare), rulmentii arborilor si pozitia
arborilor.
In figura 2.19 (Anexa 4) este reprezentat modul de pozitionare a arborelui primar de le cutia
de viteze a autoturismului Dacia 1300. Pe arborele primar se monteaza inelele rulmentilor 2 si 3,
precum si rondela de reglare 1 care a fost scoasa la demontare. Se monteaza, apoi, in semicarterul
din dreapta arborele primar si,
apoi, arborele secundar. Pozitia arborelui primar este corespunzatoare daca fata A a pinionului
treptei a III-a se gaseste retrasa in raport cu fata C a pinionului treptei a III-a de pe arborele
secundar, cu aceeasi valoare cu care fata B a pinionului treptei a IV-a se gaseste retrasa in raport cu
fata D a pinionului terptei a IV-a de pe arborele secundar. Aceasta pozitie se regleaza cu ajutorul
rondelei 1. Rondelele au grosimea de 2-4 mmm (din 0,25 in 0,25 mmm).
In figura 2.20 (Anexa 4) se reprezinta modul de reglare a jocului rulmentilor arborelui
primar, de la cutia de viteze a autoturismului Dacia 1300. Arborele primar fiind montat, se asaza
semicarterul sting fara a se fixa. Se monteaza calele de reglaj 1, scoase la demontare, si antretoza 2.
Arborele trebuie sa se roteasca liber, fara joc, antretoza depasind carterul cu cota E=0,2 mm
(grosimea garniturii de hirtie a carterului din spate). Daca reglajul nu este corect, se adauga sau se
scot cale (existe cale cu grosimea de 0,10, 0,20, 0,25 si 1 mm ).
BRAŞOV - 2010
31
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2.10 Norme specifice de securitatea muncii pentru intretinerea si repararea autovehiculelor
Ordinul.140/18.04.1995
Organizarea locului de munca
-intretinerea si repararea autovehiculelor se va face in hale si incaperi amena-jate, dotate cu utilaje,
instalatii si dispozitive adecvate;
-executarea unor lucrari de demontare, intretinere sau reparare a autovehicu-lelor este admisa si in
spatii amenajate inafara halelor si atelierelor de intreti-nere denumite „platforme tehnologice”.
Aceste platforme vor fi delimitate, marcate si amenajate corespunzator, iar atunci cand este
necesar vor fi im-prejmuite :
-caile de acces din hale ateliere si de pe platformele tehnologice vor fi intreti-nute in stare buna si
vor fi prevazute cu marcaje si indicatoare de circulatie standardizate;
-incalzirea halelor si incaperilor de lucru va fi asigurata in perioada anotim-pului rece in functie de
temperatura exterioara si in limitele stabilite de „Normele generale de protectia muncii”;
-in halele de intretinere si reparare a autovehiculelor, canalele de revizie vor fi intretinute in stare
curata, asigurandu-se scurgerea apei, a uleiurilor si a combustibililor;
-nu se admite pornirea motoarelor autovehiculelor in interiorul halelor decat daca exista instalatii de
exhaustare, in stare de functionare;
-instalatiile de ventilatie generala si locala din halele si incaperile destinate lucrarilor de intretinere
si reparare a autovehiculelor vor fi in buna stare, urmarindu-se in permanenta functionarea lor la
parametrii proiectati;
-persoanele fizice sau juridice vor asigura afisarea instructiunilor tehnice si de exploatare privind
instalatiile de ventilatie, precizand programul de function-nare al acestora precum si obligatiile
referitoare la reviziile tehnice si verificarile periodice;
-utilajele din hala si ateliere vor fi bine fixate, legate la pamant, dotate cu dispozitivele de protectie
in buna stare;
-la demontarea, montarea si transportul subansamblelor grele se vor folosi mijloace mecanice de
ridicare si manipulare. Prinderea subansamblelor la mijloacele de ridicat se va face cu dispozitive
speciale, omologate, care sa asigure prinderea corecta si echilibrata a subansamblelor;
BRAŞOV - 2010
32
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
-dispozitivele de suspendare a autovehiculelor trebuie sa aiba stabilitate si rezistenat
corespunzatoare;
-in halele de reparatii in care se executa si lucrari de sudura la autovehicule, se va stabili locul de
amplasare a tuburilor de oxigen, a generatoarelor de sudura oxiacetilenica, a transformatoarelor de
sudura electrica, precum si a paravanelor de protectie folosite in timpul sudurii electrice;
-petele de ulei si combustibil de pe pardoselele halelor vor fi acoperite cu nisip, dupa care vor fi
luate masuri de curatare si evacuare a materialului rezultat in locuri care nu prezinta pericol de
incendiu;
-carpele, caltii si alte materiale textile folosite la curatarea si stergerea pieselor sau a mainilor vor fi
depuse in cutii metalice cu capac si evacuate in locuri stabilite in acest scop pentru a fi arse sau
ingropate;
-lucratorii trebuie sa poarte echipament de lucru si echipamentul de lucru corespunzator lucrarilor pe
care le executa cu instalatiile si utilajele din dotare;
-sculele vor fi asezate pe suporturi speciale, amplasate in locuri corespunza-toare si la inaltimi
accesibile. Dupa terminarea lucrului sculele vor fi curatate si inchise in dulapuri. Ascutirea sculelor
de taiat se va face de catre un lucra-tor instruit special in acest scop;
-este interzisa modificarea sculelor prin sudarea prelungitoarelor improvizate pentru chei in vederea
maririi cuplului;
-autovehiculele aflate pe pozitiile de lucru din hale vor fi asigurate impotriva deplasarilor
necomandate cu pene sau cale special confectionate in cazul in care nu se executa lucrari la motor
sau la transmisie, autovehiculele vor fi asigurate si cu mijloace proprii (frana de ajutor si cuplarea
intr-o treapta de viteza).
Repararea autovehiculelor
-autovehiculele trebuie sa fie introduse in hala cu motorul in functiune, avand in rezervor o cantitate
de carburant de cel mult 10% din capacitatea acestuia, necesara deplasarii autonome de la un punct
de lucru la altul;
-canalul de revizie trebuie mentinut in stare curata, asigurandu-se scurgerea apei, uleiurilor si
combustibililor. Introducerea autovehiculelor se va face cu maxim 5 km/h, dirijate din fata de catre
conducatorul locului de munca;
-standul unde se face verificarea bunei functionari a sistemului de rulare si a motorului trebuie sa
aiba montat grilajul de protectie;
BRAŞOV - 2010
33
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
-la diagnosticarea motorului in timpul functionarii se va avea in vedere sa se evite asezarea
lucratorului in dreptul paletelor ventilatorului si sa se asigure evacuarea gazelor arse folosindu-se in
acest scop tubulatura de evacuare si sistemul de ventilatie;
-demontarea partilor componente ale instalatiei electrice se va face numai dupa decuplarea bateriei;
-demontarea subansamblelor de sub cadru sau caroserie se va executa numai cu autovehiculul asezat
pe capre metalice prevazuta in partea superioara cu pene de lemn astfel incat sa asigure stabilitatea
autovehiculului;
-se interzice desfundarea conductelor de benzina sau motorina prin suflarea cu gura;
-spalarea si degresarea pieselor mici se va face numai cu detergenti in cuve speciale, amplasate in
locuri corespunzatoare;
-pentru lucrarile absolute necesare sub autovehicul, cand inaltimea de suspendare nu permite o
pozitie de lucru in picioare, lucratorii vor folosi paturi rulante adiacente;
-se interzice incercarea franelor cu autovehiculul in mers, in hale si ateliere. Proba franelor se va
face numai la standul de incercat sau in locuri special amenajate;
-se interzice scoaterea din hala a autovehiculelor la care nu s-a efectuat un control al sistemelor de
siguranta rutiera(directie,frana,semnalizare luminoa-sa);
-la montarea si demontarea arcurilor se vor folosi clesti sau scule speciale;
-se interzice folosirea aparatelor de sudura la locurile de montare a auto-vehiculelor atata timp cat
acestea sunt in lucru;
-inainte de pornirea motorului, pentru verificarea finala, teava de esapament a autovehiculului va fi
conectata la instalatia de evacuare a gazelor de esapament;
-in locurile pentru umflarea pneurilor trebuie sa se afiseze la loc vizibil tabelul cu presiunile admise
pe tipuri de automobile, precum si intructiunile specifice de protectia muncii;
-iluminatul natural si artificial se va realiza astfel incat sa se asigure o buna vizibilitate la locul de
munca;
-corpurile de iluminat trebuie sa fie curatate periodic. De asemenea se vor face masuratori periodice
asupra iluminarii, precum si verificarea instalatiilor de iluminat.
Protectia impotriva incendiilor si exploziilor
-in incaperi cu pericol de incendii si explozii sunt interzise: fumatul, intrarea cu foc deschis, cu piese
sau materiale incandescente, producerea de scantei, lovirea a doua scule feroase si folosirea
echipamentului de lucru din materiale sintetice;
BRAŞOV - 2010
34
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
-este interzis accesul in atelierele cu pericol de explozie a tuturor persoanelor straine;
-este interzis fumatul in halele de intretinere si reparatii. In acest scop se vor amenaja locuri speciale
pentru fumat;
-este interzisa pastrarea rezervoarelor, a bidoanelor cu combustibili lichizi, carbid, cu uleiuri, a
vaselor cu acizi, vopsele, diluanti etc. in interiorul halelor sau atelierelor cu exceptia locurilor anume
prevazute prin proiectul de constructie.
BRAŞOV - 2010
35
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Anexa 1
Fig. 2.10 Constructia mecanismului de actionare (cu maneta pe capacul cutiei de viteze) cu
dispozitive de fixare si zavorire a treptelor, utilizat la automobil
1 - capac carter; 2 - tije culisante; 3 – furca; 4 - manson furca; 5 - articulatie sferica; 6 - stift pentru
impiedicarea rotirii manetei; 7 – suruburi; 8 - arc dispozitiv de fixare; 9 - bila dispozitiv de fixare;
10 - stifturi dispozitiv zavorire; 11 - gheara de ghidare care impiedica rotirea tijelor; 12 – tampon;
13 – arc; 14 - coroane culisante; 15 - arc de apasare maneta; 16 - maneta de actionare.
BRAŞOV - 2010
36
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Anexa 2
Fig. 2.11 Grupul cutie de viteze diferential al autoturismului Dacia 1300
1 - arborele ambreiajului; 2 - arborele primar; 3 - arborele secundar; 4,5,6 si 8 - rotile treptelor
pentru mersul inainte solidare cu arborele primar; 7 si 12 - rotile treptei de mers inapoi; 9,10,11 si
13 - rotile treptelor pentru mersul inainte de pe arborele secundar;14 - sincronizatorul treptelor I si
aII-a; 15 - sincronizatorul treptelor a III-a si a IV-a; 16 - pinionul transmisiei principale;
17 – diferential; 18 - manson.
BRAŞOV - 2010
37
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Anexa 3
Fig. 2.12 Cutia de viteze a autoturismului ARO-sectiune longitudinala
1 – carter; 2, 4, 5 si 19 - roti solidare cu arborele intermediary; 3 - pinion pentru treaptaa III-a; 6 si
6’ - conuri sincronizator trepte I si II-a; 7 - pinion ax mers inapoi; 8 - pinion antrenare reductor-
distribuitor; 9 - pinion pentru treapta I; 10 si 18 - pinioane pentru treapta de mers inapoi; 11 - pinion
pentru treapta a II-a; 12 - capac cu mecanism de actionare si dispozitive de fixare si zavorire a
treptelor; 13 - arbore primar; 14 - manson de ghidare; 15 - arbore secundar; 16’ si 16 - sincronizator
trepte a III-a si a IV-a; 17 - buson de golire; 20 - arbore intermediary; 21 - pinion arbore primar;
22 - sincronizator trepte I si a –II-a.
BRAŞOV - 2010
38
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Anexa 4
Fig. 2.19 Pozitionarea arborelui primar al cuitei de viteze la autoturismul Dacia 1300
Fig. 2.20 Reglarea jocului rulmentilor primar al cutie de viteze de la autoturismul Dacia1300
BRAŞOV - 2010
39
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Cap. III Calculul dinamic
3.1 Calculul de tractiune al autovehiculului
3.1.1 Stabilirea parametrilor constructivi
Tipul sI destinatia automobilului sunt factorii de baza care definesc calitatile ce trebuie conferite acestuia inca din faza de proiectare, astfel incat sa fie obtinute rezultatele si performantele capabile sa-l situeze la nivelul celor mai bune modele din aceasta categorie.Pe baza acestor considerente in prezentul proiect s-a plecat de la studierea paramerilor constructivi ai autocamionului ROMAN 19.265 F (4x2) adoptandu-se urmatorii parametrii constructivi:
Lungimi (mm)Ampatamentul (L) 4500Consola fata 1500Consola spate 2350Lungime totala 8350
Latimi (mm)Latime totala 2500
Inaltimi (mm)Inaltime totala 3000Garda la sol fata 320Garda la sol spate 340Greutatea utila (N) 80000Greutatea proprie (N) 71000Numar persoane 3Greutate pers. (N) 2250Greutate bagaje (N) 600Greutate totala (N) 153250
3.1.2 Stabilirea si repartizarea greutatii pe punti
Coordonatele centrului de greutate (m)Raportul a/L 0,55 a = 2,48(0.55-0.75) Raportul b/L 0,45 b = 2,03(0.25-0.45)Distributia greutatii pe punti
Punte fata (N) 68962,5Punte spate (N) 84287,5
Coeficientul de utilizare a greutatiihG= 0,89
BRAŞOV - 2010
40
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.1.3 Alegere pneurilor si stabilirea razei dinamice
Datorita solutiei constructive alese rezulta necesitate folosirii a 6 anvelope (2-fata ; 4-spate -jumelate)Se adopta : find
Pneuri : 12.00 R20''Jenti : 8.50-20'' sau 8.00-20''
Pliuri echivalente 18 Stabilirea razei dinamiceLatime sect. max 312 mmDiametrul exterior 1120 mm l = 0.945-0.950Raza statica 530,5 mm Se adopta l=Marime camera aer 12.00-20'' Raza dinamica (m) = Presiune aer - fata 7,25 daN/cm2
-spate 6,75 daN/cm2Viteza maxima 100 km/h
3.1.4 Calculul caracteristici externe a motorului Pe ,Me, c , C = f(n)
Puterea motorului P (W) 135000Turatia n(rot/min) 3000Ampatamentul L (m) 4,5Ecartamentul E (m) 2Greutatea G (N) 153250Raza roti motoare r (m) 0,529Aria supraf. frontale S (m2) 7,5Coef. de rezist. aerodinamica K(kg/m3) 0,31Coord. centru masa A 2,48Coeficientul de repartizare dinamica a greutatii pe puntea motoare Y 1,15Unghiul rampei max. a (grade) 15Coef. rezist. la rulare f 0,012Coef. de aderenta j 0,6Randamentul transmisiei htr 0,92Coef. elasticitate c 0,55Coef. adaptabilitate k 1,12Coef. aerodinamic Cx 0,5
Cunoasterea caracteristicii externe a motorului este necesara pentru efectuarea calculului de tractiune sipentru studierea performantelor autovehiculuilui. In cazul in care nu se cunoaste caracteristica exterioara determinata experimental, aceasta poate fi calculuatacu ajutorul relatiilor de mai jos:
BRAŞOV - 2010
41
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
unde a1, a2, a3 sunt parametrii dependentI de coeficientul de elasticitate al motorului c, sI se calculeaza :
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 3.1, 3.2. si diagrama 3.1
Tabelul 3.1 Tabelul 3.2.
n (rot/min) Pe (W) Me (N/m) c (g/kW) C (kg/h)Coeficientii alfa
400 18577,78 443,74 306,69 28,5 0,89500 23888,89 456,48 298,14 35,6 1,22600 29400 468,15 290,70 42,7 -1,11700 35077,78 478,77 284,25 49,9800 40888,89 488,32 278,69 57,0900 46800 496,82 273,93 64,1
1000 52777,78 504,25 269,89 71,21100 58788,89 510,62 266,52 78,31200 64800 515,92 263,78 85,51300 70777,78 520,17 261,63 92,61400 76688,89 523,35 260,04 99,71500 82500 525,48 258,99 106,81600 88177,78 526,54 258,46 114,01650 90956,25 526,67 258,40 117,51700 93688,89 526,54 258,46 121,11800 99000 525,48 258,99 128,21900 104077,8 523,35 260,04 135,32000 108888,9 520,17 261,63 142,42100 113400 515,92 263,78 149,62200 117577,8 510,62 266,52 156,72300 121388,9 504,25 269,89 163,82400 124800 496,82 273,93 170,92500 127777,8 488,32 278,69 178,12600 130288,9 478,77 284,25 185,22700 132300 468,15 290,70 192,32800 133777,8 456,48 298,14 199,42900 134688,9 443,74 306,69 206,53000 135000 429,94 316,54 213,73300 0 0 0,0
Momentul maxim : 526,67 NmTuratia mom. max: 1650 rot/min
BRAŞOV - 2010
42
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Caracteristica externa
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300
n [rot/min]
P [W]
0
75
150
225
300
375
450
525
600
M [Nm]c [g/kW]C [kg/h]
Pe (W)
Me (N/m)
c (g/kW)
C (kg/h)
Me
Pe
c
C
Diagrama 3.1 Caracteristica externa a motorului
BRAŞOV - 2010
43
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.1.5 Stabilirea vitezei maxime a autovehiculului
Se calculeaza din bilantul de putere pe un drum orizontal rezultand o ecuatie de gradul III care rezolvata prin metoda analitica da urmatoarea solutie :
unde:
Factorul A = 800 Rezultatele sunt prezentate in tabelul 3.3.Factorul B = 54029,36Tabelul 3.3 m/s km/hViteza maxima 30,85 111,04
3.1.6 Determinarea rapoartelor de transmitere
Se determina din conditia obtinerii vitezei max. in priza directa a cutiei de viteze cu relatia: Raportul de transmitere al reductorului central (io) 5,387
Stabilirea treptelor din cutia de viteze presupune Vcr I 2,02
determ. raportului de transmitere al primei trepte,Pm max. 90956,25
determ. ratiei pentru seria geom.sI aflarea rapoartelor y 0,27
de transmitere pentru celelalte trepte de viteza.Raportul de transmitere pentru treapta I (i1) 8,398
Alegerea numarului treptelor de viteza (4,5,6,8,9,10,12)
Se adopta nr.treptelor de viteza= 5
Calculul ratiei seriei geometrice a rapoartelor de transmitere din cutia de viteze
Ratia (q) n/nM Conditie (q<n/nM) - Rezultat1,70 1,82 VEZI TABELUL DE MAI JOS
Treapta de viteza Rap.trans.1 8,3982 4,9333 2,8984 1,7025 1,0006 1
BRAŞOV - 2010
44
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.2 Performantele autovehiculului
Se adopta : (Im) Momentul de inertie al motorului (kgm2) =
2
(SI) Momentul.de inertie al rotilor auto.kgm2) =
45
Coef.maselor de rotatie corespunzatori treptelor de viteza alesese calculeaza cu relatia:
Tabelul 3.4Treapta d Viteza Viteza
sm/st km/h1 1,871 3,67 13,222 1,307 6,25 22,513 1,113 10,64 38,324 1,046 18,12 65,235 1,022 30,85 111,046 1,014 52,51 189,03
3.2.1 Caracteristicile motorului
Caracter. de tractiune se traseaza cu ajutorul relatiei:
Curbele factorului dinamic cu relatia:
Curbele acceleratiei cu relatia:
Rezultatele obtinute se trec in tabelul 3.5 sise ridica ulterior caracteristicile 3.2; 3.3; 3.4;3.5; 3.6. Viteza autocamionului se determina pentru fiecare treapta de viteza, in functie de turatia
motorului cu relatia:
BRAŞOV - 2010
45
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Tabelul 3.5
Puterea Turatia Puterea Moment
Pe n Pe Me Viteza I Fr D
skWt srot/mint sWt sNmt sm/st sNt -
186,31 900 46800,00 496,82 1,10 39072,66 0,255
210,11 1000 52777,78 504,25 1,22 39657,08 0,259
234,04 1100 58788,89 510,62 1,35 40158,01 0,262
257,97 1200 64800,00 515,92 1,47 40575,45 0,265
281,77 1300 70777,78 520,17 1,59 40909,41 0,267
305,30 1400 76688,89 523,35 1,71 41159,87 0,269
328,44 1500 82500,00 525,48 1,84 41326,85 0,270
351,04 1600 88177,78 526,54 1,96 41410,34 0,270
362,10 1650 90956,25 526,67 2,02 41420,77 0,270
372,98 1700 93688,89 526,54 2,08 41410,34 0,270
394,13 1800 99000,00 525,48 2,20 41326,85 0,270
414,34 1900 104077,8 523,35 2,33 41159,87 0,268
433,49 2000 108888,9 520,17 2,45 40909,41 0,267
451,45 2100 113400,0 515,92 2,57 40575,45 0,265
468,09 2200 117577,8 510,62 2,69 40158,01 0,262
483,26 2300 121388,9 504,25 2,82 39657,08 0,259
496,84 2400 124800,0 496,82 2,94 39072,66 0,255
508,69 2500 127777,8 488,32 3,06 38404,75 0,250
518,69 2600 130288,9 478,77 3,18 37653,35 0,246
526,70 2700 132300,0 468,15 3,31 36818,46 0,240
532,58 2800 133777,8 456,48 3,43 35900,09 0,234
536,21 2900 134688,9 443,74 3,55 34898,23 0,228
537,44 3000 135000,0 429,94 3,67 33812,88 0,220
0,00 3300 0,00 0,00
Treapta I
BRAŞOV - 2010
46
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
a 1/a Td Sd Viteza II Fr D
sm/s2t sm/s2t sst smt sm/st sNt -
1,27 0,785 0,433 0,238 1,88 22952,72 0,15
1,29 0,773 0,528 0,349 2,08 23296,03 0,15
1,31 0,763 0,622 0,470 2,29 23590,3 0,15
1,33 0,755 0,715 0,601 2,50 23835,52 0,16
1,34 0,748 0,807 0,742 2,71 24031,7 0,16
1,35 0,743 0,898 0,893 2,92 24178,83 0,16
1,35 0,740 0,989 1,054 3,13 24276,92 0,16
1,35 0,739 1,080 1,226 3,33 24325,96 0,16
1,35 0,739 1,125 1,316 3,44 24332,09 0,16
1,35 0,739 1,170 1,409 3,54 24325,96 0,16
1,35 0,740 1,261 1,603 3,75 24276,92 0,16
1,34 0,744 1,351 1,808 3,96 24178,83 0,16
1,34 0,748 1,443 2,026 4,17 24031,7 0,16
1,32 0,755 1,535 2,257 4,38 23835,52 0,16
1,31 0,763 1,628 2,502 4,59 23590,3 0,15
1,29 0,773 1,722 2,761 4,79 23296,03 0,15
1,27 0,785 1,817 3,036 5,00 22952,72 0,15
1,25 0,800 1,914 3,327 5,21 22560,37 0,15
1,22 0,817 2,013 3,636 5,42 22118,97 0,14
1,20 0,836 2,114 3,964 5,63 21628,53 0,14
1,16 0,859 2,218 4,313 5,84 21089,04 0,14
1,13 0,885 2,325 4,686 6,04 20500,51 0,13
1,09 0,915 2,435 5,084 6,25 19862,93 0,13
Treapta II
Treapta III
BRAŞOV - 2010
47
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
a 1/a Td Sd Viteza III Fr D a 1/a Td Sd
sm/s2t sm/s2t sst smt sm/st sNt - sm/s2t sm/s2t sst smt
1,03 0,968 2,435 5,084 3,19313483,2
8 0,088 0,668 1,496 6,642 22,427
1,05 0,952 2,635 5,480 3,54813684,9
5 0,089 0,680 1,471 7,168 24,201
1,06 0,939 2,832 5,912 3,90313857,8
2 0,090 0,689 1,451 7,686 26,132
1,08 0,929 3,027 6,378 4,25814001,8
7 0,091 0,697 1,434 8,198 28,220
1,09 0,921 3,220 6,881 4,61314117,1
1 0,092 0,703 1,421 8,705 30,467
1,09 0,915 3,411 7,419 4,96714203,5
4 0,092 0,708 1,412 9,208 32,875
1,10 0,911 3,601 7,994 5,32214261,1
6 0,093 0,711 1,407 9,708 35,448
1,10 0,909 3,791 8,607 5,67714289,9
7 0,093 0,712 1,405 10,206 38,191
1,10 0,909 3,886 8,928 5,85414293,5
7 0,093 0,712 1,405 10,456 39,628
1,10 0,909 3,981 9,259 6,03214289,9
7 0,093 0,711 1,406 10,705 41,109
1,10 0,911 4,170 9,951 6,38714261,1
6 0,092 0,709 1,410 11,204 44,211
1,09 0,916 4,361 10,685 6,74114203,5
4 0,092 0,705 1,418 11,706 47,504
1,08 0,922 4,552 11,463 7,09614117,1
1 0,091 0,700 1,429 12,211 50,999
1,07 0,930 4,745 12,288 7,45114001,8
7 0,091 0,692 1,444 12,721 54,707
1,06 0,941 4,940 13,162 7,80613857,8
2 0,090 0,683 1,463 13,237 58,642
1,05 0,954 5,138 14,088 8,16113684,9
5 0,088 0,673 1,487 13,760 62,820
1,03 0,970 5,338 15,070 8,51513483,2
8 0,087 0,660 1,515 14,293 67,260
1,01 0,989 5,542 16,113 8,870 13252,8 0,085 0,646 1,548 14,836 71,982
0,99 1,010 5,751 17,220 9,225 12993,5 0,084 0,630 1,586 15,392 77,012
0,97 1,036 5,964 18,398 9,580 12705,4 0,082 0,613 1,631 15,963 82,379
0,94 1,065 6,183 19,653 9,93512388,4
8 0,079 0,594 1,684 16,551 88,118
0,91 1,099 6,409 20,993 10,28912042,7
6 0,077 0,573 1,745 17,159 94,270
0,88 1,139 6,642 22,427 10,64411668,2
2 0,074 0,550 1,817 17,791 100,884
BRAŞOV - 2010
48
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta IV
Viteza IV Fr D a 1/a Td Sd Viteza V Fr
sm/st sNt - sm/s2t sm/s2t sst smt sm/st sNt
5,436 7920,58 0,051 0,368 2,716 17,791 100,884 9,254 4652,840
6,040 8039,05 0,052 0,374 2,671 19,418 110,220 10,282 4722,434
6,644 8140,59 0,052 0,380 2,635 21,020 120,381 11,310 4782,086
7,248 8225,21 0,053 0,384 2,607 22,603 131,376 12,338 4831,796
7,852 8292,91 0,053 0,386 2,588 24,172 143,221 13,366 4871,564
8,456 8343,69 0,053 0,388 2,576 25,732 155,938 14,395 4901,389
9,060 8377,53 0,053 0,389 2,573 27,287 169,556 15,423 4921,273
9,664 8394,46 0,053 0,388 2,576 28,842 184,113 16,451 4931,215
9,966 8396,57 0,053 0,387 2,581 29,620 191,756 16,965 4932,458
10,268 8394,46 0,053 0,386 2,587 30,401 199,652 17,479 4931,215
10,872 8377,53 0,053 0,384 2,607 31,969 216,232 18,507 4921,273
11,476 8343,69 0,052 0,380 2,634 33,552 233,916 19,536 4901,389
12,080 8292,91 0,052 0,375 2,670 35,154 252,780 20,564 4871,564
12,684 8225,21 0,051 0,368 2,715 36,780 272,916 21,592 4831,796
13,288 8140,59 0,050 0,361 2,771 38,437 294,430 22,620 4782,086
13,892 8039,05 0,050 0,352 2,838 40,130 317,447 23,648 4722,434
14,496 7920,58 0,049 0,343 2,918 41,869 342,118 24,677 4652,840
15,100 7785,18 0,047 0,332 3,013 43,659 368,621 25,705 4573,305
15,704 7632,86 0,046 0,320 3,125 45,513 397,170 26,733 4483,827
16,308 7463,62 0,045 0,307 3,258 47,441 428,027 27,761 4384,407
16,912 7277,45 0,043 0,293 3,417 49,457 461,510 28,789 4275,046
17,516 7074,36 0,042 0,277 3,606 51,578 498,017 29,817 4155,742
18,120 6854,35 0,040 0,261 3,834 53,824 538,051 30,846 4026,496
BRAŞOV - 2010
49
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta V
D a 1/a Td Sd Viteza VI Fr
- sm/s2t sm/s2t sst smt sm/st sNt
0,029 0,164 6,104 53,824 538,051 15,753 2733,251
0,029 0,165 6,049 60,072 599,078 17,503 2774,132
0,029 0,166 6,030 66,282 666,120 19,253 2809,174
0,029 0,165 6,044 72,489 739,513 21,004 2838,376
0,029 0,164 6,092 78,728 819,701 22,754 2861,737
0,029 0,162 6,177 85,036 907,251 24,504 2879,258
0,029 0,159 6,300 91,450 1002,877 26,254 2890,938
0,028 0,155 6,467 98,013 1107,474 28,005 2896,778
0,028 0,152 6,568 101,364 1163,456 28,880 2897,508
0,028 0,150 6,684 104,770 1222,122 29,755 2896,778
0,027 0,144 6,960 111,784 1348,332 31,505 2890,938
0,026 0,137 7,310 119,121 1487,879 33,256 2879,258
0,025 0,129 7,752 126,864 1643,132 35,006 2861,737
0,025 0,120 8,315 135,124 1817,231 36,756 2838,376
0,024 0,111 9,040 144,046 2014,464 38,507 2809,174
0,022 0,100 9,997 153,833 2240,873 40,257 2774,132
0,021 0,089 11,296 164,779 2505,364 42,007 2733,251
0,020 0,076 13,142 177,342 2821,843 43,757 2686,528
0,019 0,063 15,941 192,294 3213,847 45,508 2633,966
0,017 0,048 20,642 211,101 3726,287 47,258 2575,563
0,015 0,033 30,093 237,184 4463,786 49,008 2511,320
0,014 0,017 58,518 282,738 5798,685 50,759 2441,237
0,012 0,000 47313,572 24636,473 744486 52,509 2365,313
BRAŞOV - 2010
50
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta VI
D a 1/a Td Sd
- sm/s2t sm/s2t sst smt
0,014 0,020 48,941 24636,473 744486
0,014 0,015 68,637 24739,371 746196,9
0,013 0,007 134,246 24916,923 749460
0,012 -0,001 -1076,854 24092,000 732855,6
0,011 -0,011 -94,665 23066,747 710424,4
0,010 -0,021 -46,608 22943,112 707503
0,009 -0,034 -29,757 22876,281 705806,9
0,007 -0,047 -21,271 22831,623 704595,3
0,006 -0,054 -18,455 22814,240 704100,9
0,006 -0,062 -16,214 22799,070 703656,2
0,004 -0,078 -12,887 22773,602 702876,1
0,002 -0,095 -10,551 22753,090 702211,9
0,000 -0,113 -8,833 22736,125 701632,9
-0,002 -0,133 -7,524 22721,810 701119,2
-0,004 -0,154 -6,500 22709,537 700657,4
-0,006 -0,176 -5,680 22698,878 700237,6
-0,009 -0,200 -5,012 22689,521 699852,8
-0,011 -0,224 -4,459 22681,232 699497,3
-0,014 -0,250 -3,996 22673,832 699167
-0,017 -0,277 -3,604 22667,181 698858,5
-0,020 -0,306 -3,268 22661,166 698569
-0,023 -0,336 -2,979 22655,699 698296,3
-0,026 -0,36671 -2,73 22650,71 698038,5
BRAŞOV - 2010
51
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Variatia vitezelor autocamionului in functie de turatia motorului si nr. de trepte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400
n [rot/min]
Pe [kW]Me [Nm]
0
3
6
10
13
16
19
22
25
29
32
35
V [m/s]
Pe
Me
I
II
III
IV
V
VI
Diagrama 3.2
BRAŞOV - 2010
52
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia for]ei la roat# pe trepte de vitez# \n func]ie de viteza autocamionului
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
0 4 8 12 16 20 24 28 32 V [m/s]
Fr [N]
I
II
III
IV
VVI
Diagrama 3.3
BRAŞOV - 2010
53
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia factorului dinamic pe trepte de vitez# \n func]ie de viteza autocamionului
-0,050
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0 4 8 12 16 20 24 28 32
V [m/s]
D
I
II
III
IV
V
VI
Diagrama 3.4
BRAŞOV - 2010
54
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia accelera]ie pe trepte \n func]ie de viteza autocamionului
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
0 4 8 12 16 20 24 28 32
v [m/s]
a [m/s2]
I
II
III
IV
V
VI
Diagrama 3.5
BRAŞOV - 2010
55
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia inversului accelera]iei pe trepte \n func]ie de viteza autocamionului
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
1/a [s2/m]
III
III IVV
VI
Diagrama 3.6
BRAŞOV - 2010
56
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.2.2 Timpul si spatiul de demaraj
Pentru determinarea timpului sI spatiului de demaraj se utilizeaza curbele inversului acceleratiei functie de viteza, prin integrare grafo-analitica prin adoptarea metodei trapezelor de integrare numerica aproximativa. Prin urmare timpul de demarare este dat de relatia:
iar spatiul de demarare de relatia:
Rezultatele acestor calcule sunt prezentate tot in tabelul 3.5 iar graficele aferente sunt 3.7, 3.8.
3.2.3 Bilantul de putere pe treptele autocamionului
Bilantul de putere al autovehiculului reprezinta echilibrul dintre putrea la roata sI suma puterilor necesareinvingerii rezistentelor la inaintare. Relatia bilantului de putere este:
Pr = puterea consumata pentru invingerea rezistentelor la rulare Pp = puterea necesara invingerii rezistentei la urcarea pantei Pa = puterea necesara invingerii rezistentei aeruluiPd = puterea necesara invingerii rezistentei la demarare
Curbele rezultate in urma calculelor (prezentate in tabelul 3.6), reprezinta graficul bilantului de putere care este aratat sub forma graficului 3.9.
BRAŞOV - 2010
57
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia timpului de demaraj \n func]ie de viteza automobilului
0
25
50
75
100
125
150
175
200
0 4 8 12 16 20 24 28 32 v [m/s]
td [s]
td
BRAŞOV - 2010
58
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Diagrama 3.7
Varia]ia spa]iului de demaraj \n func]ie de viteza automobilului
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
Sd [m]
Sd
BRAŞOV - 2010
59
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Diagrama 3.8
Tabelul 3.6
Turatia Puterea Puterea Treapta I
n Pe Pe Viteza I PR Pr+Pa+Pp Viteza II
srot/mint sWt skWt sm/st skWt skWt sm/st
900 46800,0 46,8 1,10 43,06 45,67 1,88
1000 52777,8 52,8 1,22 48,56 50,74 2,08
1100 58788,9 58,8 1,35 54,09 55,82 2,29
1200 64800,0 64,8 1,47 59,62 60,89 2,50
1300 70777,8 70,8 1,59 65,12 65,97 2,71
1400 76688,9 76,7 1,71 70,55 71,05 2,92
1500 82500,0 82,5 1,84 75,90 76,12 3,13
1600 88177,8 88,2 1,96 81,12 81,20 3,33
1650 90956,3 91,0 2,02 83,68 83,74 3,44
1700 93688,9 93,7 2,08 86,19 86,28 3,54
1800 99000,0 99,0 2,20 91,08 91,35 3,75
1900 104077,8 104,1 2,33 95,75 96,43 3,96
2000 108888,9 108,9 2,45 100,18 101,51 4,17
2100 113400,0 113,4 2,57 104,33 106,59 4,38
2200 117577,8 117,6 2,69 108,17 111,67 4,59
2300 121388,9 121,4 2,82 111,68 116,75 4,79
2400 124800,0 124,8 2,94 114,82 121,83 5,00
2500 127777,8 127,8 3,06 117,56 126,91 5,21
2600 130288,9 130,3 3,18 119,87 132,00 5,42
2700 132300,0 132,3 3,31 121,72 137,08 5,63
2800 133777,8 133,8 3,43 123,08 142,16 5,84
2900 134688,9 134,7 3,55 123,91 147,25 6,04
3000 135000,0 135,0 3,67 124,20 152,33 6,25
BRAŞOV - 2010
60
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta II Treapta III Treapta IV
PR Pr+Pa+Pp Viteza III PR Pr+Pa+Pp Viteza IV PR Pr+Pa+Pp Viteza V
skWt skWt sm/st skWt skWt sm/st skWt skWt sm/st
43,06 41,95 3,193 43,06 46,03 5,436 43,06 49,60 9,254
48,56 46,62 3,548 48,56 51,16 6,040 48,56 55,20 10,282
54,09 51,28 3,903 54,09 56,30 6,644 54,09 60,84 11,310
59,62 55,95 4,258 59,62 61,45 7,248 59,62 66,51 12,338
65,12 60,62 4,613 65,12 66,60 7,852 65,12 72,22 13,366
70,55 65,29 4,967 70,55 71,76 8,456 70,55 77,97 14,395
75,90 69,96 5,322 75,90 76,93 9,060 75,90 83,76 15,423
81,12 74,64 5,677 81,12 82,11 9,664 81,12 89,59 16,451
83,68 76,98 5,854 83,68 84,70 9,966 83,68 92,53 16,965
86,19 79,32 6,032 86,19 87,30 10,268 86,19 95,48 17,479
91,08 83,99 6,387 91,08 92,50 10,872 91,08 101,41 18,507
95,75 88,67 6,741 95,75 97,71 11,476 95,75 107,40 19,536
100,18 93,36 7,096 100,18 102,93 12,080 100,18 113,45 20,564
104,33 98,04 7,451 104,33 108,17 12,684 104,33 119,56 21,592
108,17 102,73 7,806 108,17 113,42 13,288 108,17 125,73 22,620
111,68 107,42 8,161 111,68 118,68 13,892 111,68 131,97 23,648
114,82 112,12 8,515 114,82 123,96 14,496 114,82 138,28 24,677
117,56 116,81 8,870 117,56 129,25 15,100 117,56 144,66 25,705
119,87 121,52 9,225 119,87 134,55 15,704 119,87 151,12 26,733
121,72 126,22 9,580 121,72 139,87 16,308 121,72 157,65 27,761
123,08 130,93 9,935 123,08 145,21 16,912 123,08 164,27 28,789
123,91 135,64 10,289 123,91 150,57 17,516 123,91 170,98 29,817
124,20 140,35 10,644 124,20 155,94 18,120 124,20 177,77 30,846
BRAŞOV - 2010
61
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta V
Treapta VI
PR Pr+Pa+Pp Viteza VI PR Pr+Pa+Pp
skWt skWt sm/st skWt skWt
43,06 51,01 15,753 43,06 37,95
48,56 57,15 17,503 48,56 44,51
54,09 63,44 19,253 54,09 51,81
59,62 69,90 21,004 59,62 59,93
65,12 76,54 22,754 65,12 68,92
70,55 83,37 24,504 70,55 78,89
75,90 90,41 26,254 75,90 89,88
81,12 97,68 28,005 81,12 101,99
83,68 101,40 28,880 83,68 108,48
86,19 105,18 29,755 86,19 115,28
91,08 112,95 31,505 91,08 129,82
95,75 120,98 33,256 95,75 145,70
100,18 129,29 35,006 100,18 162,99
104,33 137,91 36,756 104,33 181,75
108,17 146,84 38,507 108,17 202,06
111,68 156,10 40,257 111,68 224,00
114,82 165,71 42,007 114,82 247,65
117,56 175,67 43,757 117,56 273,07
119,87 186,01 45,508 119,87 300,33
121,72 196,74 47,258 121,72 329,52
123,08 207,88 49,008 123,08 360,71
123,91 219,43 50,759 123,91 393,97
124,20 231,42 52,509 124,20 429,37
Panta Coeficient
15 0,27047,7 0,1459 0,09392,7 0,05911,3 0,0347
BRAŞOV - 2010
62
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Bilan]ul de putere pe trepte al autovehiculului
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
PR
, P
r+P
a+P
d [k
W]
PR skWt
Pr+Pa+Pd skWt
a = 0°
a = 1.3° a = 2.7° a =4.7 ° a = 7.7°
a = 15°
Diagrama 3.9
BRAŞOV - 2010
63
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.2.4 Franarea autovehiculului
Aprecierea capacitatii de franare se face cu ajutorul deceleratiei maxime si a spatiului de franare minim care se determina cu ajutorul relatiilor ;
daca se considera ca viteza initiala de la care se incepe franarea este va1 sm/st si franarea este totala (viteza la sfarsitul franarii va2 este 0)si are loc pe drum orizontal ( a = 0)cu motorul decuplat si neglijindu-se rezistenta aerului si rezistenta la rulare.
Spatiul real de franare se determina cu relatia :
in care ultimul termen reprezinta spatiul suplimentar s parcurs de automobil in timpul intirzierilor (virsta conducatorului auto, intirzierea la actionarea dispozitivului de franare)
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 3.6 iar caracteristicile de franare prin graficele3.10; 3.11.; 3.12; 3.13; 3.14; 3.15; 3.16; 3.17; 3.17; 3.18.
BRAŞOV - 2010
64
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
t1= 0,5to= 0,7
Tabelul 3.6Unghiul pantei sgrdt
0
Tipul drumului v sm/st Sf smt tf sst So smt af sm/s2t
0 0,0 0,0 0,0 8,02
Asfalt uscat 5 1,6 0,6 7,6 8,03
10 6,2 1,3 18,2 8,04
0,8 15 14,0 1,9 32,0 8,06
f 20 24,9 2,5 48,9 8,08
0,018 25 38,9 3,2 68,9 8,12
30 56,1 3,8 92,1 8,16
30,85 59,3 3,9 96,3 8,16
0 0,0 0,0 0,0 4,91
Pamint batatorit 5 2,5 1,0 8,5 4,91
umed 10 10,2 2,0 22,2 4,92
15 22,9 3,1 40,9 4,94
0,42 20 40,8 4,1 64,8 4,96
f 25 63,7 5,1 93,7 5,00
0,08 30 91,7 6,1 127,7 5,04
30,85 97,0 6,3 134,0 5,05
0 0,0 0,0 0,0 6,08
Asfalt umed 5 2,1 0,8 8,1 6,09
10 8,2 1,6 20,2 6,10
0,6 15 18,5 2,5 36,5 6,12
f 20 32,9 3,3 56,9 6,14
0,02 25 51,4 4,1 81,4 6,17
30 74,0 4,9 110,0 6,21
30,85 78,2 5,1 115,2 6,22
0 0,0 0,0 0,0 3,24
Zapada batatorita 5 3,9 1,5 9,9 3,24
10 15,4 3,1 27,4 3,25
0,3 15 34,8 4,6 52,8 3,27
f 20 61,8 6,2 85,8 3,30
0,03 25 96,5 7,7 126,5 3,33
30 139,0 9,3 175,0 3,37
30,85 147,0 9,5 184,0 3,38
BRAŞOV - 2010
65
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Unghiul pantei sgrdt
5
Tipul drumului v sm/st Sf smt tf sst So smt af sm/s2t
0 0,0 0,0 0,0 8,02
Asfalt uscat 5 1,4 0,6 7,4 8,03
10 5,7 1,3 17,7 8,04
0,8 15 12,7 1,9 30,7 8,06
f 20 22,6 2,5 46,6 8,08
0,018 25 35,3 3,2 65,3 8,12
30 50,9 3,8 86,9 8,16
30,85 53,8 3,9 90,8 8,16
0 0,0 0,0 0,0 4,91
Pamint batatorit 5 2,2 1,2 8,2 4,91
umed 10 8,7 2,4 20,7 4,92
15 19,6 3,6 37,6 4,94
0,42 20 34,8 4,9 58,8 4,96
f 25 54,4 6,1 84,4 5,00
0,08 30 78,4 7,3 114,4 5,04
30,85 82,9 7,5 119,9 5,05
0 0,0 0,0 0,0 6,08
Asfalt umed 5 1,8 0,8 7,8 6,09
10 7,2 1,7 19,2 6,10
0,6 15 16,3 2,5 34,3 6,12
f 20 28,9 3,4 52,9 6,14
0,02 25 45,2 4,2 75,2 6,17
30 65,1 5,1 101,1 6,21
30,85 68,8 5,2 105,8 6,22
0 0,0 0,0 0,0 3,24
Zapada batatorita 5 3,1 1,5 9,1 3,24
10 12,3 3,1 24,3 3,25
0,3 15 27,6 4,6 45,6 3,27
f 20 49,0 6,2 73,0 3,30
0,03 25 76,6 7,7 106,6 3,33
30 110,3 9,3 146,3 3,37
30,85 116,6 9,5 153,6 3,38
Unghiul pantei sgrdt
-5
Tipul drumului v sm/st Sf smt tf sst So smt af sm/s2t
0 0,0 0,0 0,0 8,02
Asfalt uscat 5 1,8 0,6 7,8 8,03
10 7,0 1,3 19,0 8,04
0,8 15 15,8 1,9 33,8 8,06
BRAŞOV - 2010
66
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
f 20 28,0 2,5 52,0 8,08
0,018 25 43,8 3,2 73,8 8,12
30 63,0 3,8 99,0 8,16
30,85 66,6 3,9 103,7 8,16
0 0,0 0,0 0,0 4,91
Pamint batatorit 5 3,1 1,2 9,1 4,91
umed 10 12,4 2,4 24,4 4,92
15 27,9 3,6 45,9 4,94
0,42 20 49,6 4,9 73,6 4,96
f 25 77,5 6,1 107,5 5,00
0,08 30 111,6 7,3 147,6 5,04
30,85 118,0 7,5 155,0 5,05
0 0,0 0,0 0,0 6,08
Asfalt umed 5 2,4 0,8 8,4 6,09
10 9,6 1,7 21,6 6,10
0,6 15 21,6 2,5 39,6 6,12
f 20 38,4 3,4 62,4 6,14
0,02 25 60,0 4,2 90,0 6,17
30 86,5 5,1 122,5 6,21
30,85 91,4 5,2 128,4 6,22
0 0,0 0,0 0,0 3,24
Zapada batatorita 5 5,3 1,5 11,3 3,24
10 21,1 3,1 33,1 3,25
0,3 15 47,5 4,6 65,5 3,27
f 20 84,4 6,2 108,4 3,30
0,03 25 131,9 7,7 161,9 3,33
30 189,9 9,3 225,9 3,37
30,85 200,7 9,5 237,7 3,38
Unghiul pantei sgrdt
-10
Tipul drumului v sm/st Sf smt tf sst So smt af sm/s2t
0 0,0 0,0 0,0 8,02
Asfalt uscat 5 2,0 0,6 8,0 8,03
10 8,1 1,3 20,1 8,04
0,8 15 18,1 1,9 36,1 8,06
f 20 32,3 2,5 56,3 8,08
0,018 25 50,4 3,2 80,4 8,12
30 72,6 3,8 108,6 8,16
30,85 76,7 3,9 113,8 8,16
0 0,0 0,0 0,0 4,91
Pamint batatorit 5 4,0 1,2 10,0 4,91
umed 10 16,0 2,4 28,0 4,92
15 36,0 3,6 54,0 4,94
0,42 20 64,0 4,9 88,0 4,96
f 25 99,9 6,1 129,9 5,00
BRAŞOV - 2010
67
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
0,08 30 143,9 7,3 179,9 5,04
30,85 152,1 7,5 189,2 5,05
0 0,0 0,0 0,0 6,08
Asfalt umed 5 2,9 0,8 8,9 6,09
10 11,7 1,7 23,7 6,10
0,6 15 26,2 2,5 44,2 6,12
f 20 46,7 3,4 70,7 6,14
0,02 25 72,9 4,2 102,9 6,17
30 105,0 5,1 141,0 6,21
30,85 111,0 5,2 148,0 6,22
0 0,0 0,0 0,0 3,24
Zapada batatorita 5 8,4 1,5 14,4 3,24
10 33,7 3,1 45,7 3,25
0,3 15 75,8 4,6 93,8 3,27
f 20 134,7 6,2 158,7 3,30
0,03 25 210,5 7,7 240,5 3,33
30 303,1 9,3 339,1 3,37
30,85 320,4 9,5 357,5 3,38
Unghiul pantei sgrdt
10
Tipul drumului v sm/st Sf smt tf sst So smt af sm/s2t
0 0,0 0,0 0,0 8,02
Asfalt uscat 5 1,3 0,6 7,3 8,03
10 5,2 1,3 17,2 8,04
0,8 15 11,7 1,9 29,7 8,06
f 20 20,8 2,5 44,8 8,08
0,018 25 32,5 3,2 62,5 8,12
30 46,8 3,8 82,8 8,16
30,85 49,5 3,9 86,5 8,16
0 0,0 0,0 0,0 4,91
Pamint batatorit 5 1,9 1,2 7,9 4,91
umed 10 7,7 2,4 19,7 4,92
15 17,2 3,6 35,2 4,94
0,42 20 30,6 4,9 54,6 4,96
f 25 47,8 6,1 77,8 5,00
0,08 30 68,9 7,3 104,9 5,04
30,85 72,8 7,5 109,8 5,05
0 0,0 0,0 0,0 6,08
Asfalt umed 5 1,6 0,8 7,6 6,09
10 6,5 1,7 18,5 6,10
0,6 15 14,6 2,5 32,6 6,12
f 20 26,0 3,4 50,0 6,14
0,02 25 40,6 4,2 70,6 6,17
30 58,5 5,1 94,5 6,21
30,85 61,8 5,2 98,9 6,22
BRAŞOV - 2010
68
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
0 0,0 0,0 0,0 3,24
Zapada batatorita 5 2,6 1,5 8,6 3,24
10 10,2 3,1 22,2 3,25
0,3 15 23,0 4,6 41,0 3,27
f 20 40,9 6,2 64,9 3,30
0,03 25 63,9 7,7 93,9 3,33
30 92,0 9,3 128,0 3,37
30,85 97,3 9,5 134,3 3,38
Varia]ia Sf func]ie de viteza
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
Sf [m]
Diagrama 3.10
BRAŞOV - 2010
69
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia So,func]ie de vitez#
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 5 10 15 20 25 30 35v [m/s]
So [m]
Diagrama 3.11
BRAŞOV - 2010
70
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Timpul de fr@narefunc]ie de coeficientul de aderen]#
0
2
4
6
8
10
12
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
tf [s]
= 0.8 Asfalt uscat
= 0. P#m@nt b#t#torit umed
= 0.6 Asfalt umed
= 0. Z#pad# b#t#torit#
Diagrama 3.12
BRAŞOV - 2010
71
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia Sf=f(v)Asfalt uscat
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 4 8 12 16 20 24 28 32 v [m/s]
Sf [m]
a = 0°
a = 5°
a = -5°
a = -10°
a = 10°
Diagrama 3.13
BRAŞOV - 2010
72
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia Sf=f(v)P#m@nt b#t#torit
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 4 8 12 16 20 24 28 32
v [m/s]
Sf [m]
a=0°
a=5°
a=-5°
a=-10°
a=10°
Diagrama 3.14
BRAŞOV - 2010
73
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia Sf =f(v) Asfalt umed
0
20
40
60
80
100
120
0 4 8 12 16 20 24 28 32
v [m/s]
Sf [m]
a=0°
a=5°
a=-5°
a=-10°
a=10°
Diagrama 3.15
BRAŞOV - 2010
74
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Varia]ia Sf=f(v) Z#pad# b#t#torita
0
50
100
150
200
250
300
350
0 4 8 12 16 20 24 28 32v [m/s]
Sf [m]
a=0°
a=5°
a=-5°
a=-10°
a=10°
Diagrama 3.16
BRAŞOV - 2010
75
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.2.5 Stabilitatea autovehiculului
Se determina viteza critica de rasturnare, respectiv viteza critica de derapare pentru 4 inclinarii transv. diferite respectiv pentru 4 tipuri de drumuri inclinate.
Pentru efectuarea calculelor ale caror rezultate sunt unde:prezentate in tabelul 2.5. se utilizeaza urmatoarele b=unghiul de inclinare transversala a drumului
relatii:Fiy= coeficientul stabilitatii transversale autov. si
pentru viteza critica de derapare
iar : = 0. Zapada batatorita = 0. Asfalt umed
iar pentru viteza critica de rasturnare = 0.6 Pamant batatorit
= 0.8 Asfalt uscatRezultatele se trec in tabelul 3.7.
Unghiul de bracare () si raza minima de viraj (Rv) Se adopta q int =max35 grade
grade radiani Tabelul 3.7.Unghiul de bracare Fiy fi
interior maxim 35 0,611 0,16 0,2Unghiul de bracare 0,32 0,4
exterior 28,10 0,490 0,48 0,6Unghiul de bracare 0,64 0,8
mediu 31,55 0,551
BRAŞOV - 2010
76
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Raza de viraj min 7,33 m
Caracteristicile sunt prezentate in graficele 3.17.; 3.18.; 3.19.; 3.20.; 3.21.
Tabelul 3.7. coeficientul de aderenta
0,2
Raza de viraj Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht
7,33 3,392 3,754 4,089 4,403
10,00 3,962 4,385 4,776 5,143
30,00 6,862 7,595 8,272 8,908
50,00 8,859 9,805 10,680 11,500
70,00 10,482 11,602 12,636 13,607
90,00 11,885 13,155 14,328 15,429
110,00 13,140 14,544 15,840 17,058
130,00 14,285 15,811 17,220 18,544
150,00 15,344 16,983 18,498 19,919
170,00 16,335 18,080 19,692 21,206
190,00 17,269 19,114 20,818 22,418
210,00 18,155 20,095 21,887 23,569
Tabelul 3.7. coeficientul de aderenta
0,4
Raza de viraj Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht
7,33 4,796 5,080 5,355 5,624
10 5,603 5,934 6,255 6,569
30 9,704 10,278 10,834 11,378
50 12,528 13,269 13,987 14,689
70 14,824 15,700 16,550 17,380
90 16,809 17,802 18,766 19,708
110 18,583 19,681 20,746 21,788
130 20,201 21,395 22,553 23,686
150 21,700 22,982 24,226 25,442
170 23,101 24,466 25,791 27,085
190 24,422 25,865 27,266 28,634
210 25,676 27,193 28,665 30,104
BRAŞOV - 2010
77
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Tabelul 3.7. coeficientul de aderenta
0,6
Raza de viraj Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht
7,329 5,874 6,136 6,396 6,656
10 6,862 7,168 7,471 7,775
30 11,885 12,415 12,941 13,466
50 15,344 16,027 16,707 17,385
70 18,155 18,964 19,767 20,570
90 20,586 21,503 22,414 23,325
110 22,759 23,772 24,780 25,786
130 24,742 25,843 26,938 28,033
150 26,577 27,760 28,937 30,112
170 28,293 29,553 30,805 32,057
190 29,911 31,243 32,567 33,890
210 31,446 32,846 34,238 35,629
Tabelul 3.7. coeficientul de aderenta
0,8
Raza de viraj Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht Vd skm/ht
7,329 6,783 7,045 7,310 7,578
10 7,924 8,229 8,539 8,852
30 13,724 14,254 14,789 15,333
50 17,718 18,402 19,093 19,795
70 20,964 21,773 22,591 23,421
90 23,771 24,688 25,616 26,557
110 26,280 27,294 28,319 29,360
130 28,569 29,672 30,786 31,918
150 30,688 31,872 33,070 34,285
170 32,670 33,931 35,205 36,500
190 34,538 35,871 37,219 38,587
210 36,311 37,712 39,128 40,567
BRAŞOV - 2010
78
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de deraparej = 0.2
0
5
10
15
20
25
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vd
[m/s
]
b= 0°
b= 2°
b= 4°
b= 6°
Diagrama 3.17
BRAŞOV - 2010
79
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de deraparej =0.4
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vd
[m/s
]
b = 0°
b = 2°
b = 4°
b = 6°
Diagrama 3.18
BRAŞOV - 2010
80
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de deraparej =0.6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vd
[m/s
]
b
b
b
b
Diagrama 3.19
BRAŞOV - 2010
81
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de deraparej =0.8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 50 100 150 200 250
Rv [m]
Vd
[m/s
]
b =0°
b =2°b =4°
b =6°
Diagrama 3.20
BRAŞOV - 2010
82
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Variatia Vd ptr. coeficienti de aderenta diferiti
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vd
[km
/h]
= 0.°j
= 0.°j
= 0.6°j
= 0.8°j
Unghiul b = 0°
Diagrama 3.21
BRAŞOV - 2010
83
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de rasturnareRezultatele calculelor sunt prezentate in tabelele 3.8 iar graficele
BRAŞOV - 2010
84
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
rezultate :3.22.; 3.23.
Tabelul 3.8.
Autturism descarcat E= 2 m
hg= 0,7 m
Raza de viraj smt Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vr
skm/ht Vr skm/ht Vr skm/ht Vr skm/ht
7,329 10,134 10,441 10,762 11,100
10 11,838 12,197 12,572 12,966
30 20,504 21,126 21,775 22,458
50 26,471 27,273 28,112 28,993
70 31,321 32,270 33,262 34,306
90 35,515 36,591 37,716 38,899
110 39,263 40,452 41,697 43,004
130 42,683 43,976 45,329 46,751
150 45,849 47,238 48,691 50,218
170 48,810 50,289 51,836 53,461
190 51,601 53,165 54,800 56,519
210 54,249 55,893 57,612 59,419
Tabelul 3.8.
Autturism descarcat E= 2 m
hg= 0,9 m
Raza de viraj Unghiul de inclinare al drumului beta
0 2 4 6
Vr
skm/ht Vr skm/ht Vr skm/ht Vr skm/ht
7,329 8,938 9,240 9,555 9,885
10 10,440 10,793 11,161 11,547
30 18,083 18,694 19,332 19,999
50 23,345 24,134 24,957 25,819
70 27,622 28,556 29,530 30,549
90 31,321 32,380 33,483 34,640
110 34,627 35,797 37,017 38,296
130 37,643 38,916 40,242 41,632
150 40,435 41,802 43,227 44,720
170 43,046 44,502 46,018 47,608
190 45,508 47,047 48,650 50,330
210 47,843 49,461 51,147 52,913
BRAŞOV - 2010
85
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de r#sturnareAutocomion desc#rcat
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vr [m/s]
b = 2° b = 0°
b = 4° b = 6°
Diagrama 3.22
BRAŞOV - 2010
86
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Viteza de r#sturnareAutocamion \nc#rcat
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250Rv [m]
Vr [m/s]
b = 0°
b = 2°
b = 4°
b = 6°
Diagrama 3.23
BRAŞOV - 2010
87
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2.6. Oscilatiile autocamionului
Deplasarea autovehiculului pe drum este insotita de aparitia unor oscilatii sI vibrasI ale maselor suspemdatesI nesuspendate, ce caracterizeaza confortabilitatea autovehiculului. Confortabilitatea este caracterizata de posibilitatea autovehiculului de a se deplasa cu viteze suficient de mari,fara socuri sau oscilatii care sa produca obosirea excesiva a pasagerilor. Oscilatiile sunt caracterizate de :frecventaamplitudineacceleratie variatia acceleratiei Pentru studiere se foloseste modelul dinamic cu 2 grade de libertate impreuna cu urmatoarele relatii de calcul:
Autocamionul descarcat
Greutatea proprie 71000 N
Repartitia greutatii pe puntea din fataGf = 39050 N
Repartitia greutatii pe puntea din spate
Gs = 31950 N
Sagetile statice fof= 140 mmfos= 150 mm
Constantele elastice ale pneurilorKf1= 250000 NKs1 = 250000 N
Constantele elastice ale arcurilorKf2 = 278928,6 NKs2= 213000 N
Constantele elastice echivalente ale arcurilor sI pneurilor fata/spate
Kf = 131836,6 NKs= 115010,8 N
Coordonatele centrului de greutatea= 2,475b= 2,025
Se fac calcule pentru 4 tipuri de drumuri, calculandu-se:
BRAŞOV - 2010
88
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rezultatele se trec in tabelul de mai jos
Tip drum h (mm) Zf Zs a ef f a ef s
Autostrada 10 -0,202 -0,177 0,143 0,125
Sosea asfaltata 15 -0,304 -0,265 0,215 0,187Sosea pavata 35 -0,708 -0,618 0,501 0,437Drum de tara 60 -1,214 -1,059 0,859 0,749
Pulsatiile proprii
= 6,362 s-1
= 5,375 s-1
1,013 Hz
0,855 Hz
Autocamionul incarcat
Greutatea proprie 153250 N
Repartitia greutatii pe puntea din fataGf = 68962,5 N
Repartitia greutatii pe puntea din spate
Gs = 84287,5 N
Sagetile statice fof= 140 mmfos= 150 mm
Constantele elastice ale pneurilorKf1= 250000 NKs1 = 250000 N
Constantele elastice ale arcurilorKf2 = 492589,3 NKs2= 561916,7 N
Constantele elastice echivalente ale arcurilor sI pneurilor
BRAŞOV - 2010
89
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
fata/spate
Kf = 165835 NKs= 173021,7 N
Coordonatele centrului de greutatea= 2,025b= 2,475
Se fac calcule pentru 4 tipuri de drumuri, calculandu-se:
Rezultatele se trec in tabelul de mai jos
Tip drum h (mm) Zf Zs a ef f a ef s
Autostrada 10 -0,097 -0,101 0,068 0,071
Sosea asfaltata 15 -0,145 -0,151 0,102 0,107Sosea pavata 35 -0,338 -0,352 0,239 0,249Drum de tara 60 -0,579 -0,604 0,409 0,427
Pulsatiile proprii
= 4,393 s-1
= 4,961 s-1
0,699 Hz
0,790 Hz
BRAŞOV - 2010
90
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Cap. IV Calculul ambreiajului
4.1 Calculul si constructia ambreiajului
In constructia de autovehicule, ambreiajele mecanice (de frictiune) au o raspandire mare datorita faptuluica satisfac in buna masura cerintele principale respectiv: sunt simple , ieftine, sigure in exploatare, usorde manevrat sI au momente de inertie mici ale pieselor partii conduse. Datorita acestor avantaje in prezentul proiect s-a adoptat solutia ambreiajului mecanic cu disc de frictiune.S-a ales un singur disc de frictiune deoarece momentul maxim transmis nu este mai mare de 700-800 Nm, fapt care ar fi impus adoptarea a doua discuri de frictiune.
4.1.1 Adoptarea coeficientului de siguranta
Coeficientul b se adopta in limitele :autoturisme - 1,2…1.75, autocamioane sI autobuze care lucreaza in conditii normale 1.6…2.0, autocamioane sI autobuze care lucreaza in conditii grele 2.0…2.5. Date fiind aceste conditii : Se adopta b = 2
4.1.2 Dimensionarea suprafetelor de frecare
Raza maxima a discurilor de frictiune se determia cu relatia :
Raza minima a discurilor de frictiune se determia cu relatia : Raza medie adiscurilor de frictiune cu relatia:
alegandu-se in prealabil nr. discurilor de frictiune I=1, sI b =4 In urma calculelor rezulta:
Rmax=18,12 cm = 180 mmRmin = 12.6 cm = 126. mm
BRAŞOV - 2010
91
RM
iM
max ,=
158
R Rmin max( . . )= 053 075
RR R
med =max min
2
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rmed = 15,3 cm = 153 mm
Se adopta : Dext = 360 mmDint = 252 mmNr. de arcuri periferice : z = 12 arcuri.
4.1.3 Incarcarea specifica pe garniturile de frictiune
Acesta valoare se incadreaza in limitele recomandate : po = 1,7 … 3,5 daN/cm2
4.1.4 Calculul arcurilor de presiune
Forta de apasare pe discurile de presiune se determina cu relatia :
iar forta unui arc:
Pe baza acestor valori se aleg arcurile ambreiajului cu urmatoarele caracteristici:Diametrul exterior :30 mmInaltime de lucru arc : 39.7 mmNr. de spire : 7.25 spire
Forta necesara a fiecarui arc in stare de lucru (pretensionat)
Se adopa arc elicoidal cilindric de compresiune cu urmatoarele caracteristici:Diametrul exterior :30 mmInaltime de lucru arc : 39.7 mmNr. de spire : 7.25 spireGrosime sarma arc :d = 4 mm
BRAŞOV - 2010
92
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Arcurile de presiune se verifica la torsiune cu ajutorul relatiilor:
D = diametrul mediu al arcului = 26 mm = 2.6 cm
Sageata arcului - f
Rigiditatea arcului - c
4.2 Calculul arborelui ambreiajului
Predimensionarea arborelui ambreiajului se face din conditia de rezistenta la torsiune sI functie de momentul de torsiune calculat cu relatia:
Se alege butuc canelat 8x36x42 STAS 1769 - 68 cu profil dreptunghiular (Serie mijlocie)Nr. de caneluri : 8 caneluriDiametrul exterior : 42 mmDiametrul interior : 36 mmInaltimea canelurii : 7 mmLungime butuc: Conditii grele : l = D
Coditii foarte grele : l = 1.4 D = 50 mm
Canelurile se verifica la strivire sI forfecare :
La strivire:
La forfecare:
4.3 Alegerea amortizoarelor de oscilatii
Functie de diametrul exterior al garniturilor de frictiune se aleg pentru discul de frictiune 10 arcuriamortizoare cu urmatoarele caracteristici:Diametrul exterior: 24 mmDiametrul mediu: 20 mmDiametrul sarmei de arc: 4 mm
BRAŞOV - 2010
93
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Sageata arcului : 4 mmRaza de dispunere: 66 mmDiametrul exterior al flansei butucului : 170 mmNr. de spire arc : 6 spire
Rigiditate arc :
Rigiditate amortizor:
Momentul limita arc
Forta care solicita arcul amortizor
4.4 Calculul urechilor de fixare.
Urechile de fixare se calculeaza la strivire cu relatia:
BRAŞOV - 2010
94
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
4.5 Calculul termic al ambreiajului
Lucrul mecanic de patinare
Deoarece lucrul mecanic de patinare al ambreiajului L, ca marime absoluta nu poate caracteriza solicitareaambreiajului sI nici rezistenta lui la uzura, in acest scop se utilizeaza notiunea de lucru mecanic specific depatinare l , care reprezinta raportul dintre L sI suprafata totala de frecare A a ambreiajului.
Suprafata de frecare a ambreiajului A
unde I=2n=2 n = numarul discurilor de frictiune
Lucrul mecanic specific de patinare l
Un ambreiaj se considera satisfacator din punct de vedere al rezistentei la uzura daca :l = 100…120 Nm/cm pentru autovehicule sub 5 tonel = 40 … 60 Nm/cm pentru autovehicule peste 5 tone
Cresterea temperaturii pieselor ambreiajului
mp = 7.9 kg
BRAŞOV - 2010
95
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
unde : g = coeficientul care arata a cata parte din lucrul mecanic de patinare care se transforma in calduraeste preluat de piesele considerate0.5 pentru discul de presiune sI volantul ambreiajului monodisc, precum si pentru discul intermediary al ambreiajului cu doua discuri0.25 pentru discul de presiune exterior sI volantul ambreiajelor cu doua discurimp = masa pieselor ce se imcalzesc (kg)c = caldura spacifica a pieselor din fonta sI otel = 500 J/kg°C
4.6 Calculul mecanismului de actionare
Mecanismele de actionare trebuie sa asigure o cuplare perfecta sI o decuplare rapida ; forta necesara aplicarii la pedala sa nu fie foarte mare (100 … 150 N) pentru autovehicule usoare sI 150 … 200 N pentruautovehicule medii sI grele ; cursa totala sa nu depaseasca 120 … 150 mm ; cursa libera a pedalei nu trebuiesa fie mai mare de 25 mm. S-a ales sistem de actionare mecanica datorita simplitatI constructive,robustetei sI fiabilitatii in exploatare
Pentru calculul mecanismului de actionare se urmareste schema din figura.
Deplasarea totala a mansonului de decuplare se calculeaza cu relatia
Sl = 2 .. 4 mm - deplasarea libera a mansonului de decuplare ; Se adopta Sl = 2 mmK = e/f = 95.2 / 27.6 = 3.44 mmDs = distanta dintre suprafetele de frecare atunci cand ambreiajul este decuplat Ds = 2mm
Calculul de rezistenta al mecanismului de actionare se face considerand forta maxima pe pedala Fp = 400NVerificarea pedalei la incovoiere in sectiunile A-A sI B-B cu relatiile
BRAŞOV - 2010
96
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Cap. V Calculul cutiei de viteze
5.1 Generalitati
Rezistentele la inaintare ale automobilului variaza mult in functie de cond. concrete de deplasare si corespunzator acestora trebuie sa se schimbe si forta de tractiune la rotile motoare. Marea majoritate a automobilelor actuale sunt echipate cu motoare cu ardere interna, a caror particularitate consta in faptul ca puterea maxima este dezvoltata la turatii foarte ridicate. automobilul necesita puteri mari si la viteze mici,care insa nu pot fi asigurate de motor datorita valorii relativ ridicate a turatie minime stabile de functionare a acestora. In consecinta, automobilul trebuie sa fie inzestrat cu un dispozitiv care sa permita schimbarea turatiei si momentul rotilor motoare in timpul mersului si sa asigure utilizarea integrala a puterii motorului la toate regimurile de functionare. Acestui scop iI serveste cutia de viteze, care indeplineste functia unui variator de cuplu si turatie in transmisia automobilului, asigurind totodata posibilitatea mersului inapoi si functionarea motorului la regim de mers incet in gol, atunci cind automobilul sta pe loc.
DATE DE INTRARE
PUTEREA NOMINALA 135TURATIA 3000MOMENTUL MAXIM 526 52,6TURATIA Mmax 1650RAPORTUL RED.C. 5,387RAPOARTELE PE TREPTE
i1 8,398i2 4,933i3 2,898i4 1,702i5 1
MOM. LA ARB. SEC. 419,65 420 N
MODULUL ROTILOR DINTATEse adopta Diametrul Pitch= 6
modulul = 4,2333Se adopta modulul = 4
BRAŞOV - 2010
97
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
5.2 Alegerea schemei de organizare a cutiei de viteze
53. Calculul cutiei de viteza
5.3.1 Calculul rotilor dintate
Distanta dintre arbori (C) 149,87 mm
Se adopta C = 136,8 mm
Treapta I
C1 z1 z2 z9 z10 C g 1,2 g 9,10 i1nou
62 17 45 41 13 136,8 25 37,87 8,35
Treapta II
C1 z7 z8 C g 7,8 i2nou i2
62 36 20 136,8 35,06 4,76 4,93
Treapta III
C1 z5 z6 C g 5,6 i3nou i3
62 30 28 136,8 32,02 2,84 2,90
BRAŞOV - 2010
98
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta IV
C1 z3 z4 C g 3,4 i3nou i3
62 23 37 136,8 28,71 1,65 1,70
Calculul de dimensionare sI verificare
4,00 pentru dintI cementatI sI calitI
Distanta dintre axe (C)
136,82 mm Se adopta C(STAS) = 137 mm
Alegerea materialelor sI a tensiunilor limita
Se alege otel aliat destinat constructiei de masini : 18MoCrNi13 STAS 791 - 80
Tratamentul aplicat : cementare sI calire
3.2. Determinarea elementelor geometrice ale tuturor rotilor
Elementele geometrice
Elementele profilului de referinta
BRAŞOV - 2010
99
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Unghiul de presiune de referinta : 20 °
Coefic. inaltimii capului de referinta: 1
Coefic. jocului la capul dintelui de referinta: 0,25
Modulul profilului de referinta: 4
Pasul profilului de referinta: 12,57 mm
Raza de racordare la piciorul dintelui de referinta 1,52 mm
TREAPTA I
0,461 24,75
Raportul de angrenare (u)
8,35
Distanta dintre axe (a)
136,8 mm
Diametre cercuri de divizare
BRAŞOV - 2010
100
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
66 mm
207 mm
Diametre cercuri de baza
60 mm
187 mm
Diametre cercuri de rostog.
67 mm
205 mm
Diametre cercuri de picior
56 mm
BRAŞOV - 2010
101
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
197 mm
Diametre cercuri de cap
75 mm
216 mm
TREAPTA II
Distanta dintre axe (a)
136,82 mm
0,445 23,971
Diametre cercuri de divizare
98 mm
175 mm
BRAŞOV - 2010
102
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Diametre cercuri de baza
90
159
Diametre cercuri de rostog.
99 mm
174 mm
Diametre cercuri de picior
88 mm
165 mm
BRAŞOV - 2010
103
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Diametre cercuri de cap
107 mm
184 mm
TREAPTA III
Distanta dintre axe (a)
136,82 mm
0,429 23,234
Diametre cercuri de divizare
133 mm
141 mm
Diametre cercuri de baza
BRAŞOV - 2010
104
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
123 mm
129 mm
Diametre cercuri de rostog.
134 mm
140 mm
Diametre cercuri de picior
123 mm
131 mm
Diametre cercuri de cap
141 mm
149 mm
BRAŞOV - 2010
105
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
TREAPTA IV
Distanta dintre axe (a)
136,82 mm
0,415 22,538
Diametre cercuri de divizare
169 mm
104 mm
Diametre cercuri de baza
157 mm
96 mm
Diametre cercuri de rostog.
BRAŞOV - 2010
106
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
170 mm
103 mm
Diametre cercuri de picior
159 mm
94 mm
Diametre cercuri de cap
178 mm
113 mm
Verificarea dintilor la incovoiere sI presiune de contact
Pentru ca dantura inclinata se tine seama de caracterul dinamic al solicitarii, de concentratorii
de eforturi de la baza dintelui sI de gradul de acoperire avem conform teoremelor lui Lewis:
BRAŞOV - 2010
107
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Mm = 526 N - momentul maxim al motorului
Kd = coeficient care tine sema de caracterul dinamic al solicitarii
a = 9 (pentru clasa a-II-a de precizie)-coeficient care tine sema de precizia de prelucrare a danturii
v = viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare
j = 3,5,7,9
u = 2,647059 raportul de angrenare al angrenajului permanent
dj+1 = diametrul de divizare al rotii Zj+1p1 = planul normal al profilului de referinta
10,17
Y = -coeficient care tine sema de forma sI numarul dintilor
z = numarul de dintI
Kc = 1,4 -coeficient care tine sema de gradul de acoperire
Ke = (0,8 . . 0,9)E -
BRAŞOV - 2010
108
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
b =grosimea de baza a dintelui
rb = raza de rotunjire a dintelui la baza
1,6
Zj+1 = nr. de dintI ai rotii conducatoare
Zj = nr. de dintI ai rotii conduse
Valoarea efectiva calculata a efortului de incovoiere se compara cu efortul admisibil la
incovoiere sai = 800 MPa
Calculul la presiunea de contact Valoarea efectiva a presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate. Daca presiunea de contact este prea mare atunci se poate produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii.
modulul de rezistenta pentru otel
Fn = forta normala din angrenaj l = lungimea suprafetelor de contact
Se adopta latimea rotilor dintate dupa cum urmeaza:
b1= 30 mmb2= 25 mmb3= 26 mmb4= 30 mm
Fn l
TreaptaI56881,
6 38,01
BRAŞOV - 2010
109
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
TreaptaII36939,
87 30,54
TreaptaIII26280,
27 30,67
TreaptaIV19992,
7 34,20
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 5.3.1.
Tabelul 5.3.1.Nr. dintI z10 z9 z8 z7 z6 z5 z4 z3
Y 0,1102 0,1466 0,1258 0,1435 0,1367 0,1387 0,1442 0,1305dj+1;dj 66 207 98 175 133 141 169 104
1,552 1,552 1,627 1,627 1,654 1,654 1,650 1,650Kc 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
v sm/st 5,702 17,884 8,467 15,119 11,490 12,182 14,601 8,985Kd 1,0780 0,4384 0,8098 0,5066 0,6366 0,6069 0,5218 0,7737Ke 1,3966 1,3966 1,4640 1,4640 1,4890 1,4890 1,4848 1,4848 714,929 421,143 535,652 420,122 454,215 442,914 414,465 501,901 18,114 56,812 25,009 44,660 31,641 33,544 37,570 23,120
j+1;j
251,9143 287,571 98,52032
175,9291
103,9378
110,1897
107,3357
66,05271
pc63,950
06 83,82992 76,674
18 72,422
14
Valoarea efectiva calculata a presiunii de contact se compara cu presiunea admisibila de contact Pac = 1500 Mpa
5.3.3 Calculul rotilor dintate pentru treapta I-a dupa metoda ISO
Calculul de predimensionare
Numarul de dintI ptr. pinion respectiv pentru roata
17,000
17 dinti45 dinti
Raportul de agrenare real
BRAŞOV - 2010
110
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2,65
0,019
Numarul critic de dintI pentru predimensionare
22,0676
22,068
Daca Cw=C pentru angrenaj zero deplasat coeficientul normal respectiv frontal al deplasarii de profil
Diametrele cercurilor de divizare
76 mm
198 mm
Diametre cercuri de baza
71 mm
BRAŞOV - 2010
111
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
183 mmDiametre cercuri de rostog.
77 mm
197 mm
Diametre cercuri de picior
66 mm
188 mm
Nr. critic de dintI
0,952002
1,645105990
,1
17,87Tensiuni admisibile pentru solicitarea de contact respectiv de incovoiere pentru predimensionare
1305 Mpa633 Mpa640 MPa
111
0,9891
BRAŞOV - 2010
112
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Criteriul sigurantei ^n functionare a angrenajului pentru predimensionare
17 < 17,87
Distanta dintre axe la predimensionare
0
Momentul de torsiune la arborele pinionului
4E+05
Diametre cercuri de cap
84 mm
206 mm
Unghiul de inclinare al danturii pe un cerc oarecare
23,266
Elementele angrenajului echivalent
Nr. de dintI ai rotii echivalente
pentru predimensionare 22,836
49,652
pentru dimensionare 22,225
58,831
Diametrele cercurilor de divizare ale rotilor BRAŞOV - 2010
113
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
echivalente
91,34 mm198,61 mm
Coeficientul de latime
0,12
0,219
3,72 Ka= 1,25
2,370
1,214
3,85 2,061,9 1,9
Diametrele cercurilor de baza ale rotilor echivalente
85,84 mm
186,63 mmDiametrele cercurilor de cap ale rotilor echivalente
99,34 mm
206,61 mmDistanta dintre axe ale angrenajului echivalent
162,1134 mm
Gradul de acoperire al angrenajului echivalent
1,175
BRAŞOV - 2010
114
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Gradul de acoperire al angrenajului an plan frontal, gradul de acoperire suplimentar, resp. total
1,148
0,000 >1,1 . . 1,2
19,454
0,6542
0,654
Conditia de evitare a ascutirii dintelui
-1,79 > 1,3366,73 > 1,336
Diametrele cercurilor de v^rf
82,21 mm
212,73 mm
29,69
29
Viteza periferica pe cercul de divizare
11,93805 m/s
Alegerea treptei de precizie sI a procedeului tehnologic de executie a rotilor angrenajului
Se alege treapta de precizie 6 Procedeul tehnologic de executie : danturare prin severuire
BRAŞOV - 2010
115
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rugozitatea flancului : Ra1,2 = 0,4 Se alege ulei T 80 EP 2Factorul de elasticitate a rotilor
Factorul zonei de contact sI factorul de forma al dintelui pentru solicitarea de ^ncovoiere
0,900
Factorii gradului de acoperire pentru solicitarea de contact respectiv pentru ^ncovoiere
4 1,352,4 1,97
0,948
0,904
Factorii ^nclinarii dintilor pentru solicitarea de contact respectiv de ^ncovoiere
0,952
0,864
0,713
Factorul dinamic
Kv = 1,1Factorul de repartizare a sarcinii pe latimea danturii pentru solicitarea de contact respectiv de
incovoiere
1
BRAŞOV - 2010
116
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
1 1,11,1 1,1
5.3.4 Stabilirea fortelor din angrenaje pentru fiecare treapta de viteza
Incarcarile arborilor din cutia de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilordintate. Aceste forte dau nastere la reactiuni corespunzatoare ^n lagarele arborilor, a caror determinare este necesara at^t pentru calculul de rezistenta al arborilor c^t sI pentru calcululde alegere al rulmentilor. In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft, una radiala Fr, si una axiala Fa ale carorvalori sunt date de relatiile:
unde:Ii = raportul de la motor la roata respectiva = unghiul de angrenare = unghiul de ^nclinare al danturiird = raza cercului de divizare
BRAŞOV - 2010
117
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
5.3.5 Calculul reactiunilor din lagarele arborilor din cutia de viteze pentru fiecare treapta
Arborele secundar
Arborele intermediar
Arborele primar
BRAŞOV - 2010
118
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rezultatele calculelor sunt sitetizate ^n tabelul 5.4.1
Tabelul 5.4.1.Treapta I II III IV V
F'ti=Fti42192,
5128415,
3720937,
6416477,
55 16477,55
F'ri=Fri19454,
6512634,
188988,3
826837,9
08 6617,33F'ai=Fai
32815,01
19937,37
13094,92 9024,5 7683,608
RCH14760,
429940,6
897324,7
185764,4
23 5764,423
RCV
-4403,1
6
-2514,1
23123,4
043822,2
71 6617,33
RC15403,
1810253,
697962,8
616916,5
26 8775,969
RDH27432,
115614,
386564,6
063534,7
88 16477,55
RDV23857,
8212700,
045864,9
783015,6
37 6617,33
RDA32815,
0119937,
3713094,
92 9024,5 7683,608
RD48974,
8928330,
1715778,
7510150,
39 19347,78F'tp=Ftp
13842,11
13842,11
13842,11
13842,11
F'rp=Frp
5558,944
5558,944
5558,944
5558,944
F'ap=Fap
6454,68
6454,68
6454,68
6454,68
REH
-4782,7
2
-6712,5
8
-15230,
9
-16873,
4
REV11858,
6512323,
6711408,
110454,
81
RE12786,
7914033,
2319029,
5919849,
8
RFH30762,
917775,
288154,1
784726,3
98
RFV13154,
947207,3
673139,2
251942,0
4 RFA 26360, 13482, 6640,2 2569,8
BRAŞOV - 2010
119
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
33 69 43 2
RF42594,
3123445,
4610974,
435719,6
44
RAH1458,6
829,974
96
-745,47
3
-1207,9
9 1708,74
RAV
-1885,8
6
-1325,8
9345,23
07552,39
47 1961,566
RA2384,1
61326,2
32821,53
211328,2
99 2601,448
RBH2376,9
92
-3871,4
4
-7262,8
6
-9285,6
7 7473,163
RBV
-730,08
41718,9
299027,5
799933,6
09 8578,896
RBA6454,6
86454,6
86454,6
86454,6
8
RA6917,0
817720,4
713263,
0815052,
02 11377,42
L1 L2 L30,0415 0,303 0,3105
l1 0,140l2 0,030l3 0,012l6 0,010
l4 l5I 0,197 I 0,106II 0,167 II 0,137III 0,095 III 0,208IV 0,065 IV 0,238
l7 l8I 0,219 I 0,081II 0,189 II 0,111III 0,117 III 0,183IV 0,087 IV 0,213
5.3.6 Calculul de rezistenta al arborilor la incovoiere si torsiune
Calculul de predimensionare al arborilor din cutia de viteze
Arborele primar
18,40 mm
BRAŞOV - 2010
120
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Arborele intermediar si secundar
59,95 mm
Arborele secundar
Tabelul 5.4.2Treapta I II III IV
Rezultatele calculelor sunt M4vst-
867424-
418601,3296723
,4248447,
6
prezentate in tabelul 5.4.2 M4vdr
-426377
7 -2163121-
626468
-220826,
4
M4H
-2907,8
2-
1655,125
-695,84
8
-374,687
5
Mi4 867429 418604,6296724
,2248447,
9d3 60 60 50 40
Wi21205,
75 21205,7512271,
856283,18
5
Wt42411,
5 42411,524543,
6912566,3
7
Mt444173,
48 2594,7581524,3
48 895,252
i440,905
4 19,740124,179
3 39,5417t4 1,0415 0,0612 0,0621 0,0712
ech440,958
4 19,741 24,180 39,542 Arborele intermediar
BRAŞOV - 2010
121
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 5.4.3Treapta I II III IV
M2vst 123330128166
,2118644
,3 108730
M2vdr549338
,8760724
,8977116
,7119957
1
M3vst171849
0155275
4123457
2108204
9
M3vdr567372
,8575823
,5363759
,2319479
,1
M2H
-49740,
3
-69810,
8-
158401-
175483
M3H193788
8169914
0-
420745-
440418
Mi3259010
0230176
5130429
8116824
6d 75 66 66 60
Wi41417,
4828224,
8528224,
8521205,
75
Wt82834,
9656449,
7156449,
7142411,
5
i362,536
481,551
0146,210
9855,091
01
t316,808
7624,665
3724,665
3732,829
61
ech470,999
5795,310
4967,594
2185,709
69
Arborele primar
BRAŞOV - 2010
122
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Se adopta diametrul arborelui primar d = 50 mm
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 5.4.4
Tabelul 5.4.4Treapta I II III IV
MBv-
264020-
185625 48332 77335
Mivst-
298116-
275447-
204752-
194538
Mivdr
-52838,
0
-30169,
540525,
850739,
4
MBH15170,
3 311,7 -7752,9
-12563,
1MiH -11920 115404 184510 225729MiB 298354 298646 275622 297991
Wi12271,
812271,
812271,
812271,
8
Wt24543,
724543,
724543,
724543,
7tB 21,431 21,431 21,431 21,431iB 24,312 24,336 22,460 24,282ech4 49,277 49,289 48,390 49,263
5.3.7 Verificarea rigiditatii arborelui intermediar
sageata la deplasarea rotii p' ^n plan vertical
BRAŞOV - 2010
123
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul de mai jos.
Treapta I II III IVf'pv1 0,000031 0,000032 0,000032 0,000033
f'pv2 0,000503 0,000563 0,000503 0,000031
f'pv3 0,000035 0,000094 0,000074 0,000065
f'pv4-
0,000145 -0,00004 0,000058 0,00006
f'pV -0,00007 0,000582 0,000074 0,000789
f'pH1 -0,00007 -0,00007 0,000017 0,000094
f'pH2 0,000074 0,000207 0,000094 0,000058
f'pH -0,00001 0,00013 0,000059 0,000078
f'p 0,000424 0,00059 0,000594 0,000059
BRAŞOV - 2010
124
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
Treapta I II III IVf'iv1 0,00287 0,00403 0,0033 0,0035
f'iv2 0,0037 0,0025 0,0043 0,0047
f'iv3 0,022 0,015 0,026 0,032
Rezultatele calculelor sunt prezentate ^n f'iv4 0,045 0,0036 0,0008 0,0009
tabelul alaturat. f'iV 0,033 0,0251 0,0341 0,0397
f'iH1 0,0027 -0,0064 -0,011 0,02
f'iH2 0,0187 0,114 0,014 0,017
f'iH 0,0284 0,1076 0,003 0,005
f'I 0,0435 0,1104 0,0345 0,031
I 358908,1 1553155 4159220 3158926
BIBLIOGRAFIE
1. Şoica A., Câmpian O., „Siguranţa pasivă şi progresele ei”, editura Universităţii
„Transilvania”, Braşov
2. Câmpian O. ş.a., „Calculul dinamic al autovehiculelor”, editura Universităţii
„Transilvania”, Braşov.
3. Untaru M. ş.a., „Calculul şi construcţia automobilelor”, editura Didactică şi Pedagogică,
Bucureşti, 1982.
4. Gafitanu M. ş.a., „Organe de maşini”, editura tehnică, Bucureşti, 1981.
BRAŞOV - 2010
125
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
5. ***, www.roman.ro
CUPRINS
Cap. I Studiu Ambreiaj.........................................................................................................................3
1.1 Destinatia ,conditiile impuse si clasificarea ambreaiajului.........................................................3
1.2 Ambreiajele mecanice.................................................................................................................4
1.2.1 Principiul de functionare si clasificare a ambreiajelor mecanice..........................................4
1.2.2 Tipuri constructive de ambreiaje mecanice..........................................................................6
Cap. II Studiu cutie de viteze................................................................................................................7
BRAŞOV - 2010
126
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
2.1 Destinatia, conditiile impuse si clasificarea cutiilor de viteze.....................................................8
2.2 Partile componente ale cutiei de viteze.......................................................................................9
2.2.1 Mecanismul reductor............................................................................................................9
2.2.2 Mecanismul de comanda a cutiei de viteze.........................................................................15
2.2.3 Dispozitivul de fixare a treptelor........................................................................................16
2.2.4 Dispozitivul de zavorire a treptelor....................................................................................17
2.3 Tipuri constructive de cutii de viteze........................................................................................18
2.3.1 Cutii de viteze pentru autoturisme......................................................................................18
2.3.2 Cutii de viteze pentru autocamioane si autobuze................................................................19
2.4 Cutii de viteze planetare............................................................................................................20
2.5 Cutii de viteze continue (progresive)........................................................................................21
2.5.1 Generalitati. Transmisii continue........................................................................................21
2.5.2 Cutia de viteze hidrodinamica............................................................................................22
2.6 Materiele utilizate la constructia cutiilor de viteze....................................................................22
2.7 Defecte in exploatare ale cutiei de viteze si inlaturarera lor......................................................23
2.8 Intretinerea cutiei de viteze........................................................................................................25
2.9 Defecte si tehnologia de reconditionare a cutiei de viteze........................................................26
2.10 Norme specifice de securitatea muncii pentru intretinerea si repararea autovehiculelor........32
Cap. III Calculul dinamic....................................................................................................................40
3.1 Calculul de tractiune al autovehiculului....................................................................................40
3.1.1 Stabilirea parametrilor constructivi....................................................................................40
3.1.2 Stabilirea si repartizarea greutatii pe punti.........................................................................40
3.1.3 Alegere pneurilor si stabilirea razei dinamice....................................................................41
3.1.4 Calculul caracteristici externe a motorului Pe ,Me, c , C = f(n).........................................41
3.1.5 Stabilirea vitezei maxime a autovehiculului.......................................................................44
BRAŞOV - 2010
127
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
3.1.6 Determinarea rapoartelor de transmitere............................................................................44
3.2 Performantele autovehiculului...................................................................................................45
3.2.1 Caracteristicile motorului...................................................................................................45
3.2.2 Timpul si spatiul de demaraj...............................................................................................57
3.2.3 Bilantul de putere pe treptele autocamionului....................................................................57
3.2.4 Franarea autovehiculului.....................................................................................................64
3.2.5 Stabilitatea autovehiculului.................................................................................................76
3.2.6 Oscilatiile autocamionului..................................................................................................87
Cap. IV Calculul ambreiajului............................................................................................................90
4.1 Calculul si constructia ambreiajului..........................................................................................90
4.1.1 Adoptarea coeficientului de siguranta................................................................................90
4.1.2 Dimensionarea suprafetelor de frecare...............................................................................90
4.1.3 Incarcarea specifica pe garniturile de frictiune...................................................................91
4.1.4 Calculul arcurilor de presiune.............................................................................................91
4.2 Calculul arborelui ambreiajului.................................................................................................92
4.3 Alegerea amortizoarelor de oscilatii..........................................................................................92
4.4 Calculul urechilor de fixare.......................................................................................................93
4.5 Calculul termic al ambreiajului.................................................................................................94
4.6 Calculul mecanismului de actionare..........................................................................................95
Cap. V Calculul cutiei de viteze..........................................................................................................96
5.1 Generalitati................................................................................................................................96
5.2 Alegerea schemei de organizare a cutiei de viteze....................................................................97
5.3 Calculul cutiei de viteza............................................................................................................97
5.3.1 Calculul rotilor dintate........................................................................................................97
5.3.2 Determinarea elementelor geometrice ale tuturor rotilor....................................................98
BRAŞOV - 2010
128
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVPROIECT DE DIPLOMĂ
5.3.3 Calculul rotilor dintate pentru treapta I-a dupa metoda ISO...........................................106
5.3.4 Stabilirea fortelor din angrenaje pentru fiecare treapta de viteza.....................................112
5.3.5 Calculul reactiunilor din lagarele arborilor din cutia de viteze pentru fiecare treapta......113
5.3.6 Calculul de rezistenta al arborilor la incovoiere si torsiune..............................................115
BIBLIOGRAFIE...............................................................................................................................120
BRAŞOV - 2010
129