Proiectarea Ambreiajului Unui MAS

download Proiectarea Ambreiajului Unui MAS

of 32

Transcript of Proiectarea Ambreiajului Unui MAS

CUPRINS1. Rolul , funcionarea i construcia ambreiajului 1.1 Rolul ambreiajului n ansamblul transmisiei1.2 Cerine ale ambreiajului1.3 Clasificarea ambreiajului1.4 Elementele constructive ale ambreiajelor1.4.1 Discul condus1.4.2 Discul de presiune1.4.3 Garniturile de friciune1.4.4 Prghiile de decuplare1.4.5 Manonul de decuplare1.4.6 Arcurile de presiune1.4.7 Arborele ambreiajului1.4.8 Carcasa i carterul ambreiajului1.4.9 Mecanismul de acionare al ambreiajului2. Alegerea i justificarea tipului de ambreiaj3. Calculul ambreiajului3.1Determinarea momentului ambreiajului3.2Calculul suprafeelor de frecare3.3Calculul arborelui ambreiajului3.4Calculul arcurilor periferice3.5Calculul elementelor de fixare i ghidare3.6Calculul amortizoarelor de oscilaii3.7Determinarea lucrului mecanic de patinare3.8Calculul presiunii specifice3.9nclzirea pieselor ambreiajului3.10 Calculul discului de presiune3.11 Mecanismul de acionare al ambreiajului4. Desenul de ansamblu al ambreiajului5. Bibliografie11. ROLUL, FUNCIONAREA I CONSTRUCIA AMBREIAJULUI 1.1 ROLUL AMBREIAJULUI IN ANSAMBLUL TRANSMISIEI Ambreiajul este inclus n transmisia automobilelor n scopul compensrii principalelor dezavantaje ale motorului cu ardere intern care sunt caracterizate prin: incapacitatea de a porni sub sarcina,existena unei zone de funcionare instabil, obinerea mersului n gol la o turaie relativ mare i mersul neuniform.Cuplarea ambreiajului este necesar la pornirea de pe loc a automobilului i dup schimbarea treptelor din cutia de viteze, iar decuplarea la pornirea motorului, naintea schimbrii treptelor de viteze n cazul frnrii pn la viteze mici i a opririi automobilului cu motorul n funciune.Datorit faptului c motorul cu ardere intern folosit la automobile nu pornete n sarcin lapornireadinlocaautomobilului trebuierealizatcuplareantrearborelemotor, careareo turaie suficient de mare, i restul transmisiei solidar cu roile motoare, ce au turaia zero. Dac aceast cuplarese realizeazbrusc n transmisia automobilului apar solicitri mari care pot s conduc la ruperea danturii roilor dinate n angrenare i a altor organe ale transmisiei, n afar de aceasta, acceleraiile mari care ar aprea la pornirea din loc ar fi duntoare att pasagerilor ct i ncrcturilor ce se transport. Prin decuplarea motorului de transmisie, rotile dinate din cutia de viteze nu se mai afl sub sarcina si cuplarea lor se poate face fara eforturi mari ntre dinii aflati in angrenare. n caz contrar schimbarea treptelor de viteza este aproape imposibila, funcionarea cutiei de viteza este nsotita de zgomot putemic,uzura dinilor este deosebit de mare si se poate produce chiar ruperea lor.nprezent, nconstruciadeautomobilesefolosesccuprecdereambreiajemecanice uscate (de friciune), datorit faptului c satisfac in bun masur cerinele principale i anume: sunt simple, ieftine, au siguran in exploatare,uor de manevrat i ntreinut i au momente de inerie mici ale pieselor prii conduse.Funcionarea acestor ambreiaje sebazeaz peforele defrecareceiaunatere ntre suprafeele prilor conduse i conductoare ale acestora. De aceea se impune ca suprafeele de frecare s fie curate i uscate ca o condiie obligatorie de funcionarea acestora.Ambreiajul seplaseazintrearborele cotit al motorului i cutia de viteze separndu-le cinematic de celelalte elemente ale transmisiei.Ambreiajul are rolul de adecuplatransmisia de motor laoprirea temporara autovehiculului cumotorul nfunciune precumi laschimbarea treptelor de viteze. De asemenea, arerolulsasiguredemarareanbunecondiii, asigurndocretereprogresiva 2solicitrilorntransmisie, limitndvaloareamaxima momentuluidetorsiunenorganele de transmisie i a motorului prin patinarea elementelor sale n cazul cnd rezistenele ntmpinate de autovehicul cresc brusc, ndeplinind astfel i rolul de cuplaj de sigurant. 1.2. CERINE ALE AMBREIAJULUI

Pe lng condiiile generale, impuse tuturor subansamblelor autovehiculelor, ambreiajul trebuie s ndeplineasc i urmtoarele condiii specifice: sdecuplezecueforturiminime din partea conductorului, fr a se obine ns o curslapedalmaimarede120-200mm. Foralapedalnecesardecuplrii nu trebuie s depeasc 150 N la autocamioane i autobuze; parteacondussaibunmoment deineriect mai reduspentrucaschimbarea treptelor s se fac fr jocuri; s permit cuplarea lin (progresiv) pentru a se evita pornirea brusc a automobilului i ocurile n organele transmisiei; s asigure n stare cuplat o mbinare perfect (fr patinare) ntre motor i transmisie; s permit eliminarea cldurii care se produce n timpul procesului de cuplare prin patinarea suprafeelor de frecare; s amortizeze vibraiile care se produc n transmisie; s fie ct mai uor de ntreinut i s ofere siguran n funcionare;1.3. CLASIFICAREA AMBREIAJELORPrile componente ale unui ambreiaj sunt: partea conductoare partea condus; mecanisme de acionare.Clasificarea ambreiajelor se face dup mai multe criterii:1)Dup modul cum se realizeaz transmiterea cuplului motor de la partea conductoare la partea condus , ambreiajele pot fi: mecanice cu fricune care realizeaz transmiterea momentului de torsiune prin frecarea dintre prile conductoare si conduse ale ambreiajului; hidraulice, care transmit momentul de torsiune prin intermediul unui lichid; electromagnetice, care realizeaz transmiterea momentului de torsiune prin interaciunea cmpurilor electromagnetice ale prilor conductoare i conduse.2) Dup forma suprafeelor de frecare si direcia de aplicare a forei de apasare: ambreiaje cu discuri (direcia forei axiale); ambreiaje cu tamburi (direcia forei radiale); ambreiaje cu conuri (direcia forei axial si radial).33)Dup sensul de realizare al forei de apsare: ambreiaje cu arcuri; ambreiaje cu prghii; ambreiaje semicentrifuge; ambreiaje centrifuge; ambreiaje electromagnetice; ambreiaje hidrostatice cu apsare hidraulic4)Dup construcia mecanismului de presiune: ambreiaje normal cuplate; ambreiaje facultativ cuplate; 5)Dup natura frecrii: ambreiaje cu frecare uscat; ambreiaje cu frecare umed. 6)Dup modul de distribuie a puterii de transmisie: ambreiaje cu un singur sens (unisens); ambreiaje cu dou sensuri (bisens).7)Dup construcia mecanismului de presiune (apsare): ambreiaje manual cuplate, la care cuplarea este realizat de arcuri pretensionateimediat dup eliberarea pedalei de acionare; ambreiaje facultativ cuplate, necesitaciunea unei fore din exterior, att la cuplare ct si la decuplare;ambreiaje centrifugale, sub aciunea unor arcuri,sunt decuplate cnd motorul nu funcioneaz. 8)Dup rolul funcional se deosebesc: ambreiajesimple, caretransmit momentul motorntr-unsingur sens, latransmisiepentru deplasarea autovehicululuiambreiaje duble, care transmit momentul motor in dou sensuri, la transmisie pentru deplasarea autovehiculului, si la organele sau echipamentele de lucru.Ambreiajele normal cuplate se gasesc la majoritatea automobilelor si tractoarelor pe roi si la tractoare pe enile. Ele pot fi ambreiaje simple sau duble.1.4. ELEMENTELE CONSTRUCTIVE ALE AMBREIAJELOR MECANICE1.4.1. Discul condusLaambreiajeleautomobilelor seutilizeazdoutipuri dediscuri conduse,i anume: discuri simple i discuri cu element elastic suplimentar i amortizor pentru oscilaiile de torsiune.Pentru reducerea solicitarilor transmisiei la schimbarea treptelor schimbtorului de viteze, estenecesarcamomentul deineriealdisculuicondussfiectmaimicposibil. Reducerea momentului deinerieal discului condussepoateobineprinmicorareadimensiunilor sale, trebuie nssubliniat cmicorarea dimensiunilor discului condus nu este ntotdeauna posibil, deoarece ele se determin din condiia transmiteri de ctre ambreiaj a unui anumit moment. Prin micorarea dimensiunilor discului, respectiv a garniturilor de frecare, este necesar ca n acelai timpssemreascnumrul suprafeelordefrecarepentrucaambreiajul spoattransmite acelai moment. Prin mrirea numrului suprafeelor de frecare, respectiv a numrului de discuri conduse, i a reducerii razei medie a garniturilor de frecare, momentul de inerie a prtii conduse aambreiajului semretedestuldemult.Astfel momentul de inerie al prii conduse a unui 4ambreiaj bidisc, este cu mult mai mare dect la un ambreiaj monodisc calculat pentru transmiterea aceluiai moment .Din cele de mai sus rezultca momentul de inerie al discului condus se poate micora numai prin reducerea masei discului.Cretereamomentului defrecareal ambreiajului depindedeproprietileelasticeale ambreiajului i de ritmul cuplrii.Propriettile elastice ale discului condus i ale mecanismului de acionare au importan deosebit asupra cuplrii line a ambreiajului. Ritmul cuplrii depinde i de calificarea conductorului auto.n cazul mecanismelor automate de acionare a ambreiajului, se prevd dispozitive speciale care asigur un anumit ritm al cuplrii ambreiajului.Proprietile elastice n direcie axialale discului condus depind de construcia lui. Cu ct este mai mare elasticitatea axila discului condus, cu att creterea forei de apsare dintre suprafeeledefrecare, respectivamomentului defrecarevafi mai progresiv, iar cuplarea ambreiajului va fi mai bun.Msurileconstructive care mresc proprietile elastice ale discului condus se referla ambreiajele monodisc, la care cuplarea este mai brusc dect la ambreiajele cu mai multe discuri.La unele ambreiaje cuplarea progresiv se obine prin forma conic ce i se d discului condus. n felulacesta discul nu ncepeslucreze cu toatsuprafaa deodat, ci treptat, pe msurce se creaz fora de apsare.Garniturile de frecare trebuie sa aib un coeficient de frecare ridicat, o rezisten mare la uzur, stabilitate la temperaturi nalte, proprieti mecanice ridicate etc. n general garniturile de frecare se obin dintr-un material de baz, elementul de adaos i un liant. Materialul de baz este azbestul care are o mare stabilitate termic i chimic. Elementul de adaos poate fi sub forma de pulberi, achii sausrmi seobinedinplumb, zinc, cuprusaualam. Fiecaredinaceste elemente influeneaz anumite proprieti ale garniturii: astfel zincul joac rolul de stabilizator al coeficientului defrecare, plumbul reduceposibilitateaapariiei unor zgrieturi pesuprafeele disculuidepresiuneivolantuluietc. Lianii influenteazcoeficientul de frecare, rezistena la uzur i proprietile mecanice ale garniturilor de frecare. Ca liani se utilizeaz rinile sintetice, bachelita etc.Garnituriledefrecarepebazdeazbest sunt dedoutipurii anume: subformde tesaturde azbesti fire metalice (srmde alami mai rar de zinc)mpregnate cu un liant, format dintr-o rin sintetic i tratat termic sub presiune; sub form de amestec din fire scurte de azbest i adaos de metal, mpregnat cu o rin sintetic i tratat termic.Garniturile de frecare pe baz de azbest au un coeficient de frecare =0,25...0,40 i rezist pn la o temperatura de 200C fr s-i schimbe caracteristicile.n practic garniturile de frecare pe baz de azbest se ntlnesc sub denumirea de ferodo, asbestos, anabest etc.Prin introducerea n transmisia automobilului a unui element elastic suplimentar se reduc sarcinile dinamice care apar lacuplarea brusca ambreiajuluii semodifice caracteristica elastica transmisiei,nlaturndu-se prin aceasta posibilitatea apariiei rezonanei denalt frecven. 1.4.2. Discul de presiunePentruaasiguraopresareuniformagarniturilor defriciune, discuriledepresiune trebuie s fie rigide, iar pentru a reduce temperatura suprafeelor de frecare trebuie sa aib o mas suficientdemare, condiienecesarpentru preluarea uneicantitti de caldur ct mai mari (n special discurile intermediare de la ambreiajelecu mai multe discuri).5Discurile de presiune ca elemente conductoare ale ambreiajului trebuie s fie solidarizate larotaiecuvolantul motorului i saibposibilitateanmomentul decuplrii saucuplrii ambreiajului ssedeplasezeaxial.Pentru vehicularea unei clduri ct mai mari, rezultat din procesul patinrii ambreiajului, discul de presiune este prevzut cu aripioare de rcire pentru a facilitatransferul de caldur mediului exterior, n cazuri speciale, n discurile de presiuneintermediare ale ambreiajelor multidisc sunt practicate canale radiale de ventilatie. Discurile de presiume trebuie sa aib o rezistent mare la uzura, sa nu aib tendina spre formarea de rizuri pe suprafeele de frecare, s se prelucreze uor i s aib o rezistena mecanic mare la turaie ridicat. Materialul cel mai potrivit pentru executarea acestor discuri este fonta cu structuraperlitic, iar discurilecudiametremari, caresunt supuseunor solicitri dinamice importante se recomand s se execute din fonte cu adaosuri de nichel, mangan i siliciu, ntr-un procent de aliere de maxim 2%. Duritatea discurilor depresiune se recomand s fie HB=170...230 .1.4.3. Garniturile de frictiuneGarniturile de frecare trebuie sa aib un coeficient de frecare ridicat, o rezisten mare la uzur, stabilitate la temperaturi nalte, proprieti mecanice ridicate etc. n general garniturile de frecare se obin dintr-un material de baz, elementul de adaos i un liant. Materialul de baz este azbestul care are o mare stabilitate termic i chimic. Elementul de adaos poate fi sub forma de pulberi, achii sausrmi seobinedinplumb, zinc, cuprusaualam. Fiecaredinaceste elemente influeneaz anumite proprieti ale garniturii: astfel zincul joac rolul de stabilizator al coeficientului defrecare, plumbul reduceposibilitateaapariiei unor zgrieturi pesuprafeele disculuidepresiuneivolantuluietc. Lianii influenteazcoeficientul de frecare, rezistena la uzur i proprietile mecanice ale garniturilor de frecare. Ca liani se utilizeaz rinile sintetice, bachelita etc.Garnituriledefrecarepebazdeazbest sunt dedoutipurii anume: subformde tesaturde azbesti fire metalice (srmde alami mai rar de zinc)mpregnate cu un liant, format dintr-o rin sintetic i tratat termic sub presiune; sub form de amestec din fire scurte de azbest i adaos de metal, mpregnat cu o rin sintetic i tratat termic.Garniturile de frecare pe baz de azbest au un coeficient de frecare =0,25...0,40 i rezist pnlaotemperaturade200Cfrs-i schimbecaracteristicile.npracticgarniturilede frecare pe baz de azbest se ntlnesc sub denumirea de ferodo, asbestos, anabest etc. ncazurilencaretemperaturagarniturilor defrecareatingentr-untimpscurtvalori ridicate (cca 500700C n cteva secunde) se utilizeazgarniturile de frecare metaloceramice caresunt executatedinpulberi metaliceprinsinterizare. Acestegarnituri auuncoeficient de frecare =0,40,45i o rezistenla uzura mai mare dect cele pe bazde azbest, iar conductibilitatea termiceste mai ridicat. Pe lngaceste avantaje, garniturile de frecare metaloceramice prezint i unele dezavantaje; sunt mai fragile, greutatea discului condus echipat cu asemenea garaituri este mai mare, uzura suprafeelor de frecare a volantuluii a discului de presiune este mai mare.Dincercetrile efectuate, s-a constatat cstarea suprafeelor de frecare are omare influenasupracoeficientului defrecare. Astfel, dacsuprafaadefrecareestepuinuns, coeficientul de frecare se reduce la jumatate n comparaie cu suprafaa curat.Pentru a preveni garniturile de frecare mpotriva unei nclziri exagerate, ele se prevd cu nite snulee prin care, la rotirea ambreiajului, circul aer care contribuie la rcirea suprafeelor de frecare, deasemenea, snuleele servesc i la ndeprtarea particulelor ce rezultdin uzarea garniturilor defrecarei careconduclamicorareacoeficientului defrecare.nacelai timp 6nuleele mai contribuie ntr-o oarecare masur la decuplarea complet a ambreiajului, deoarece se nlatur efectul de ventuza" al garniturilor de frecare de suprafaa volantului sau a discului de presiune.Grosimea garniturilor de frecare utilizate la ambreiajele de automobile este de obicei de 2., . 4 mm. Fixarea garniturilor de frecare pe disc se face cu ajutorul niturilor sau prin lipire cu cleiuri speciale. n prezent cea mai raspandit este fixarea prin nituri deoarece garniturile uzate se nlocuiesc uor i n acelai timp ofer sigurana n funcionare.Niturile pentru fixarea garniturilor de frecare sunt de tipul cu cap necat i se execut din oel moale, cupru sau aluminiu. Cele mai utilizate sunt niturile sub formtubulardin eava de cuprusaualuminiu. Niturile seexecutdintr-unmetal moale pentruapreveni deteriorarea suprafeelor de frecare ale volantuluii discului de presiune la uzura excesiva a garniturilor de frecare. Diametrul niturilor este de obicei 4 ... 6 mm.Fixarea garniturilor prinlipire eliminorificiile pentrunituri, mrindnfelul acesta suprafaa de frecare i n acelai timp permite o mai bun utilizare a grosimii garniturii. n schimb aceasta metod de fixare nu permite utilizarea arcurilor plate i n consecin elasticitatea axial a discului scade.1.4.4. Prghiile de decuplarePrghiile de decuplare au rolul de a realiza micarea axial a discului de presiune n cazul decuplrii sau cuplrii ambreiajului. Asigurarea unei cinematici corecte a lor se realizeaz prin montarea prghiilor de decuplare ntre carcasa ambreiajului i discul de presiune cu dou grade de libertate printr-oarticulaie flotant. Dac articulaiile ar fi fixe, rotirea prghiilor ar fi imposibil, deoarece puncteledearticulaie se deplaseaz pe un arc de cer, pe cnd discul de presiune are posibilitatea numai de deplasri axiale. Este necesar ca suprafeele de contact ale capetelor inferioare ale prghiilor de decuplare s se afle n acelai plan. Pentru aceasta, toate soluiile constructive sunt prevzute cu posibiliti de reglare a jocului dintre prghii i manonul de decuplare.1.4.5. Mansonul de decuplareAcionarea prghiilor de decuplare de ctre sistemul de acionare a ambreiajului se face prin intermediul manonului de decuplare. Manoanele de decuplare pot fi construite n aa fel nct s se deplasezedirectpearborele ambreiajului sau s se deplaseze pe o buc fixat pe carcasa ambreiajului. Cele care se monteaz direct pe arborele ambreiajului prezint dezavantajul ca sunt supuse unei uzuri intense tot timpul functionrii motorului, chiar atunci cnd ambreiajul estecuplat, deoarece arborele acestuia se rotete. Dac manonul de decuplare este montat pe buca, uzura este mult mai mic, dat fiind faptul c frecarea ntre suprafeele de contact are loc n direcia axial numai n timpul cuplrii i decuplrii ambreiajului.`1.4.6. Arcurile de presiuneDup modul n care sunt dispuse, arcurile de presiune ale ambreiajuluipot fi periferice sau centrale. Arcurile periferice sunt n general cilindrice din srm de oel cu seciune circular. Numrul lor depinde de mrimea momentului ce urmeaz a fi transmis prin ambreiaj, ct i de diametrul exterior al discului condus7Prin marirea numarului de arcuri dispuse periferic se realizeaza o apasare mai uniforma a discului de presiune pe discul condus permitand totodata micsorarea diametrului sarmei de arc, ceea ce face ca la diametre egale ale arcurilor, elasticitatea lor sa creasca. Trebuie sa se acorde o atentie deosebita selectarii arcurilor, adica pentru fiecare ambreiaj sa se aleaga arcuri cu aceeasi rigiditate. Arcurile de presiune, in functie de numarul lor pot fi dispuse pe unul sau doua cercuri.1.4.7. Arborele ambreiajuluiConstrucia arborelui ambreiajului este determinat de tipul ambreiajului i de construcia general a tractorului sau automobilului. La montaj trebuie s se asigure coaxialitatea arborelui cotit cu ambreiajul.De obicei, aceasta se asigur prin doi rulmeni, din care unul se monteaz ntr-un alezaj a volantului sau al arborelui cotit, iar cellalt se monteaz n carterul ambreiajului. Lafel trebuiesaseaibinvederenecesitateacentrrii carcasei ambreiajului fatdemotor.Arborele ambreiajului se calculeaz la torsiune torsiune, la cuplul nominal Mn almotorului:32 , 0 dMn ; unde d este diametrul seciunii minime a arborelui n poriunea solicitat la torsiune. Rezistena admisibil se adopt ntre limitele lat at=80...1000 106 SN/m2,ceea ce asigur pentruarboriidinoelcarbonuncoeficientde sigurana mai mare de 3, n raport cu limita de curgere. Canelurile se calculeaz la strivire i la forfecare,adoptndu-se as = 250 105 N/m2i at=30 106 N/m2.Dimensiunile rulmentului care se monteaz n volant se aleg constructiv, nprezent, se utilizeaz rulmenii cu bile sau role.Arborele ambreiajului se execut, n funciede construcie din oel pentru mbunttire (OLC 45, 40 C 10, etc.) sau din oel pentru cementare ( 13 CN 30, 21TMC 12,etc.).1.4.8. Carcasa i carterul ambreiajuluiCarcasaambreiajului estefixatrigidpevolantui motorului prinuruburi constituind suporturi pentru prghiile de decuplare, arcuri de presiune i elemente desolidarizare ale discurilor de presiune. Numrul uruburilor depinde de dimensiunile ambreiajului, iar centrarea carcasei se face cu tifturi sau cu ajutorul unui umr practicat pe volant. n partea central carcasa areodeschizaturcircularprincaretrecearborelecondusal ambreiajului cumanonul de decuplare. Pentru rcirea ambreiajului este prevazut cu ferestre de aerisire. Carcasa ambreiajului, de regula se obine prin stanare din tabla din oel cu coninut redus de carbon sau uneori prin turnare din font sau oel.Carterul ambreiajului poate fi executat comun cu carterul cutiei de viteze sau separat. El poate fi obinut prin turnare dintr-o bucat sau din dou buci. Exist i soluia la care partea superioar se obine prin turnare, iar partea inferioarprin tanare din tabl de oel.Carterul ambreiajului se centreaz i se fixeaz n partea motorului pe carterul volantului, iar n partea cutiei de viteze pe flana capacului rulmentului de la arborele primar. 14.9. Mecanismul de acionare al ambreiajului8Mecanismul de acionare a ambreiajuluieste format dintr-un sistem de prghii i arcuri care asigur cuplarea i decuplarea prilor conduse i conductoare ale ambreiajului. Pentru a corespunde constructiv i funcional, mecanismele de acionare trebuie s ndeplineasc o serie de cerine printre care:s asigure o cuplare progresiv i o decuplare rapid i total;foraaplicatpedalei deacionare, necesardecuplriiambreiajului sfiect mai mic(se recomand ca limite valorile 15..20 daN la curse ale pedalei de 100..150 mm);sofereposibilitateareglrii uoareajocului dintrecapeteleprghiilor dedebreierei rulmentul de presiune (corespunztor unei curse libere a pedalei pn la 25 mm) necesar asigurrii unei apsri uniforme a arcurilor de presiune pe msura uzrii garniturilor de frecare; s aib o construcie simpl i sigur n exploatare.

2.ALEGEREA I JUSTIFICAREA TIPULUIDE AMBREIAJLa majoritatea autovehiculelor ambreiajul se fixeaz de volantul motorului, mrind astfel momentul de inerie al acestuia, i constituie ncazul ambreajelor mecanice, uncuplaj de friciune, prin care, cu ajutorul forelor de frecare cuplul motorului se transmite la roile motoare, printransmisiaautovehiculelor. ncazul ambreiajelor hidrauliceel joacchiar rol devolant. Includerea ambreiajului n transmisia autovehiculului are drept scop compensarea principalelor dezavantaje ale motorului cu ardere intern, funcionare instabil i mers neuniform al arborelui cotit.Ambreiajul 2 (fig.2.1) reprezint un cuplaj de legtur ntre arborele cotit al motorului 1 i arborele primar al cutiei de viteze 3, fiind amplasat n vecintatea volantului motorului, cu care este compatibil n dimensiuni. 9Fig.2.1.Dispunerea ambreiajului n echipamentul de propulsieFig.2.2.Compunerea generala ambreiajuluiConstructiv, ambreiajul este constituit din partea conductoare, partea condus i sistemul de acionare.Partea conductoare reprezentat prin volantul 1 al motorului i mecanismul de ambreiaj 2, cuprinde totalitatea elementelor ambreiajului legate prin legturi permanente cu arborele cotit al motorului. Partea conductoare se afl ntotdeauna n acelai regim de micare cu arborele cotit al motorului.Parteacondusreprezentatdediscul deambreiaj 3i arboreleambreiaj (dacacesta exist ca pies distinct), cuprinde totalitatea elementelor ambreiajului legate prin legturi permanente de arborele primar al cutiei de viteze, cu care se afl n acelai regim de micare.Sistemul de acionare, reprezentat prin manonul de decuplare 4, furca 5 i un dispozitiv externdecomand6, mecanicsauhidraulic, cuprindetotalitateaelementelor ceparticipla stabilirea sau desfacerea legturii, numit legtur de cuplare, dintre partea conductoare i partea condus.Starea cuplat a ambreiajului corespunde existenei legturii de cuplare, iar starea decuplat corespunde desfacerii legturii de cuplare. Trecerea ambreiajului din stare decuplat n starecuplatseobinenurmaaciunii dedebreiere, iar trecereadinstareacuplatnstarea decuplat se obine n urma debreierii.n construcia de automobile, ambreiajele mecanice, de friciune, au cptat rspndirea cea mai larg, dat fiind faptul c ele satisfac n bun msur cerinele principale, respectiv: sunt simple, ieftine, sigure n exploatare, uor de manevrat i au momente de inerie mici ale pieselor prii conduse. Funcionarea ambreiajelor mecanice este bazat pe folosirea forelor de frecare ce apar ntre suprafeele prilor conduse i conductoare ale acestora.Alegerea tipului constructiv: Ambreiaj monodisc uscat cu arcuri perifericeAmbreiajele mecanice ntlnite n construcia de autoturisme sunt ambreiaje cu arcuri. Se alege un ambreiaj cu arcuri periferice.Partea conductoare, legat de arborele cotit1al motorului, cuprindevolantul2,decaresemonteaz, prinuruburile3, carcasa4amecanismului ambreiaj. Solidar n rotaie cu carcasa 4, avnd ns fa de aceasta mobilitate relativ de translaie, se gsete discul de presiune5.Pentrurealizareaforeinecesaremeninerii strii cuplate a ambreiajului, ntre carcasa4 i discul de presiune5sunt montate precomprimat, arcurile periferice 7.10Fig.2.3 Ambreiaj cu arcuri periferice3. CALCULUL AMBREIAJULUI Se calculeaz ambreiajul unui autovehicul RENAULT CLIO RT 1,2 , avnd motor m.a.s. cu urmatoarele caracteristici:Date iniiale:Anexa I : Caracteristici principale ale motoruluiAutoturismTip motorCaracteristici principale motoreP[kW]Pn] [min1 mM[Nm]Mn] [min1 tv] [3cmD/S[mm/mm]Consum combustibil1/100 [km]Renault Clio RT 1,2m.a.s 44 6000 88 3500 1171 75,8/64,9 9,25 4,7/6,3/7,3 Anexa II : Caracteristici principale ale caroserieiAutoturismmaxv[km/h]Caracteristici principale autoturismL1[mm]B2[mm]H3[mm]L4[mm]Bf/Bs[mm/mm]C6[mm]MT7m0/ma8[kg] Pneuri9 Renault Clio RT 1,2155 3709 1625 1395 2472 1362/1336 120 f-f 835/1275155/70 R13S1. L- lungimea total a autovehiculului;2. B- limea total a autovehiculului;3. H- nalimea total a autovehiculului;4. L- ampatamentul mainii;5. s fB B /- ecartamentul la puntea fa-spate;6. C- garda la sol;7. MT- configuraia transmisiei : prima liter- ansamblul motorului a doua liter- asamblarea punii motoare;8.am m /0 - masa proprie- masa total;9. prima parte- lime banda doua parte- nlime cauciuca treia parte- inch interior (sau janta)Anexa III : Rapoarte de transmisie ale cutiei de viteze i transmisiei principaleAutoturism Tip motor Rapoarte de transmitere cutia de viteze Transmisia principal1 si2 si3 si4 si6 5/s si iaiRenault Clio RT 1,2m.a.s 3,09 1,864 1,321 0,967 0,795 4,214111. Viteza maximaVmax[km/h] 155 km/h2.Greutatea autovehicululuiGa [N] 12750 N3.Panta maxima pe care trebuie sa o urce autovehiculul( h % )0184.Turatia autovehiculului n - la putere maxima np [rot/min] 6000 rot/min- la moment maximnM[rot/min] 3500 rot/min Prin calcululambreiajuluiseurmrete stabilirea dimensiunilor elementelor principale ale acestuia, n raport cu valoarea momentului motor i pe baza parametrilor constructivi ai motorului iautomobilului, ncondiiiletransmiterii integraleamomentului delamotorspre restul elementelor transmisiei.Calculul dimensional al ambreiajului :Date iniiale:-tipul motorului m.a.s. -puterea maxim a motorului Pmax=44 kw -momentul maxim al motorului Mmax=88 Nm -turaii caracteristicepn=6000 minrot Mn =3500minrot Dimensiunile ambreiajelor mecanice se determin din condiia transmiterii prin ambreiaj a Mmax innd cont de Ff care iau natere la cuplarea fin a ambreiajului.3.1 Determinarea momentului de frecare (momentul ambreiajului)Pentru transmiterea de ctre ambreiaj a momentului motor maxim fr patinare, pe toatdurata de funcionare este necesar ca momentul de frecareMaal ambreiajului s fie mai mare dect momentul maxim al motorului .n acest scop se introduce n calcul coeficientul de siguran , carevaluanconsiderareacest lucru. ntimpul funcionrii ambreiajului, caurmarea frecrilor normale din fazele de cuplare-decuplare, suprafeele de frecare ale discurilor conduse sunt supuse uzurii, arcurile de presiune se detensioneaz, iar fora de apsare se micoreaz.Pentru ca ambreiajul s fie capabil s transmit momentul maxim al motorului i n cazulcnd garniturile sunt uzate, la dimensionarea ambreiajului se adopt un moment mai mare dect momentul maxim al motorului, numit momentul necesar sau momentul de calcul al ambreiajului.Ma= Mmax (1) La alegerea coeficientului de siguran se ine seama de tipul i destinaia automobilului, precum i de particularitile constructive ale ambreiajului .Pentru a evita patinarea ambreiajului, trebuie ca i dup uzura garniturilor de frecare, coeficientul de sigurana s ndeplineasc condiia 1 .Dac valoarea coeficientului este mare atunci nu apare pericolul patinriin cazul uzurii garniturilor defrecare, semicoreazlucrul mecanicdepatinare, semreteforalapedala mecanismului deacionarenecesardecuplrii ambreiajului, crescsuprasarcinilentransmisia 12automobilului. Dac valoarea coeficientului este mic atunci se mrete tendina de patinare a ambreiajului, prin urmare crete uzura garniturilor de frecare.Pe toata durata de functionare trebuie sa fie : -pentru autoturisme =1,2...1,75 -pentru autocamioane =1,6...2,0 -pentru autocamioane grele =2,0...2,5Alegem =1,5 iar Ma= mM undemM=88 Nm Ma(momentul ambreiajului) Ma=132 Nm3.2 Calculul suprafetelor de frecareDimensiunile garniturilor de frecare se aleg n funcie de valoarea momentului maxim al motorului i de tipul automobilului. Pentru ca ambreiajul s transmit momentul maxim, acesta are nevoie de o suprafa de frecare a crei arie se determina astfel: )4D4D( ) R (R A2min2max 2min2max (2)maxRraza exterioar a garniturii de frecareminRraza interioar a garniturii de frecareeDdiametrul exterior al garniturii de frecareiDdiametrul interior al garniturii de frecare Pentru Mmax