Cutia de Viteze

MENTENANTA CUTIEI DE VITEZE

NUME: ALDEA ALEXANDRUGRUPA:8401ACUPRINSCUTIA DE VITEZEA. Destinaie, condiii impuse, clasificare

3B. Cutia de viteze clasic

4

1. Mecanismul reductor al cutiei de viteze

4

2. Mecanismul de comand, fixare i zvorre

a treptelor cutiei de viteze

10

a. Mecanismul de comand a treptelor

10

b. Mecanismul de fixare a treptelor de vitez

12

c. Mecanismul de zvorre a treptelor

12

3. Tipuri constructive de cutii de viteze clasice

13

a. Cutii de viteze pentru autoturisme

13

b. Cutii de viteze pentru autocamioane i autobuze

15C. Cutii de viteze planetare

18 D. Cutii de viteze continue

21

1. Generaliti. Transmisii continue

21

2. Cutia de viteze hidrodinamic

23E. materiale utilizate n construcia cutiei de viteze

25F. ntreinerea i repararea cutiei de viteze

25

1. ntreinerea cutiei de viteze

25

2. Defecte n exploatare i nlturarea lor

26

BIBLIOGRAFIE

28

CUTIA DE VITEZE

A. Destinaie, condiii impuse, clasificare

Cutia de viteze este al doilea organ al transmisiei automobilului, n sensul de transmitere a micrii de la motor, permind:

modificarea forei de traciune n funcie de valoarea rezistenelor la naintare;

mersul napoi al automobilului, fr a inversa sensul de rotaie al arborelui cotit al motorului;

ntreruperea ndelungat a legturii dintre motor i restul transmisiei, n staionare, cu motorul n funciune.

Principalele condiii impuse unei cutii de viteze sunt:

s asigure automobilului caliti dinamice i economice bune;

s prezinte siguran n funcionare (s nu cupleze sau s decupleze fr intervenia conductorului auto);

s aib construcie simpl, rezisten i s fie uor de manevrat;

s funcioneze fr zgomot i s aib un randament mecanic ct mai ridicat;

s prezinte rezisten mare la uzur i s fie uor de ntreinut.

Clasificarea cutiilor de viteze se poate face dup modul de variaie a raportului de transmitere i dup modul de schimbare a treptelor de vitez.

Dup modul de variaie a raportului de transmitere, se deosebesc:

cutii de viteze discontinue (n trepte), la care raportul de transmitere variaz discontinuu; la rndul lor, acestea se pot clasifica dup numrul de trepte (cu 3, 4, sau 5 trepte) i dup micarea axei arborilor (normale, cnd axele arborilor sunt fixe i planetare, cnd axele unor arbori sunt mobile);

cutii de viteze continue (progresive), la care raportul de transmitere variaz n mod continuu.

Dup modul de schimbare a treptelor de viteze, se deosebesc:

cutii de viteze cu comand direct, la care, pentru schimbarea treptelor se utilizeaz efortul conductorului auto;

cutii de viteze cu comand semiautomat, la care conductorul auto stabilete numai treapta de vitez, declannd un servomecanism care dezvolt efortul necesar;

cutii de viteze cu comand automat, la care schimbarea treptelor se face automat, prin anumite mecanisme, n funcie de viteza automobilului i de sarcina motorului.

B. Cutia de viteze clasic

Prile principale ale unei cutii de viteze clasice sunt: mecanismul reductor i mecanismul de comand, fixare i zvorre a treptelor.

1. Mecanismul reductor al cutiei de vitezeMecanismul reductor servete la transmiterea momentului motor i permite modificarea raportului de transmitere. El se compune, n general, din patru arbori (primar, intermediar, secundar i cel de mers napoi) i un anumit numr de perechi de roi dinate cu care se face transmiterea momentului ntre arbori.

Construcia mecanismului reductor difer dup modul de cuplare a treptelor i dup schema de organizare.

a. Modul de cuplare (realizare) a treptelor. Treptele mecanismului reductor al unei cutii de viteze se pot cupla astfel:

prin roi dinate cu deplasare axial (culisante);

prin roi dinate angrenate permanent i mufe de cuplare (simple sau cu sincronizator);

n figura 1. este schematizat modul de cuplare a unei trepte de vitez, prin roi dinate cu deplasare axial.

Pentru cuplarea treptei, se va deplasa, cu ajutorul unei manete, roata 2, montat pe canelurile arborelui condus 4 pn cnd dantura ei intr n angrenare cu dantura roii 1, fixat prin pan pe arborele conductor 3.

Figura 1. Schema cuplrii unei trepte de vitez, prin roi dinate cu deplasare axialDezavantajul principal al acestei soluii de organizare este zgomotul mare la cuplare, datorit ocurile ce se produc din cauza vitezelor unghiulare diferite, ceea ce duce la uzura lateral a dinilor roilor. Din acest motiv se utilizeaz numai pentru treapta I de vitez i mersul napoi, la autocamioane i autobuze.

n figura 2. este prezentat modul de cuplare a unei trepte de vitez, prin roi dinate angrenate permanent i muf de cuplare simpl. Pentru a cupla treapta de vitez (deci pentru a putea transmite micarea de la arborele conductor 3 la arborele condus 5, prin roilor dinate 1 i 2 angrenate permanent), trebuie deplasat mufa 4, montat pe canelurile arborelui 5, cu ajutorul unei manete pn cnd dantura exterioar a mufei cupleaz cu dantura interioar a roii 2, prin arborele 5. Prin aceast soluie, ocurile n-au fost eliminate, ele mutndu-se de la dantura roilor (care constituie o parte mai sensibil a mecanismului reductor) la dantura mufei (care, cuplnd cu toi dinii, este mai rezistent).

Eliminarea ocurilor se obine folosind, pentru cuplare, mufe cu dispozitiv de sincronizare, la care, nainte de cuplarea mufei cu roata dinat, vitezele unghiulare ale roii i arborelui pe care aceasta este montat liber se egalizeaz, astfel nct cuplarea se face fr ocuri.

Mufele de cuplare cu sincronizator pot fi fr blocare i cu blocare.

Figura 2. Schema cuplrii unei trepte de vitez, prin roi dinate angrenate permanent i muf de cuplare simpln figura 3. este reprezentat schema cuplrii unei trepte de vitez prin roi dinate angrenate permanent i muf de cuplare cu sincronizator fr blocare.

Pentru a cupla treapta de vitez (roile 7 i 9) se va aciona asupra inelului 1 (prevzut cu degajarea 2), deplasndu-l spre dreapta. Sub aciunea arcurilor 13, bilele 6 oblig manonul 3 s se deplaseze odat cu inelul 1, iar conul 4 intr n contact cu contraconul manonului 3. Cele dou suprafee conice au rol de ambreiaj sincronizator, egalnd vitezele unghiulare ale roii 7 i arborele 8. Deplasarea n continuare a inelului 1 nu este posibil dect dup desolidarizarea cu manonul 3, ceea ce se produce dup ce bilele 6 nving tensiunile arcurilor 13 i ptrund n locaurile manonului. Astfel, culisnd pe dantura 11, inelul 1 cupleaz (cu dantura sa interioar 10) dantura 5 a roii 7. S-a cuplat, astfel o treapt de vitez. Printr-o operaie similar se cupleaz o alt treapt de vitez dac inelul 1 este deplasat spre stnga.

Figura 3. Schema cuplrii unei trepte de vitez, prin roi dinate angrenate permanent i muf de cuplare cu sincronizare fr blocareDezavantajul soluiei const n aceea c, la manevrarea brutal a manetei, dinii cuplajului pot ajunge n angrenare fr ca sincronizarea prin contactul suprafeelor conice s fie realizat i deci, schimbarea vitezelor se face cu zgomot.

Sincronizatoarele cu blocare realizeaz ntotdeauna cuplarea fr zgomot ntruct cuplarea nu poate ncepe dect dup realizarea sincronizrii, indiferent de fora dezvoltat la manet.

n figura 4. este reprezentat sincronizatorul cu bol de blocare. Pentru a schimba o treapt de vitez, se va deplasa, spre stnga, mufa 4, solidarizat la rotaie cu arborele 8, prin caneluri (figura 4.a.). n momentul cnd mufa trece prin seciunea micorat a bolului (format din doi semicilindri 10 i arcurile lamelare 11), acesta fixeaz elastic de mufa 4 ansamblul format din bolurile de blocare 5 i discurile conice de friciune 3 i 6, care se deplaseaz mpreun cu mufa 4. Cnd discul 3 vine n contact cu suprafaa de frecare a discului 2, sub aciunea forei axiale se produce un moment de frecare ce frneaz discul i elementele legate de el. Datorit legturii elastice dintre mufa 4 i ansamblul discurilor 3 i 6, sub aciunea momentului de frecare, se produce o deplasare tangenial relativ ntre bolul 5 i mufa 4, avnd drept consecin descentrarea bolului 5 n alezajul din mufa 4 (figura 4.b.). n acest fel, deplasarea mai departe a mufei este oprit de umrul bolului 5. Blocarea dureaz pn n momentul egalizrii turaiilor, cnd bolul poate reveni n poziia sa normal, fiind acionat de arcurile 11. Sub aciunea forei axiale F, cei doi semicilindri 10 se apropie, comprimnd arcurile lamelare (figura 4.c.), i mufa 4 se deplaseaz spre stnga, angrennd roata dinat 1.

b. Scheme de organizare ale mecanismului reductorSchema de organizare a unui mecanism reductor depinde de destinaia automobilului i de cerinele de exploatare ale acestuia.

Se deosebesc mecanisme reductor cu 3, 4, 5 sau mai multe trepte de vitez, avnd roile deplasabile sau n angrenare permanent.

Figura 4. Schema cuplrii unei trepte de vitez , prin roi dinate angrenate permanent i muf de cuplare cu sincronizator cu blocare:

1 i 7- roi dinate angrenate permanent; 2- disc solidar cu roata dinat 1; 3 i 6- discuri de friciune; 4- muf; 5- bol de blocare; 8- arbore; 9- manon; 10- semicilindrii; 11- arcuri lamelare; 12- disc solidar cu roata 7.

Figura 5. Schema de organizare a unui mecanism reductor pentru o cutie de viteze cu patru trepte de mers nainte i una de mers napoin figura 5. este reprezentat schema de organizare a unui mecanism reductor pentru o cutie de viteze cu patru trepte de mers nainte i o treapt de mers napoi (priza direct corespunde treptei a IV-a), pentru toate treptele, roile dinate sunt deplasabile, montarea lor fiind fcut prin caneluri, pe arborele secundar S (roile 3, 5, 7). Pe arborele intermediar I, roile 2, 4, 6 i 8 sunt fixate prin pan. Roata 1 de pe arborele primar P este, de asemenea, fixat prin pan. Pe arborele de mers napoi MI, roile 9 i 10 sunt deplasabile pe caneluri.

Funcionarea mecanismului reductor este dat n tabelul 1, semnul x indicnd roile n angrenare pentru obinerea treptei respective. Poziia neutr a manetei schimbtorului de vitez corespunde punctului mort (PM). Rezult c, pentru a realiza treapta I de vitez, se va deplasa roata 7, de pe arborele secundar S, pn intr n angrenare cu roata 8 de pe arborele intermediar I.Tabelul 1. Funcionarea mecanismului reductor, cu patru trepteTreapta de vitezRoi

12345678910d

PM

I

II

III

IV

MIX

X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X XXX

XX

XXXX

Astfel, micarea de la arborele primar P (care este i arborele ambreiajului) se transmite prin roile 1 i 2, angrenate permanent, la arborele intermediar I i de aici prin roile 9 i 7 la arborele secundar S, care transmite micarea mai departe, prin transmisia cardanic, la roile motoare ale automobilului. Procednd similar, se realizeaz celelalte trepte de vitez (tabelul 1). Priza direct se obine deplasnd roata 3 de pe arborele intermediar pn cnd dantura ei lateral se cupleaz cu o dantur similar a roii 1 (cuplajul d). Astfel micarea se transmite direct de la arborele primar la arborele secundar.

Treapta de mers napoi (MI) se obine prin intercalarea unor roi dinate (9 i 10) ntre roile 7 i 8 ale treptei I. Deci, arborele de mers napoi, se va gsi ntre arbori secundar i intermediar. Deplasnd grupul de roi 9, 10 (figura 5.b.) pe arborele MI, roata 9 va cupla cu roata 8 i roata 10 cu roata 7. Sensul de rotaie al arborelui secundar se va inversa i deci i sensul de mers al automobilului.

Rapoartele de transmitere (is) n treptele de vitez I-IV i MI se determin astfel:

n treapta I:unde np este turaia arborelui primar; ns turaia arborelui secundar; Z- numrul de dini ai roilor care se afl n angrenare n treapta 1 (tabelul 1).

n treapta a II-a:

n treapta a III-a:

n treapta a IV-a:

n treapta de mers napoi:

Unele soluii de organizare prevd pe arborele de mers napoi o singur roat dinat (figura 5.c.), dar care are o lime mai mare, n care caz, n relaia (5), se consider Z9=Z10.

Schema de organizare a unui mecanism reductor cu cinci trepte de mers nainte i o treapt de mers napoi (priza direct n treapta a IV-a) este reprezentat n figura 6. Cu excepia treptei I i a celei de mers napoi, celelalte trepte se realizeaz cu mufe de cuplare, roile dinate fiind n angrenare permanent (tabelul 2).

Figura 6. Schema de organizare a unui mecanism reductor pentru o cutie de viteze cu cinci trepte de mers nainte i una de mers napoiRapoartele de transmitere vor fi:

n treapta a V-a, raportul de transmitere este subunitar (deci arborele secundar are o turaie mai mare dect arborele primar).

Treapta de vitezRoi

12345678910111213m

PMXX

IXXXX

IIXXXX

IIIXXXX

IVXXX

VXXXXX

MIXXXXXX

2. Mecanismul de comand, fixare i zvorre a treptelor cutiei de vitezeCu acest mecanism se pot realiza:

comanda cuplrii i decuplrii treptelor;

fixarea treptelor (nepermind decuplarea sau cuplarea dect la intervenia conductorului auto);

zvorrea treptelor (mpiedicnd cuplarea simultan a dou trepte de vitez).

Condiia esenial pe care trebuie s o ndeplineasc acest mecanism, este ca roile dinate s cupleze pe toat lungimea dinilor, pentru evitarea uzurii neuniforme.

a. Mecanismul de comand a treptelor. Comanda treptelor se poate face manual sau cu servocomand. Comanda manual poate fi direct, cu maneta pe capacul cutiei de viteze, sau la distan, cu maneta pe coloana volanului.

n figura 7. este reprezentat mecanismul de comand a treptelor cu maneta pe capacul cutiei de viteze.

Figura 7. Mecanismul de comand a treptelor

de vitez cu maneta pe capacul cutiei de vitezeManeta 1 este prevzut cu nuca sferic S pentru a putea oscila n locaul sferic al capacului 7. Tijele 5 i 6, pe care sunt fixate furcile 4 i respectiv 3, pot culisa n locaurile respective din capac. La rndul lor, furcile sunt prevzute cu locauri n form de U, n care poate ptrunde captul inferior al manetei. Fiecare furc poate comanda succesiv dou trepte. Nuca sferic este apsat n locaul su de arcul 2.

Pentru a cupla o anumit treapt de vitez, este necesar s se deplaseze maneta, n plan transversal (sgeile A-A), astfel nct captul ei s ptrund n locaul furcii de pe tija 5 sau 6 (corespunztoare treptei respective). Apoi, prin deplasarea manetei n plan longitudinal (sgeile B-B), tija culiseaz mpreun cu furca fixat pe ea, care intr n locaul roilor sau mufelor treptei respective, deplasndu-se i realiznd astfel cuplarea treptei de vitez.

n figura 8. este reprezentat mecanismul de comand cu maneta pe coloana volanului.

n suporturile 9 i 16, pe coloana volanului, este montat axul 11, pe al crui capt superior, n suportul 13, se monteaz maneta 14 de schimbare a treptelor de vitez. Bolul 15, nurubat n suportul 16, servete ca reazem manetei 14. La captul inferior al axului 11 este montat tiftul 10, care-l leag cu prghia 7. La rotirea manetei 14, din poziia neutr, n sensul acelor de ceasornic, se cupleaz treapta a III-a de vitez, iar n sens contrar, treapta a II-a. Pentru cuplarea treptei I i de mers napoi, maneta 14 se ridic i, ca urmare, axul 11 se deplaseaz n sus, comprimnd arcul 12, iar tiftul 10 leag prghia S cu axul 11. n aceast poziie, la rotirea manetei 14 n sensul acelor de ceasornic se cupleaz treapta I, iar la rotirea n sens contrar se realizeaz mersul napoi.

Figura 8. Mecanismul de comand a treptelor de vitez cu maneta pe coloana volanului

De la prghiile 7 i 9, micarea se transmite prin tijele 4 i 5 la prghiile 2 i 3, fixate pe nite fusuri, n capacul lateral 1 al cutiei de viteze. Pe capetele interioare ale fusurilor sunt fixate prghiile cu sectoarele 20, precum i furcile 6 de schimbare a vitezelor. Furca din fa ptrunde n gulerul mufei de sincronizare, iar cea din spate n gulerul roii dinate pentru treapta I i cea de mers napoi. ntre sectoare este montat dispozitivul de fixare, compus din pistonul plonjor 17 cu dou bile 19 i arcul 18.

b. Mecanismul de fixare a treptelor de vitez. Pentru fixarea treptelor (figura 9.), fiecare tij culisant 3 are pe partea superioar trei locauri semisferice n care poate intra bila 1, apsat de arcul 2. Locaurile extreme corespund celor dou trepte pe care le realizeaz furca fixat pe tija respectiv, iar cel din mijloc corespunde poziiei neutre. Distanele dintre aceste locauri trebuie astfel alese, nct s asigure angrenarea roilor pe toat lungimea dinilor. Tensiunea arcului trebuie s nu permit deplasarea de la sine a tijei culisante respective (datorit vibraiilor sau forelor axiale produse la angrenarea roilor), ci numai datorit efortului depus de conductorul auto.

Figura 9. Mecanismul de fixare a treptelor de vitez

c. Mecanismul de zvorre a treptelor. Zvorrea treptelor de vitez (figura 10.)se obine prin practicarea unui loca n fiecare tij 2, astfel nct bolul (zvorul) 1 s mpiedice cuplarea simultan a dou trepte. Unele scheme de organizare prevd n locul bolului 1 cte dou bile.

Figura 10. Mecanismul de zvorre a treptelor de vitez

Schema de funcionare a mecanismului de zvorre (blocare) a treptelor unei cutii de viteze cu patru trepte este prezentat n figura 11. Tijele culisante extreme 1 i 5 au practicate, n plan orizontal, pe partea interioar cte un loca semisferic, iar tija central are dou asemenea locauri pe pri diametral opuse. n dreptul locaurilor, tija central are un orificiu n care se monteaz tiftul 4. ntre tija central i cele extreme se gsesc cte dou bile (zvoare) 2 i 6.

n poziia neutr, toate locaurile se afl pe aceeai linie, iar ntre bile i locauri exist un mic joc. Acionndu-se asupra tijei centrale 3 (figura 11.a.), ea va determina bilele 2 i 6 s ias din locaurile ei i s intre n locaurile tijelor extreme. Astfel, acestea se vor zvor pn cnd tija central este readus n poziia neutr. Acionndu-se asupra tijei 1 (figura 11.b.), bilele 2 ies din locaul lor i ptrund n locaul tijei centrale 3, unde deplaseaz tiftul 4 n locaul su ctre cealalt parte a tijei 3. Prin aceasta, se acioneaz asupra bilelor 6, care vor fi obligate s intre n locaul tijei 5. Astfel, tijele 3 i 5 vor fi zvorte. Acionndu-se asupra tijei 5, se vor zvor tijele 1 i 3 (figura 11.c.).

Figura 11. Schema de funcionare a mecanismului de zvorre a treptelor de vitez

3. Tipuri constructive de cutii de viteze clasice

a. Cutii de viteze pentru autoturisme. Cutiile de viteze pentru autoturisme se construiesc, n general, cu trei, patru sau cinci trepte n funcie de capacitatea cilindric a motorului. La autoturismele cu motoare de cilindree medie i mare, cutiile de viteze sunt prevzute cu trei trepte, deoarece, dispunnd de o mare rezerv de putere, nu necesit schimbri dese ale treptelor. Spre deosebire de acestea, autoturismele echipate cu motoare de mic litraj au cutii de viteze cu patru (mai rar cu cinci Oltcit-Axel) trepte.

La autoturismele organizate dup soluiile totul n fa sau totul n spate, ntruct nu se poate realiza coaxialitatea arborilor primari i secundari, treapta de priz direct lipsete. n acest caz, mecanismul reductor al cutiei de viteze este prevzut cu arborele primar, cuplat cu arborele ambreiajului printr-un manon i, arborele secundar montat sub arborele primar. Arborele secundar este i arborele transmisiei principale, fiind prevzut cu pinionul de atac pe captul de ieire din mecanismul reductor al cutiei de viteze.

n figura 12. este prezentat grupul cutiei de viteze punte motoare de la autoturismul DACIA 1300.

Figura 12. Grupul de viteze punte motoare al autoturismului DACIA 1300:

a- seciune longitudinal; b- schema cinematic; 1,3,5 i 7- roile treptelor de mers nainte, fixate pe arborele primar; 2,4,6 i 8- roile de mers nainte de pe arborele secundar S; 9, 10 i 17- roile treptei de mers napoi; 11- manon; 12- muf de cuplare cu sincronizator pentru treptele a III-a i a IV-a; 13- diferenial; 14- muf de cuplare cu sincronizator pentru treptele I i a II-a; 15- arborele ambreiajului; 16- pinion de atac; MI- arbore de mers napoi.

Cutia de viteze este prevzut cu patru trepte de mers nainte, sincronizate, cu roi dinate angrenate permanent, avnd dantur nclinat, i o treapt de mers napoi, cu roat dinat deplasabil, avnd dantura dreapt. Arborele primar P primete micarea de la arborele 15 al ambreiajului prin manonul de legtur 11. Roile dinate de pe arborele primar sunt solidarizate la rotaie cu arborele, iar cele de pe arborele secundar S sunt montate liber, solidarizarea lor cu arborele, n timpul schimbrii treptelor, fcndu-se cu ajutorul mufelor de cuplare cu sincronizator 12 i 14.

n figura 13. este reprezentat cutia de viteze de la autoturismul OLTCIT. Este constituit dintr-un mecanism reductor cu patru trepte de vitez sincronizate pentru mersul nainte i una pentru mersul napoi; priza direct lipsete, autoturismul fiind organizat dup soluia totul n fa.

n carterul cutiei de viteze se afl montat i grupul transmisie principal-diferenial.

Figura 13. Cutia de viteze a autoturismului OLTCIT:1- carter ambreiaj; 2- arbore ambreiaj; 3- semicarter cutie de viteze; 4- bile mecanism fixare; 5- arc elicoidal mecanism de fixare; 6- articulaie sferic manet; 7- levier selectare viteze; 8- tij culisant; 9- furc de schimbare viteze; 10- arbore primar; 11- rulment cu bile; 12- roat dinat viteza a IV-a; 13- muf de cuplare cu sincronizator cu presiune constant, vitezele III-IV; 14- roat dinat viteza a III-a; 15- roat dinat viteza a II-a; 16- muf de cuplare cu sincronizator, vitezele I-II; 17- coroan dinat mers napoi; 18- roat dinat viteza I; 19- rulment cu rol; 20- pinionul de atac al transmisiei principale, fixat pe arborele secundar 21.

Mecanismul reductor al cutiei de viteze este format din arborele primar 10 care primete micarea de la arborele de comand 2 (arborele ambreiajului), i care este solidarizat la rotaie cu cinci roi dinate corespunztoare treptelor de vitez. Arborele secundar 21, solidar cu pinionul de ac al transmisiei principale, are montate liber roile 12, 14, 15 i 18, corespunztoare treptelor I-IV i mufele de cuplare cu sincronizator 13 i 16, cea de a dou servind ca roat pentru mersul napoi (17).

La partea superioar a mecanismului reductor este amplasat mecanismul de comand, format din manet i tije culisante (axe) pe care sunt fixate furcile de schimbare a treptelor de vitez.

b. Cutii de viteze pentru autocamioane i autobuze. Autocamioanele i autobuzele sunt echipate cu cutii de viteze prevzute cu patru, cinci sau mai multe trepte de vitez.

n figura 14. este reprezentat construcia cutiei de viteze a autocamionului SR-131, care se caracterizeaz prin patru trepte de mers nainte i una de mers napoi. Treptele II, III, IV, sunt sincronizate. Mecanismul de comand, fixare i zvorre este montat n capacul lateral al cutiei de viteze (figura 15.)

Figura 14. Cutia de viteze a autocamionului SR-131:1- arbore primar; 2, 3 i 15- rulmeni cu bile; arbore intermediar; 5, 7, 8 i 11- roile dinate pentru trepte de mers nainte, de pe arborele intermediar; 6- roat dinat pentru mersul napoi; 9- blocul roilor dinate de pe arborele de mers napoi; 10- carterul cutiei de viteze; 12- rulment cu role; 13- flana arborelui secundar; 14- tamburul frnei centrale; 17- muf cu cuplare cu sincronizator pentru treapta a II-a; 20- arbore secundar; 21- muf cu cuplare cu sincronizator pentru treptele a III-a i a IV-a; 22- roat dinat a arborelui primar; 23- rulment cu role-arc.

Figura 15. Mecanismul de comand, fixare i zvorre a treptelor cutiei de viteze a autocamionului SR-131:

1- manet de schimbare a vitezelor; 2- arcul mecanismului de fixare; 3- bila mecanismului de fixare; 4- furc de cuplare pentru treptele I i a II-a; 5- tij culisant pentru treptele I i a II-a; 6- tift; 7- furc de cuplare pentru treptele a III-a i a IV-a; 8- tij culisant pentru treptele a III-a i a IV-a; 9- bila mecanismului de zvorre; 10- tij culisant pentru mersul napoi; 11- furc de cuplare pentru mersul napoi..

La automobilele ROMAN i DAC se utilizeaz cutii de viteze cu cinci trepte pentru mersul nainte i una pentru mersul napoi, sau cu ase trepte, cu sau fr reductor-distribuitor. Cele cu reductor-distribuitor se folosesc n cazul autocamioanelor de mare tonaj care lucreaz n condiii grele de exploatare.

n figura 16 este reprezentat schema cinematic a cutiei de viteze cu cuplarea fcndu-se cu mufele de cuplare cu sincronizator 18, 19 i 20.

Figura 16. Schema cinematic a unei cutii de viteze cu cinci trepte de mers nainte i una de mers napoi:1- arbore primar; 2- arbore intermediar; 3- arbore secundar; 4- arbore de mers napoi; 5, 7, 9,, 11 i 13- roi dinate pentru treptele de mers nainte, montate pe arborele secundar; 6, 8, 10, 12, i 14- roi dinate pentru treptele de mers nainte, montate pe arborele intermediar; 15, 16 i 17- roi dinate pentru mersul napoi; 18, 19 i 20- mufe de cuplare cu sincronizator

Figura 17 Cutia de viteze cu ase trepte pentru automobile tip ROMAN i DAC

a- seciune longitudinal; b- schema cinematic; 1- arbore primar; 2, 14, 16, i 29- rulmeni; 3- roata dinat de pe arborele primar; 4- capacul cutiei de viteze; 5- tij; 6, 8, 9, 11 i 13- roile dinate de pe arborele secundar; 7, 10 i 12- furcile mecanismului de comand a treptelor; 15- arbore secundar; 17- roata dinat de pe arborele de mers napoi; 18, 20, 21, 24, 25, i 27- roile dinate de pe arborele intermediar; 19, 23 i 26- mufe de cuplare cu sincronizator pentru treptele I i a II-a, a III-a i a IV-a, respectiv a V-a i a VI-a; 22- arbore intermediar; 28- carter; 30- arbore de mers napoi; 31- muf de cuplare cu sincronizator pentru mersul napoi; 32- roat dinat pentru mersul napoi montat pe arborele secundar.

n figura 17. este reprezentat construcia i schema cinematic a cutiei de viteze cu ase trepte, iar n figura 18. schema cinematic a cutiei de viteze cu ase trepte cu reductor, care permite dublarea numrului de trepte de vitez.

Caracteristic cutiei de viteze cu cinci i ase trepte, utilizate la automobilele ROMAN, este faptul c roile dinate de pe arborele secundar sunt montate prin intermediul unor rulmeni cu role-ace. Cuplarea tuturor treptelor de vitez se face prin mufe de cuplare cu sincronizator.

Figura 18 Cutia de viteze cu ase trepte, cu reductor-distribuitor, pentru automobile tip ROMAN i DAC: 1, 3, 5, 7, 9 i 17- roi dinate pentru mersul nainte, montate pe arborele secundar; 2, 4, 6, 8, 10 i 12- roi dinate pentru mersul nainte montate pe arborele intermediar; 13, 14, 15 i 16- roi dinate pentru mersul napoi; 17 i 18- roi dinate n angrenare permanent, de la reductorul cutiei de viteze; 19 ,20, i 21- mufe de cuplare pentru treptele I i a II-a, a III-a i a IV-a, i, respectiv, a V-a i a VI-a; 22- muf de cuplare a treptelor I i a II-a ale reductorului; 23- muf de cuplare a treptei de mers napoi; 24- arborele primar al reductorului; 25 arbore intermediar; 26- arbore secundar; 27- arborele de mers napoi; 28- carterul cutiei de viteze; 29- carterul reductorului; 30- arborele intermediar al reductorului; 31- arborele secundar al reductorului.

C. Cutii de viteze planetare

Cutiile de viteze planetare se caracterizeaz prin aceea c unele dintre roile dinate execut n acelai timp o micare de rotaie n raport cu propria lor ax i o micare de revoluie n raport cu axa central a mecanismului. Roile dinate sunt cilindrice i au dinii drepi sau nclinai. Schimbarea treptelor se face cu ajutorul unei frne, al unui ambreiaj sau combinat (cu frn i ambreiaj), roile dinate fiind permanent angrenate.n raport cu cutiile de viteze normale, cele planetare prezint avantajele:

trecerea de la o treapt la alta se face mai uor;

viteza medie a automobilului crete, schimbarea treptelor fcndu-se fr pauze;

funcionare silenioas;

se preteaz la automatizare;

permit obinerea unor rapoarte de transmitere mari, la dimensiuni de gabarit mici.

n acelai timp, ns, cutiile de viteze planetare au construcie complicat care cere precizie mare de execuie, echilibraj perfect, montaj de precizie.

O cutie de viteze planetar este format din mai multe mecanisme planetare simple. Un mecanism planetar simplu (figura19.) se compune din pinionul central sau planetar 4 montat pe arborele conductor 1. El angreneaz un numr variabil (24) de pinioane 5 identice, numite satelii, repartizai n mod egal pe circumferina sa. Pinioanele satelii se rotesc liber pe axele lor, care sunt fixate pe discul 7, numit platou portsatelit, solidarizat la rotaie cu arborele condus 2, coaxial cu arborele conductor 1. Sateliii se pot roti pe circumferina interioar a coroanei 6, solidarizat la rotaie cu arborele 3coaxial cu arborele 1.

Figura 19. Schema constructiv a unui mecanism planetar simplu

Pentru ca un mecanism planetar simplu s poat constitui o transmisie, trebuie ca unul din cei trei arbori s devin arbore conductor, altul arbore condus, iar al treilea s poat fi imobilizat (cu ajutorul unei frne sau al unui ambreiaj).

Mecanismele planetare pot fi cu angrenare interioar i cu angrenare exterioar.

n micarea lor complex, un punct de pe circumferina pinioanelor satelii descrie o curb epicicloid (la angrenarea exterioar) sau hipocicloid (la angrenarea interioar).

n figura 20. este reprezentat schema cinematic a unui mecanism planetar cu angrenare interioar, compus din: arborele conductor 1, arborele condus 2, pinionul planetar P, platoul portsatelii P8, coroana C, ambreiajul A i frna F.

Acest mecanism planetar se poate gsi n una din urmtoarele situaii:

poziia neutr: frna este liber, iar ambreiajul decuplat. Arborele conductor transmite micarea de rotaie prin pinionul planetar la satelii. Acetia se rotesc n jurul axelor lor punnd n micare coroana. Platoul portsatelii este imobilizat datorit rezistenelor la naintare ale automobilului (arborele condus este n legtur cu roile motoare);

treapta de demultiplicare: frna blocat, ambreiajul decuplat. Micarea de la arborele conductor, prin pinionul planetar, oblig sateliii s se roteasc n jurul axelor lor i s ruleze pe coroan, antrennd platoul portsatelii i odat cu el i arborele condus, care va avea o turaie mai mic dect arborele conductor (n2 Mp), iar turaia turbinei este mai mic dect cea a pompei (nt>np). Din turbin, lichidul trece printre paletele fixe ale reactorului, n scopul schimbrii direciei sale (paletele reactorului sunt invers orientate dect cele ale turbinei i pompei), aa nct la ieirea dintre paletele acestuia, lichidul are din nou aceeai direcie i aceeai vitez (neglijnd pierderile prin turbionare), cu cea de intrare n pomp. Schimbarea direciei lichidului n reactorul fix determin asupra paletelor acestuia, un moment de reacie, care este preluat de carterul hidrotransformatorului. Deci, reactorul este folosit pentru a transforma valoarea momentului receptor. Momentul de reacie provine din diferena dintre momentul receptor al turbinei i momentul motor al pompei, adic:

Mr=Mt-MpMomentul receptor variaz cu turaia turbinei, n funcie de rezistenele la naintare pe care le ntmpin automobilul.

n figura 23.b. este reprezentat caracteristica hidrotransformatorului monofazat, obinut prin variaia momentului receptor, deci i a turaiei arborelui condus i pstrnd constant momentul la pomp, deci i turaia pompei. Caracteristica hidrotransformatorului este reprezentat prin urmtorii parametri:

- coeficientul de transformare, i'h :

inversul raportului de transmitere cinematic i:

- randamentul hidrotransformatorului h:

La demaraj turaia turbinei este nul iar momentul la turbin este maxim (din cauza pierderilor prin frecare i turbionare valoarea sa este numai de 2,55 ori mai mare dect cea a momentului motor). Crescnd turaia turbinei, momentul receptor se micoreaz i odat cu el i coeficientul de transformare.

La turaia maxim a pompei, turaia turbinei este i ea maxim, pierderile prin turbionare sunt, practic, nule, iar randamentul hidrotransformatorului este maxim. n acest moment, se poate considera:

MtMp i Situaie n care hidrotransformatorul lucreaz ca un hidroambreiaj. Acest punct de funcionare al cutiei de viteze hidrodinamice se numete punct de ambreiaj, n care momentul de reacie exercitat pe reactor este nul (Mt=0), reactorul putnd fi decuplat de carterul fix. De aceea, pentru mbuntirea randamentului hidrotransformatorului, reactorul se monteaz pe un dispozitiv tip roat liber (cuplaj unisens), n care caz hidrotransformatorul se numete complex monofazat. Dispozitivul tip roat liber se blocheaz n sensul efecturii reaciei, dar ncepe s se roteasc liber, n acelai sens cu pompa i turbina, atunci cnd MtMp. Din acest moment, hidrotransformatorul funcioneaz ca un ambreiaj hidraulic, iar randamentul su h devine egal cu randamentul ambreiajului a, la un consum economic de combustibil n condiii de funcionare normal a automobilului.

Valoarea maxim a randamentului unei cutii de viteze hidrodinamice moderne, n regim de hodrotransformator, este 0,850,90, iar n regim de hidroambreiaj 0,970,98.

E. Materiale utilizate n construcia cutiei de viteze

Roile se execut din oeluri aliate. Dup prelucrare, ele sunt supuse unui tratament termochimic (cementare sau cianurare), precum i unui tratament termic corespunztor. Sunt recomandate oeluri: 15 CO 8, 18 MC 10, 21 MoMC, 13 CN 3 OX pentru roile care se cementeaz, respectiv oelurile cu Cr-Ni-Mo pentru cele care se cianureaz.

Arborii cutiei de viteze sunt realizai tot din oeluri aliate pentru cementare, dac sunt executai dintr-o bucat cu roile dinate, sau din oeluri aliate de mbuntire de tipul 41 MoC 11 X; 40 C 10 etc.

Carterul cutiei de viteze se realizeaz din font cenuie, de rezisten medie. n unele soluii constructive, pentru reduccrea greutii, carterele se fac din aliaje de aluminiu (Dacia, Oltcit).F. ntreinerea i repararea cutiei de viteze1. ntreinerea cutiei de vitezentreinerea cutiei de viteze const n urmtoarele: controlul fixrii cutiei de viteze de carterul ambreiajului sau al fixrii pe cadru: verificarea strngerii piulielor; verificarea etaneitii carterului prin observarea locurilor pe unde au loc pierderi; controlul zgomotelor (cu stetoscopul); controlul mecanismului de comand, fixare i zvorre; reglarea mecanismului de comand; gresarea articulaiilor mecanismului de comand; controlul i completarea nivelului uleiului; schimbarea uleiului din carter; reglarea periodic a lungimii tijelor intermediare n cadrul comenzii la distan.

Ungerea se face cu ulei special pentru transmisie.

n cazul cutiei de viteze a automobilului Oltcit, uleiul de transmisie stabilit de constructor este 80 185 W i se schimb la fiecare 15 000 km parcuri.

Periodic, se controleaz nivelul uleiului n carter, care trebuie s fie la nivelul orificiilor de alimentare.2. Defecte n exploatare i nlturarea lorDefectele n exploatare se pot manifesta astfel: blocarea cutiei de viteze: rmnerea ntr-o anumit treapt fr posibilitatea de a mai cupla alta; autocuplarea: schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul complet decuplat; zgomot continuu mai puternic la mersul n plin sarcin a motorului; huruit puternic sau trosnituri (cu intenii de blocare); btaie ritmic; schimbarea greoaie a treptelor.

Blocarea cutiei de viteze se manifest, mai ales, la pornirea din loc sau la mersul napoi, ca urmare a deteriorrii mecanismului de zvorre sau din cauza ruperii danturilor.

Defectarea mecanismului de zvorre a treptelor conduce la cuplarea simultan a dou trepte, rezultnd blocarea cutiei de viteze. Defectul se elimin nlocuindu-se piesele uzate.

Ruperea dinilor pinioanelor, atunci cnd fragmente din dantur se nepenesc ntre dinii pinioanelor n angrenare, poate duce la blocarea cutiei de viteze. Cauzele ruperii dinilor pot fi: solicitri mari date de ambreieri brute, manevrri greite ale manetei mecanismului de comand, oboseala materialului, uzuri avansate. Defectul se nltur numai la atelierul de reparaii, prin nlocuirea roilor cu dini rupi.

Rmnerea ntr-o treapt, fr posibilitatea cuplrii alteia, se poate datora: ruperii manetei de comand, ruperii furcilor de cuplare sau a tijelor culisante, defectrii mecanismului de zvorire.

Ruperea manetei de schimbare a treptelor se poate datora: oboselii materialului, manevrelor brute, vscozitii uleiului din carter. Cnd maneta s-a rupt deasupra articulaiei sferice, pentru a se putea continua drumul pn la atelier, se poate folosi o eav (sau cheie tubular), introdus pe capa-tul manetei, cu care se va face schimbarea treptelor. Dac ruperea s-a produs sub articulaia sferic, trebuie demontat capacul cutiei de viteze i scos captul rupt al manetei (pentru a preveni alte avarii), apoi, cu un levier, se introduce n treapta I sau a II-a, se pune capacul i, debreind, se pornete motorul, continundu-se drumul fr a mai schimba treapta de vitez. Ruperea furcilor de cuplare sau a tijelor culisante are drept cauze oboseala materialului i schimbrile brutale (mai ales cnd uleiul este congelat). Defectul se constat prin aceea c, dei maneta se poate manevra, nu se realizeaz schimbarea treptelor. Bucile rupte din furc pot ptrunde printre dinii roilor, producnd avarii. Pentru a preveni deteriorarea cutiei de viteze se debreiaz i se oprete motorul.

Autodecuplarea cutiei de viteze are drept cauze: defectarea mecanismului de zvorre; uzura accentuat a danturii roilor sau a mufelor; rulmeni cu jocuri foarte mari; jocuri axiale mari ale. roilor pe arborele secundar.

Defectarea mecanismului de zvorre este, produs de slbirea arcurilor, ieirea bilelor din locaurile lor, uzarea tijelor culisante. Acestea determin autodecuplarea cutiei de viteze. Defectul se elimin nlocuindu-se prile uzate ale mecanismului de zvorre.

Uzura excesiv a danturii pinioanelor se datoreaz funcionrii ndelungate i manevrrilor incorecte. Defectul se elimin nlocuindu-se roile uzate peste limit.

Uzura excesiv a rulmenilor conduce la jocuri mari care determin autodecuplarea cutiei de viteze. Cauzele defectului sunt: ungere insuficient, impuriti n ulei, montaj prea strns, centrarea incorect a cutiei de viteze fa de motor etc.

Schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul complet decuplat, se datoreaz uzrii sau deteriorrii mufelor de cuplare cu sincronizator, ceea ce produce zgomot datorit inegalitii la cuplare a turaiilor elementelor respective.

Zgomotul continuu mai puternic la plin sarcin a motorului se datoreaz uzrii sau deteriorrii rulmenilor arborilor, montajului prea strns care determin nclziri locale ale lagrelor, griparea rulmenilor.

Manifestrile - huruit puternic sau trosnituri - sunt date de spargerea corpurilor de rostogolire a rulmenilor.

Btaia ritmic se, datoreaz ruperii danturii roilor dinate. Dac btaia este la fel de puternic n orice treapt, rezult c ruperea danturii s-a produs la roi permanent angrenate; dac btaia apare numai ntr-o treapt anumit nseamn c dinii rupi sunt ai roii libere pe arbore. Continuarea drumului se face cu automobilul remorcat, pn la atelierul de reparaie.BIBLIOGRAFIE

Antonescu Elena,

teflea Alexandru

Instalaii i echipamente auto tehnologia meseriei electromecanic auto, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1992 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

PAGE 20

_1178734575.unknown

_1178737017.unknown

_1178822653.unknown

_1178826397.unknown

_1178826466.unknown

_1178826929.unknown

_1178826356.unknown

_1178737057.unknown

_1178736844.unknown

_1178736906.unknown

_1178736993.unknown

_1178736797.unknown

_1178734532.unknown

_1178734566.unknown

_1178734475.unknown

_1178710240.unknown