PARTEA II.docx

Nume: Nae Ionut AlinGrupa: 8302 B

PARTEA II1. PROIECTAREA AMBREIAJULUI

1.1 Aspecte generale ale ambreajului

1. Rolul ambreiajului pe autovehicul Din punctul de vedere al organelor de masini, ambreiajul este un cuplaj (leaga capetele a doi arbori dispusi unul in prelungirea celuilalt, fara sau cu abateri de la coaxialitate) intermitent (asigura cuplarea si decuplarea arborilor fara demontarea sau remontarea cuplajului) comandat (decuplarea sau cuplarea se fac ca urmare a unei comenzi) normal cuplat (in stare normala este in situatia cuplat). Pe autovehicule se intilneste si sub forma de cuplaj intermitent automat , adica cuplarea sau decuplarea au loc automat in functie, cel mai adesea, de turaria motorului cu ardereinterna. Pe automobil ambreiajul se intilneste in trei variante functionale:

- in transmisie, intercalat intre motor si schimbatorul de viteze, pentru transmiterea momentului motor;

- ca organ de cuplare si decuplare a treptelor de viteza in transmisiile automate;

- cuplaj de siguranta pentru limitarea valorii maxime a momentului de torsiune.

Conditiile impuse abreiajului

Decuplarea ambreiajului trebuie sa fie completa, rapida si sa necesite din partea conducatorului auto eforturi reduse, pentru o cursa la pedala limitata.Daca decuplarea ambreiajului nu este completa au loc urmatoarele fenomene:si schimbarea treptelor de viteza se face cu socuri si zgomote, deoarece rotile dintate sunt sub sarcina partiala, efectul fiind uzura dintilor rotilor dintate sau a cuplajelor din schimbatorul de viteze; Daca schimbatorul este cuplat si motorul functioneaza, ambreiajul patineaza, componentele sale se incalzesc, garniturile de frecare se uzeaza sau shiar se ard.Eforturi reduse pentru actionarea pedalei ambreiajului in conditiile unei curse limitate a acesteia se realizeaza prin proiectarea corespunzatoare a sistemului de actionare. Cuplarea ambreiajului trebuie sa fie progresiva si perfecta (fara patinare in timpul rularii).Daca cuplarea ambreajului se face brusc apar smucituri indeosebi la pornirea de pe loc a automobilului, dar si dupa schimbarea treptelor de viteza, care conduc la accentuarea uzurii automobilului si la reducerea confortului. Patinarea ambreiajului conduce la efectele prezentate mai sus.Ambreiajul trebuie sa transmita momentul motor maxim chiar si in cazul cind garniturile de frecare sunt uzate la limita admisibila.

56


Ambreiajul trebuie sa aiba siguranta ridicata in functionare, rezistenta la uzura si o durata de serviciu cat mai mare.Se poate afirma ca ambreiajul este cel mai solicitat organ al transmisiei automobilului (parcurgerea in trafic urban aglomerat a unei distante de 10 km implica actionarea pedalei ambreiajului de zeci de ori). Pentru automobilele moderne obisnuite fiabilitatea ambreiajului trebuie sa fie 6 aceeasi cu a scuimbatorului de viteze de exemplu, adica sa functioneze fara reparatii (numai executarea operatiilor de intretinere prescrise) pe toata durata de viata normala a automobilului.

Alte conditii generale impuse ambreajului sunt:- moment de inertie si masa proprie cat mai reduse;

- dimensiuni de gabarit limitate (diametrul exterior maxim al garniturilor de frecare este limitat la 430 mm);

- parametrii de baza sa varieze cat mai putin in timpul exploatarii si sa fie prevazut cu dispozitive pentru reglare;

- sa fie echilibrat dinamic;

- sa fie usor de intretinut sau daca e posibil sa nu necesite operatii de intretinere;

- sa aiba o constructie simpla si un pret de cost cit mai scazut.

2. Compunerea ambreiajului

Ambreiajul este compus din urmatoarele parti principale:

A. Partea conducatoare – este acea parte a ambreiajului care este montata pe volantul motorului. Ea poate fi identificata ca fiind acea parte a ambreiajului care se roteste cind motorul este in functiune, ambreiajul este decuplat, iar automobilul sta pe loc si cuprinde urmatoarele componente principale: - carcasa interioara a ambreiajului; - placa sau discul de presiune; - arcul (arcurile de presiune). B. Partea condusa – este acea parte a ambreiajului care este in legatura cinematica directa cu arborele de intrare (primar) al schimbatorului de viteza. Ea poate fi identificata ca fiind acea parte a ambreiajului care nu se roteste cind motorul e in functiune, ambreiajul e decuplat, iar automobilul sta pe loc si cuprinde urmatoarele componente: - discul sau discurile conduse ale ambreiajului; - arborele ambreiajului. C. Sistemul de actionare sau de comanda al ambreiajului are in componenta doua parti:

57


a) sistemul interior de actionare cuprinde pisele si subasamblele care realizeaza comanda ambreiajului si sunt situate in interiorul carterului. In varianta cea mai completa el cuprinde urmatoarele: - parghiile de debreiere; - inelul de debreiere; - mansonul de debreiere cu rulmentul de presiune si suportul - furca ambreiajului. b) sistemul exterior de actionare cuprinde toate piesele si subansamblele montate intre pedala ambreiajului si capatul furcii ambreiajului. El are mai multe variante constructive si constituie un criteriu de clasificare a ambreiajelor asa cum se va vedea in continuare.

3. Clasificarea ambreiajelor

Clasificarea ambreiajelor se face dupa urmatoarele criterii:

A. Dupa modul de transmitere a momentului ambreiajele sunt:a) ambreiaje simple care pot fi: -mecanice-transmit momentul prin intermediul lucrului mecanic de frecare dintre suprafetele de contact aflate sub actiunea unor forte normale de apasare; -hidraulice-transmit momentul prin intermediul energiei cinetice a unui lichid de lucru; -electromagnetice-transmit momentul prin intermediul energiei cimpului electromagnetic generat de un electromagnet alimentat de la sursa de curent a automobilului;b) ambreiaje combinate care constau din alaturarea a doua ambreiaje simple.

B. Dupa modul de actionare ambreiajele sunt: -ambreiaje neautomate comandate de forta musculara a conducatorului auto prin actionare mecanica sau hidraulica; -ambreiaje neautomate cu servomecanism de tip hidraulic,pneumatic,electric sau combinat care reduce efortul depus de conducatorul auto pentru actionarea pedalei ambreiajului; -ambreiaje automate actionate hidraulic, pneumatic, electric sau combinat in functie de pozitia pedalei de acceleratie, turatia si sarcina motorului sau de pozitia manetei schimbatorului de viteze, fara interventia conducatorului auto.

Ambreiajelor mecanice se clasifica astfel: 1. Dupa forma suprafetelor de frecare sunt ambreiaje cu: - suprafete de frecare plane; - suprafete de frecare cilindrice; - suprafete de frecare conice. 2. Dupa numarul discurilor conduse sunt ambreiaje: - monodisc; - bidisc; - multidisc. 3. Dupa modul de realizare a fortei de apasare ambreiajele sunt: - cu arcuri elicoidale periferice;

58


- cu arc central diafragma cu sau fara taieturi pe generatoare; - cu arc central elicoidal conic sau cilindric; - semicentrifugale – realizeaza forta de apasare mixt, atat cu arcuri periferice cat si sub actiunea fortei centrifuge a unor contragreutati; - centrifugale – realizeaza forta de apasare numai prin forta centrifuga a unor contragreutati; - electromagnetice – forta de apasare a discurilor este forta electromagnetica.

Observatii: a) Ambreiajele centrifugale sunt actionate automat in functie de turatia motorului prin insasi principiul lor de functionare. b) Ambreiajele mecanice electromagnetice se preteaza cel mai usor adaptarii unui sistem automat de actionare. 4. Dupa mediul in care lucreaza ambreiajele sunt: - uscate – lucreaza in atmosfera protejate de carterul construit neetans; - umede – lucreaza in baie de ulei carterul fiind construit etans.

59


1.2 Ambreiajul centrifugal

Figura 1.1 a) Constructia; b) caracteristica ambreiajului centrifugal[2]

Ambreiajele centrifugale folosesc pentru cuplare si decuplare forta centrifuga, iar pentru obtinerea fortei de apasare dintre suprafetele de frecare utilizeaza arcurile periferice. Forta centrifuga se utilizeaza mai rar pentru crearea fortei de apasare dintre suprafetele de frecare.

In figura 1.1a se prezinta constructia unui ambreiaj centrifugal. Pe volantul motorului este fixat discul 8, prin intermediul caruia este solidar la rotatie cu volantul si discul de presiune 3. Contra-greutatile 1 au puncte de articulatii fixe pe discul 8, fiind in legatura si cu discul reactiv 7, care la randul sau este solidar cu discul de presiune.

In cazul in care motorul nu functioneaza, arcurile 2 sprijinindu-se in discul 8 indepartandu-se de volant discul reactiv 7 si odata cu el si discul de presiune 3, mentinand ambreiajul in pozitia decuplata.

60


Cand turatia motorului atinge o anumita valoaren0 , contragreutatile incep sa se roteasca, in raport cu punctul de articulatie din discul 8, deplasand spre stanga discul reactiv 7 si comprimand arcurile 2. In acelasi timp arcurile de presiune 9, montate intre discul reactiv 7 si discul de presiune 3, produc cuplarea ambreiajului. Cu cat turatia motorului este mai ridicata cu atat contragreutatile se departeaza mai mult de axa ambreiajului si apropie discul reactiv 7 de discul de presiune 3 marind comprimarea atat a arcurilor 2 cat si a arcurilor 9. Cu cat arcurile 9 sunt mai comprimate (discul 7 este apropiat mai mult de discul de presiune 3), forta de apasare asupra

discului de presiune creste si momentul de frecare al ambreiajuluiM a creste si el. Pentru limitarea momentului de frecare al ambreiajului contragreutatile au niste opritori in volant.

Turatianc la care contragreutatile se sprijina in volant corespunde sfarsitului cuplarii ambreiajului. In figura 7.1b se prezinta caracteristica de functionare a ambreiajului centrifugal.

Cand turatia motorului scade sub valoarean0 , discul reactiv 7 este deplasat din nou spre dreapta, de catre arcurile 2, iar ambreiajul se decupleaza. In timpul schimbarii treptelor schimbatorului de viteza,turatia motorului nu scade sub turatia n0 , iar ambreiajul nu se decupleaza. Datorita acestui fapt, decuplarea in aceste cazuri se realizeaza prin furca 5, care actioneaza asupra rulmentului de presiune, iar acesta prin intermediul saibei 4 asupra parghiilor de debreiere 6. Avantajele ambreiajelor centrifugale in raport cu ambreiajele simple sunt: progresivitate foarte ridicata, deci o pornire foarte lina din loc a automobilului; usurarea comenzii deoarece la pornirea din loc a automobilului nu mai este necesar sa se actioneze pedala ambreiajului; prin decuplarea automata a ambreiajului la turatii mai mari decat turatia corespunzatoare mersului in gol a motorului se preintampina oprirea motorului. In afara acestor avantaje ambreiaje centrifugale prezinta si urmatoarele dezavantaje: posibilitatea patinarii ambreiajului la o turatie scazuta si la o sarcina mare a motorului; nu permit utilizarea franei de motor la viteze reduse ale automoobilului; nu permit pornirea motorului prin impingerea automobilului. Pentru a inlatura ultimele doua dezavantaje sunt necesare niste dispozitive suplimentare care complica constructia ambreiajului. Ambreiajele centrifugale se utilizeaza aproape numai la transmisiile automate.

1.3 Ambreiajul monodisc cu arc central

La acest tip de ambreiaj, rolul arcurilor de presiune este indeplinit de un arc central sub forma de diafragma, format dintr-un disc de otel subtire si prevazut cu taieturi radiale (figura 7.2 a). Arcul diafragma are forma tronconica si indeplineste atat rolul arcurilor periferice cat si al parghiilor de debreiere. In stare libera arcul de tip diafragma este prezentat in figura 6.2 a. Cand ambreiajul este cuplat (figura 7.2 b), arcul 4 este deformat in raport cu inelul exterior 3 si apasa cu partea sa exterioara pe discul de presiune 1. La decuplare, arcul find actionat de catre rulmentul de presiune 5 (figura 7.2 c) se deformeaza in raport cu inelul interior 2 si partea sa

61


exterioara se deplaseaza spre dreapta impreuna cu discul 1(prin intermediul elementului de legatura 6).

Figura 1.2 Functionarea arcului tip diafragma[2]

Datorita montajului si constructiei speciale arcul tip diafragma prezinta o caracteristica nelineara. In figura 7.3 dreapta 1 reprezinta caracteristica unui arc elicoidal, iar curba 2 caracteristica arcului tip diafragma. Punctul a corespunde pozitiei cuplate a ambreiajului, iar punctele b si b’ corespund pozitiei decuplate. Din analiza celor doua caracteristici rezulta urmatoarele: - actionarea ambreajului cu arc tip diafragma este mai usoara deoarece forta necesara pentru mentinerea ambreajului in pozitia decuplat este mai redusa la acest tip de arc; - forta F cu care arcul tip diafragma actioneaza asupra discului de presiune se mentine

aproximativ constanta si la uzura admisa Δu pentru garniturile de frecare. Rezulta prin aceasta ca ambreiajul nu are tendinta de patinare la uzura garniturilor deoarece momentul de frecare se mentine aproximativ constant pe toata durata de functionare a ambreiajului.

62


Figura 1.3 Caracteristicile arcurilor de presiune ale ambreiajelor[2]

63


In figura 1.4 se prezinta constructia unui ambreiaj monodisc cu arc central tip diafragma cu actionare mecanica.

Figura 1.4 Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragma[2]

64


1.4 Ambreiajul bidisc

Momentul care poate fi transmis de un ambreiaj depinde de dimensiunile si numarul suprafetelor de frecare, forta de apasare a arcurilor de presiune si de coeficientul de frecare. Trebuie subliniat insa ca dimensiunile garniturilor de frecare sunt limitate de dimensiunile volantului motorului, iar coeficientul de frecare a materialelor existente este si el limitat. In ceea ce priveste forta de apasare a arcurilor de presiune, ea nu poate depasi o anumita valoare, caci odata cu cresterea ei se maresc dimensiunile arcurilor, iar presiunea specifica dintre discuri poate depasi limita admisibila, actionarea ambreiajului se face mai greoi, iar dimensiunile ambraiajului se maresc. Din motivele aratate, atunci cand este nevoie ca ambreiajul sa transmita un moment mare (peste 80 daNm) se recurge la marirea numarului de suprafete de frecare, prin folosirea unor ambreiaje cu mai multe discuri. Dintre acestea cele mai utilizate sunt ambreiajele bidisc.Greutatea ambreiajului bidisc este de aproximativ 0,7% din greutatea automobilului.

65


In figura 7.5 este prezentata constructia unui ambreiaj bidisc cu arcuri periferice.

Figura 1.5 Ambreiajul bidisc cu arcuri periferice[2]

In volantul 5 se gasesc montate sase prezoane 11, prin presare si asigurate prin piulite pe care se fixeaza si carcasa ambreiajului 10. Ambreiajul este prevazut cu doua discuri de presiune 3 si 4, care la periferie au sase gauri, in care intra cele sase prezoane; acestea vor solidariza la rotatie discurile cu volantul motorului, dand totodata posibilitatea unei deplasari axiale a lor. Pe arborele canelat al ambreiajului se gasesc doua discuri conduse 1 si 2. Forta de apasare este data de 12 arcuri elicoidale 9, montate intre carcasa si discul de presiune 3. In timpul functionarii ambreiajului, discurile de presiune se incalzesc si pentru a feri arcurile 9 de o incalzire excesiva, care ar putea avea loc la o patinare de lunga durata si care le-ar schimba caracteristicile, se monteaza sub fiecare arc cate o garnitura termoizolanta 8. Decuplarea ambreiajului se realizeaza prin deplasarea spre dreapta a discului de presiune 3 cu ajutorul parghiilor de debreiere 15, prin intermediul suruburilor 6, eliberand discul condus 1. In acelasi timp, discul de presiune 4 este departat de discul condus 2, de arcurile 13, montate intre disc si volantul 5.

66


Pentru a limita deplasarea axiala a discului de presiune 4, astfel incat sa nu se produca o apasare a discului condus 1 catre discul discul de presiune 3, intre cele doua discuri de presiune sunt prevazute trei suruburi de sprijin 12, fixate in carcasa 10. Arcul 16 readuce rulmentul de resiune in pozitia initiala dupa eliberarea pedalei ambreiajului. Parghiile de debreie 15 au capetele exterioare fixate de discul de presiune 3, prin intermediul suruburilor 6. Piulita 7 serveste la reglarea jocului dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale parghiilor de debreiere. Carterul ambreiajului este prevazut la partea inferioara cu un orificiu pentru scurgerea uleiului. In acest orificiu se afla introdus cu joc cuiul 14, care in timpul trepidatiilor ce apar la mersul automobilului nu da posibilitatea ca orificiul sa se infunde cu murdarie. In figura 1.6a se prezinta constructia unui ambreiaj bidisc la care forta de apasare dintre suprafetele de frecare este data de un arc central conic.

Figura 1.6 Ambreiajul bidisc cu arcuri central[2]

Pentru decuplarea completa a ambreiajului, discul de presiune interior este departat de arcurile 1, de primul disc condus. Suruburile 2 limiteaza deplasarea axiala a discului de presiune interior pentru ca discul condus interior sa nu fie apasat pe discul de presiune exterior.

67


In figura 7.6b se prezinta contructia unui ambreiaj bidisc la care forta de apasare dintre suprafetele de frecare este data de doua arcuri centrale cilindrice.

1.5 Constructia carcasei ambreiajului

Carcasa ambreiajului este fixata de volantul motorului cu ajutorul unor suruburi, iar centrarea se realizeaza prin intermediul unor stifturi sau printr-un umar. Ea serveste ca reazem pentru arcurile de presiune, pirghiiie de debreiere, elemente de solidarizare ale discului de presiune cu volantul etc.

In partea centrala este prevazuta cu o deschizatura prin care trece arborele ambreiajului cu mansonul de decuplare (fig. 1.7). Pentru asigurarea unei raciri bune a ambreiajului, in carcasa se prevad niste ferestre.

Carcasa ambreiajuiui se executa, in general, din tabla de otel cu continut redus de carbon, prin presare. In unele cazuri, ea poate fi obtinuta prin turnare din otel sau din fonta.

Carterul ambreiajului poate fi executat impreuna cu carterul schimbatorului de viteze sau separat. El se executa, in general, prin turnare din fonta, dintr-o singura bucata sau din doua bucati. Se intilneste si solutia cand numai partea superioara a carterului este turnata din fonta iar cea inferioara se obtine prin stantare din tabla de otel.

Fig. 1.7 Carcasa ambreiajului[2]

68


1.6 Alegerea variantei de ambreiaj ce se va proiecta

Deorece autoturismul proiectat este impus prin tema de proiectare ca facand parte din clasa autocarelor cu o viteza maxima de 125km/h am ales conform analizei modelelor similare ca acesta va fi echipat cu o transmisie manuala. Am ales astfel ca autoturismul proiectat sa fie dotat cu un ambreiaj monodisc care se foloseste in general pentru transmisii manuale. Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragma este folosit in general la autoturisme de capacitate cilindrica mica si mijlocie, iar autoturismul proiectat are capacitate cilindrica medie deci acest tip de ambreiaj se poate folosi in acest caz. Ambreiajul bidisc ar putea fi folosit deoarece poate transmite momente mari de peste 80daNm, iar ambreiajul centrifugal se preteaza mai bine pentru o transmisie automata.Avantaje:- actionarea ambreajului cu arc tip diafragma este mai usoara deoarece forta necesara pentru mentinerea ambreajului in pozitia decuplat este mai redusa la acest tip de arc; - forta F cu care arcul tip diafragma actioneaza asupra discului de presiune se mentine

aproximativ constanta si la uzura admisa Δu pentru garniturile de frecare. Rezulta prin aceasta ca ambreiajul nu are tendinta de patinare la uzura garniturilor deoarece momentul de frecare se mentine aproximativ constant pe toata durata de functionare a ambreiajului.

In final, in urma analizei celor 3 tipuri de ambreiaje, decid ca ambreiajul monodisc este cel mai potrivit pentru autoturismul proiectat.

69


2. CALCULUL DE DIMENSIONARE SI DE VERIFICARE A GARNITURILOR DE FRECARE ALE AMBREIAJULUI

La calculul ambreiajului se urmareste stabilirea dimensiunilor elementelor principale ale acestuia in raport cu valoarea momentului motor si pe baza parametrilor constructivi ai motorului si automobilului. Calculul unui ambreiaj cuprinde in principal: determinarea dimensiunilor garniturilor de frecare, calculul arcurilor de presiune, calculul arborelui, calculul mecanismului de actionare.

2.1 Determinarea momentului de calcul

In timpul functionarii suprafetele de frecare sunt supuse uzurii, pentru ca ambreiajul sa transmita momentul si in cazul uzurii suprafetelor de frecare la dimensionarea discului ambreiaj se adopta un moment mai mare decat momentul maxim al motorului, numit moment de calcul al ambreiajului:

M c=β⋅M max

(2.1)

unde valoarea coeficientului β se alege in functie de tipul, destinatia automobilului si particularitatile ambreiajului.

Daca valoarea coeficientului este mare atunci ambreiajul prezinta avantaje, cum ar fi: nu apare pericolul patinarii in cazul uzurii garniturilor de frecare, se micsoreaza lucrul mecanic de patinare, se mareste durata de functioanre a ambreiajului, dar apar si dezavantaje cum ar fi :se mareste forta la pedala mecanismului de actionare, manevrarea devine mai greoaie, cresc suprasarcinile in transmisie.

Daca se alege un coeficient β prea mic se mareste tendinta de patinare a ambreiajului de unde rezulta cresterea uzurii garniturilor de frecare.

In cazul ambreiajelor simple pentru autovehicule cu capacitate mare de trecere β ia valori intre 1,3..1.75.

Alegem β=1.75

Rezulta M a=1 .75⋅2100=3675 Nm

70


2.2 Presiunea specifică și creșterea temperaturii pieselor ambreiajului

Lucrul mecanic specific de patinare. Durata de funcționare a ambreiajului depinde mai ales de numărul cuplărilor și decuplărilor, deoarece garniturile de fricțiune se uzează intens în timpul patinării. În medie, la un parcurs de 100 km, în condiții de oraș, numărul cuplărilor și decuplărilor ambreiajului este 500-600. Cuplarea ambreiajului este însoțită de efectuarea unui lucru mecanic de patinare, atât în cazul plecării din loc a automobilului, cât și în cazul schimbării treptelor de viteză. La plecarea din loc a automobilului, patinarea ambreiajului este de mai lungă durată și de aceea se consideră drept specific acest regim

Lucrul mecanic de patinare al ambreiajului, la plecarea din loc a automobilului, se determină cu ajutorul relației:

30

2

3

2

7200

2(

30

2

20

2

2

gk

nGG

k

Gnm

ii

rnL a

aa

as

r

unde: - n este turația motorului în momentul pornirii din loc a automobilului; r - raza roții; i0 – raportul de transmitere total ; Ψ – coeficientul rezistenței totale a drumului ; Ga – greutatea totală a automobilului ; k – coeficient de proporționalitate.

Coeficientul de proporționalitate k arată gradul de creștere a momentului de frecare în timpul cuplării ambreiajului. El se adoptă pentru autoturisme k=30÷50 N∙m/s. Turația motorului la pornirea din loc a automobilului se consideră n = 800÷900 rot/min.

Se va adopta coeficientul de proporționalitate k = 45 N∙m/s iar turația motorului 850 rot/min.

Deci lucrul mecanic la frecare este:

L= π⋅850⋅0 . 2382

30⋅5. 872⋅2 . 072⋅(2128⋅2⋅π⋅850

7200+(2128⋅9 .81 )2⋅0. 140

+ 23⋅2058⋅9. 81⋅0. 1⋅√ 2⋅2128⋅9 . 81⋅π⋅850

40⋅9 . 81⋅30)=

= 43706.92 J.

Deoarece lucrul mecanic de patinare L, ca mărime absolută, nu poate caracteriza solicitarea ambreiajului și nici rezistența lui la uzură, în acest scop se utilizează noțiunea de lucru mecanic specific de patinare q, care reprezintă raportul dintre lucru mecanic de patinare L și suprafața de frecare a ambreiajului A:

q= LA

=33706.92302.182

=111.54daN

cm2

Ambreiajul se verifica la incalzire.Verficarea la incalzire a pieselor ambreiajului se face calculand cresterea de temperature ce relatia:

71


pmc

L

unde:

α - coeficient care exprimă partea din lucrul mecanic care se consumă pentru încălzirea piesei

c - căldura specifică a piesei ce se verifică

mp-greutatea piesei care se verifică

mp=α⋅Lc⋅Δt

=0 .5⋅33706 .92500⋅14

=2 . 40 kg

Pentru ambreiajul monodisc coeficientul α =0.5, c=500 J/kg0C

Rezulta :

Δτ=0 .5⋅33706 .92500⋅2. 40

=14 °C

Pentru automobile Δτ=8÷15

° C

2.3 Dimensionarea garniturilor de frecare

Garniturile de frecare sunt componente ale discului condus prin intermediul carora se stabileste, prin forte de frecare, legatura de cuplare a ambreiajului. Momentul capabil al ambreiajului este momentul fortelor de frecare, dat de relatia:

M acap=i⋅F⋅μ⋅Rm=i⋅F⋅μ⋅Re+Ri

2 (2.2)

unde: - i=2*n este numarul suprafetelor de frecare;

- n - numarul discurilor conduse ale ambreiajului;

- Rm raza medie a suprafetei de frecare;

- Re si Ri razele exteriara si interioara ale suprafetelor inelare de frecare;

- μ coeficientul de frecare dintre suprafetele discurilor;

72


- F forta normala de apasare;

Pentru forta normala de apasare,data de relatia (8.2), sub forma F=p0*A, unde A=π⋅(Re

2−Ri2)

este aria unei garnituri de frecare, momentul capabil al ambreiajului este:

M acap=i⋅p0⋅μ⋅π⋅Re+R i

2⋅(Re

2−Ri2)

Ambreiajul se considera corect dimensionat daca momentul capabil dat de relatia (8.1) este egal cu momentul necesar definit, de relatia (8.2), adica:

Ma=Macap

β⋅Mmax=i⋅p0⋅μ⋅π⋅Re+R i

2⋅( Re

2−Ri2 )

rezulta:

Re=3√ 2⋅β⋅M M

μ⋅i⋅π⋅p0⋅(1−c2)⋅(1+c ) (2.3)

Ri=Re*c (2.4)

Unde

c=Ri

Re

=0.53 .. . 0 .75

Referitor la acest raport, care influenteaza uniformitatea de uzura radiala a garniturilor, se fac urmatoarele precizari: valorile spre limita inferioara a coeficientului c arata ca exista o diferenta mare intre razele suprafetelor de frecare, deci o latime mare,ceea ce are drept consecinta u uzura neuniforma a garniturilor de frecare datorita diferentei mari dintre vitezele de alunecare. In scopul utilizarii, mai ales in cazul automobilelor echipate cu motoare rapide, se recomanda folosirea de valori ale coeficientului c spre limta superioara.

Se alege c=0,7 si μ=0,3.

73


Din considerente de uzura a suprafetelor de frecare, presiunea specifica se admite in rumatoarele limite:

p0=1.2...2.5 MPa pentru garniturile metaloceramice.

Alegem p0=1.5 MPa

Rezulta

Re=3√ 2⋅1 . 5⋅400000

0 . 3⋅4⋅π⋅1 . 5⋅(1−0.72) (1+0 .7 )=123. 27mm

Ri=Re*0,7=123.27*0.7=86.28 mm

Rmed=Re+Ri

2=123 .27+86 .28

2=104 . 77mm

2 2e iA R R mm

A=3. 14∗(1252−77 . 52 )=30218 . 2 mm2

Rezulta:

De=246.5 mm

Di=172.56 mm

Constructiv se adoptă următoarele dimensiuni ale arcului:De = 250mm; DI = 150mm;

diametrul exterior al arcului d1=D e=250 mm

diametrul interior d3≅ 0,2∗d1⟹d3=50 mm

numărul de pârghii z=18;

diametrul de aşezare d2≅ 0,7∗d1⟹d2=175 mm

grosimea arcului s = 3.5 mm;Garniturile de frecare sunt piese de uzura ale ambreiajlui, piese care de-a lungul duratei de

utilizare sunt de mami multe ori inlocuite.Posibilitatea de inlocuire trebuie sa ofere interschimbabilitatea limitata prezentata in tabelul 2.1, dupa STAS 7793-83.

Tabelul 2.1 Dimensiunile garniturilor de frecare pentru ambreiaje [mm]

74


De 150 160 180 200 225 250 280 300 305 310 325 350Di 100 110 125 130 150 155 165 175 185 195G 2,5...3,5 3,5 3,5...4,0

De,Di-diametrul exterior,respectiv interior al garniturii; g-grosimea garniturii

2.4 Determinarea momentului de frecare al ambreiajului si a fortei de apasare asupra discului ambreiajului

Momentul de frecare total este dat de expresia:

M a=23⋅π⋅p⋅(Re

3−R i3)

Mentinerea starii cuplate a ambreiajului la limita momentului necesar al ambreiajului proiectat e posibila cand pe suprafata de frecare se dezvolta forta normala:

F=2⋅β⋅MM

i⋅μ⋅(Re+R i )= 2⋅1 .5⋅400

4⋅0 .3⋅(123+86 )=500 daN

p= F

π⋅(Re2−R i

2)=500

π⋅(1232−862)=0 .15

Mpa

M a=23

π⋅0 . 14⋅( 1233−863 )=581 . 05 Nm

Momentul ambreiajului rezultat este apropiat ca valoare cu momentul de calcul (Mc=600 daNm), astfel garniturile de frecare pot fi considerate corect dimesionate.

2.5 Calculul si proiectarea arcului de presiune

Fortele care solicita arcul diafragma in cele doua situatii de rezemare care apar in

timpul functionarii ambreiajlui sunt prezentante in Fig 6.6a, pentru situatia ambreiat, si in 6.6b pentru situatia debreiat. Se considera ca arcul diafragma prezinta doua elemente functionale reunite intr-o singura piesa:partea tronconica plina,care este de fapt un arc disc cu rolul de arc de presiune, si lamelele,care sunt de fapt parghii incastrate in panza arcului disc cu rolul de parghii de debreiere.

75


Configuratia parghiilor a fost aleasa, incat rezemarea arcului disc se face pe circumferintele cu diametrele d1 si d2 ca in cazul clasic de solicitare a arcului disc iar articulatiile pe care oscileaza parghiile se gasesc pe circumferinta cu diametrul d2 respectiv d3.

Modelul constructiv din Fig 2.2 indeplineste in ambreiaj acelasi rol functional

ca si arcul diafragma Acest model poate fi folosit pentrul calculul arcului diafragma utilizand principiul suprapunerii efectelor produse in cele doua elemente componente ale sale: arcul disc si parghiile de debreire.

Fig. 2.1 Caracteristica arcului

Fig. 2.2 Dimensiunile arcului diafragma

76


Fig. 2.3 Schema pentru calculul deformatiilor

Calculul deformatiilor arcului

In figura 2.3 sunt notate:

- F1 , forta cu care arcul apasa pe discul de presiune;

- F2 , forta necesara pentru decuplarea ambreiajului, exercitata de rulmentul de presiune;

- b=De/2, raza cercului dupa care arcul diafragma apasa pe discul de presiune;

- a≈0.7*b, raza pana la care este taiat arcul pe generatoare;

- c≈0.75*b, raza inelului de sprijin al arcului;

- e≈0.2*b, raza cercului prin care va trece arborele ambreiajului.

Rezulta

b=125 => d1=250 mm

a=87.5 => d2=150 mm

c=93.75 =>

e=17.5=> d3=35 mm

Se considera inaltimea totala a arcului Hi=13…25 mm.

Alegem H=15 mm

77


Daca se pune conditia de asemanare a carcateristicii arcului cu alura curbei 2 din figura 8.1 rezulta grosimea arcului h:

h=8.78 mm

Figura 2.4 Fortele care actioneaza asupra ambreajului a) starea ambreiat; b) starea debreiat

Figura 2.5 Modelul constructiv al arcului diafragma

78

h= H2+√2

2


In figura 2.6 s-au trasat diagramele de momente si de forte taietoare din arcul disc si din parghiile momentului constructiv, precum si diagramele de momente si forte taietoare din arcul diafragma obtinute prin suprapunerea efectelor din elementele componente.

Figura 2.6 Diagrama de forte taietoare si momente incovoietoare in arcul disc si parghii

unde:

F - forta de ambreiere;

Q - forta de debreiere;

M1 - moment radial;

M2 - moment de incovoiere;

T1,T2 - forte taietoare;

1,2,3,4 - pozitia reazemelor.

79


Solicitarile maxime care se obtin in arc sunt:

M 1=F2 (d1−d2 )=5000

2⋅(0 .25−0 . 175 )=187 . 5 Nm

- momentul radial din arc

M 2=Q2 (d2−d3)= F

2 (d2−d1) - momentul de incovoiere din parghii

Q=F⋅d1−d2

d2−d3

=5000 .25−0 . 175

0 .175−0 . 035=267 .8daN

Forţa F determină ȋn secţiunile arcului eforturi unitare axiale σt . Deoarece celelalte eforturi ce apar ȋn arc sunt neglijabile ȋn raport cu efortul σt , atunci calculul de rezistenţă se face numai pentru acest efort unitar, folosind relaţia:

σ= 4⋅E⋅f

(1−μ2 ) k1⋅d12 [k2⋅(h− f

2 )+k3⋅s ] (8.5)

E=21*104 MPa reprezinta modulul de elasticitate longitudinal pentru materialul

μ=0.25 este coeficientul lui Poisson

f – deformatia arcului in dreptul diametrului d2 f=h=8.78 mm

s = 3.5 mm grosimea arcului

k1,k2,k3 coeficienti de forma cu valorile:

k 1=1π⋅

(1−d2

d1)2

d1+d2

d1−d2

− 2

lnd1

d2

= 1π⋅

(1−175250 )

2

250+150250−150

−2

ln250150

=0 . 485

80


k 2=6

π⋅lnd1

d2

⋅(d1

d2

−1

lnd1

d2

−1)= 6

π⋅ln250150

⋅(250150

−1

ln250150

−1)=1. 07

k 3=3

π⋅lnd1

d2

⋅( d1

d2

−1)= 3

π⋅ln250150

(250150

−1)=1 .148

σ= 4⋅210000⋅8 . 78

(1−0 . 252)⋅0 . 485⋅2502⋅[1. 07⋅(8 . 78−8 . 78

2 )+1 .148⋅3. 5]≈20 MPa

Pentru calculul deformaţiilor ȋn timpul debreierii se folosesc următoarele relaţii:q=q1+q2

unde:

- q1=f ⋅d2−d3

d1−d2

=8.78 ⋅ 175−50250−175

=14.6 mm

- q2=ψ ⋅Q ⋅(d2−d3)

3

24 ⋅ z ⋅E ⋅ I=

1.315 ⋅267.8 ⋅(175−50)3

24 ⋅18 ⋅21000 ⋅10.2=7.43 mm

unde s-au considerat:- coeficient de formă al lamelei Ψ=1.315;

- numărul de pârghii z;

- momentul de inerţie al secţiunii lamelei I=b ⋅s3

12=10 ∙ 3.53

12=10.2mm4

Atunci deformaţia ȋn timpul debreierii este: q=q1+q2=14.6+7.43=22 mmDeformaţia arcului ȋncărcat cu sarcină uniform distribuită pe circumferinţele de

diametre d1 şi d2 se face după relaţia:

F= 4⋅E⋅s⋅f

(1−μ2 )⋅k1⋅d12 [ (h−f )(h− f

2 )+s2 ]care reprezinta caracteristica de elasticitate a arcului disc in timpul cuplarii.

Pentru trasarea caracteristicii elastice a arcului diafragma se procedeaza astfel:

81


- se verifica cu relatia 8.5, efortul tangential maxim cand discul este aplatizat (f=h) si se compara cu ϭad = 20 MPa. ϭ<20 MPa.

- se calculeaza valorile lui F pentru diferite valori ale sagetii cuprinse intre f=0 si f = 1.7*h = 1.7*8.78 = 14.92 mm.

Tabelul 2.2 Deformatia arcului functie de forta

f[mm] F[daN] f[mm] F[daN]0 0 8 322.332

0.5 111.8525 8.5 283.4881 206.8508 9 243.6525

1.5 285.9863 9.5 203.81712 350.2505 10 164.9731

2.5 400.6347 10.5 128.11193 438.1304 11 94.225

3.5 463.729 11.5 64.30384 478.4219 12 39.33973

4.5 483.2005 12.5 20.32425 479.0564 13 8.248653

5.5 466.9808 13.5 4.1044986 447.9653 14 8.883165

6.5 423.0012 14.5 23.576087 393.08 15 49.17466

7.5 359.1931

82


0 2 4 6 8 10 120

100

200

300

400

500

600

Caracteristica de elasticitate a arcului

F [N]

f[mm]

Fort

a[da

N]

Figura 2.7 Caracteristica de elasticitate a arcului in timpul cuplarii

Tabel 2.3 Marimile caracteristicii elastice a arcului diafragma

f[mm] F[N] Q[N] q1 q2 q0 0 0 0 0 0

0.5 198.7 119.22 0.83 3.309038 4.1390381 344.5 206.7 1.66 5.737108 7.397108

1.5 443.3 265.98 2.49 7.382468 9.8724682 501.1 300.66 3.32 8.345036 11.66504

2.5 523.6 314.16 4.15 8.719739 12.869743 516.7 310.02 4.98 8.60483 13.58483

3.5 486.4 291.84 5.81 8.100231 13.910234 438.4 263.04 6.64 7.300866 13.94087

4.5 378.7 227.22 7.47 6.306656 13.776665 313.2 187.92 8.3 5.215856 13.51586

5.5 247.6 148.56 9.13 4.123391 13.253396 187.9 112.74 9.96 3.12918 13.08918

6.5 139.9 83.94 10.79 2.329816 13.119827 109.6 65.76 11.62 1.825216 13.44522

7.5 102.8 61.68 12.45 1.711973 14.161978 125.3 75.18 13.28 2.086675 15.36668

8.5 183 109.8 14.11 3.047579 17.15758

83


9 266 159.6 14.94 4.429814 19.369819.5 353.7 212.22 15.77 5.89032 21.6603210 456 273.6 16.6 7.593966 24.19397

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 11 12

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

F[daN]Q[daN]

Figura 2.8 Caracteristica elastica a arcului diafragma

84


Figura 2.9 Caracteristica elastica a arcului diafragma

3. CALCULUL PARTII CONDUCATOARE SI PARTII CONDUSE ALE AMBREAJULUI

3.1 Calculul partii conducatoare

Calculul partii conducatoare cuprinde:

- calculul discului de presiune;

- calculul elementelor de fixare ale discului de presiune de carcasa ambreajului.

1. Calculul discului de presiune

Funcţional discul de presiune reprezintă dispozitivul de aplicare a forţelor de presiune ale arcurilor de presiune pe suprafaţa de frecare. Este o componentă a părţii conducătoare pentru transmiterea momentului, suport pentru arcuri şi masă metalică pentru preluarea căldurii rezultate în procesul patinării ambreiajului.

Predimensionarea discului de presiune se face din condiţia preluării căldurii revenite în timpul patinării ambreiajului.

85


Se consideră discul de presiune un corp cilindric cu următroarele dimensiuni:

Raza exterioară red=Re+(3..5) mm;

Raza interioară rid=Ri-(3..5) mm;

Înălţimea discului hd.

Pe baza acestor relaţii rezultă:

Raza exterioară red=Re+(3..5)=125+5=400 mm

Raza interioară rid=Ri-(3..5)=75-3=372 mm

Înălţimea discului :

hd=L⋅α

c⋅π⋅ρ⋅Δt⋅(r ed2 −rid

2 )=33706 .92 ⋅0 .5⋅103

500⋅π⋅7 .8⋅14⋅( 1302−722)=8 .44 mm

Unde:

- ρ=7 .8 g /cm3

masa specifica a discului de presiune

- c = 500 J/kg* ° C

caldura specifica a piesei

- Δt=14 °C

cresterea de temperatura

2. Calculul elementelor de legatura

Legaturile permanente ale discului de presiune sunt cu carcasa ambreiajului, de la care primeste momentul de torsune al motorului. Acesta legatura trebuie sa asigura, in afara rigiditatii in rotatie a pieselor si mobilitatii relative axiale necesare cuplarii, decuplarii si compensarii uzurii garniturilor. Legatura dintre discul de presiune si carcasa ambreiajului este prezentata in 3 variante constructive: prin umar, prin caneluri si prin bride.

Pentru acest ambreiaj s-a ales legatura prin bride.

La legatura prin bride, calculul cuprinde calculul niturilor de fixare a bridelor elastice de carcasa si respectiv de discul de presiune cu relatiile:

Pentru strivire avem:

σ s=M a

z⋅As⋅R=

β⋅MM

z⋅d⋅g⋅R=435977

3⋅3⋅3⋅1017 .36=47 . 61 daN /cm2

86


Pentru forfecare avem:

τ f=M a

z⋅A f⋅R=

4⋅β⋅M M

z⋅π⋅d 4⋅R=435 . 977 daN /cm2

Unde As=d*g este aria de strivire si

A f=π⋅d4

4=1017 .36

este aria de forfecare

d=6 mm – diametrul nitului

g=3 mm – grosimea bridei

z= 3 – nr de bride.

Figura 3.1 Solutii de fixare intre discul de presiune si carcasa ambreajului

a) fixare prin umar; b) fixare prin canelura; c) fixare prin bride

3.2 Calculul partii conduse

Calculul partii conduse cuprinde:

- calculul arborelui condus;

- calculul legaturii dintre arborele ambreiajului si butucul discului condus;

87


- calculul arcurilor elementului elastic suplimentar.

1. Calculul arborelui ambreiajului

Dimensionarea arborelui ambreiajului se face din conditia de rezistenta la solicitarea de torsiune determinata de actiunea momentului motor, diametru de predimensionare fiind dat de relatia:

Di=3√ β⋅M M

0 . 2⋅τ at

Unde:

τ at=1000 . .. 1200daN/cm2

Alegem τ at=115

N/mm2

Atunci avem :

Di=3√ 1 .75⋅435977

0.2⋅115=32 .13 mm

Figura 3.2 Asamblarea canelata cu profil dreptunghiular

Cercetând în literature de specialitate privind dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil dreptunghiular de uz general Seria grea (STAS 1768 – 68) se adoptă drept diametru interior al arborelui, di = 28 mm căruia îi corespund următoarele dimensiuni :

88


- diametrul exterior, de = 35 mm ;

- numărul de caneluri, z = 10 caneluri ;

- lungimea canelurilor se recomandă l = 30 mm;

- h – înălţimea canelurilor se adoptă h=3,5 mm;

- b – lăţimea canelurilor, b = 4 mm.

Atât canelurile arborelui şi cele ale butucului trebuie verficate la strivire. Verificarea la strivire în cazul ambreiajului monodisc se face după relaţia:

ps=F

z⋅l⋅( D−d )

Se recomanda pentru lungimea butucului urmatoarele valori:

l=D, pentru automobile ce se deplaseaza pe drumuri obisnuite.

Atat canelurile arborelui cat si cele ale butucului trebuie verificate la strivire si forfecare. Forta F care solicita canelurile se considera ca este aplicata la distanta rm fata de axul arborelui si se determina cu relatia:

F=4⋅M a

D+d=4⋅435977

35+28=27681 .07 N

Verificarea la strivire in cazul ambreiajului monodisc se efectueaza cu relatia:

ps=F

z⋅l⋅( D−d )=2768 . 1

10⋅3⋅0 .7=131 . 81 daN /cm2

Efortul unitar la forfecare se determina cu relatia:

τ f=F

z⋅b⋅l=2768 . 1

10⋅0. 3⋅3=307 . 56 daN /cm2

2. Calculul discului condus

Calculul discului condus comporta urmatoarele:

89


a) Verificarea canelurilor butucului (prezentat in 3.2.1);b) Verificarea niturilor de fixare ale garniturilor de frecare;c) Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar.

b) Verificarea niturilor de fixare ale garniturilor de frecare

Aceste nituri sunt confectionate din OL34 sau OL38 si au diametrul de 6 mm.

Niturile se verifica la forfecare si la strivire.

Verificarea niturilor la forfecare se face cu relatia:

τ f=β⋅M M

rn⋅Zn⋅An

unde

rn este raza cercului pe care sunt dispuse niturile;

Zn este numarul niturilor;

An este sectiunea transversala a nitului;

rn=60 mm;

Zn=8 nituri.

An=π⋅32=28 .27 mm2

τ f=60006⋅8⋅0 .28

=334 . 82daN /cm2

Verificarea niturilor la strivire se face cu relatia:

ps=β⋅MM

rn⋅Zn⋅dn⋅ln

unde:

ln= lungimea partii active a nitului.

90


Rezulta:

ps=60006⋅8⋅0 . 6⋅0 . 8

=195 .31daN /cm2

.

c) Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar

Se face punand conditia ca momentul Me care comprima arcurile pana la opritori sa fie, in general, egal cu momentul determinat de forta de aderenta a rotilor motoare ale automobilului, corespunzator unui coeficient de aderenta φ=0.8 adica:

M e=G1⋅ϕ⋅rr

i0⋅i s1

=747 . 4⋅0 .8⋅29 .5094 . 26⋅3. 34

=1240 . 05daN⋅cm

unde:- m ⋅G sarcina dinamică ce revine punţii motoare;

- φ – coeficient de aderenţă φ=0.8 ;

- rr - raza roţii de rulare;

- i0 - raportul de transmitere al transmisiei principale;

- is 1 – raportul de transmitere al primei trepte de viteză.

91


Forta Fe care solicita un arc al elementului elastic suplimentar este data de relatia:

Fe=M e

Ze⋅Re

unde:

Ze este numarul de arcuri ale elementului eastic suplimentar;

Re este raza de dispunere a arcurilor.

Pentru diamentrul exterior al garniturilor de frictiune pana la 250 mm se alege Ze 6-8 arcuri. Alegem Ze=6 arcuri si diametrul exterior al flansei butucului 130 mm.

Fe=12406⋅5

=41 . 33 daN

In general arcurile elementului elastic suplimentar au urmatoarele caracteristici:

- diametrul sarmei d=3...4 mm (alegem d=3 mm);- diametrul exterior al arcului D=14...19 mm (alegem D=15 mm);- numarul total de spire ns=6.

Capetele arcurilor se spijină în ferestre executate în disc şi în butuc.

Lungimea ferestrei lf se face mai mica decat lungimea libera a arcului cu aproximativ 15-20% astfel incat arcurile la montare se pretensioneaza.

Pentru dimensiunile ferestrelor se recomanda urmatoarele valori:

- lf=25...27 mm (alegem lf=25 mm);- Re=40...60 mm (alegem Re=45 mm); - a=1.4...1.6 mm (alegem a=1.5 mm).Taietura in butuc B=d+5 unde d=10...12 mm , diametrul limitatorului (alegem d=11 mm).

92


Figura 3.3 Parametrii constructivi ai elementului elastic suplimentar

93


4. CALCULUL ŞI PROIECTAREA SISTEMULUI DE ACŢIONARE AL AMBREIAJULUI

Sistemul de acţionare hidraulic este utilizat la foarte multe automobile deoarece, faţă de sistemul de acţionare mecanic, prezintă o serie de mai multe avantaje, cum ar fi:

- limitează viteza de plasare a discului de presiune la cuplarea ambreiajului şi prin aceasta ȋncărcările transmisiei;

- randament ridicat;

- posibilitatea dispunerii ȋn locul dorit fără complicaţii constructive.

Un tip de sistem de acţionare hidraulic este prezentat ȋn figurile 4.1 si 4.2.

Figura 4.1 Sistem de acţionare hidraulic al ambreiajului

94


Figura 4.2 Organizarea acţionarii hidraulice a ambrajului

Conform principiului lui Pascal rezultă relaţia:

F1

F2

=d1

2

d22 ;

unde:- d1 - diametrul cilindrului de acţionare;

- d2 – diametrul cilindrilui de receptor.

Forţa F2 se determină plecând de la forţa F de apăsare asupra discurilor:

F2=F ∙dc

∙ef

Forţa F1 ȋn funcţie de forţa la pedală:

F1=Fp ∙ab

95


Ȋnlocuind rezultă forţa la pedală:

F p=F

im ∙ ih ∙ ηa

unde:

- im - raportul de transmitere mecanic im=( ab )⋅( c

d )∙( ef )

- ih - raportul de transmitere hidraulic ih=( d22

d11 )

- ηa - randamentul sistemului hidraulic ηa=0.95 …0.98.

Cunoscând cursa totală a manşonului rulmentului de presiune, se determină cursa cilindrului receptor cu relaţia:

s2=sm∙cd

ȋn care sm=sl⋅ jd ∙i p ∙i unde:

- sl – cursa liberă a manşonului sl=2..4 mm;

- j d - jocul ce trebuie realizat între fiecare pereche de suprafeţe de frecare pentru o decuplare completă a ambreiajului;

- i p – raportul de transmitere al pârghiilor de debreiere;

- i – numărul suprfeţelor de frecare.

Se adoptă: sl=3 mm, j d=0.7 mm, i p=1.5, i=2.Rezultă sm=sl⋅ jd ∙i p ∙i=3∙ 0.7 ∙ 1.5 ∙2=6.3 mm

Se poate calcula cursa cilindrului receptor: s2=sm∙cd=6.3∙ 2=12.6 mm cu

cd=2.

Cunoscând cursa cilindrului receptor se poate determina volumul de lichid activ ȋn cilindrul receptor:

V 2=s2 ∙π ⋅d2

2

4Se adoptă un diametru al cilindrului receptor ca fiind d2=30 mm.

Atunci rezultă: V 2=s2 ∙π ⋅d2

2

4=12.6 ⋅ π ⋅302

4=8907 mm3 .

96


Deoarece presiunea de lucru este redusă şi conductele de legătură dintre cilindri au lungime redusă, se poate considera că volumul de lichid refulat din cilindrul pompei centrale se poate considera egal cu volumul de lichid genrat de pistonul pompei receptoare, V1=V2.

Pe baza acestei ipoteze se calculează cursa cilindrului pompei centrale cu relaţia:

s1=4 ⋅V 2

π ⋅ d12

Alegem un raport dintre d2

d1

=2⇒ d1=d2

2=30

2=15 mm.

Cu acesta rezultă: s1=4 ⋅V 2

π ⋅ d12 =

4 ∙ 8907π ⋅152 =50 mm.

Cursa totală a pedalei Sp a ambreiajului este:

Sp=s1⋅ab

≤150. .180 mm

Se adoptă ab=2.5, rezultă Sp=s1⋅

ab=50 ⋅2.5=125 mm<150 …180 mm.

Forţa la pedală nu trebuie să depăşească 15..25 daN, deoarece consumul prea mare de efort fizic duce la obosirea excesivă a conducătorului auto.

Forţa la pedală este: F p=F

im ∙ ih ∙ ηa

= 760010⋅ 4 ⋅0.98

=190 N=19 daN<20 daN ,

unde s-au considerat- raportul de transmitere mecanic im=10;

- raportul de transmitere hidraulic ih=4;

- randamentul sistemului hidraulic ηa=0.98.

Carcasa ambreiajului se monteaza pe volant si serveste drept structura de rezistenta pentru asamblarea celorlalte componente ale partii conducatoare a ambreiajului.

97

PARTEA II.docx

Documents