Proiectarea Unui Diferential Pentru O Autoutilitara Dotata cu Un Motor cu Puterea Mecanica Maxima P=100kw, la Turatia N=2800 Rot Min

Proiectarea unui diferential pentru o autoutilitara dotata cu un motor cu

puterea mecanica maxima P=100kW, la turatia n=2800 rot/min

_________________________

Capitolul 1 care cuprinde: definiția, destinația și clasificarea automobilelor; alcătuirea automobilului; caracterstici tehnice ale autovehiculului Mercedes 814 si diferite modele de mașini care folosesc datele cerute în tema de licență.

Capitolul 2 cuprinde tema propriu zisă despre diferențial in care sunt prezentate mai multe tipuri de diferențiale, modul lor de funcționare si calculi. Destinația și condițiile impuse diferențialului; tipuri constructive ale diferențialului; diferențialul simplu simetric cu roți dințate conice; diferențialul simplu simetric cu roți dințate cilindrice; diferențialul blocabil; diferențiale autoblocabile cu frecare interioară mărită; diferențiale cu cuplaje de fricțiune; diferențialul autoblocabil cu angrenaje melcate; diferențiale autoblocabile cu came; diferențiale autoblocabile cu cuplaje de cursă liberă; cinematica diferențialului; calculul diferențialului; calculul danturii pinionului de intrare și a coroanei diferențialului; calculul forțelor și momentelor din angrenajul pinioului de intrare si carcasa diferențialului; calculul danturii dintre pinionul satelit și roata stelară; calculul forțelor și momentelor dintre angrenajul pinion satelit și roata stelara.

Capitolul 3 cuprinde formele și cauzele deteriorării danturii angrenajelor, in care sunt prezentate ruperea dinților, deteriorarea flancurilor active ale dinților Pittingul (apariția de ciupituri pe flancurile active ale dinților).

Capitolul 4 cuprinde materiale și tratamente utilizate în construcția roților dințate și elemente de tehnologie.

Capitolul 5 cuprinde repararea punților motoare care cuprinde urmatoarele:

recondiționarea carterelor punților motoare; recondiționarea roților dințate ale punților motoare;

recondiționarea carterelor reductorului, diferențialului si pinionului de atac; asamblarea, reglarea, rodarea și încercarea punților motoare.

Cuprins

1. Noțiuni generale despre autovehicule

1.1. Definiția, destinația și clasificarea automobilelor

1.2. Alcătuirea automobilului

1.3. Caracteristicile tehnice ale autovehiculului Mercedes 814

2. Diferențialul

2.1. Destinația și condițiile impuse diferențialului

2.2. Tipuri constructive ale diferențialului

2.3. Diferențialul simplu simetric cu roți dințate conice

2.4. Diferențialul simplu simetric cu roți dințate cilindrice

2.5. Diferențialul blocabil

2.6. Diferențiale autoblocabile cu frecare interioară mărită

2.6.1. Diferențiale cu cuplaje de fricțiune

2.6.2. Diferențialul autoblocabil cu angrenaje melcate

2.6.3. Diferențiale autoblocabile cu came

2.7. Diferențiale autoblocabile cu cuplaje de cursă liberă

2.8. Cinematica diferențialului

2.9. Calculul diferențialului

2.9.1. Calculul danturii pinionului de intrare și a coroanei diferențialului

2.9.2. Calculul forțelor și momentelor din angrenajul pinioului de intrare si carcasa diferențialului

2.9.3. Calculul danturii dintre pinionul satelit și roata stelară

2.9.4. Calculul forțelor și momentelor dintre angrenajul pinion satelit și roata stelara

3. Formele și cauzele deteriorării angrenajelor

3.1. Ruperea dinților

3.2. Deteriorarea flancurilor active ale dinților

4. Materiale și tratamente utilizate în construcția roților dințate. Elemente de tehnologie

4.1. Materiale și tratamente

4.2. Elemente de tehnologie

5. Repararea punților motoare

5.1. Recondiționarea carterelor punților motoare

5.2. Recondiționarea roților dințate ale punților motoare

5.3. Recondiționarea carterelor reductorului, diferențialului si pinionului de atac

5.4. Asamblarea, reglarea, rodarea și încercarea punților motoare

6. Bibliografie

7. Opis

Capitolul 1

Noțiuni generale despre autovehicule

[3, pag. 7-11]

1.1. Definiția, destinația și clasificarea automobilelor

Automobilul este un vehicul rutier, suspendat elastic, cu atutopropulsie care se poate deplasa pe diferite categorii de drumuri și chiar pe terenuri fara drumuri.

Automobilele sunt destinate pentru transportul persoanelor și al bunurilor, pentru tractarea unor vehicule fără mijloace de propulsie si pentru efectuarea de servicii speciale.

Automobilele destinate pentru trasnportul persoanelor se numesc autoturisme când au o capacitate de maxim opt locuri, autobuze cand au o capacitate mai mare de opt locuri și automobile de performanță.

După forma caroseriei automobilele se clasifica în:

cu caroserie inchisă ( berlină, sedan, limuzină, station);

cu caroserie deschisă ( faeton, roadster);

cu caroserie decapotabilă;

După capacitatea cilindrică a motorului se clasifica în:

foarte mici cu cilindreea sub 600 cm3;

mici cu cilindreea între 600……1300 cm3;

mijloci cu cilindreea între 1300……2500 cm3;

mari cu cilindreea peste 2500 cm3.

Autobuzele se clasifică în:

după numărul de locuri în: microbuze cu 8-14 locuri, mici cu 14-30 de locuri, mijloci 30-50 de locuri și mari cu peste 50 de locuri;

după destinație : urbane, suburbane, interurbane, autocare;

după forma caroseriei : deschise, inchise, etajate si articulate.

Automobilele destinate transportului de bunuri se clasifică în:

autofurgonete ( având caroserie închisă, cabină separată de conducător și greutate utilă până la 1000daN);

autofurgoane ( autofurgonete cu greutate utilă până la 1500 daN);

autocamionete (având platforma de încărcare deschisă și greutatea utilă sub 2000 daN);

autocamioane.

Autocmioanele se clasifică după greutatea utila astfel:

normale ( cu greutate utilă 2000…….4000 daN);

grele ( cu greutate utilă 4000………10000daN);

foarte grele ( cu greutate utila peste 10000daN).

Automobilele de tracțiune sunt destinate pentru tractarea remorcilor sau semiremorcilor, având denumirea de autotractoare.

Automobilele pentru serviciile speciale sunt: autocisterne, autosanitare, autofrigorifice, autoizotermă, autoatelier, autobasculantă, automacara, autopompe, fig 1.1.

Fig 1.1 Autobasculanta Mercedes 814

1.2. Alcătuirea automobilului

Automobilul este alcătuit din mai multe ansambluri, subansambluri și mecanisme care pot fi împărite în următoarele grupe: motorul, transmisia, sistemul de conducere, sistemul de susținere și propulsie, caroseria și instalațiile auxiliare ( elementele de pornire, semnalizare, control, ventilație, încălzire, și alte dispozitive auxiliare).

Motorul care constituie sursa energetică a automobilului, transformă energia chimică a combustibilului folosit în căldură în cazul motoarelor cu ardere internă, care la rândul ei este transformată în energie mecanică necesară miscării automobilului.

Grupul motor cuprinde: mecanismul motor compus din mecanismul bielă-manivelă și mecanismul de distribuție și instalațiile de alimentare, de ungere, de răcire, de aprindere și de pornire.

Transmisia cuprinde: ambreiajul, cutia de viteze, transmisia longitudinală, angrenajul principal, diferențialul, arborii planetari, fig 1.2.

Fig 1.2

Transmisia servește la modificarea, transmiterea și distribuirea momentului motor la roțile motoare ale automobilului.

Grupul sistemelor de conducere este format din sitemul de direcție și sistemul de frânare. Sistemul de direcție are rolul de a asigura automobilului posibilitatea deplasării pe traiectorii curbe și de a avea o manevrabilitatea bună, iar sistemul de frânare asigură încetinirea sau oprirea automobilului din mers, evitarea accelerării la coborarea pantelor și imobilizarea automobilului oprit.

Grupul sistemelor de susținere și propulsie este format din suspensie, cadru, punti și roți.

Caroseria reprezintă suprastructura automobilului, în interiorul căreia sunt prevăzute spații pentru transportul persoanelor, al mărfurilor sau instalarea unor dispozitive.

Motorul constituie sursa de energie a automobilului și de regulă se montează în față.

Transmisia servește pentru transmiterea, si modificarea și distribuirea cuplului motorului la roțile motoare ale automobilului și cuprinde următoarele subansambluri: ambreiajul , cutia de viteze, cuplaje cardanice și de legătură , transmisia centrală, diferențialul și transmisia finală.

Ambreiajul servește la cuplarea și decuplarea motorului de transmisie, în vederea pornirii și opririi automobilului, precum si pentru schimbarea treptelor de viteză.

Cutia de viteze permite modificarea vitezelor de deplasare și a forțelor de tracțiune ale automobilului, mersul inapoi și staționarea îndelungată cu motorul în funcțiune.

Transmisia cardanică montată în general la automobile, transmite momentul de la cutia de viteze la puntea spate.

Transmisia centrala transmite cuplul motorde la puntea din spate și participă la realizarea raportului total de transmitere.

Diferențialul asigură rotirea roților motoare cu turații diferite la deplasarea automobilului în curbe sau pe teren accidental.

Tansmisia finala se montează la unele automobile și au rolul de a mări raportul total de transmitere și de a asigura o anumita lumină ( distanța de la sol până la punctul cel mai de jos al corpului automobilului).

Sistemul de rulare transformă mișcarea de rotație în mișcare de translație.

Caroseria este montată pe corpul sau șasiul automobilului și este rezervată conducatorului auto, pasagerilor sau marfurilor transportate.

Fig. 1.3. Structura caroseriei autoutilitara Ford

1.3.Caracterstici tehnice ale autovehiculului Mercedes 814

Motorul

Tabelul 1.1

Transmisia

Tipul cutiei de viteza: manuala 5 trepte

Tipul ambreiajului: monodisc uscat

Raportul transmitere al transmisiei principale:

Tabelul 1.2

Sasiul

Tipul sasiului: autoportant

Frane :fata: disc ventilant interior:𝝓335x25x111[mm]

spate: disc ventilant interior 𝝓324x25x91[mm]

Directie: servodirectie

Tractiune: spate

Dimensiuni si greutate

Dimensiuni de gabarit:

Lungime :6,010[m]

Latimea :1.810[m]

Inaltimea : 2,205[m]

Ampatamentul: 3,850[m]

Consola fata:1,050[m]

spate: 0.820[m];

Ecartamentul :fata:1.856[m]

spate:1.614[m]

Pneuri :Dimensiuni:315/80 R22,5

Raza libera a rotii:=17/2×25.4+225×45%=538 mm

Coeficientul de deformare a pneului:λ=0.945 …… 0.950 pentru pneurile de autocamioane, autobuze etc.

Raza de rulare a rotii:=538×0.950=511,1 mm

Greutate proprie: 40500 [N]

Masa totala maxima autorizata : 74900 [N]

Performante

Viteza maxima : 110[km/h]

Combustibil: motorina

Consum combustibil : 12-15 l/100km

Fig. 1.4. Autoutilitara Mercedes 814

Alte automobile Mercedes 814 care folosesc același tip de motor cu puterea de P=100kW si turația de putere maximă n=2800 rot/min sunt prezentate în figurile următoare.

Fig. 1.5. Mercedes 814 basculabilă

Fig. 1.6. Mercedes 814 trailer

Fig. 1.7. Mercedes 814 microbuz peroane

Fig. 1.8. Mercedes 814 microbuz pentru marfă

Fig. 1.9. Mercedes 814 camion

Fig. 1.10. Mercedes 814 masina speciala

Fig. 1.11. Mercedes 814 masina pentru pompieri

Fig. 1.12. Mercedes 814 caravana

Capitolul 2

Diferențialul

[1, pag. 323-340]

2.1. Destinația și condițiile impuse diferențialului

“Diferențialul este mecanismul care permite ca roțile motoare ale aceleiași punți să se rotească independent una fața de alta, dând astfel posibilitatea ca la deplasarea automobilului in viraje și pe drumuri cu neregularitați, sau când razele de rulare ale celor două roți nu sunt egale, să parcurgă spații de lungimi diferite.

La deplasarea automobilului in viraj roata motoare exterioară parcurge un spațiu mai mare decât roata motoare interioară virajului. Același fenomen apare și la deplasarea automobilului pe drumuri cu denivelări, sau in linie dreaptă dacă razele de rulare ale celor două roți nu sunt egale. Razele de rulare nu au aceeași valoare când presiunile interioare din pneuri nu sunt egale, uzura neuniformă a acestora, sau în cazul repartizării inegale a sarcinilor pe roți. Dacă roțile motoare ar fi montate pe același arbore, deplasarea autamioane, autobuze etc.

Raza de rulare a rotii:=538×0.950=511,1 mm

Greutate proprie: 40500 [N]

Masa totala maxima autorizata : 74900 [N]

Performante

Viteza maxima : 110[km/h]

Combustibil: motorina

Consum combustibil : 12-15 l/100km

Fig. 1.4. Autoutilitara Mercedes 814

Alte automobile Mercedes 814 care folosesc același tip de motor cu puterea de P=100kW si turația de putere maximă n=2800 rot/min sunt prezentate în figurile următoare.

Fig. 1.5. Mercedes 814 basculabilă

Fig. 1.6. Mercedes 814 trailer

Fig. 1.7. Mercedes 814 microbuz peroane

Fig. 1.8. Mercedes 814 microbuz pentru marfă

Fig. 1.9. Mercedes 814 camion

Fig. 1.10. Mercedes 814 masina speciala

Fig. 1.11. Mercedes 814 masina pentru pompieri

Fig. 1.12. Mercedes 814 caravana

Capitolul 2

Diferențialul

[1, pag. 323-340]

2.1. Destinația și condițiile impuse diferențialului

“Diferențialul este mecanismul care permite ca roțile motoare ale aceleiași punți să se rotească independent una fața de alta, dând astfel posibilitatea ca la deplasarea automobilului in viraje și pe drumuri cu neregularitați, sau când razele de rulare ale celor două roți nu sunt egale, să parcurgă spații de lungimi diferite.

La deplasarea automobilului in viraj roata motoare exterioară parcurge un spațiu mai mare decât roata motoare interioară virajului. Același fenomen apare și la deplasarea automobilului pe drumuri cu denivelări, sau in linie dreaptă dacă razele de rulare ale celor două roți nu sunt egale. Razele de rulare nu au aceeași valoare când presiunile interioare din pneuri nu sunt egale, uzura neuniformă a acestora, sau în cazul repartizării inegale a sarcinilor pe roți. Dacă roțile motoare ar fi montate pe același arbore, deplasarea automobilului in condițiile mentionate, nu este posibilă făra alunecarea si patinarea roților ceea ce duce la uzura rapidă a anvelopelor, creșterea consumului de combustibil si la manevrarea mai dificilă a direcției.

Pentru a elimina aceste dezavantaje, respective pentru a da posibilitatea ca roțile motoare să se rotească cu viteze unghiulare diferite, in funcție de condițiile de deplasare ale automobilului, fiecare roată se va monta pe câte un arbore separat, legați prin intermediul diferențialului.

În transmisia automobilelor diferențialul poate fi dispus, așa după cum s-a arătat, între roțile punții motoare, precum și între punți, în cazul automobilelor cu mai multe punți motoare în scopul înlăturării ,,circulației de puteri‘’.

Condițiile impuse diferențialului sunt: distribuția momentului motor între roți sau între punți să fie făcuta într-un raport care să asigure automobilului cele mai bune calități de exploatare; dimensiunile de gabarit să fie cât mai reduse. Dimensiunile de gabarit ale diferențialului au o importanță deosebită, deoarece acesta este dispus în carterul punții din spate sau în interiorul reductorului-distribuitor. Condiții deosebit de severe în această privință sunt impuse diferențialelor montate între roți, deoarece dimensiunile lor sunt în strânsa legătura cu dimensiunile coroanei transmisiei principale, ale cărei dimensiuni de gabarit sunt riguros limitate. Deosebit de importante sunt condițiile impuse diferențialului la distribuția momentului motor. Aceste condiții sunt analizate în cadrul dinamicii diferențialului.

2.2 Tipuri constructive de diferențiale

Clasificarea diferențialelor

Clasificarea diferențialelor se face după: tipul angrenajelor folosite, după principiul de funcționare, după valoarea momentului transmis și după locul de dispunere a lor în transmisie.

După tipul angrenajelor folosite, diferențialele montate pe automobil pot fi cu roți dințate conice sau cu roți dințate cilindrice.

După principiul de funcționare, diferențialele se impart in: simple, blocabile sau autoblocabile. Diferențialele simple si cele blocabile pot fi cu roți dințate, cu came, cu melc roată-melcată si cu mecanism tip roată liberă.

Fig. 2.1. Schema cinematică a diferențialului cu roți dințate conice.

a – diferențialul simetric; b- diferențialul asimetric;

1-sateliti; 2-casetă- diferențial; 3 și 4 – pinioane planetare; 5 – coroană diferențial;

După valoarea momentului transmis la roțile motoare, diferențialele pot fi simetrice sau asimetrice fig.2.1. În cazul diferențialelor simetrice momentul casetei diferențialului, daca se neglijează frecările, este distribuit în mod egal celor doi arbori planetari. La diferențialele asimetrice, momentul se distribuie celor doi arbori planetari, într-un anumit raport, proporțional cu diametrele pinioanelor planetare.

După locul de dispunere al diferențialelor în transmisia automobilului,se deosebesc diferențiale dispuse între roțile aceleiași punți motoare și diferențiale dispuse între punțile automobilelor cu mai multe punți motoare.

Diferențialele simetrice asigură o durabilitate maximă a arborilor planetari și a anvelopelor,precum și o conducere ușoară a automobilului.În același timp diferențialele simetrice simple,au o construcție simplă,o funcționare sigură și o durabilitate mare.

În construcția de automobile,cele mai răspîndite sunt diferențialele simple conice simetrice,care în comparație cu cele cilindrice,sunt mai compacte.

2.3 Diferențialul simplu simetric cu roți dințate conice

În figura fig.2.2 este prezentată construcția diferențialului simplu cu roți dințate conice.El este compus din caseta 5, pe care este fixată roata condusă 2 a transmisiei principale prin intermediul șuruburilor 9. În caseta 5, este fixată crucea 3, pe care se găsesc montați liber sateliții 4 și 8. Sateliții angrenează în permanență cu pinioanele planetare 7 și 10, montate pe extremitățile interioare ale celor doi arbori planetari 1 și 6, prin intermediul unei asamblări canelate. În unele cazuri, pinioanele planetare fac corp comun cu arborii planetari.

Fig.2.2a. Construcția diferențialului simplu cu roți dințate conice.

1 și 6 arbori planetari; 2 – roată condusă; 3 – cruce; 4 și 8 sateliți;

5 – casetă; 7 și 10 pinioane planetare; 9 – șuruburi

Când automobilul se deplasează în linie dreapă, din cauză că drumurile descrise de cele două roți motoare sunt egale și vitezele lor unghiulare vor fii aceleași.În acest caz, pinioanele planetare 7 și 10 vor avea vitezele unghiulare egale cu ale coroanei 2, iar sateliții sunt imobilizați, aceiași dinți rămîn în permanență angrenați, ei executînd o mișcare de revoluție, împreună cu caseta diferențialului 5.

În acest caz, sateliții nu sunt utilizați , decît ca niște piese de legătură pentru a transmite mișcarea de la caseta diferențialului la arborii planetari 1 și 6. Cînd automobilul se deplasează in viraj, caseta 5 se va roti cu aceeași viteză unghiulară ca și în linie dreapă. Din cauză că roata exterioară virajului va avea de parcurs un drum mai lung decît roata interioară virajului, vitezele unghiulare ale celor două pinioane planetare 7 și 10, vor trebui să fie diferite. Acest lucru este posibil datorită existenței sateliților. Când automobilul intră în viraj (de exemplu spre stînga), roata din interiorul virajului, împreună cu pinionul planetar 10 au o viteză unghiulară mai mică decît roata din exteriorul virajului, împreună cu pinionul planetar 7. Pentru a realiza aceste diferențe de viteze unghiulare între cele două pinioane planetare,care va fi cu atît mai mare cu cât diferența între vitezele unghiulare ale pinioanelor planetare, este mai mare.

Fig.2.2b. Diferențialul simplu cu roți dințate conice

Pentru a mări suprafața de contact dintre satelit și caseta diferențialului, în scopul reducerii presiunii specifice și deci a micșorării uzurii, la unele construcții suprafața frontală exterioară a satelitului este sferică. Această soluție conduce și la o centrare mai bună a satelitului și o angrenare corectă cu pinioanele planetare.La unele diferențiale, pentru a reduce pierderile prin frecare, între suprafețele de contact ale sateliților și pinioanelor planetare, pe de o parte si caseta, pe de altă parte, se itroduc șaibe din bronz sau oțel moale. Înlocuirea șaibelor, care se uzează mai repede, permite restabilirea angrenării corecte a pinioanelor planetare cu sateliții. La autoturisme și camioane ușoare, se utilizează diferențiale cu un număr de doi sateliți, iar la celelalte autocamioane și la autobuze, numărul sateliților este de patru. Soluția cu trei sateliți se utilizează mai rar. În cazul soluției cu doi sateliți, aceștia se fixează în casetă, pe un bolț montat prin presare, permițînd utilizarea unei casete nedemontabile si deci mai rigidă. În cazul diferențialului cu patru sateliți, condițiile de montaj impun utilizarea unor casete demontabile, asamblste prin intermediul unor șuruburi. În acest caz, planul de separație al casetei trece prin crucea sateliților. Caseta demontabilă este mai puțin rigida, condițiile de funcțioanare ale pinioanelor transmisiei principale se înrăutațesc.

2.4 Diferențialul simplu simetric cu roți dințate cilindrice

Diferențele simple simetice cu roți dințate cilindrice se utilizează numai la unele autoturisme de mic litaj (exemplu NSU etc.), datorită dimensiunilor radiale mari care micșorează garda la sol. Pentru tansmiterea aceluiași moment motor, diferențialele cilindrice au în comparație cu diferențialele conice o lățime mai mică.

Fig 2.3. Calculul diferențialului simplu simetric cu roți dințate cilindrice.

1 și 3 – pinioane planetare cilindrice; 2 și 4 – sateliți cilindrici

În figura 2.3. a se prezintă construcția diferențialului simplu simetric cu roți dințate cilindrice. Sateliții cilindrici 2 și 4 angrenează în permanență cu pinioanele planetare cilindrice 1 și 3. În general, aceste diferențiale sunt prevăzute cu patru sau șase sateliți montați perechi. Jumătate din numărul sateliților angrenează concomitent cu pinionul planetar 1, iar cealaltă jumătate, cu pinionul planetar 3. Lungimea sateliților se alege în așa fel încît un satelit angrenează numai cu unul din pinioanele planetare și cu satelitul pereche (figura 2.3.b). Din cele de mai sus rezultă că numărul pinioanelor,la diferențialul cilindric, este mai mare decît cel conic.

2.5 Diferențialul blocabil

Dacă o roată motoare se va afla pe o porțiune de drum alunecoasă, adică cu aderență mică, ea va începe să patineze. Dacă forța de aderență este nulă la roata care patinează, atunci ea se va roti cu o turație dublă în comparație cu turația coroanei, în timp ce roata a doua se va opri și de asemenea se va opri și automobilul. Pentu a înlătura acest neajuns, la automobilele cu capacitate mare de trecere, se folosesc diferențiale blocabile. În figura 2.4.a se prezintă schema cinematică a diferențialului blocabil. Din examinarea schemei cinematice, se constată ca diferențialul blocabil se deosebește de un diferențial conic simetric doar prin existența pe unul din arborii planetari a unui dispozitiv de blocare. Dispozitivul de blocare se compune dintr-un cuplaj dințat (mufă de cuplare) 5, care se poate deplasa axial pe o porțiune canelată a arborelui planetar 4. Mufa de cuplare este prevăzută pe partea dinspre diferențial cu o dantură frontală 3, care se va cupla cu dantura frontală 2 a casetei diferențialului 1. Manevrarea mufei de cuplare se face de către conducător printr-un sistem de pârghii. La deplasarea mufei spre dreapta (poziția din figură), diferențialul funcționează în mod obișnuit făra să fie influențat de prezența mecanismului de blocare. Dacă mufa se deplasează spre stânga, până când danturile frontale 2 și 3 se vor cupla atunci arborele planetar 4 se solidarizează la rotație cu caseta diferențialului. În acest caz diferențialul se blochează, iar cei doi arbori planetari 4 și 6 vor avea aceeași turație.

Fig. 2.4. Schema cinematică si construcția diferențialului blocabil.

1 – casetă diferențial; 2 și 3 dantură frontală; 4 și 6 arbore planetar; 5 – cuplaj dințat;

Automobilele prevăzute cu un diferențial blocabil se vor deplasa pe drumuri obișnuite cu diferențialul deblocat, blocarea facându-se numai la mersul pe drumuri având coeficientul de aderență mic și desfundate. Se recomandă ca la deplasarea automobilului cu diferențialul blocat să se evite pe cât posibil virajele și în special cele cu raze mici. În acest caz, automobilul se comportă ca și cum diferențialul ar lipsi și, în cazul acesta apar neajunsurile cunoscute în viraje.

Blocarea diferențialului se poate realiza,în afara cuplajului dințat și printr-un cuplaj cu bolț, cuplaj cu came etc.

În figura 2.4.b se prezintă construcția diferențialului care se blochează printr-un cuplaj cu bolț. Solidarizarea la rotație a pionului planetar 3 cu caseta 2 a diferențialului, se realizează cu ajutorul bolțului 1.

Dispozitivul de acționare al mecanismului de blocare a diferențialului poate fi mecanic, pneumatic, electropneumatic și hidraulic.

Diferențialele blocabile simetrice, prezintă următoarele avantaje: posibilitatea deplasării automobilului și în cazul în care aderența unei roți este nulă; permit unificarea organelor componente ale diferențialelor automobilelor cu capacitate mare de trecere și a diferențialelor automobilelor cu capacitate de trecere limitată: mențin toate avantajele diferențialului simetric și în același timp, înlătură deficiențele lui, care sunt consecința distribuției nefavorabile a momentelor pentru asigurarea unei capacități mari de trecere.

Diferențialele blocabile prezintă anumite dezavantaje: neautomatizarea intrării în funcțiune, astfel că realizarea avantajelor asigurate de blocare sunt dependente de deprinderile și calificarea conducătorului auto; necesitatea unui dispozitiv special de acționare care complică construcția; conducerea automobilului este mai complicată.

2.6 Diferențiale autoblocabile cu frecare interioară mărită

Diferențialele autoblocabile cu frecare interioară mărită intră în acțiune în mod automat și cu un coeficient de blocare cere depinde de condițiile de rulare ale roților motoare.

Se deosebesc mai multe tipuri constructive de diferențiale autoblocabile cu frecare mărită: diferențiale cu cuplaje de fricțiune; diferențiale cu angrenaje melcate; diferențiale cu came.

2.6.1. Diferențiale cu cuplaje de fricțiune

Aceste diferențiale sunt asemănătoare cu diferențialele conice simple, la care, pentru mărirea frecării interioare între pinioanele planetare și caseta diferențialului sau între sateliții și caseta diferențialului sunt amplasate cuplaje conice de fricțiune (figura 2.5.a) sau cuplaje cu discuri de fricțiune (figura 2.5.b). Acest tip de diferențial se utilizează destul de des la autoturismele americane. În locul crucii sateliților diferențialului, are două axe izolate 1 și 6, încrucișate. Axele au posibilitatea să se rotească una în raport cu cealaltă, cu un anumit unghi. Capetele axelor sunt prevăzute cu două teșituri, care formează un unghi optuz, prin care ele se fixează în locașurile casetei 5 a diferențialului, prevăzute și ele cu teșituri cu același unghi optuz. Axele se montează astfel încât teșiturile de la capetele exterioare ale unei axe sunt opuse teșiturilor celeilalte axe.

La diferențialul prezentat în figura 2.5.a între pinioanele planetare 3 și casetă sunt dispuse cuplaje conice 2. Suprafețele frontale interioare ale cuplajelor se reazămă de suprafețele cilindrice ale sateliților 4, iar suprafețele conice exterioare se reazămă de suprafețele conice ale casetei diferențialului. Cuplajele conice, la fel ca și pinioanele planetar, sunt montate pe canelurile arborilor planetari.

Fig. 2.5. Diferențiale autoblocabile cu frecare interioară mărită cu cuplaje de fricțiune

În cazul transmiterii momentului de la casetă la arborii planetari, axul 1 al sateliților se deplasează în locașurile din caseta diferențialului, în sens opus direcției de rotire, iar datorită planurilor înclinate ale teșiturilor, axul se deplasează puțin și în lungul arborilor planetari, acționând asupra sateliților cu forțe paralele cu arborii planetari.

La transmiterea momentului motor, cuplajele conice sunt apăsate pe caseta diferențialului, în primul rând, de forțele axiale care apar în angrenajele conice dintre pinioanele planetare și sateliți și, în al doilea rând, prin forțele axiale, care iau naștere în urma interacțiunii dintre planurile înclinate ale teșiturilor axelor și ale locașurilor din caseta diferențialului. Forțele axiale de la axele 1 sau 6, se transmit cuplajelor conice,prin gulerul cilindric al satelitului.

Coeficientul de blocare al unui asemenea diferențial,este dat de relația [2.1]:

=, (2.1)

în care:

β este unghiul de înclinare al teșiturilor axului sateliților;

– semiunghiul conului cuplajului conic;

– unghiul de angrenare al pinioanelor conice;

– semiunghiul conului de divizare al pinioanelor planetare;

– coeficientul de frecare dintre cuplajul conic și caseta diferențialului;

razele R,r, și sunt indicate pe figura 2.5.a.

În figura 2.5.a se prezintă dependența coeficientului de blocare λ de unghiurile β și , pentru: R=55,4 mm; =44,2 mm;=44 mm; r=32 mm; α=2230 și =58.

La alegerea unghiurilor și β sunt o serie de restricții. Astfel, dacă unghiul este mai mic de 20, se înrăutățește decuplarea blocajului conic de caseta diferențialului. În afară de aceasta, prin mărirea unghiurilor și β cresc presiunile specifice pe suprafețele de frecare, rezultând o uzură mare a lor. De aceea,coeficientul maxim deblocare al diferențialului examinat, nu poate depăși λ=45.

La diferențialul prezentat în figura 2.5.b cuplajele conice au fost înlocuite cu cuplaje de fricțiune cu mai multe discuri.Discurile 8 sunt solidarizate prin caneluri,cu caseta diferențialului, iar discurile 7 sunt solidarizate, tot prin caneluri, cu manșoanele discurilor de presiune 9, dispuse pe canelurile arborilor planetari.

Coeficientul de blocare al diferențialului este dat de relația [2.1]:

= , (2.2)

în care: i este numărul suprafețelor de frecare; -raza medie a suprafețelor de frecare.

În figura 2.5.b este dată dependența coeficientului de blocare al diferențialului de unghiul β, pentru două valori a coeficientului de frecare μ și =5, =38 mm,restul datelor sunt aceleași ca și la diferențialul cu cuplaje conice.

Din analiza figurii 2.5. rezultă că la dimensiuni egale, pentru același unghi ƥ, diferențialele au cuplaje cu discuri cu coeficienți de blocare cu mult mai mari decât diferențialele cu cuplaje conice, iar durabilitatea celor cu discuri este și ea mai mare, datorită presiunii specifice pe suprafețele de frecare mai reduse.

2.6.2. Diferențialul autoblocabil cu angrenaje melcate

În figura 2.6. se prezintă construcția unui diferențial autoblocabil cu angrenaje melcate, care are în locul pinioanelor planetare obișnuite, pe arborii planetari, roțile melcate 1 și 5. Legătura dintre caseta diferențialului și roțile melcate, se realizează prin sateliții melcați 3 și șuruburile melcate 2 și 4. Numărul sateliților melcați, în general, este de trei sau patru.

La deplasarea automobilului în linie dreaptă, diferențialul formează un sistem unitar și se rotește odată cu caseta. La deplasarea în viraj, șuruburile melcate 2 și 4, împreună cu sateliții 3, încep să se rotească pe axele lor, datorită diferențialelor de drum, ce trebuie parcurs de cele două roți motoare. În cazul în care una din roțile motoare tind sa-și mărească turația (de exemplu, roata din dreapta), apare momentul de frecare , datorită frecării din angrenajele cu șurub melc și roată melcată: 5-4; 4-3; 3-2; 2-1. Acest moment de frecare mărește momentul transmis roții, care rămane în urmă și micșorează momentul transmis celeilalte roți.

Fig.2.6. Diferențialul autoblocabil cu Fig.2.7. Diferențialul autoblocabil cu angrenaje melcte angrenaje melcate făra sateliți.

Coeficientul de blocare al diferențialului este dat de relația:

λ= , (2.3)

în care:

este randamentul angrenajului melcat, format din roata 1 și șurubul 2;

-randamentul angrenajului melcat, format din melcul 2 și satelitul 3;

-randamentul angrenajului melcat, fornat din satelitul 3 și șurubul 4;

-randamentul angrenajului melcat, format din șurubul 4 și roata 5.

Coeficientul de blocare depinde de unghiul de înclinare al spirelor șurubului melc care la diferențialele actuale variază între 20-30. În cazul în care angrenajele melcate sunt confecționate din oțel, coeficientul de blocare are valoarea λ=6…12.

Pentru simplificarea construcției, s-au realizat diferențiale fără sateliți (figura 2.7), la care, între roțile melcate 1 și 2 de pe arborii planetari, sunt dispuse numai șuruburile melcate 3 și 4.

Pentru obținerea aceluiași coeficient de blocare ca la diferențialul cu sateliți, unghiul de înclinare al spirelor șurubului melc trebuie să fie mai mic. Acest lucru, conduce la creșterea forțelor din diferențial și, prin urmare, la mărirea uzurii organelor componente.

2.6.3. Diferențiale autoblocabile cu came.

Diferențiale autoblocabile cu came și tacheți, pot fi cu un rând de came sau cu două rânduri de came, cu tacheți dispuși radial sau axial.

Diferențialul autoblocabil cu came,cu tacheții dispuși radial (figura 2.8.),este compus din caseta 1, în care sunt amplasați radial tachetii 4, ce se reazemă cu suprafețele lor de lucru pe camele manșonului 3 și a tamburului 2, care reprezintă elementele conduse. Manșonul 3 are pe suprafața exterioară un râand de came și este montat pe canelurile unui arbore planetar, iar tamburul 2, montat pe celălalt arbore planetar, este prevăzut cu un rând de came la partea interioară.

Dacă vitezele unghiulare ale arborilor planetari sunt egale, atunci tacheții sunt imobili în raport cu suprafețele camelor elementelor conduse. Caseta 1 acționează asupra tachetului 4 cu forța F, iar acesta mai departe asupra tamburului 2 și a manșonului 3, cu forțele și respectiv (figura 2.8.b), ale căror momente, în raport cu axa de rotație adiferențialului, sunt egale.

În cazul în care, vitezele unghiulare ale arborilor planetari nu sunt egale, tacheții care se rotesc împreună cu caseta, se deplasează în același timp pe direcția lor axială, de la arborele planetar întârziat, spre arborele planetar în avans. În același timp se produce o alunecare între suprafețele de lucru ale tacheților în raport cu suprafețele camelor. Pe camele arborelui planetar întârziat viteza de alunecare a tachetului va fi îndreptată în direcția de rotație a elementului motor, iar la camele arborelui planetar în avans va fi îndreptată în sens invers. Datorită acestui fapt, forțele de frecare dintre tacheți și suprafețele camelor, măresc momentul care se transmite arborelui întârziat și-l micșorează pe cel transmis arborelui în avans.Tot odată, punctul de aplicație al forțelor F, se va deplasa spre elementul condus întârziat (figura 2.8.c). Transmiterea forțelor de la tachet la elementele conduse, este posibilă numai în cazul în care normalele comune la suprafețele de lucru ale tacheților și camelor, în punctele lor de contact, formează cu direcția de rotație a elementului conducător, un unghi ascuțit.

Fig. 2.8. Diferențialul autoblocabil cu un rând de came, cu tacheții dispuși radial

În figura 2.8.d se prezintă schema forțelor care acționează asupra tachetului, pentru cazul în care arborele planetar întârziat este în legătură cu camele interioare, iar arborele planetar în avans, cu camele exterioare. Forțele și acționează sub unghiul de frecare față de normala comună a suprafețelor de lucru ale tachetului și profilului camei. Forțele care acționează asupra techetului din partea casetei, sunt înlocuite prin rezultanta F, poziția căreia se determină din condiția că ea trebuie să treacă prin punctul de intersecție al forțelor și sub un unghi, față de perpendiculara pe axa tachetului, egal cu unghiul de frecare .

Din triunghiul forțelor rezultă:

(2.4)

Momentele forțelor F1 si F2, în raport cu axa arborilor planetari vor fi:

(2.5)

în care: Ma si Mi sunt momente ce revin arborelui planetar in avans și celui întarziat; r1 si r2 – distanțele de la punctele de contact ale tachetului cu camele interioare și exterioare pâna la axa de rotație a arborilor planetari.

(2.6)

iar coeficientul de blocare al diferențialului când arborele planetar întarziat este legat de camele exterioare va fi:

(2.7)

Coeficienții de blocare λ si diferă puțin unul de altul și variază, datorită variației unghiurilor β1 și β2, cât și a razelor r1 și r2, odată cu modificarea poziției reciproce a suprafețelor de lucru ale tacheților și camelor, provocînd pulsația momentului.

Coeficientul de blocare la aceste diferențiale are o valoare cuprinsă intre λ=2,5-5.

Numărul de came ale manșonului 3 și ale tamburului 2 nu trebuie să fie același, deoarece ar exista poziții cînd tacheții ar avea numai o deplasare radiala (când F1 și F2 sunt nule) iar momentul nu s-ar mai transmite roților motoare. Acest dezavantaj mai poate fi eliminat și prin soluțiile: prin utilizarea a două rânduri de came dispuse într-o anumită ordine; prin întrebuințarea unor came cu pas diferit pentru fiecare din elementele conduse; prin montarea tacheților pe două rânduri și prin deplasarea celui de-al doilea rînd in raport cu primul cu o jumătate de pas.

În figura 2.9. se prezintă construcția unui diferențial autoblocabil cu două rînduri de came, la care camele de pe elementele conduse exterioare sunt amplasate identic, în schimb cele de pe elementele conduse interioare sunt deplasate una față de alta cu o jumătate de pas. În acest caz dacă unul din rîndurile tacheților ocupă o poziție nelucrătoare, rîndul celălalt va prelua tot momentul, deoarece el se va găsi într-o altă poziție.

Cel mai indicat profil pentru came este sub forma spiralei lui Arhimede. De multe ori pentru simplificare se utilizează profilul sub formă de arc de cerc.

Fig 2.9. Diferențialul autoblocabil cu două rânduri de came , cu tacheții dispuși radial

Diferențialul autoblocabil cu came cu tacheții dispuși axial poate avea tacheții pe un rînd (fig.2.10.a) și pe două rînduri (fig.2.10.b). Aceste diferențiale permit obținerea unui coeficient de blocare mai mare, în comparație cu cele cu tacheții dispuși radial, datorită frecării suplimentare dintre părțile frontale ale elementelor conduse și caseta diferențialului.

Fig 2.10. Diferențiale autoblocabile cu came, cu dispunerea axială a tacheților

Diferențialul cu dispunere axială a tacheților prezintă dezavantajele: din cauza forțelor axiale mari care acționeaza asupra casetei este necesar ca aceasta să fie mai rigidă, fapt ce conduce la mărirea dimensiunilor de gabarit și a greutătii; din cauza formei sferice a suprafeței de lucru a tacheților, presiunile de contact sunt mari fapt ce conduce la o uzuă sporită a pieselor diferențialului. Datorită acestor dezavantaje, aceste tipuri de diferențiale sunt utilizate mai rar în comparație cu diferențialele cu dispunere radială a tacheților.

Coeficientul de blocare al diferențialelor cu tacheții dispuși axial are o valoare cuprinsă între limitele λ=5-6.

2.7 Diferențiale autoblocabile cu cuplaje de cursă liberă

La diferențialele autoblocabile cu cuplaje de cursă liberă, legatura dintre caseta diferențialului și arborii planetari de realizează prin cuplaje cu bile, cu role sau prin cuplaje cu came.

În figura 2.11. se prezintă construcția unui diferențial autoblocabil cu cuplaj de cursă liberă cu role. Caseta diferențialului 1 are pe suprafața interioară niște șănțulețe profilate în care sunt dispuse două rînduri de role 2, așezate în câte o colivie, 4 și 5. Pe canelurile arborilor planetari sunt montate manșoanele 3 și 6. Profilul canalelor este ales în așa fel încât la rostogolirea rolelor, de la mijloc înspre margine, ele se blochează între suprafețele manșoanelor și canalele casetei diferențialului.

Fig. 2.11. Diferențialul autoblocabil cu cuplaj de cursă liberă, cu role

În cazul în care cele două roți motoare au aceeași turație, atunci sunt blocate ambele rânduri de role, iar momentele transmise celor doi arbori planetari sunt egale. Dacă roțile trebuie să se rotească cu viteze unghiulare diferite, rolele care sunt în contact cu manșonul roții în avans se rostogolesc de la marginea canalului spre mijloc, iar transmiterea momentului de la caseta diferențialului încetează pentru această roată. În felul acesta roata în avans se poate roti cu o turație mai mare decât turația casetei diferențialului. Pentru ca rolele cuplajului roții în avans să nu se poată deplasa în cealaltă margine a canalului și să se blocheze, coliviile rolelor sunt legate între ele în așa fel încat deplasarea lor reciprocă este limitată. In acest scop colivia unui rând de role este prevăzută cu știfturile 7 (fig.2.11, b) care intră cu un joc oarecare j, în orificiile 8 ale coliviei celui de-al doilea rând de role. Jocul dintre știfturi și marginile orificiilor este astfel ales ca un rând de role să se poată roti în raport cu celălalt rând, cu un unghi care asigură decuplarea completă a rolelor de manșonul roții în avans. Pentru realizarea unei blocări singure a rolelor, profilul canalelor din caseta diferențialului trebuie să fie ales astfel încât unghiul β (fig.2.11. c) dintre tangentele celor două suprafețe de contact să fie mai mic decît unghiul de frecare. De obicei unghiul β se alege egal cu 6-8°.

În cazul în care automobilul se deplasează înapoi, momentul motor se transmite la fel ca la mersul înainte. Dacă una din roțile motoare are o viteză unghiulară mai mare, atunci tot momentul casetei diferențialului se trasmite la roata întarziată. Dacă turatia uneia dintre roți crește, turația va fi egală cu turația casetei diferențialului. Coeficientul de blocare al unui asemenea diferențial .

2.8.Cinematica diferențialului

[2, pag.313-314]

Diferențialul utilizat la automobile este, în general, un mecanism planetar cu roți dințate conice. Elementele unui astfel de mecanism (figura 2.12.) sunt: pinioanele planetare 2 si 6, fixe pe arborii planetari 1 și 7 al transmisiilor la roțile motoare, sateliții 5, aflați permanent în angrenare cu roțile planetare 2 și 6 , brațul portsatelit ( axul ) 4 și carcasa 3 a diferențialului. Elementul conducător al mecanismului este brațul portsatelit 4, care primeste fluxul de putere al motorului de la coroana transmisiei principale prin intermediul carcasei 3.

Pentru a stabili legăturile cinematice între elementele diferențialului se aplică metoda opririi imaginare a brațului portsatelit ( metoda Willis ). Dacă ωi este viteza unghiulară a elemetului i, oprirea imaginara se obține prin intermediul unei viteze unghiulare – ωi în jurul axei centrale . În acest fel mecanismul planetar se transformă într-un mecanism cu axe fixe.

Fig 2.12. Schema cinematică a diferențialului

Dacă ω1 si ω7 erau viteze unghiulare ale mecanismului înainte de oprirea imaginară, după oprire ( prin rotirea imaginară cu ω3 ) ele vor deveni ω1—ω3 , respectiv ω7 – ω3 .

Pentru mecanismul cu axe fixe, raportul de transmitere de la arborele 1 la arborele 7 este:

(2.8)

unde R6 și R2 sunt razele de rostogolire ale roților planetare 6 și 2.

Semnul ( – ) arată că arborii 1 și 7 se rostogolesc în sens invers. Relația (2.8) poate fi scrisa și sub forma:

(2.9)

Pentru diferențialele simetrice , relația (2.9) va deveni:

(2.10)

Din relația (1.10) rezultă următoarele cazuri de funcționare ale diferențialului:

La deplasarea în viraj a automobilului când , satelitul 5 se va roti în jurul axei sale cu o viteza unghiulară , când si , când , astfel încât cu cât se mărește viteza unghiulară a unei roți planetare cu atât se reduce a celeilalte.

La deplasarea rectilinie a automobilului cand din relația (2.10) , se obține . Deci, în această situație, diferențialul este blocat.

Dacă se blochează carcasa diferențialului , se obține , adică roțile se vor roti cu viteze unghiulare egale dar de sensuri contrare. În practică, situația poate apărea în timpul deplasării automobilului pe drumuri cu aderență scăzută, la frânarea bruscă a unui element din lanțul cinematic de transmitere a fluxului de putere de la motor la transmisia principală.

Această situație de funcționare a diferențialului este deosebit de periculoasă dacă apare în timpul deplasării cu viteze mari, deoarece automobilul, pivotând în jurul punții din spate îsi pierde stabilitatea.

Dacă se blochează una din roți , se obține pentru cealaltă roată o viteză unghiulară de două ori mai mare decât cea a carcasei . În practică, situația poate să apară când una din roți se găsește pe o cale cu aderență scăzută, iar cealaltă pe o cale cu aderență suficientă. În acest caz, la o anumită valoare a forței la roată, fluxul de putere parazită este transmis de la roata cu aderență spre cealaltă, poate să depășească puterea corespunzătoare forțelor de frecare din diferențial, astfel încât roata cu aderentă se blochează, iar cea făra aderență patinează cu o viteză unghiulară și capacitatea de trecere a automobilului devine insuficienta.

2.9.Calculul diferențialului

[2, pag.283-308]

Construcția diferențialului cu roți dințate conice este prezentată in figura 2.13. folosit la autovehiculele usoare si de grutate medie. Structura mecanică a diferențialului este ansamblată într-o carcasă. În carcasa diferențialului sunt montați și rulmenții acestuia.

Avantajele diferențialului cu roti dințate conice sunt:

Funcționare in liniste la mersul in linie dreaptă cât și în curbe;

Durată de funcționare indelungată cuprinsă între 500000 -600000 km;

Transmite puteri mecanice mari peste 200kW.

Fig.2.13. Secțiune prin diferentialul cu roti dintate conice

1-arborele planetar stânga, 2-coroana diferențialului, 3-bolțul sateliților, 4, 8-satelit, 5-caseta diferențialului, 6-ax planetar dreapta, 7, 10-roți stelare, 9-șurub de montaj coroană, 11-șaibă antifricțiune, 12-șplint de siguranță

Fig.2.14. Secțiune prin diferențialul cu roti dințate conice (schema cinematică)

1-arborele planetar stânga, 2, 5-roată stelară, 3-caseta diferențialului, 4-satelit, 6-ax planetar dreapta

Calculul de rezistență a componentelor care sun montate în diferențialul punții din spate al autoutilitarei proiectate, cuprinde:

– calculul pinioanelor planetare

– calculul pinioanelor sateliți

– calculul axului sateliților

– carcasa, șuruburi de ansamblare, pene etc se vor stabili după Normative din Organe de mașini.

Fig.2.15. Schema de calcul la rezistență al angrenajului format din pinionul de intrare și coroana diferențialului

Fig.2.16. Schema de calcul la rezistență al aborelui casetei diferențialului format din coroana diferențialului și roata stelară

2.9.1. Calculul danturii pinionului de intrare și a coroanei diferențialului

Material 18 MoCr 10

Numărul de dinți ai pinionului de intrare:

Z1 = 12 dinți curbi în arc de cerc

Numărul de dinți al coroanei diferențialuluiva rezulta din raportul de angrenare:

i = 3,5

Rezultă:

(2.11)

Unghiul de angrenare în secțiunea normală:

(2.12)

Unghiul de înclinare a dintelui în secțiunea medie a danturii:

(2.13)

Fig.2.17. Schema de calcul la rezistență al angrenajului

dintre pinionul de intrare și coroana diferențialului

Coeficientul înălțimii capului de referință normal și frontal:

(2.14)

(2.15)

Coeficientul jocului de referință la fund normal și frontal:

(2.16)

(2.17)

Unghiul conului de divizare:

(2.18)

(2.19)

Numărul de dinți al roții echivalente pentru pinion și pentru coroană:

[dinți] (2.20)

[dinți] (2.21)

Deplasarea specifică în secțiune normală:

(2.22)

Lungimea generatoarei conului de divizare:

(2.23)

Adâncimea de lucru a dinților:

(2.24)

Jocul la fund:

(2.25)

Înălțimea dintelui:

(2.26)

Înălțimea capului dintelui:

(2.27)

(2.28)

Înălțimea piciorului dintelui:

(2.29)

Diametrele de divizare:

(2.30)

(2.31)

Unghiul piciorului dintelui:

(2.32)

(2.33)

Unghiul conului exterior:

(2.34)

Unghiul conului interior:

(2.35)

Diametrele de vârf:

(2.36)

(2.37)

Distanțele de la vârful conului până la dantură:

(2.38)

(2.39)

Grosimea dintelui pe arcul cercului de divizare:

(2.40)

(2.41)

2.9.2. Calculul forțelor și momentelor din angrenajul pinion de intrare și coroana diferențialului

Nm (2.42)

Componenta tangențială la pinionul de intrare:

(2.43)

Componenta tangențială la coroana diferențialului:

(2.44)

Componenta radială pentru pinionul de intrare:

(2.45)

Componenta radială la coroana diferențialului:

(2.46)

Componenta axială pentru pinionul de intrare:

(2.47)

Componenta axială pentru coroana diferențialului:

(2.48)

Forța normală pentru pinionul de intrare:

(2.49)

Forța normală pentru coroana diferențialului:

(2.50)

2.9.3. Calculul danturii dintre pinionul satelit și roata stelară

Numărul de dinți ai pinionului de intrare:

Z1 = 22 dinți înclinați

Numărul de dinți al coroanei diferențialuluiva rezulta din raportul de angrenare:

i = 2

Rezultă:

(2.51)

Unghiul de angrenare în secțiunea normală:

(2.52)

Unghiul de înclinare a dintelui în secțiunea medie a danturii:

(2.53)

Coeficientul înălțimii capului de referință normal și frontal:

(2.54)

(2.55)

Coeficientul jocului de referință la fund normal și frontal:

(2.56)

(2.57)

Unghiul conului de divizare:

(2.58)

(2.59)

Numărul de dinți al roții echivalente pentru pinion satelit și pentru roata stelară:

(2.60)

(2.61)

Deplasarea specifică în secțiune normală:

(2.62)

Modulul frontal:

(2.63)

Lungimea generatoarei conului de divizare:

(2.64)

Adâncimea de lucru a dinților:

(2.65)

Jocul la fund:

(2.66)

Înălțimea dintelui:

(2.67)

Înălțimea capului dintelui:

(2.68)

(2.69)

Înălțimea piciorului dintelui:

(2.70)

Diametrele de divizare:

– pentru pinionul satelit:

(2.71)

– pentru roata stelară:

(2.72)

Unghiul piciorului dintelui:

– pentru pinionul satelit:

(2.73)

– pentru roata stelară:

(2.74)

Unghiul conului exterior:

(2.75)

Unghiul conului interior:

(2.76)

Diametrele de vârf:

(2.77)

(2.78)

Distanțele de la vârful conului până la dantură:

(2.79)

(2.80)

Grosimea dintelui pe arcul cercului de divizare:

(2.81)

(2.82)

2.9.4. Calculul forțelor și momentelor din angrenajul pinion satelit și roata stelară

Numărul de dinți ai pinionului planetar:

Z1 = 22 [dinți]

Numărul de dinți ai roții stelare:

Z2 = 44 [dinți]

Dantura este conică cu dinți înclinați cu unghiul 100 dreapta.

Modulu normal al danturii este mn = 3 [mm]

Raportul de angrenare:

i = 44/22 =2 (2.83)

Unghil de angrenare:

(2.84)

Unghiul de înclinare a dintelui în secțiunea medie a danturii:

(2.85)

Coeficientul înălțimii capului de referință normal și frontal:

(2.86)

Componenta tangențială la pinionul satelit:

(2.87)

Componenta tangențială la roata stelară:

(2.88)

Componenta radială pentru pinionul satelit:

(2.89)

Componenta radială la roata stelară:

(2.90)

Componenta axială pentru pinionul satelit:

(2.91)

Componenta axială pentru roata stelară:

Fig.2.18. Schema de calcul la rezistență al angrenajului, format din pinionul satelit

și roata stelară a diferențialului

(2.92)

Forța normală pentru pinionul satelit:

(2.93)

Forța normală pentru roata stelară:

(2.94)

Capitolul 3

Formele si cauzele deteriorării angrenajelor

[5, pag.10-14]

3.1. Ruperea dinților

Ruperea dinților prin oboseală este forma principală de deteriorare a angrenajelor din oțel, cu duritatea flancurilor active >45 HRC precum și a angrenajelor din fontă sau din materiale plastice. Ruperea se produce datorită solicitării de încovoiere a dintelui , solicitare variabilă în timp, care determină oboseala materialului și apariția la baza dintelui a unor microfisuri, care se dezvolta in timp, provocând, în final ruperea dintelui. Fisura de oboseală(fig.3.1) apare în zona de racordare a dintelui la corpul roții, pe partea fibrelor întinse, unde concentrarea tensiunilor de încovoiere este maximă.

Fig.3.1.

Evitarea ruperii dinților prin oboseală se poate realiza prin limitarea tensiunilor de încovoiere de la baza dintelui la valori admisibile, prin creșterea modulului, prin realizarea unor raze mari de racordare și prin deplasări pozitive de profil.

Ruperea statică a dinților este cauzată de suprasarcini sau șocuri mari, care apar în timpul funcționării angrenajului, ca urmare a condițiilor de funcționare. La roțile cu dantură dreaptă, ruperea se produce la baza dintelui, iar la roțile cu dantură

înclinată, dinții înclinați intrând progresiv în angrenare, se rup porțiuni de dinte (fig.3.2).

Fig.3.2.

Evitarea ruperii statice a dinților se poate realiza prin calculul angrenajului la solicitarea de încovoiere, la suprasarcini, prin mărirea preciziei de execuție și a rigidității

arborilor.

3.2. Deteriorarea flancurilor active ale dinților Pittingul (apariția de ciupituri pe flancurile active ale dinților)

Se datorește oboselii de contact a stratului superficial al flancurilor active, constituind principala formă de deterioare a angrenajelor cu durități superficiale < 45 HRC.

Ciupirea este un fenomen de oboseală a straturilor superficiale ale flancurilor active ale dinților, determinat de tensiunile de contact variabile în timp.

Primele semne de oboseală apar, de regulă, în zona cilindrilor de rostogolire, sub forma unor microfisuri. Inițial, aceste microfisuri apar în sensul forțelor de frecare (fig.3.3, a și b), care la roata conducătoare sunt dinspre cercul de rostogolire spre cercurile de picior și de cap, iar la roata condusă invers, datorită faptului că viteza relativă dintre cele două flancuri își schimbă sensul în polul angrenării. Uleiul, care aderă la suprafața dintelui, este presat – de flancul dintelui conjugat –în microfisurile existenete (v. fig.3.3, b). În zona fisurii apare o presiune hidrostatică, care favorizează dezvoltarea microfisurilor și despinderea de mici bucăți de material, rezultând pe suprafețele active ale dinților ciupituri (fig.3.3, c). Ciupiturile se dezvoltă în timp, conducând la o funcționare necorespunzătoare a angrenajului.

Evitarea scoaterii din uz prin pitting se face prin: realizarea unui calcul la solicitarea de contact a angrenajului; tratamente termice sau termochimice (călire superficială, cementare, nitrurare); deplasări positive de profil; micșorarea rugozității flancurilor dinților; utilizarea unor lubrifianți aditivați.

a b

c

Fig.3.3.

Exfolierea stratului superficial al flancurilor dinților este o formă de deterioare prin oboseală a materialului și apare la angrenajele la care dantura a fost supusă unui tratament termic sau termochimic de durificare superficial (călire superficială, cementare, nitrurare). Exfolierea se manifestă prin desprinderea unor porțiuni ale stratului superficial al flancului dintelui, ca urmare a unor microfisuri de oboseală apărute la granița dintre stratul durificat și cel de bază. Evitarea deteriorării prin exfoliere a angrenajului se face prin adoptarea unor tehnologii de tratament adecvate.

Griparea este o formă a uzării de adeziune și apare la angrenajele puternic încărcate, care lucrează la viteze periferice mari. Datorită alunecărilor mari dintre dinți, a concentrărilor mari de sarcini, a rugozităților mari ale flancurilor, uleiul poate fi expulzat dintre suprafețele aflate în contact. Datorită contactului direct, a sarcinilor locale mari și a temperaturii ridicate din zona de contact, apar microsuduri care, în timp, se rup și se refac continuu, datorită mișcării relative a flancurilor. Punctele de sudură produc pe flancul dintelui conjugat zgârieturi și benzi de gripare, orientate în direcția alunecării (fig.3.4).

Fig.3.4.

Evitarea deteriorării prin gripare a angrenajului se face prin îmbunătățirea condițiilor de ungere și răcire, prin utilizarea unor lubrifianți aditivați, prin mărirea preciziei de execuție și montaj, prin mărirea rigidității arborilor, prin creșterea durității superficiale, prin micșorarea rugozității flancurilor dinților.

Uzarea abrazivă este forma de deterioarare a angrenajelor care lucrează la viteze mici (când nu sunt create condițiile unei ungeri fluide), a angrenajelor deschise și a angrenajelor din componența transmisiilor cu deficiențe la sistemul de ungere și/sau etanșare.

Deterioarea flancurilor dinților se produce printr-un proces mecanic de îndepărtare a unor particule fine de material de pe flancul dintelui, ca urmare a acțiunii unor particule abrazive, existente între suprafețele în contact. Particulele abrazive pot proveni din exterior (când sistemul de etanșare este defectuos), din forfecarea

punctelor de sudură (apărute în urma gripării) sau din desprinderea materialului (în urma apariției pittingului).

Uzarea abrazivă poate fi limitată prin asigurarea unei etanșări corespunzătoare și a unei ungeri adecvate. Alte forme de deteriorare a angrenajelor pot fi uzarea corosivă, deformarea plastică sau fisurarea.

Capitolul 4

Materiale și tratamente utilizate în construcția roților dințate.

Elemente de tehnologie

[5, pag.10-14]

4.1. Materiale și tratamente

La alegerea materialului trebuie să se țină seama de o serie de factori: sarcina care încarcă angrenajul; durata de funcționare impusă; caracteristicile mecanice ale materialelor; modul de obținere a semifabricatului; tehnologia de execuție; eficiența economică; condițiile de funcționare.

Fontele asigură angrenajelor o amortizare bună la vibrații și calități antifricțiune. Se folosesc la construcția roților melcate și a roților dințate de dimensiuni mari, încărcate cu sarcini mici și care funcționează la viteze reduse. Se pot folosi fontele cenușii cu grafit lamelar (Fc 200, Fc 400), fontele cu grafit nodular (Fgn 600-2, Fgn 700-2), fontele maleabile (Fmp 700-2) și fontele aliate.

Bronzurile (aliaje ale cuprului cu staniu) se folosesc în construcția roților melcate, datorită calităților antifricțiune foarte bune. Fiind deficitare și foarte scumpe, bronzurile se folosesc numai pentru confecționarea coroanei roții melcate, corpul acesteia fiind executat din fontă sau oțel.

Materialele plastice au elasticitate mărită, dar caracteristici mecanice reduse, utilizându-se în construcția roților dințate puțin solicitate. Se folosesc la realizarea angrenajelor mai puțin precise, dar care necesită o funcționare silențioasă – datorită elasticității mari, se asigură compensarea erorilor de execuție și montaj – la roțile care lucrează în medii corosive și la roțile la care ungerea cu uleiuri minerale nu este posibilă (industria alimentară, textilă, aparate de birou și de uz casnic).

Oțelurile sunt materialele cele mai utilizate în construcția roților dințate. Oțelurile, în funcție de proprietățile lor mecanice și de prelucrabilitate, se împart în oțeluri moi (cu duritate superficial < 350 HB) și oțeluri dure (cu duritate superficială > 350 HB).

Oțelurile de uz general pentru construcții și oțelurile turnate în piese nu se tratează termic, fiind utilizate la angrenajele încărcate cu sarcini mici și/sau la care nu se impun restricții de gabarit, vitezele de funcționare fiind mici (OL 50, OL 60 și, respectiv, OT 50, OT 60 etc.).

Oțelurile de îmbunătățire au conținutul de carbon > 0,25℅, fiind folosite în construcția roților dințate încărcate cu sarcini mici sau medii. Îmbunătățirea este tratamentul termic care constă într-o călire urmată de revenire înaltă. Prin acest tratament se obține o duritate medie a suprafețelor active și se asigură o bună structură a materialului, caracteristicile mecanice obținute fiind dependente de dimensiunile roții. Îmbunătățirea se realizează înainte de danturare, obținându-se, după tratament,

durități mai mici de 350 HB. Cele mai utilizate oțeluri de îmbunătățire sunt: OLC 45, OLC 55, 40 Cr10, 33 MoCr 11 etc.).

Oțelurile de cementare au conținutul de carbon < 0,25%. Cementarea este un tratament termochimic, care constă în îmbogățirea în carbon a stratului superficial al flancului dinților, fiind urmată de călire și revenire joasă. În urma călirii, se obține o duritate mare a stratului superficial (52…62 HRC) și un miez care își păstrează tenacitatea. Prin cementare se obține o creștere semnificativă a rezistenței la contact a flancului dinților și o creștere, într-o măsură mai mică, a rezistenței la încovoiere. Danturarea se execută înaintea tratamentului, după tratament dantura

trebuind rectificată, pentru eliminarea deformațiilor mari care apar în urma tratamentului. Cele mai utilizate oțeluri de cementare sunt: OLC 15, OLC 20, 15 Cr 08, 18 MoCr 10 etc.). Oțelurile de cemenetare se recomandă la angrenajele puternic solicitate și când se impun restricții de gabarit.

4.2. Elemente de tehnologie

Prelucrarea danturii roților dințate cilindrice se realizează prin frezare (prin copiere) sau prin rulare (rostogolire). Frezarea prin copiere se realizează cu scule profilate după forma golului dintre dinți: freză disc (fig.4.1 a) sau freză deget (fig.4.2, b). Productivitatea redusă și erorile de execuție, caracrteristice acestui procedeu, au determinat utilizarea sa pe scară redusă.

Fig. 4.1.

Prelucrarea prin rulare a danturii se realizează prin frezare cu: freză melc (fig.4.1, c) sau prin mortezare cu cuțit pieptene (fig.4.1, d) sau cuțit roată (fig.4.1, e) – pentru danturi exterioare și prin mortezare cu cuțit roată (fig.4.1, f) – pentru danturi interioare. Prin acest procedeu, danturarea se realizează simulând procesul angrenării, acesta realizându-se între sculă și semifabricat. Se asigură, prin acest procedeu, o productivitate și o precizie superioare procedeului de danturare prin copiere,

dar și între aceste procedee de prelucrare prin rulare există diferențe în ceea ce privește productivitatea și precizia de execuție. Astfel, o productivitate ridicată se obține prin prelucrarea cu freză melc, formată din mai multe cremaliere înfășurate pe un cilindru, după una (freză melc cu un început) sau mai multe elice (freză melc cu mai multe începuturi). Tehnologic, însă, se realizează mai greu decât scula cuțit-pieptene (de fapt o cremalieră generatoare), aceasta având avantajul și a unei confecționări mai precise. Cuțitul-roată se confecționează mai greu tehnologic (datorită

flancului evolventic al dinților), însă asigură viteze mari de așchiere și este singurul utilizat la prelucrarea prin rulare a danturilor interioare ( fig.4.1, f).

Capitolul 5

Repararea punților motoare

[4, pag. 264-271]

Pe lângă o serie de piese commune și altor componente ale transmisiei punțile motoare conțin și unele elemente specific a căror reparare necesită tehnologii deosebite: carcasa punții motoare, carcasa sateliților, arborii planetari, butucii roților etc.

În vederea reparării, punțile motoare sunt curațite la exterior și deontate în piese și subansambluri, apoi sunt spălate, degresate și controlate, în scopul stabilirii uzurilor, defectelor și tehnologiilor de recondiționare.

5.1. Recondiționarea carterelor puntilor motoare

Constructiv, carterele punților motoare pot fi monolite, din două semicartere și complexe.

Pentru automobilele grele se folosesc mai mult cartere complexe care se obțin prin turnare din fontă maleabilă sau oțel.

Pentru autoutilitare și autoturisme se folosesc carterele monolit sau din semicartere care se obțin din țeava trasa de oțel sau tablă ambutisată. Parțile componente ale acestor cartere se îmbină prin sudare sau nituire.

Fig. 5.1. Defectele carterului punții motoare

La carterul punților motoare (fig.5.1) pot apărea următoarele defecte: deteriorarea sudurilor 1, deformări ale părților solicitate la încovoiere 2, fisuri ale trompelor 3, uzuri ale suprafețelor de etanșare 4, uzuri ale fusurilor pentru rulmenți 5 și 6, deteriorarea filetelor 7, uzura locașurilor 8 pentru centrarea șurubului de centru al arcului.

Carterele punților motoare se reformează când prezintă rupturi de orice natură sau poziție și deformări care nu mai pot fi remediate. Recondiționarea carterelor punților motoare constă în indreptarea lor cînd sunt deformate, refacerea cordoanelor de sudură deteriorate, compensarea uzurilor cu material depus prin sudare, prelucrarea porțiunilor respective la dimensiuni nominale și recondiționarea filetelor pentru piulițele de reglare ale rulmenților butucilor, la cotă micșorată sau cota nominală

Deformațiile carterului se constată prin așezarea lui pe prisme și verificarea bătăii fusurilor pentru rulmenți cu ajutorul comparatoarelor. Bătaia radială a fusurilor pentru rulmenții nu trebuie să depășească 0,1 mm. Încărcarea cu material de aport a suprafețelor cilindrice uzate se face prin sudare sub strat de flux sau vibrocontact, iar prelucrarea lor finală prin rectificare.

Recondiționarea filetelor de la capetele carterului se face pe strung sau cu ajutorul unui dispozitiv care se fixează pe suprafața fusului pentru rulment și care asigură un avans la o rotație, corespunzător pasului filetului.

După recondiționare, carterul punții motoare se verifică dimensional și în ce privește forma geometric cu ajutorul unor dispositive speciale.

5.2. Recondiționarea roților dințate ale puntilor motoare

Roțile dințate ale puntilor motoare se execută din oțeluri aliate de cementare. Pentru creșterea durițătii stratului superficial , sunt cementate și călite în scopul obținerii unei durității de 55 – 65 HRC. În timpul exploatării, roțile dințate ale puntilor motoare sunt supuse la sarcini mari și variabile care provoacă uzarea și deteriorarea danturilor. Dacă la controlul ce se efectuează după demontare aceste roți dințate prezintă fisuri de orice natură sau poziție, știrbiri ale dinților, exfolieri ale stratului durificat sau uzuri peste limita admisă ele se reformează.

Roțile dințate ale puntilor motoare (pinionul de atac, coroana conică, coroana diferențialului, pinioanele planetare, pinioanele satellite și roțile dințate ale transmisiilor finale), în condiții de angrenare corectă, se uzează pe flancurile dinților, provocând micșorarea grosimii dinților, ascușirea vârfurilor, apariția ciupiturilor etc. Pinioanele planetare și satelite se uzează în plus pe suprafețele alezajelor și pe suprafețele de frecare cu carcasa diferențialului.

Fusurile pentru rulmenți ale pinionului de atac și ale arborelui coroanei intermediare se pot uza, de asemenea, datorită rotirii inelelor interioare ale rulmenților conici, montate fără stranger suficientă.

Roțile dințate din puntea motoare, care prezintă uzuri peste limita admisă sau alte deteriorări la dantură se înlocuiesc.

Jocurile majorate dintre alezajele pinioanelor satellite și fusurile crucii sau axului sateliților se înlatură prin majorarea alezajelor sateliților și încarcarea cu sudură, urmată de prelucrarea la dimensiunile corespunzătoare a fusurilor respective. Jocul dintre sateliți și carcasa diferențialului se înlatură cu ajutorul unor șaibe sferice compensatoare, după prelucrarea, în prealabil, a suprafețelor respective ale carcasei.

5.3. Recondiționarea carcaselor reductorului, diferențialului și pinionului de atac

Carcasa reductorului (fig.5.2) poate prezenta următoarele defecte: fisuri ale carcasei 1, uzura locașurilor pentru rulmenții arborelui intermediar 2, uzura locașului 3 pentru carcasa pinionului de atac, uzura locașurilor 4 pentru rulmenții carcasei sateliților și deteriorarea filetelor 5. Recondiționarea acestor piese constă în încărcarea cu sudură sau prin metalizare a locașurilor uzate, urmată de prelucrare la dimensiuni nominale, sudarea fisurilor și refacerea filetelor deteriorate. În mod identic se recondiționează și carcasa pinionului de atac care prezintă uzuri și deteriorări asemănătoare.

Carcasa diferențialului este, de obicei, format din două semicarcase asemănătoare, care se recondiționeză în același mod.

Defectele semicarcasei principale a diferențialului (fig. 5.3.) sunt: uzura suprafeței pe care se sprijină pinionul planetar 1, uzura găurilor pentru axul sateliților 2, uzura suprafetelor sferice pe care se sprijină sateliții 3, uzura bucșelor de bronz pentru pinioanele planetare 4, uzura fisurilor pentru rulmenții 5, uzura găurilor 6 pentru șuruburile de strangere și deformări.

Fig.5.2. Defectele carcasei reductorului Fig.5.3. Defectele semicarcasei diferențialului

Suprafețele de sprijin pentru pinioanele planetare și satelite se recondiționează prin strunjire, iar pentru compensare între aceste suprafețe și pinioanele respective se introduc la ansamblare șaibe de dimensiuni corespunzătoare. Bucșele din bronz pentru pinioanele planetare se înlocuiesc cu altele noi. Uzura fusurilor pentru rulmenți se poate compensa cu sudură prin vibrocontact sau metalizare și rectificare la dimensiunile corespunzătoare presării rulmenților.

Fig.5.4. Dispozitiv pentru strunjirea sferică a suprafețelor de frecare ale carcasei diferențialului cu pinioanele satelit

Găurile pentru axul sau crucea sateliților și pentru șuruburile de strângere se pot recondiționa prin lărgirea în cazul când se asigură piese conjugate la dimensiuni majorate sau se execută găuri noi de dimensiuni normale în intervalele dintre cele vechi.

Strunjirea suprafețelor sferice din interiorul semicarcaselor se realizează cu ajutorul unui dispozitiv cu posibilități de reglare a poziției cuțitului (fig. 5.4.)

După recondiționare, carcasele nu trebuie să prezinte abateri de la coaxialitatea fusurilor și locașurilor, de la perpendicularitete și de la dimensiunile care condiționeaza montajul transmisiei principale sau diferențialului. Reconditionarea carcaselor nu trbuie sa îngreuieze sau sa reducă posibilitătile de reglare a jocurilor dintre pinioanele transmisiei principale si diferențialului.

5.4. Ansamblarea, reglarea, rodarea și încercarea punților motoare

După recondiționarea și înlocuirea pieselor defecte, puntea motoare se ansamblează , se reglează, se rodează și se încearcă.

Ansambarea punții motoare constă în construirea din piese a ansamblurilor și subansamblelor component și montarea acestora ăn carcasa principală.

Introducerea pinionului de atac în carcasa sa se face după ce pe arbore și în carcasă au fost presate cu strângerea prescrisă inelele corespunzătoare ale rulmenților conici pe care se sprijină pinionul de atac. Acesti rulmenți se reglează astfel încât jocul axial să fie insesizabil, iar rotirea pinionului în carcasă să se facă ușor și fără zgomot.

Montarea diferențialului diferă ca succesiune și număr de operații de construcția lui ( număr de sateliți, felul arborilor planetari, construcția carcasei sateliților, felul coroanei de antrenare a diferențialului etc).

În general, montajul diferențialului constă în introducerea pinioanelor planatare și satelite în carcasă și reglarea angrenării lor, fixarea coroanei de antrenare pe carcasă și presarea rulmenților pe fusurile carcasei.

Apoi, diferențialul este așezat pe lagărele carcasei reductorului cu ajutorul unor mijloace de ridicat și manevrat. Subansamblul pinion de atac-carcasa se montează pe reductor după ce s-a stabilit poziția corectă a coroanei conice.

Atât angrenarea pinioanelor planetare cu sateliții cît și angrenarea pinionului de atac cu coroana conică trebuie făcute astfel încât să se realizeze jocurile normale și contact corect între suprafețele dinților. Reglajele corecte după montarea diferențialului în carcasa punții motoare (fig.5.5) constau în realizarea cotelor a, b, și c. Reglarea rulmenților conici 1, 3, 5 si 6 se face cu distanțierele 2, 4, 9 si 12, cu inelul 10, flanșa 7 și cu piulița 8. Verificarea jocurilor se face cu comparatorul sau cu tablă de plumb, iar a petei de contact prin metoda amprentelor de vopsea.

Abaterile de la modul de angrenare al roților dințate conice se elimină așa cum se arată în figura 5.6.

Fig.5.5. Reglarea transmisiei principale a punții motoare

Fig.5.6. Schema reglării corecte a pozițiilor pinionului de atac și coroanei conice

Asamblarea punții motoare se încheie cu montarea butucilor, a semiarborilor planetari și a capacelor carterului. Reglarea rulmenților butucilor se face cu ajutorul piulițelor de reglaj după metodologia obișnuită. Asamblarea punților motoare se efectuează pe linii tehnologice în flux de felul celei din figura 5.7. După asamblare, puntea motoare se rodează și se încearcă pe standuri special prevazute cu frâne electrice figura 5.8.

Fig.5.7. Linie de flux pentru asamblarea punților motoare

1 – cadru; 2 și 5 – tamburele transportorului; 3 – transportor; 4 – suport pentru puntea motoare; 6 – reductor; 7 – motor electric de acționare; 8 – puntea motoare

Fig.5.8. Stand cu frână pentru rodarea și încercarea punții motoare după asamblare

Fig.5.9. Stand cu circuit închis de putere pentru rodarea și încercarea punților motoare ușoare împreună cu cutia de viteze și transmisia cardanică

Un astfel de stand este construit din motorul electric de acționare 1, cuplajele glisante 2, transmisia cu lanț 3, arborele de închidere 4, transmisia cu curea 5, motorul electric de frânare 6 și puntea de încercat 7.

Reglarea momentului de frânare se realizează cu ajutorul unui resort inclus în circuitul rotorului electromotorului de frânare.

Se pot folosi și standuri cu circuit închis de puterea ca cel din figura 5.9. Acest stand este compus din motorul electric de acționare 1, reductorul 2, transmisia de automobil 3 care aparține standului, transmisiile de închidere a circuitului de putere 4, 7 și 12, cuplajul 5, arborele 6, puntea motoare care se încearcă 8 cu cutia de viteze 13, arborele cardanic 10, țeava 9 și dispozitivul de realizare a cuplului de încărcare 11. Dezavantajul acestui stand constă în faptul că ocupă o suprafață tehnologică însemnată.

Puntea motoare se supune la început unui rodaj de scurtă durată pentru păsuirea pieselor, în timpul căruia se verifică nivelul zgomotului, temperatura și etanșarea punții. După rodaj, se verifică jocul din angrenajul conic al reductorului și pata de contact.

Apoi se face încercarea de recepție. La recepție, puntea motoare trebuie să indeplinească următoarele condișii tehnice:

să nu prezinte nici un fel de neetanșări;

sa nu producă zgomote anormale la funcționarea în gol și în sarcină;

temperatura îmbinărilor mobile să nu crească peste limita admisă;

flanșele butucilor pentru roți să nu aibă bătăi axiale;

să fie asigurată împotriva slăbirii îmbinărilor și să fie vopsită.”

Bibliografie

1. Calculul și construcția automobilelor – Gh. Frațila

2. Calculul și construcția automobilelor – M. Untaru, Frățilă

3. Dinamica automobilelor – Fodor Dinu, Blaga Vasile

4. Tehnologia reparării automobilelor – I.Soare, N. Bejan

5. Transmisii mecanice – http://webbut.unitbv.ro/Carti%20on-line/TM/Capitolul_1.pdf

Opis

73 – pagini

42 – figuri

94 – formule

2 – tabele

Bibliografie

1. Calculul și construcția automobilelor – Gh. Frațila

2. Calculul și construcția automobilelor – M. Untaru, Frățilă

3. Dinamica automobilelor – Fodor Dinu, Blaga Vasile

4. Tehnologia reparării automobilelor – I.Soare, N. Bejan

5. Transmisii mecanice – http://webbut.unitbv.ro/Carti%20on-line/TM/Capitolul_1.pdf