cutii de viteza la automobile

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

1/14

CUTIA DE VITEZ

l. s. NASTAS Andrei

catedra Design Industrial i de ProdusUTM 2010

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

2/14

CONINUTUL7.1. ROLUL I CLASIFICAREA CUTIILOR DE VITEZE7.2. CUTII DE VITEZE N TREPTE7.3. CUTII DE VITEZE N TREPTE PENTRU TRACTOARE

CU SCHIMBAREA VITEZELOR SUB SARCIN.

AMPLIFICATOARE DE CUPLU7.4. CUTII DE DISTRIBUIE7.5. MECANISME PENTRU UURAREA CUPLRII

VITEZELOR7.6. MECANISMUL DE ACIONARE A CUTIEI DE VITEZE

TRACTOARE I AUTOMOBILE 2

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

3/14

7.1. ROLUL I CLASIFICAREA CUTIILOR DE VITEZECutiile de viteze snt necesare pentru: modificarea momentului motor la roile motoare i,

respectiv, a vitezei de deplasare a tractorului i automobilului; deplasarea tractorului sauautomobilului napoi; staionarea ndelungat a tractorului sau automobilului cu motorul nfunciune.

Condiiile impuse cutiei de viteze. n afar de condiiile comune impuse tutu-ror ansamblurilorautovehiculelor, cutiilor de viteze li se mai cer urmtoarele condiii: s realizeze un numrsuficient de viteze, cu rapoarte de transmitere alese raional; s asigure tractorului iautomobilului o nalt economicitate n funcionare i o productivitate ridicat a lucrrilorefectuate.

Dup felul n care modific rapoartele de transmitere, cutiile de viteze se clasific n dougrupe mari: cutii de viteze n trepte i cutii de viteze progresive.

Acionarea acestora se face direct, semiautomat i automat. La cutiile de viteze cu acionaresemiautomat, o mare parte din operaii snt executate de conductor, restul fiind executate

de mecanisme speciale care utilizeaz o parte din energia motorului. La acionaieaautomat, toate operaiile trec n seama unor mecanisme care aleg totodat i raportul detransmitere potrivit condiiilor de deplasare, traciune etc.

TRACTOARE I AUTOMOBILE 3

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

4/14

7.1. ROLUL I CLASIFICAREA CUTIILOR DE VITEZE

Cutiile de viteze n trepte, din punct de vedere constructiv, pot fi: cu roi dinate ai cror arborisnt fici i planetare.Cutiile de viteze din prima grup se pot clasifica la rndul lor dup mai multe criterii.Dup modul de realizare a rapoartelor de transmitere, se deosebesc: cutii de viteze cu o singur

pereche de roi, cu dou, cu trei sau mai multe perechi de roi simultan n angrenare.Dup schema caracteristic i innd seama de clasificarea de mai sus, se deosebesc: cutii cu doi

arbori, cu trei arbori, compuse i speciale.

Dup modul de cuplare a unei trepte, se deosebesc: cutii de viteze, cu cuplarea fr sarcin(tractorul oprit) i cu cuplarea sub sarcin (tractorul nu trebuie oprit).

Dup felul mecanismului de acionare, se deosebesc : cutii de viteze, cu roi dinate mobile(baladoare) i cu roi dinate permanent angrenate (acestea trebuie nzestrate cu mecanismespeciale de cuplare ca, de exemplu : mufe cu gheare nesincronizatoare sau mufe cu friciune).

Dup poziia arborilor n raport cu axa longitudinal a tractorului sau auto-mobilului, sedeosebesc: cutii de viteze cu arbori longitudinali i cu arbori transversali. Dispunerea

arborilor transversali permite realizarea unei cutii de viteze cu acelai numr de trepte lamersul nainte ca i la mersul napoi.

La cutiile de viteze cu acionare semiautomat, o parte din operaii snt executate deconductorul autovehiculului, iar restul de ctre mecanisme speciale care utilizeaz o partedin energia motorului.

La cutiile de viteze cu acionare automat, toate operaiile privind acionarea i alegerearaportului de transmitere necesar se fac fr participarea conductorului autovehiculului.

TRACTOARE I AUTOMOBILE 4

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

5/14

7.2. CUTII DE VITEZE N TREPTEn prezent, la majoritatea tractoarelor

agricole i automobilelor, precum i lamulte tractoare industriale, se utilizeazcutii de viteze n trepte. Aceasta se datoretefaptului c acestea snt simple i sigure nfuncionare.

n cele ce urmeaz se vor examina ctevascheme de cutii de viteze i se vor prezentacteva construcii.

Cutia de viteze cu doi arbori (fig. 7.1, aib) se compune din arborele primar 1, legatde motor prin ambreiaj, i arborele

secundar 2, care transmite momentul dersucire la transmisia central3 i la roilemotoare. Schema din figura 7.1 se folosetela tractoare, obinndu-se cinci trepte de

viteze pentru mersul nainte, prin cuplarearoilor deplasabile de pe arborele secundarcu roile corespunztoare de pe arborele

primar.

TRACTOARE I AUTOMOBILE 5

Fig. 7.1. Scheme cinematice de cutii de viteze cu doi itrei arbori :

a i b cu doi arbori; c i d cu trei arbori cu

priz direct; e cu trei arbori fr priz direct

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

6/14

7.2. CUTII DE VITEZE N TREPTE

n figura 7.2 este reprezentatconstrucia unei cutii de vitezede autocamion AK 6-80 cu treiarbori, cu priz direct (treaptaa V-a) i suprapriz (treapta a

VI-a). Suprapriz (icv

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

7/14

3.2. CUTII DE VITEZE N TREPTE

Cutiile de viteze compuse se folosesc la tractoare universale pentru obinerea unui numr mare detrepte, constnd din combinarea (legarea n serie) a dou cutii de viteze, n acelai carter sau ncartere separate.

TRACTOARE I AUTOMOBILE 7

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

8/14

3.2. CUTII DE VITEZE N TREPTE

n figura 7.4 este reprezentat construcia cutiei de viteze a tractorului U-445 cu reductor planetarn spate. Cutia de viteze propriu-zis are trei viteze pentru mers nainte i una pentru mersnapoi. Cu ajutorul reductorului se obin dou game de viteze: rapid, cnd manonul 1 secupleaz cu captul arborelui secundar al cutiei de viteze (ired= 1), i nceat, cnd acest manonse cupleaz cu braul portsatelit al reductorului (ired= 3,6). La unele variante ale tractorului, sefolosesc dou reductoare planetare unite n serie, obinndu-se, n acest mod, 9 + 3 trepte de

viteze.

TRACTOARE I AUTOMOBILE 8

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

9/14

2.2.1. AMBREIAJE SIMPLE

Fig. 7.5. Construcia cutiei de viteze a

tractorului pe enile S-1500

TRACTOARE I AUTOMOBILE 9

n figura 7.5 este reprezentat construcia cutiei de viteze a tractorului pe enile S-1500, cu cinciviteze mers nainte i patru pentru mers napoi. Mersul nainte se obine prin cuplarea roilor 1 i2 pentru (vitezele IIV) i viteza a cincea cu ajutorul roii 4. Mersul napoi se obine princuplarea roilor 1 i3. Cutia de viteze cu arbori transversali, care realizeaz patru viteze nainte ipatru napoi, este reprezentat schematic n figura 7.6.

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

10/14

3.3. CUTII DE VITEZE N TREPTE PENTRUTRACTOARE CU SCHIMBAREA VITEZELOR SUB

SARCIN. AMPLIFICATOARE DE CUPLU

TRACTOARE I AUTOMOBILE 10

n cazul cutiei de viteze obinuite, la care schimbarea treptelor de viteze se face cu ajutorulroilor deplasabile sau al cuplajelor cu dini, trecerea de la o treapt la alta este nsoit de

ntreruperea fluxului de putere, transmis roilor motoare, i de oprirea tractorului.Dac sarcina tractorului este de 8590%, el poate porni din loc la o vitez de maximum 45km/h. Pentru a porni din loc la o vitez de 8 10 km/h, trebuie redus sarcina la 65 70%.Dac, ns, pornirea din loc se face la viteza de 5 km/h i apoi se cupleaz sub sarcin viteza delucru de 8 10 km/h, la aceeai sarcin a tractorului, puterea efectiv a motorului se reduce cu20-25%.

Totodat, prin folosirea cutiilor de viteze cu schimbarea treptelor din mers sub sarcin, creteproductivitatea lucrrilor cu aproximativ 15 20%. Prin urmare, complicarea transmisieitractorului este compensat de aceste avantaje.Cea mai simpl rezolvare a acestei probleme const n folosirea amplificatoarelor de cuplu, carepermit micorarea temporar a vitezei la fiecare treapt, mrind n acelai timp foratangenial de traciune a tractorului. Amplificatoarele de cuplu pot fi planetare i neplanetare.

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

11/14

CUTII DE VITEZE PLANETARE

TRACTOARE I AUTOMOBILE 11

n figura 7.9 este reprezentat schema uneicutii de viteze planetare (Ford 631) care secompune din trei iruri planetare 1, 2 i3,plasate n serie. Prin diferite combinaii alecuplrii ambreiajelorA1, A2 iA3 i afrnelorF1, F2 i F3, se pot obine zece viteze

nainte i dou napoi (tab. 7.3). Frnele i

ambreiajele lucreaz n ulei.Cu ajutorul irurilor planetare 2 i3 seobin cinci viteze nainte i unu napoi, iarirul planetar 1 este un multiplicator(mrete valoarea vitezelor i dubleaznumrul treptelor de viteze). Dac frnaF1este slbit, atunci, datorit cuplajuluiunisens C, mecanismul planetar 1 se roieteca un tot, iar raportul de transmitere esteegal cu unu; dac, ns, frnaF1 este strns,mecanismul planetar 1 se transform ntr-un multiplicator. Fig. 7.9. Schema cinematica a cutiei de

viteze planetare la tractor

8/7/2019 Cutii de viteza la automobile

12/14

7.4. CUTII DE DISTRIBUIE

TRACTOARE I AUTOMOBILE 12

Pentru mbuntirea calitilor de traciune aleautomobilelor i tractoarelor, se extind din ce n ce maimult construciile cu dou puni motoare (4x4). Pentruantrenarea celei de-a doua puni motoare, n special laautomobile, se utilizeaz cutii de distribuie. n cazultractoarelor (v. cap. 5), exist tendina de a se utiliza pentruantrenarea punii motoare din fa alte posibiliti, n

primul rnd cuplaje unisens. Cutia de distribuie poate fi nacelai carter cu cutia de viteze sau ntr-un carter separat.n figura 7.10 este reprezentat cutia de distribuie aautocamionului SR-132, care este ntr-un carter separat,montat pe rama automobilului. Arborele primar 2 al cutieide distribuie primete momentul de rsucire de la arborelesecundar al cutiei