mecanismele de putere ale puntii motoare

Upload: dobrea-catalin

Post on 26-Feb-2018

242 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    1/37

    5. MECANISMELE DE PUTERE ALE PUNTII MOTOARE

    5.1 GENERALITATI

    Rotile automobilului, in functie de natura si de marimea fortelor si momentelorcare actioneaza asupra lor, pot fi (figura 5.1):

    Fig. 5.1 Clasificarea roilor dup solicitrile la care sunt supuse

    rotile motoare ( antrenate ):sunt rotile care ruleaza sub actiunea flu!ului deputere primit prin intermediul transmisiei de la motorul automobilului"

    rotile libere ( conduse ):sunt rotile care ruleaza sub actiunea unei forte deimpingere sau tragere, de acelasi sens de acelasi sens cu sensul #itezei dedeplasare a automobilului, e!ercitata asupra lor de cadrul sau caroseriaautomobilului"

    rotile franate: sunt rotile care ruleaza sub actiunea unui moment de franaredez#oltat in mecanismele de franare ale rotilor ( franare acti#a ), sau de catregrupul motopropulsor in regim de mers antrenat ( frana de motor ).

    $entru automobilele, pre#azute cu doua punti, organizarea tractiunii se poaterealiza dupa solutiile %!& sau %!%, prima cifra indicand numarul rotilor iar cea deadoua pe cel al rotilor motoare. $entru organizarea tractiunii de tipul %!&, punteamotoare poate fi dispusa in fata sau in spate, iar pentru tipul %!% ambele punti suntcu roti motoare.

    $untile motoare, fata de cele nemotoare, asigura transferul flu!ului de puterepentru autopropulsare, functie de modul de organizare a tractiunii, de la arborelesecundar al cutiei de #iteze sau de la transmisia longitudinala, la rotile motoare.'ea lungul acestui transfer, flu!ul de putere sufera o serie de adaptari si anume:

    Roi pentruautomobie

    Roi motoare Roi libere Roi frnate

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    2/37

    adaptare geometrica determinata de pozitia relati#a dintre planul in care seroteste arborele cotit al motorului si planul in care se rotesc rotile motoare"

    adaptare cinematica determinata de asigurarea rapoartelor de transmiterenecesare transmisiei automobilului"

    di#izarea flu!ului de putere primit in doua ramuri, cate unul transmisfiecareia dintre rotile motoare ale puntii.

    $entru asi indeplini functiile de mai inainte mecanismele flu!ului de putere dinpuntea motoare cuprind: transmisia principala (sau angrenaul principal),diferentialul si transmisiile la rotile motoare.

    *n procesul autopropulsarii, din interactiunea rotilor motoare cu calea, iaunastere forte si momente de reactiune. $untea are rolul de a prelua toate acesteforte si momente si de a le transmite elementelor elastice ale suspensiei si cadruluisau caroseriei automobilului. $reluarea fortelor si a momentelor, precum sitransmiterea lor dupa directii rigide cadrului sau caroseriei automobilului, se face

    de ctre un ansamblu constructi# al puntii, numit mecanismul de g+idare al rotilor.ecanismul de g+idare defineste, in ansamblul puntii, cinematica rotii suspendateelastic prin intermediul suspensiei. -e definesc astfel puntile rigide, ca fiind puntilela care prin oscilatia unei roti fata de caroserie pozitia relati#a dintre roti ramanenemodificata ( punti cu oscilatia dependenta a rotilor ), si puntile articulate, puntilela care oscilatia unei roti fata de caroserie determina modificarea pozitiei relati#edintre rotile puntii ( punti cu roti independente ).

    egatura in punte dintre mecanismele flu!ului de putere si mecanismul deg+idare se face in butucul rotii.

    5.! TRANSMISIA PRINCIPALA

    /ransmisia principala cuprinde toate mecanismele din punte care realizeaza odemultiplicare a turatiei motorului.

    Rolul transmisiei principale este de a mari momentul motor primit de latransmisia longitudinala sau de la arborele primar al cutiei de #iteze si de altransmite, prin intermediul diferentialului si arborilor planetari, la rotile motoare,ce se rotesc in urul unei a!e dispuse sub un ung+i de 02 fata de a!a longitudinalaa automobilului.

    3mplificarea momentului motorului, cu un raport de transmitere de regulaconstant, numit raportul de transmitere al puntii motoare ( notat io), care reprezintaadaptarea cinematica necesara impusa de conlucrarea motor transmisie. $entru arealiza aceasta functie, prin constructie transmisiile principale sunt sunt mecanismede tipul angrenaelor. a microbuze, la care #aloarea necesara a raportului detransmitere este cuprinsa in inter#alul de #alori 45, transmisia principala este

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    3/37

    constituita dintrun singur angrena. 3stfel de transmisii principale se numesctransmisii principale simple.

    3daptarea geometrica a flu!ului de putere pentru autopropulsare presupunedirectionarea lui de la a!a in urul careia se roteste arborele cotit al motorului laa!a trans#ersala a automobilului, in urul careia se rotesc rotile motoare. 3ceastafunctie se realizeaza in transmisia principala prin tipul angrenaului utilizat sianume angrenae cu a!e ortogonale in cazul dispunerii longitudinale a motorului siangrenae cu a!e paralele la dispunerea trans#ersala a motorului.

    5.2.1 Constructia transmisiei principale

    a automobilele la care motorul este dispus longitudinal, pentru constructiatransmisiei principale se utilizeaza angrenae de tipul cu roti dintate conice sau+ipoide, iar la automobilele cu motorul dispus trans#ersal, angrenae cu roti dintate

    cilindrice.*n figura 5.& este reprezentata sc+ema cinematica de organizare a unei

    transmisii principale simple cu roti dintate conice.

    Fig. 5.& 6rganizarea cinematic a transmisiei principale simplecu roi dinate conice

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    4/37

    7lementul conducator al angrenaului este pinionul de atac &, iar elementulcondus este roata dintata 4, cu care se afla permanent in angrenare. Flu!ul de

    putere este primit de pinion prin arborele 1 si flansa 0 de la transmisialongitudinala in cazul organizarii clasice a transmisiei, sau direct de la arborelesecundar al cutiei de #iteze, cu care este realizat corp comun, in celelalte moduri deorganizare a transmisiei. Roata condusa 4, numita si coroana diferentialului, estesolidarizata prin suruburile 8 de cacasa diferentialului 9, caruia ii transmite flu!ulde putere, de unde, di#izat acesta este transmis mai departe prin arborii sprerotile motoare. *ntreg ansamblul este montat, prin lagare cu rulmenti in carterul %,numit carterul puntii motoare.

    *n afara realizarii conditiilor de adaptare cinematica si geometrica a flu!ului deputere, pentru asigurarea calitatilor functionale in transmisia principala se pre#ado serie de solutii constructi#e pri#ind tipul danturii, rigiditatea constructiei,compensarea uzurii si pozitionarea relati#a a rotilor.

    'intre tipurile de danturi ale rotilor conice, cea mai mare raspandire au primitoangrenaele conice cu dantura curba. 'antura curba, fata de celelalte tipuri dedanturi, asigura:

    la rapoarte de transmitere egale, dimensiuni de gabarit de pana la de doua orimai mici ( numarul minim de dinti ai pinionului poate fi redus la 58, fatade minimum 14 cat este la celelalte doua tipuri)"

    cresterea gradului de acoperire, ceea ce se traduce in functionare mai linistitasi durabilitate sporita"

    diminuarea sensibilitatii la deplasari relati#e ale rotilor, ca urmare a

    deformatiilor elastice ale ansamblului in timpul functionarii, posibilitateaeliminarii concentratorilor de tensiune prin procedee te+nologice simple" realizarea prin procedee de fabricatie cu producti#itate marita.

    'intre transmisiile principale cu dantura curba, cea mai larga raspandire o aucele cu dantura in arc de cerc, cunoscuta sub numele de dantura ;leason, aceasta

    bucuranduse si de a#antaul prelucrarii danturii pe masiniunelte de mareproducti#itate. 'eza#antaul principal al angrenaelor cu dantura in arc de cerc ilconstituie prezenta unor eforturi a!iale mari, care isi sc+imba sensul la sc+imbareasensului de deplasare al automobilului. 3#and in #edere ca aceasta situatie este descurta durata, atat sensul cat si #aloarea fortelor a!iale sunt acceptabile.

    3ngrenaele conice sunt foarte sensibile in ceea ce pri#este conditiile demonta, in sensul asigurarii angrenarii corecte. *n cazul cand #arfurile conurilorcelor doua roti nu coincid, diferenta fiind de ordinul zecimilor de milimetri, aparconcentrari de forte pe muc+iile dintilor, cresc brusc tensiunile de contact sisolicitarile de inco#oiere, se amplifc zgomotul, incalzirea, uzura acestora si semareste considerabil posibilitatea distrugerii angrenaului. C+iar si in cazul unei

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    5/37

    fabricatii si monta corecte, calitatea angrenarii poate fi compromisa ca urmare adeformarii pieselor transmisiei si uzarii rulmentilor.

    $entru elementele angrenaului conic, #alorile deformatiilor admise sunt datein figura 5.4. 3sigurarea rigiditatii necesare este determinata de modul de montarein carterul puntii a pinionului de atac, de tipul rulmentilor utilizati si de unelemasuri constructi#e.

    Fig. 5.4 'eformaii admise la angrenaul conic

    $entru montarea pinionului de atac se utilizeaza doua solutii de rezemare sianume intre reazeme si in consola. Cu toate ca, in cazul utilizarii unui monta intrereazeme, rigiditatea transmisiei principale creste de peste 4 de ori decat lamontaul in consola la microbuze, determinat de constructia carterului puntiimotoare, se utilizeaza rezemarea in consola. *n figura 5.% sunt prezentate solutii demontare a pinionului de atac. $entru a se micsora deformatiile a!iale, se utilizeazarulmenti cu role conice cu ung+i cat mai mare de desc+idere a conului. $entru

    marirea lungimii efecti#e a lagarului si pentru sporirea rigiditatii radiale apinionului, rulmentii se monteaza in ,,< ( fig.5.% a). *n acelasi scop sunt indicaterulmentii radiali cu doua randuri de bile, sau rulmentii radiali cu role, deoarece auo mare rigiditate radiala (fig.5.% b).

    *n toate cazurile, deformatiile a!iale pot fi reduse printro strangerepreliminara pe directia a!iala a pieselor montate pe arborele pinionului de atac.3ceasta strangere conduce la anularea ocurilor a!iale din lagare si la aparitia unor

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    6/37

    deformatii elastice a rulmentilor. =aloarea strangerii initiale se accepta in limitele,5,9mm si se apreciaza prin marirea momentului necesar insurubarii

    piulitelor de reglare (1,5&, >.m la pinionul montat in consola). =aloareadefiniti#a a prestrangerii se stabileste in urma incercarilor e!perimentale pe prototipuri. 6data cu cresterea prestrangerii se micsoreaza posibilitatea de perturbare aangrenarii rotilor conice si se imbunatatesc conditiile de functionare a rulmentilor,deoarece se asigura o distributie mai uniforma a sarcinilor pe bile sau role si sereduce solicitarile dinamice pro#ocate de sc+imbarea marimii si sensului fortelordin angrenaul conic. arirea strangerii peste o #aloare optima conduce la osporire a uzurii lagarelor.

    $entru realizarea prestrangerii (fig.5.% a) se utilizeaza piulitele 1 (cu sistemede asigurare a pozitiei) de pe arborii pinioanelor de atac. -aibele calibrate &, dintreinelele interioare ale rulmentilor ser#esc la reglarea ocului acestora. aconstructiile recente de autoturisme sa renuntat la solutia de mai inainte,

    inlocuinduse saibele de regla cu o bucsa deformabila montata intre cei doirulmenti, sau intre rulmentul dinspre flansa pinionului si un umar al acestuia. *nfigura 5.5 sunt prezentate solutiile de pretensionare cu bucsa elastica (1), utilizatede cate#a firme constructoare de autoturisme de teren.

    Fig. 5.% -oluii de montare a pinionului de atac

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    7/37

    3#antaul acestei solutii consta in aceea ca pretensionarea rulmentilor seasigura de la primul monta, facand posibila automatizarea acestuia. *n plus,

    pretensionarea initiala este mentinuta constanta timp indelungat.

    Fig. 5.5 -oluii pentru pretensionarea lagrelor pinionului de ataca) ada >i#a" b) -uzu?i =itra" c) Ford, ercedes

    ontarea coroanei dintate a angrenaului conic in carterul puntii, prinintermediul carcasei diferentialului, se face in cele mai frec#ente cazuri prin

    rulmenti cu role conice. $entru reducerea lungimii efecti#e dintre reazeme,rulmentii sunt montati in ,,@

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    8/37

    3sigurarea unui monta bun si a unei functionari corecte a angrenauluiconic se obtin prin reglarea ocului din angrena. $entru aceasta, ambele roti sunt

    pre#azute cu posibilitatea de a se deplasa a!ial. a solutia din figura 5.%,a,rulmentii sunt montati in carterul transmisiei principale prin intermediul carcasei 4,fi!ate cu suruburile %. Antre flansa carcasei 4 si carterul transmisiei principale sedispune, dupa ne#oie, un numar de saibe calibrate 5, pentru reglarea pozitiei a!ialea pinionului . a solutia din figura 5.% b, pozitionarea a!iala a pinionului se face

    prin deplasarea mansonului 8 cu autorul surubului 9. $ozitionarea a!iala acoroanei din figura &.%, se face prin desurubarea, in functie de sensul deplasarii, auneia dintre piulitele 1 sau & si insurubarea celeilalte.

    3ngrenarea corecta se #erifica prin metoda petei de contact dintre flancuriledintilor in angrenare. $entru aceasta dintii pinionului de atac se acopera cu un stratsubtire de #opsea, apoi se in#arteste transmisia principala in ambele sensuri. *nfunctie de marimea si pozitia petei lasate pe dintii coroanei se apreciaza calitatea

    angrenarii. 3ngrenarea se considera corecta daca pata lasata pe coroana este deminimum 8B din lungimea dintelui si spre #arful conului.

    'upa #erificarea calitatii angrenarii, se masoara ocul lateral dintre dinti,care nu trebuie sa depaseasca anumite limite, in functie de modelul danturii.'eterminarea marimii ocului se face prin masurarea grosimii unei placute de

    plumb dup ce in prealabil a fost introdusa intre danturile rotilor aflate inangrenare.

    *n #ederea realizarii unei inalte portante si a functionarii silentioase, laangrenaele conice, se aplica finisarea prin procedeul lepuirii. epuirea consta

    dintrun cu un amestec de ulei cu carbura de siliciu sau coridon, in anumite conditiide miscare relati#a a rotilor. *deea de baza la asigurarea miscarilor pe masinile delepuit este de a mentine si imbunatati contactul localizat la danturare, ceea ceinseamna ca in timpul procesului de lepuire contactul se deplaseaza pe tot flancul,asigurand un roda uniform pe toata lungimea dintilor. epuirea corecteazacalitatea suprafetelor conugate ale dintilor si, corespunzator unei indepartarireduse de material, pata de contact a angrenaului.

    /ab. 5.1"o#u $ntre %an#urie&inior $n #a'u an(rena)eor #oni#e

    Mo&uu *mm+ , - 1! !5ocul Dntreflancuriledinilor Dn

    planul normalEmm

    ,1,15 ,15,& ,&,4 ,4,% ,5,95

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    9/37

    *n figura 5.9 este prezentata constructia a doua transmisii principale simplecu angrenae de roti dintate conice. Constructia din figura 5.9 a, pentru unautoturism cu punte rigida, are pinionul de atac 1 montat in consola prin rulmentii& direct in carterul 4 al transmisiei principale. Reglarea pinionului si pozitionareaa!iala a acestuia fata de coroana 18 se realizeaza prin saibele , piesele fiindstranse de piulita 5 prin flansa 8. prin flansa 8, transmisia principala primesteflu!ul de putere al motorului de la transmisia longitudinala. 7tansarea lagaruluieste asigurata de deflectoarele 9 si 0 si de inelul %. coroana dintata 18 se fi!eaza

    prin prezoanele 1% de carcasa 15 a diferentialului. 3nsamblul de rulmenti 11 estefi!at de carter prin intermediul semilagarelor 14. reglarea coroanei se face cuautorul piulitelor 1, asigurate in pozitia reglata de sigurantele basculante 1&.constructia din figura 5.9 b, asemanatoare constructiei de mai inainte, estedestinata unui autoturism cu punte cu roti independente, cand transmisia principalaimpreuna cu diferentialul sunt dispuse pe masa suspendata a automobilului.

    Fig. 5.9 /ipuri constructi#e de transmisii principale cu angrenaede roi dinate conice

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    10/37

    'in categoria angrenaelor conice cu dantura curba fac parte si angrenaele+ipoide (angrenaele +ipoide cu a!e geometrice incrucisate, dispuse in planuridiferite). *n raport cu alte tipuri de angrenae, angrenaele +ipoide prezinta o seriede a#antae:

    au capacitate mare de transmitere a efortului, datorita atat formei dintilor, catsi configuratiei geometrice a ansamblului, care permite constructia unorlagare rigide"

    metodele de prelucrare e!istente permit obtinerea unui contact liniar intredinti, respecti# posibilitatea controlului lungimii petei de contact, ceea ceaduce un plus de crestere a capacitatii portante"

    datorita alunecarii intre dinti (in lungul dintelui), angrenaele +ipoidefunctioneaza mai linistit decat angrenaele conice cu dinti curbi"

    te+nologia de e!ecutie a rotilor +ipoide este, in principiu, aceeasi ca si cea arotilor conice cu dantura curba, prelucrarea facanduse pe aceleasi utilae.

    a folosirea angrenaelor +ipoide trebuie sa se tina seama de faptul caprezenta alunecarii intre dinti, mult mai mare ca la angrenaele conice, creeazatendinta spre o uzura mai pronuntata de abraziune, decat la oboseala. $entruaceasta sunt necesare masuri suplimentare legate de calitatea suprafetelor dintilor,care in acest caz trebuie sa aiba o duritate mai mare, iar pentru ungere sa seutilizeze uleiuri corespunzatoare unor presiuni de contact mari si #iteze dealunecare sporite.

    a angrenaele +ipoide, figura 5., a!a pinionului se poate gasi sub a!acoroanei deplasarea a!ei pinionului fiind in sensul spirei coroanei (deplasare

    +ipoida poziti#a in fig. 5.,a), sau deasupra a!ei pinionuluiGdeplasarea a!eipinionului fiind in contrasensul spirei coroanei (deplasare +ipoida negati#e infig.5.,c). in figura 5. b este prezentat angrenaul conic ec+i#alent.

    Fig. 5. 3ngrenae +ipoideadeplasare poziti# +ipoid" bangrena conic ec+i#alent" cdeplasare

    +ipoid negati#

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    11/37

    *n legatura cu pozitia reciproca pinioncoroana se precizeaza ca ladeplasarea +ipoida poziti#a (H7), pasul frontal al pinionului #a fi mai mare decat

    pasul frontal al coroanei, iar la deplasarea +ipoida negati#a (7), pasul #a fi maimic. Corespunzator acestor doua situatii, diametrul pinionului #a rezulta mai maresau mai mic decat al pinionului conic de referinta (ec+i#alent). 'in moti#e decrestere a capacitatii portante a angrenaului pentru automobile, angrenaul +ipoidse foloseste in toate cazurile in forma in care deplasarea aduce o marire adiametrului pinionului.

    Constructia unei transmisii principale cu angrena +ipoid este prezentata infigura 5.0.

    Fig. 5.0 /ransmisie principal cu angrena +ipoid

    a automobilele organizate dupa solutia ,,totul in spate

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    12/37

    principala, compusa din pinionul & si coroana 4 a diferentialului, pinionul de atac&, a#and dimensiuni constructi#e apropiatede ale arborelui secundar 1 al cutiei de#iteze, se e!ecuta corp comun cu acesta, in capatul arborelui.

    Fig. 5.1 /ransmisie principal la automobile organizate Itotul pe o punte

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    13/37

    de #iteze se adopta pentru sensul inclinarii dintilor pinionului acelasi sens capentru rotile dintate din cutia de #iteze.

    Fig. 5.11 /ransmisie principal pentru dispunerea trans#ersal amotorului

    5.2.2 Elemente de calculul transmisiei principale

    Calculul transmisiei principale cuprinde calculul de dimensionare si#erificare al angrenaelor de roti dintate, de dimensionare si #erificare al arborilorsi al rulmentilor.

    a/ Determinarea momentuui &e #a#u.$entru automobilele cu o puntemotoare momentul de calculMcse considera momentul ma!im al motoruluiMM,redus la angrenaul calculat prin relatia:

    McJMM icv1

    (5.1)

    in care: icv1este raportul de transmitere al cutiei de #iteze in prima treapta" Keste randamentul transmisiei de la motor la angrenaul calculat.

    $entru automobile cu mai mult de o punte motoare, cand distributiamomentului motor nu este precizata, momentul de calcul se determina prin

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    14/37

    reducerea la transmisia principala a momentului capabil la roti prin aderenta prinrelatia:

    McJ ,,

    ma!

    i

    rZ d (5.&)

    unde : Zeste reactiunea dinamica normala la puntea calculate "ma! J,9, coeficientul de aderenta "

    rdL raza dinamica a rotii motoare"i0L raportul de transmitere al transmisiei principale"

    ,, randamentul transmisiei de la rotile motoare la angrenaul transmisieiprincipale calculate.

    b/ In&i#atii pri0in& #a#uu &e re'itenta i &imenionare aan(rena)eor &e roti &intate #oni#e.

    =ariatia inaltimii dintilor rotilor dintate conice determina o rigiditate#ariabila in lungul dintilor si, de aici, o distributie neuniforma a sarcinii.

    7!perienta a confirmat ca in calculele de rezistenta se obtin rezultatesatisfacatoare daca se considera rezistenta rotii conice egala cu rezistenta unei roticilindrice a#and urmatoarele caracteristici : diametrul cercului de rostogolire egalcu diametrul cercului de rostogolire al rotii conice in sectiunea medie a dintelui"modulul corespunzator modulului rotii conice in aceeasi sectiune" profilul dintilorcorespunzator profilului dintilor rotii ec+i#alente. Roata ec+i#alenta se obtine prindesfasurarea conului mediu pe un plan. >umarul de dinti al rotilor ec+i#alente ale

    angrenaului conic se determina cu relatiile :

    m

    ech

    ZZ

    41

    1

    1coscos

    = "m

    ech

    zZ

    4&

    &

    &coscos

    = (5.4)

    Dn care :z1 este numarul de dinti ai pinionului de atac"z&L numarul de dinti ai coroanei"

    1 si & ung+iul conului de di#izare a pinionului, respecti#e al coroanei"m

    ung+iul mediu de inclinare al dintilor.Rotile de inlocuire fiind elemente imaginare de calcul, se lucreaza pentru

    numerele de dinti ai rotilor ec+i#alente cu numerele fractionare rezultate din calcul.$e baza acestor considerente, prin analogie cu relatiile de calcul stabilite

    pentru rotile dintate cilindrice, se poate efectua calculul de dimensionare si#erificare la uzura a rotilor dintate conice.

    a angrenaele conice se standardizeaza modulul frontal mf, intre modululfrontal si modulul normal mediu determinat din asimilarea angrenaului conic cuunul cilindric e!istand relatia:

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    15/37

    1

    1sin

    cos z

    bmm

    m

    nmedf

    += (5.%)

    in care b este latimea de lucru a danturii. $entru latimea de lucru a danturii serecomanda b J (8)mmed.

    'eterminarea dimensiunilor conform calculului parametrilor geometrici aiangrenaelor cu dinti in arc si cu inaltime #ariabila, presupune cunoasterea unordate initiale stabilite din conditii cinematice si constructi#e, dupa cum urmeaza:

    numarul de dinti al pinionului si al coroanei (z1siz2)" modulul frontal la diametrul mare (mf)" ung+iul de inclinare al spirei dintelui pe cercul mediu (Mm)" ung+iul de angrenare in sectiune normala (Nn).

    #/ In&i#atii pri0in& #a#uu &e re'itenta i &imenionare aan(rena)eor 2ipoi&e.a angrenaele +ipoide, pentru aceeasi #aloare a razei medii

    de di#izare a coroanei, e!ista un numar mare de #ariante ale angrenaului +ipoid.$roiectantul trebuie sa determine grupul de angrenae care satisfac conditiaconstructi#a (z1, z2, Dd2 si E), iar in final sa aleaga acel angrena la care raza decurbura a dintilor corespunde posibilitatilor de regla ale unui cap portcutitee!istent la masina de danturat si unei #alori a ung+iului ON (ung+iul dintre a!acinematica si a!a geometrica a danturii), corespunzatoare sculelor e!istente sau

    posibil de realizat, bineinteles cu respectarea ung+iurilor medii de inclinare Mmed1siMmed&, spre a mentine fortele ce actioneaza in lagare in urul #alorilor fortelor a!ialedin lagarele arborelui secundar datorate angrenaelor de roti dintate ce formeaza

    treptele cutiei de #iteze. *n aceste conditii dimensionarea rotilor componentesolicita un numar mare de calcule, datorita necesitatii de a se calcula prin tatonariun numar mare de angrenae, din care se alege unul corespunzator. $entru aceasta,calculul se desfasoara prin metode iterati#e, dupa metode specifice dez#oltate inorgane de masini. *n aceste conditii, pentru predimensionarea transmisiilor

    principale simple cu angrenae +ipoide se prezinta o metoda simplificata de calcul,in care calculul de rezistenta al danturii +ipoide se poate face dupa indicatiile de laangrenaele conice.

    'eplasarea +ipoida 7 se determina in functie de diametrul de di#izaree!terior al coroanei (rotii conduse a angrenaului) cu relatia:

    7P,&5'd& (5.5)

    'acaMceste momentul de calcul e!primat in >m, diametrul de di#izareDd2se apreciaza orientati# cu relatia:

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    16/37

    4& )41,&9,( cd MD = (5.8)

    atimeaBa coroanei se determina cu relatia:

    &&4

    1

    )188,...1&5,( GDB e = (5.9)*n care G2este lungimea ma!ima a generatoarei conului de di#izare al rotii

    conduse. =alorile inferioare se aleg pentru coroane cu diametre mari, iar celesuperioare pentru coroane cu diametre mici.

    a angrenaele +ipoide, in afara calculului indicat mai inainte, se face#erificarea la incarcarea specifica pe 1cm de latime a coroanei cu relatia:

    &

    &

    Db

    MK c

    = (5.)

    'aca Mc sa calculat cu relatia: Q1 = cvMc iMM , incarcarea specificaadmisibila nu trebuie sa depaseasca 115 $a iar dacaMcsa calculat cu relatia :

    QQ

    ma!

    =i

    rZM dc , incarcarea specifica admisibila are #alorile de 8...95 pa.

    &/ In&i#atii pri0in& #a#uu &e &imenionare i 0eri%i#are a arborior ia(areor. Calculul arborilor transmisiilor principale cuprinde: determinareasc+emei de incarcare a arborilor, calculul reactiunilor, calculul momentului detorsiune si inco#oiere, determinarea diametrului si #erificarea la rigiditate.

    $entru calculul fortelor transmise la arbori de catre rotile in angrenare seconsidera forta normala de angrenare Fn care actioneaza la milocul dintilor(fig.5.1&) cu cele trei componente: tangentiala Ft, radiala Frsi a!iala Fa

    a danturi conice drepte, componenta radialaFractioneaza spre a!a rotii, iarcea a!iala Fa ,dinspre #arful conului de di#izare spre roata. a danturi coniceinclinate sau curbe, functie de anumiti parametri geometrici, componenteleFrsiFa

    pot a#ea si sensuri negati#e.$entru calculul reactiunilor din lagarele de montare in carterul transmisiei

    principale se utilizeaza relatii analoage celor stabilite la calculul reactiunilor din

    lagarele arborilor cutiilor de #iteza.

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    17/37

    Fig. 5.1& Forele din angrnaul conic

    Coeficientiiy, functie de limita raportului RVF

    e a= (5.0)

    au #alorileyJ pentru eVR

    Fa < , siy=0,c!" , pentru eVR

    Fa >

    unde: Faeste forta a!iala din arbore"R# rezultanta geometrica a reactiunilorZsi $ "N L ung+iulnominal de contact (ung+iul dintre directia de actionare a sarcinii

    pe bile si un plan perpendicular pe a!a rulmentului).$entru #erificarea rigiditatii transmisiei principale, se procedeaza ca la

    arborii din cutiile de #iteze. -agetile obtinute se compara cu limitele recomandate.

    3#and reactiunile din lagare, se poate face calculul pentru alegerea rulmentilordupa metoda folosita si la cutia de #iteze.

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    18/37

    /ab. 5.&Reatii pentru #a#uu %orteor &in an(rena)ee orto(onae &e roti

    &intate Roata #on&u#atoare3pinion/

    "&

    1

    1

    dm

    c!

    D

    MF = c!"

    FF mn

    m

    !

    a

    sinsin(cos

    11 = )"1%&

    )"sinsincos(cos

    111

    mn

    m

    !

    r !"F

    F = nmdm

    c

    nm

    !

    nD

    MFF

    coscos

    &

    coscos1

    1==

    Senu &e4 Semnu %ooit in reatie pentru4In#inare a

    &intiorRotire a rotii orta a6iaa orta ra&iaa

    dreapta -ens orar(dreapta) H dreapta -ens

    antiorar(stanga) H

    stanga -ens orar (dreapta) H stanga -ens

    antiorar(stanga) H

    Roata #on&ua 3#oroana/

    "&

    &

    &

    dm

    c!

    D

    MF = )"cossinsin(

    cos &&

    mnn

    m

    !

    a !"F

    F =

    )"sinsincos(cos

    &&&

    mn

    m

    !

    r !"F

    F = nmdm

    c

    nm

    !

    nD

    MFF

    coscos

    &

    coscos&

    &==

    stanga -ensantiorar(stanga)

    H

    stanga -ens orar (dreapta)

    H

    dreapta -ens antiorar (stanga)

    H

    dreapta -ens orar (dreapta) H

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    19/37

    5.7 DIEREN8IALUL

    5.3.1 Necesitatea diferentialului ca mecanism al puntii motoare

    'iferentialul este un mecanism, inclus in puntea motoare, care di#izeazaflu!ul puterii de autopropulsare primit de la transmisia principala in doua ramuri,transmise fiecare cate unei roti motoare, oferind totodata rotilor puntii posibilitatea,ca in functie de conditiile autopropulsarii, sa se roteasca cu #iteze ung+iularediferite. $rincipalele conditii de autopropulsare care impun rotilor sa se roteasca cu#iteze ung+iulare diferite sunt urmatoarele:

    deplasarea pe traiectorii curbe, cand roata interioara curbei are de parcurs unspatiu mai mic decat roata e!terioara curbei"

    deplasarea rectilinie pe cai netede, cand rotile puntii au de parcurs spatiiegale iar automobilul, din di#erse cauze, are rotile puntii cu raze inegale"

    diferenta dintre raze poate fi datorata presiunii inegale din pneuri,repartizarii incarcaturii asimetric fata de a!a longitudinala a automobilului,

    pneurilor la cele doua roti de simbol diferit, sau grad diferit de uzura" deplasarea rectilinie pe cai cu deni#elari cand, datorita distributiei aleatoare

    a deni#elarilor sub forma de gropi si ridicaturi, rotile au de parcurs drumuride lungimi diferite.*n conditiile de mai sus, in lipsa diferentialului, in mecanismele puntii apar

    incarcari suplimentare subforma unui flu! ,,parazitKKde putere.$entru a e#identia functionarea diferentialului in figura &.1&a este prezentata

    o punte motoare care, dupa parcurgerea unui segment rectiliniu al traiectoriei, intrape o portiune curba cu raza de #irare R. pentru ca roata interioara & si e!terioara 1,a#and #itezele ung+iulare de rotatie egale, , corespunzatoare segmentuluirectiliniu si raze de rulare r0egale inainte de #ira, sa efectueze in #ira o rularesimpla, trebuie sasi modifice razele de rulare, pe baza elasticitatii pneului, in

    proportia data de relatia cinematic a #iraului:

    &

    &

    &

    1

    &

    1

    BR

    BR

    v

    v

    r

    r

    r

    r

    +== (5.1)

    in care : rr1si rr2sunt razele de rulare in #ira ale rotilor 1 si &"B#ecartamentul puntii"v1si v2 #itezele periferice ale rotilor puntii.'aca se admite modificarea razei de rulare functie de forta la roata FR si

    coeficientul de elasticitate tangentiala al pneuluiK, liniara de forma: rr J r ? FR,razele de rulare ale rotilor in #ira #or fi:

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    20/37

    rr1 = r%1 # 'FR1" rr2 = r%1 # 'FR2, (5.11)

    unde: ro1 si ro&sunt razele de rulare corespunzatoare fortelor tangentiale la rotilelibere (roti conduse). $rin inlocuirea relatiilor de mai sus, in relatia cinematica a#iraului, se obtin intre fortele la roata 1 (FR1), si la roata &,(FR2), relatiile:

    +

    +=

    &&

    & &1

    BRK

    Br

    BR

    BR

    FF RR "

    +

    +

    =

    &&

    & 1&

    BRK

    Br

    BR

    BR

    FF RR " (5.1&)

    Fig. 5.14 odelul plan al punii Dn #ira

    Conditia dinamica de autopropulsare pe traiectorie este determinata debilantul de tractiune prin relatia: FR1(FR2=R, unde R este suma rezistentelor lainaintare.

    $rin rezol#area sistemului de ecuatii de mai sus se obtin pentru fortele larotile 1 si &, relatiile:

    +

    =

    &

    &

    & 1

    BRK

    BrR

    R

    BR

    FR "

    +

    +

    =

    &

    &

    & &

    BRK

    BrR

    R

    BR

    FR " (5.14)

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    21/37

    daca R S

    +

    &

    BRK

    Br

    , atunciFR2S, iar roata interioara & se comporta ca o

    roata franata. $uterea corespunzatoare , acestei forte numita putere suplimentara

    sau parazita, $R&JFR& unde v2=rr2) este #iteza de translatie a centrului rotiiinterioare #iraului, de sens opus puterii pentru autopropulsare, se suprapune pesteflu!ul de putere al motorului, incarcand suplimentar roata e!terioara a #iraului.

    'iferentialul este un mecanism de tipul mecanismelor planetare diferentialecu mobilitatea J& la care numai a!a centrala este baza. Constructiadiferentialului este caracterizata de e!istenta fortelor de frecare intre elementelesale aflate in contact, astfel ca prin aceste forte se realizeaza legatura la baza aelementelor mecanismului si diferentialul se bloc+eaza (J). a blocareadiferentialului, cand el se roteste in urul a!ei centrale ca un tot unitar, rotile puntiise rotesc cu #iteze ung+iulare egale.

    Cand momentul corespunzator puterii suplimentare (,,puterii parazite

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    22/37

    primeste flu!ul de putere al motorului de la coroana transmisiei principale prinintermediul carcasei.

    Fig. 5.1% -c+ema cinematica diferenialului

    $entru a stabili legaturile cinematicedintre elementele diferentialului seaplica metoda opririi imaginare a elementului conducator (metoda Uillis). etodaconsta in a imprima bratului portsatelit o miscare egala cu miscarea lui reala, darde sens opus, cand mecanismul planetar de#ine mecanism cu a!e fi!e.ecanismele obtinute unul din altul prin metoda descrisa, datorita in#ariatieimiscarilor relati#e, sunt transmisii ec+i#alente cinematic.

    'aca 1 si &sunt #iteze ung+iulare ale arborilor 1 si & ai mecanismuluiinainte de oprirea imaginara si 4#iteza ung+iulara a elementului conducator, dupaoprire (prin rotirea imaginara cu 4 in urul a!ei centrale 66Ka mecanismului),#itezele ung+iulare ale arborilor #or de#eni: 14, respecti# &4 . $entrumecanismul cu a!e fi!e asociat, raportul de transmitere de la arborele 1 la arborele& este:

    !c%n&R

    Ri tan

    5

    %

    4&

    41

    &1 ==

    =

    (5.1%)

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    23/37

    unde R%si R5sunt razele de rostogolire ale rotilor planetare % si 5. 3ceastarelatie se mai poate scrie si sub forma:

    1 4(1 H i1&) H 2 i1& J (5.15)

    pentru diferentiale simetrice (R%JR5) relatia de mai sus #a de#eni:

    1 & 4 H & J (5.18)

    *n functie de conditiile de deplasare ale automobilului, se desprindurmatoarele stari cinematice de functionare ale diferentialului:

    de*+a&are rec!i+inie *e cai ne!edein acest caz, in ipoteza rotilor egale, candrotile au de parcurs spatii egale atunci 1J&JVsJ (s#iteza ung+iulara asatelitilor), ceea ce inseamna ca diferentialul nu functioneaza, rotile puntii

    comportanduse ca in cazul unei legaturi directe intre ele pritrun arbore rigid"de*+a&are in vira- &a. rec!i+ini. *e cai c. denive+ariparcurgerea de catre

    roti a unor spatii inegale se obtine cand 1W&. $entru &V1, #itezele ung+iulareale rotilor planetare sunt:

    && 4

    &

    5

    5414

    %

    5

    54&

    ==>

    +=+=

    R

    R

    R

    R (5.19)

    iar pentru 1V&, #itezele ung+iulare ale rotilor planetare sunt:

    && 4

    8

    5

    54&4

    &

    5

    541

    ==>

    +=+=

    R

    R

    R

    R (5.1)

    astfel incat cu cat se mareste #iteza ung+iulara a rotii planetare in a#ans, cu atat sereduce #iteza ung+iulara a rotii intarziate. $entru un automobil, cu ecartamentul

    puntii motoare X, care se deplaseaza cu #iteza #ape o traiectorie curba cu raza de#irare R, din conditia cinematica de #irare se obtine:

    R

    B

    r

    v

    r

    a = (5.10)

    unde rreste raza medie de rulare a rotilor puntii.'in aceasta relatie se deduce ca diferenta #itezelor ung+iulare ale rotilor este

    direct proportionala cu cresterea #itezei automobilului si a ecartamentului puntii siin#ers proportionala cu cresterea dimensiunilor radiale ale rotii si razei de #irare"

    %*rirea br.&ca a e+emen!.+.i c%nd.ca!%r a+ *.n!ii m%!%arela o asemeneaoprire, care determina blocarea carcasei diferentialului (4J), se obtine 1J&,adica rotile se #or roti cu #iteze ung+iulare egale, dar de sensuri contrare. 3ceastasituatie de functionare a diferentialului este deosebit de periculoasa daca apare in

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    24/37

    timpul deplasarii cu #iteze mari, deoarece automobilul,pi#otand in urul puntii dinspate isi pierde stabilitatea. $entru preintampinarea unei astfel de situatii, toatedispoziti#ele de franare ale automobilului sunt plasate, fata de circuitul flu!ului

    puterii de autopropulsare, in a#al de diferential"de*+a&area *e cai c. aderen!a &caz.!a aderenta scazuta a caii poate

    determinaca, la o anumita #aloare a fortei la roata, una dintre roti sa inceapa sapatineze. Fenomenul patinarii rotii este ec+i#alent cu reducerea #itezei de translatiea centrului rotii, roata tinzand sa ramana in urma celeilalte roti. 3ceasta tendintaeste compensata de diferential, care, intrand in functiune, reduce turatia rotii ina#ans si o sporeste pe cea a rotii incetinite. Compensarea reducerii #itezei detranslatie se poate face pana cand O atinge #aloarea ma!ima (O)ma!J&4 . laaceasta #aloare a diferentei #itezelor ung+iulare ale rotilor, acestea de#in :

    1J&4si &J, cand roata antrenata de arborele 1 tinde sa patineze"&J&4si 1J, cand roata antrenata de arborele & tinde sa patineze.

    3ceasta situatie, ec+i#alenta fizic opririi rotii aflate in stare de aderenta sitransmiterii intregului flu! de putere catre roata care patineaza, determina pierdereacapacitatii de autopropulsare a automobilului. $reintampinarea situatiei se face prinimpiedicarea diferentialului de a functiona, lucru posibil de realizat prin blocareadiferentialului, cu sisteme mecanice de blocare, sau prin autoblocareadiferentialului prin generarea unor forte mari de frecare

    .b. Dinami#a &i%erentiauui.'aca momentul de torsiune al carcasei (4),

    se transmite prin a!a portsatelit fara pierderi (cauzate de frecare) satelitului din

    conditia de ec+ilibru dinamic al satelitului, acesta este impartit in parti egale rotilorplanetare 1 si &, adica:

    &

    4

    1

    MM = si

    &

    4

    &

    MM =

    Cand 1W&, datorita #itezelor relati#e dintre elementele diferentialului, aparforte de frecare, care, reduse la arborii planetari 1 si &, #or da un moment defrecare fcu sens opus tendintei de modificare a #itezei ung+iulare.

    Xilantul de putere al diferentialului este:

    &

    &1

    44&&11

    =+ fMMMM (5.&)

    uand in considerare relatia: 1&4H&J , deducem relatia&

    &14

    += ,

    astfel ca pentru 1Vom a#ea:

    &&

    4

    &&

    4

    11 =

    ++

    ff

    MMM

    MMM (5.&1)

    'eoarece #itezele ung+iulare de rotatie ale rotilor puntii, 1 si &, suntnenule, inseamna ca relatia de mai sus este ade#arata cand:

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    25/37

    &

    4

    1

    fMMM

    = "

    &

    4

    &

    fMMM

    += (5.&&)

    Cand 1S&, #om a#ea:

    &

    4

    1

    fMMM

    += "

    &

    4

    &

    fMMM

    = (5.&4)

    'in ultimele doua relatii se obser#a ca momentele ce le re#in celor doiarbori planetari nu sunt egale, diferenta dintre momente fiind cu atat mai mare cucat momentul corespunzator frecarii interne din diferential este mai mare.

    Raportul supraunitar al celor doua momente, notat cu Y, se numestecoeficient de blocare al diferentialului. $entru cazul in care 1V&:

    &

    &

    4

    4

    1

    &

    f

    f

    MM

    MM

    M

    M

    +

    == (5.&%)

    'in aceasta relatie se obtin, pentru momentele transmise arborilor planetari,e!presiile:

    pentru arborele intarziat:

    +=

    141 MM (5.&5)

    pentru arborele in a#ans:

    +

    =1

    4& MM (5.&8)

    -e obser#a ca arborele planetar al rotii intarziate este cu atat mai incarcat

    fata de arborele planetar al rotii in a#ans, cu cat coeficientul de blocare Y, decimomentul de frecareMf, este mai mare.

    $entru ca diferentialul cu puterea de frecare&

    &1 = ff M/ sasi

    indeplineasca rolul sau cinematic, trebuie ca puterea suplimentara (,,puterea

    parazita

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    26/37

    5.3.3 Constructia diferentialului

    *n constructia diferentialelor se disting mai multe solutii, grupate astfel(figura 5.15):

    Fig. 5.15 Clasificarea diferenialelor

    *n afara utilizarii diferentialului ca mecanism al puntii motoare, inconstructia de automobile diferentialul se mai foloseste si ca mecanism di#izor deflu! la automobilele de tipul %!%.

    Soutii #ontru#ti0e &e &i%erentiae #u roti &intate #oni#e. Carcasa % adiferentialului, solidara de coroana dintata & a transmisiei principale, se rotestedatorita miscarii primite de la transmisia principala. *n carcasa sunt dispusi satelitii4 si 8 care angreneaza in permanenta cu doua roti planetare, fiecare comuna cu cateunul din arborii planetari 1 si 5. Fi!area satelitilor in carcasa se face prin boltul 9.$entru a asigura o centrare buna si o angrenare corecta a satelitilor cu rotile

    planetare, la constructia din figura 5.18 b suprafata frontala a satelitilor este sferica.Constructi#, functie de tipul si de destinatia automobilului, satelitii sunt innumar de & sau %, montati ec+idistant pe cercul de rostogolire al pinioanelor

    planetare. $rin acest monta se asigura anularea sarcinilor radiale si se reducdimensiunile rotilor dintate prin marirea numarului de dinti aflati simultan inangrenare. 7lementele componente ale unui diferential cu patru sateliti sunt

    prezentate in figura 5.19.

    Cai%i#area &i%ereniaeor

    'up caracteristicilecinematice

    'up caracteristicile dinaice

    -imple

    Xlocabile

    3utoblocabile

    -imetrice

    3simetrice

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    27/37

    Fig. 5.18 Construcia diferenialului simplu cu roi dinate conice

    Fig. 5.19 'iferenial cu patru satelii Zi cu angrenae cu roi conice

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    28/37

    Fig. 5.1 'iferenial cu roi dinate cilindrice

    *n figura 5.1 se reprezinta sc+ema cinematica si constructia unui diferentialsimplu cu roti dintate cilindrice. -atelitii cilindrici 4 si %, angrenati intre ei, suntsimultan in angrenareprimul 4 cu roata planetara 1, iar al doilea % cu roata

    planetara &. 7lementul conducator al diferentialului este carcasa 5, care esteantrenata de transmisia principala. Constructi#, aceste diferentiale sunt realizate cu% sau 8 sateliti montati perec+e.

    Eementee &e #a#uu &i%erentiauui

    Calculul de rezistenta al diferentialelor cuprinde calculul rotilor planetare,calculul satelitilor si al a!elor satelitilor.

    $entru calculul organologic este necesar sa se stabileasca, pe baza flu!uluide putere care circula prin elementele diferentialului, momentele de calcul. *nfigura 5.10 este reprezentata sc+ema flu!ului de puteri intrun diferential simetriccu roti dintate conice, cand KS

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    29/37

    care este puterea transmisa de transmisia principala carcasei diferentialului(MMestemomentul ma!im al motorului" icv1 raportul de transmitere al cutiei de #iteze in

    prima treapta de #iteze" i0L raportul de transmitere al transmisiei principale)"

    &

    Q[

    [[

    = ff M/(5.&)

    reprezint puterea de frecare transmisa de arborele in a#ans carcaseidiferentialului"

    &

    Q[QQ

    = ff M/

    (5.&0)

    este puterea de frecare transmisa de carcasa arborelui planetar intarziat"

    ff //// Q[Q +=

    puterea transmisa de carcasa a!elor satelitilor"

    f//

    Q&

    Q+

    puterea transmisa arborelui planetar intarziat"

    f/

    /

    [&

    1

    putera transmisa arborelui planetar in a#ans.

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    30/37

    Fig. 5.10 Circulaia puterilor Dn diferenial

    $entru diferentialele cu proprietati de blocare simetrice (/f=/f=/f), flu!ulde putere care circula prin angrenaele de roti dintate este egal cu flu!ul de putere

    primit de carcasa de la transmisia principala. 'eci, momentul de calcul pentrurotile dintate este:

    1

    iiMM cvMcc

    1= (5.4)

    unde > este numarul satelitilor.omentul de calcul pentru imbinarea rotilor planetare cu arbori planetari si

    pentru arbori planetari este:

    +=

    +=

    111 iiM

    //M cvM

    f

    c (5.41)

    unde Y este coeficientul de blocare al diferentialului.

    Calculul de dimensionare si #erificare al angrenaelor conice din diferentialse face dupa metodologia descrisa pentru roti dintate conice cu dantura dreapta.Calculul a!ului satelitilor se face sub actiunea fortelor ce actioneaza asupra

    satelitilor (fig. 5.&).

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    31/37

    Fig. 5.& -c+ema de calcul a diferenialului-ub actiunea forteiF=2F! (F!este forta tangentiala din angrenaul satelit

    pinion planetar),a!ul satelitilor este solicitat la forfecare si stri#ire. 7forturileunitare de forfecare ce iau nastere se calculeaza cu relatia:

    &

    &

    1%%

    dR1

    iicvM

    d

    F

    m

    m

    f

    =

    =

    (5.4&)

    in care : Rmeste raza medie de di#izare a pinionului planetar" d L diametrul a!ului.7forturile unitare de stri#ire dintre a!ul satelitilor si satelit se calculeaza cu

    relatia:

    1

    1

    11 hdR1

    iiM

    hd

    F

    m

    cvM

    &

    == (5.44)

    -tri#irea dintre a!ul satelitului si carcasa diferentialului se #erifica cu relatia:

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    32/37

    &1

    1

    &

    1

    &hdR1

    iiM

    hd

    R

    RF

    cvM

    m

    &

    =

    = (5.4%)

    'atorita solicitarilor la care sunt supuse a!ele satelitilor, acestea se e!ecutadin oteluri aliate cu continut redus de carbon.*n #ederea ridicarii rezistentei la uzura, uneori a!ele satelitilor se aramesc pe

    toata suprafata cu un strat de ,1mm, sau se acopera cu un strat de sulfura de fier.$entru e#itarea griparii este necesara asigurarea unei ungeri corecte a a!elor

    satelitilor.-ub actiunea fortelor a!iale rezultate din angrenarea satelitului cu rotile

    planetare, suprafata de contact dintre satelit si carcasa diferentialului este solicitatala stri#ire. 7forturile unitare de stri#ire ce apar pe aceasta suprafata se determina curelatia:

    sin)(

    %&&

    1

    1

    4

    = !"ddR1

    iiM

    m

    cvM

    & (5.45)

    Calculul asamblarii cu caneluri dintre rotile planetare si arborii planetari seface dupa metodologia folosita si la arborele ambreiaului.

    5., AR9ORII PLANETARI

    5.,.1 Detinaia :i #ai%i#area arborior panetari

    3rborii planetari ser#esc la transmiterea momentului motor de la diferenialla roile motoare ale automobilului.

    7i sunt solicitaZi la torsiune de ctre momentul motor, dar Zi la Dncco#oierede ctre forele care acioneaz asupra roilor motoare.

    Clasificarea arborilor planetari se face dup solicitrile la care sunt supuZi,solicitri care depind de modul de montare al captului lor e!terior Dn carterul

    punii motoare (figura 5.&):

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    33/37

    Fig. 5.& -c+ema de montare a arborilor planetari Dn carterul punii mptoareatotal descrcai" bsemiDncrcai" ctotal Dncrcai

    1trompa carterului punii" &,4rulmeni arborii planetari total descrcai sunt solicitai numai la torsiune. An acest

    caz butucul roii se monteaz prin intermediul rulmenilor conici pe trompacarterului punii. -olicitarea la Dnco#oiere este preluat numai de carterul

    punii motoare. 3ceast soluie se utilizeaz la autocamioane Zi autobuze" arborii planetari semincrcai se monteaz printrun singur rulment dispus

    Dntre butucul roii Zi carterul punii motoare. 3rborii sunt solicitai la torsiuneZi parial la Dnco#oiere. 3ceast soluie se utilizeaz la autoturisme Ziautocamioane uZoare"

    arborii planetari total ncrcai se spriin printrun singur rulment montatDntre arbore Zi carterul punii motoare. 3ceZti arbori preiau Dn totalitateeforturile la torsiune Zi Dnco#oiere. -oluia se utilizeaz la autoturisme.

    5.,.! Tipuri #ontru#ti0e &e arbori panetari$entru a transmite momentul motor de la diferenial la roile motoare arborii

    planetari sunt solidarizai la rotaie att cu diferenialul ct Zi cu butucul roii

    motoare.An figura 5.&1 sunt prezentate tipurile constructi#e de arbori planetari ce se

    deosebesc Dntre ei dup modul de solidarizare cu pinioanele planetare Zi cu roilemotoare.

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    34/37

    Fig. 5.&1 /ipuri constructi#e de arbori planetari

    la soluia prezentat Dn figura 5.&1 a, solidarizarea cu pinionul planetar seface prin intermediul canelurilor, iar cu butucul roii prin flans"

    la soluia prezentat Dn figura 5.&1 b, solidarizarea cu pinionul planetar seface prin intermediul canelurilor, iar cu butucul roii prin intermediul unei

    pene, care are un locaZ pe poriunea conic" la soluia prezentat Dn figura 5.&1 c, pinionul planetar face corp comun cu

    arborele, iar cu butucul roii prin prin intermediul unei pene, care are un

    locaZ pe poriunea conic" la soluia prezentat Dn figura 5.&1 , solidarizarea att cu butucul roii ct Zi

    cu pinionul planetar se face prin intermediul canelurilor.An figura 5.&& se prezint transmisia la roile motoare Dn cazul unui arbore

    planetar total Dncrcat. Captul e!terior al arborelui este fi!at Dn tromp prinintermediul unui rulment cu bile.

    An figura 5.&4 se prezint transmisia la roile motoare la care se foloseZte soluiacu arbore planetar semiDncrcat. Rulmentul e!terior se monteaz pe piesa 4 fi!atcu Zuruburi de carterul punii, iar rulmentul interior este montat pe caseta

    diferenaialuli.An figura 5.&% se prezint transmisia la roile motoare motoare la care sefoloseZte soluia cu arbore planetar total descrcat. Xutucul roii motoare se spriin

    pe rumenii cu role conice 4,5 care se monteaz pe tromp. An felul acesta arboreleplanetar este solicitat numai la torsiune de momentul pe care Dl transmite butuculuiroii prin flanZa forat dintro bucat cu arborele. $iulia Zi contrapiulia ser#esc lafi!area rulmenilor, precum Zi la reglarea lor. Ampiedicarea ptrunderii unsorii la

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    35/37

    butucul de frn este realizat de garnitura de etanZare care se afl pe captule!terior al trompei. Rulmentul interior este fi!at pe carcasa diferenialului.

    Fig. 5.& /ransmisie cu arbori planetari total Dncrcai1Xutucul roii" &rulment e!terior" 4arbore planetar" %rulment interior" 5

    pinion planetar" 8caset diferenial" 9tromp

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    36/37

    Fig. 5.4 /ransmisia la roile motoare cu arbori planetari semiDncrcai

    Fig. 5.% /ransmisia la roile motoare cu arbori planetari total descrcai

  • 7/25/2019 Mecanismele de Putere Ale Puntii Motoare

    37/37

    5.5 MATERIALE UTILI;ATE LA CONSTRUC8IA ELEMENTELORPUN8II MOTOARE

    5.5.1 Tranmiia prin#ipa 44, care se cementeaz. 'up tratamentul termic\RC J 59...8&. An unele cazuri se e!ecut din din oeluri aliate cu coninut mediude carbon: %1 C 1" % c 11" %1 oC 11 supuse tratamentului termic de

    Dmbuntire. Rezult \RC J 58...8&.5.5.7 Arborii anetari. An general se confecioneaz din oeluri aliate cu

    coninut mediu de carbon: %5 C 1" %1 oC 11@" 45 C> 15@ supusetratamentului termic de Dmbuntire. Rezult \X J 4%...%%.

    5.5., Carteru punii. -e e!ecut prin turnare din font maleabil sau din oel.Carterele sudate se e!ecut din tabl de oel. $entru trompe se utilizeaz e#i dintabl sudat sau e#i nesudate cofecionate din oeluri cu un coninut de ,&B C.