proiect calcul ambreiaj

23
Calculul ambreiajului Calculul ambreiajului cuprinde determinarea dimensiunilor principale în raport cu valoarea maximă a momentului motor, în funcţie de tipul şi destinaţia automobilului şi de verificarea la rezistenţă a elementelor componente. Determinarea parametrilor de bază ai ambreiajului Parametrii de bază care caracterizează construcţia ambreiajului se referă la coeficientul de siguranţă , presiunea specifică p s , şi creşterea de temperatură t, în ambreiaj, la pornirea motorului. a) Coeficientul de siguranţă al ambreiajului . Pe timpul funcţionării ambreiajului, ca urmare a fazelor de cuplare-decuplare, se produce uzura suprafeţelor de frecare a discurilor conduse. În consecinţă, apare o detensionare a arcurilor şi deci o modificare a forţei de apăsare. Pentru ca ambreiajul să fie capabil, în această situaţie, să transmită momentul maxim al motorului, se adoptă în calcul, momentul capabil, care este mai mare decât momentul maxim al motorului. În calculul de predimensionare, acest lucru este luat în considerare prin coeficientul de siguranţă al ambreiajului, notat , şi definit ca valoare a raportului dintre momentul de calcul a ambreiajului M a şi momentul maxim al motorului M M . În acestă situaţie se obţine valoarea momentului necesar al ambreiajului: M a = . M M. (2.1) Alegerea valorii coeficientului de siguranţă al ambreiajului, în vederea determinării momentului necesar al ambreiajului, se face ţinându-se seama de tipul şi destinaţia automobilului, precum şi de particularităţile ambreiajului. Valoarea coeficientului de siguranţă

Upload: cabau-ely

Post on 24-Jul-2015

626 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proiect calcul ambreiaj

Calculul ambreiajului

Calculul ambreiajului cuprinde determinarea dimensiunilor principale în raport cu valoarea maximă a momentului motor, în funcţie de tipul şi destinaţia automobilului şi de verificarea la rezistenţă a elementelor componente.

Determinarea parametrilor de bază ai ambreiajuluiParametrii de bază care caracterizează construcţia ambreiajului se referă la

coeficientul de siguranţă , presiunea specifică ps, şi creşterea de temperatură t, în ambreiaj, la pornirea motorului.

a) Coeficientul de siguranţă al ambreiajului . Pe timpul funcţionării ambreiajului, ca urmare a fazelor de cuplare-decuplare, se produce uzura suprafeţelor de frecare a discurilor conduse. În consecinţă, apare o detensionare a arcurilor şi deci o modificare a forţei de apăsare. Pentru ca ambreiajul să fie capabil, în această situaţie, să transmită momentul maxim al motorului, se adoptă în calcul, momentul capabil, care este mai mare decât momentul maxim al motorului.

În calculul de predimensionare, acest lucru este luat în considerare prin coeficientul de siguranţă al ambreiajului, notat , şi definit ca valoare a raportului dintre momentul de calcul a ambreiajului Ma şi momentul maxim al motorului MM.

În acestă situaţie se obţine valoarea momentului necesar al ambreiajului:

Ma = . MM. (2.1)

Alegerea valorii coeficientului de siguranţă al ambreiajului, în vederea determinării momentului necesar al ambreiajului, se face ţinându-se seama de tipul şi destinaţia automobilului, precum şi de particularităţile ambreiajului. Valoarea coeficientului de siguranţă influenţează diferit funcţionarea ambreiajului. Un coeficient mare împiedică patinarea ambreiajului în cazul uzării garniturilor de fricţiune, mărind durabilitatea ambreiajului şi reducerea timpului de patinare, dar creşte forţa de acţionare a pedalei ambreiajului şi cresc suprasarcinile în transmisia automobilului deoarece ambreiajul nu patinează la apariţia unor solicitări mari.

Valoarea prea mică a coeficientului de siguranţă conduce la mărirea tendinţei de patinare a ambreiajului, având ca efect mărirea duratei de patinare, ceea ce conduce la creşterea uzurii garniturilor de frânare.

În timpul exploatării automobilului, coeficientul de siguranţă se micşorează datorită uzurii garniturilor de frecare, deorece prin uzura garniturilor, arcurile de presiune se destind şi nu mai asigură forţa de apăsare iniţială.

În consecinţă se recomandă pentru coeficientul de siguranţă , valorile din tabelul următor [Tab,Fr]:

Page 2: Proiect calcul ambreiaj

Valorile coeficientului de siguranţă pentru diferite automobile

Tipul automobilului Coeficientul de siguranţă Autoturisme-cu capacitate normală de trecere-cu capacitate mărită de trecere-de competiţie

1,4...1,7

2,0...2,53,0...4,0

Autocamioane şi autobuze 1,6...2,0Autocamioane cu remorcă sau care lucrează în condiţii grele

2,0...3,0

În cazul ambreiajelor semicentrifugale coeficientul de siguranţă este o mărime variabilă care depinde de turaţia motorului. Coeficientul de siguranţă la aceste ambreiaje, corespinzător turaţiei nule a motorului se alege între valorile: pentru autoturisme şi pentru autocamioane [Fr].

În cazul ambreiajelor la care este prevăzută regarea forţei de apăsare a arcurilor de presiune, ca şi în cazul arcului central, coeficientul de siguranţă se alege cu valori mai mici ([Unt].

La ambreiajele cu mai multe discuri se recomandă ca valoarea coeficientului de siguranţă să fie majorată cu 15...20% faţă de valorile recomandate pentru ambreiajele cu un singur disc, deoarece frecarea între piesele ambreiajului este mai mare [unt]

b) Presiunea specifică (po ), dintre suprafeţele de frecare ale ambreiajului se defineşte ca raportul dintre forţa dezvoltată de arcurile de presiune F şi aria unei suprafeţe de frecare a ambreiajului A:

po = F/A [MPa] (2.2)

Forţa de apăsare F asupra discurilor se poate determina din condiţia ca momentul de frecare al ambreiajului să fie egal cu momentul de calcul.

F = Ma/i..Rmed (2.3)unde:

i = 2.n reprezintă numărul suprafeţelor de frecare (n-numărul de discuri conduse); -coeficientul de frecare dintre discurile ambreiajului;Rmed-raza medie a garniturilor de fricţiune. Rmed = (Re + Ri)/2

Valoarea maximă a presiunii specifice este limitată prin tensiunea admisibilă de strivire a materialului constituient al garniturilor. La adoptarea valorii de predimensionare a ambreiajului trebuie să se ţină seama de următoarele aspecte:

Page 3: Proiect calcul ambreiaj

- valorile mari ale presiunii specifice favorizează reducerea dimensiunilor constructive ale ambreiajului, dar reduce substanţial durabilitatea lui;

- valorile mici ale presiunii specifice implică creşteri ale gabaritului, a maselor şi a momentelor de inerţie ale părţii conduse a ambreiajului. Datorită creşterii razelor, cresc vitezele tangenţiale alunecare dintre suprafeţele de contact la cuplarea ambreiajului, situaţie în care creşte uzura de alunecare a garniturilor.

Coeficientul de frecare poate avea diferite valori în funcţie de natura suprafeţelor în frecare conform tabelului următor:

Valori ale coeficientului de frecare pentru diferite materiale

Materialele cuplei de frecare Oţel - bronz foforos 0,67...0,74Oţel – aliaj Cu-Ni 0,79...1,42Oţel-Fe sinerizat 0,38...0,45Oţel-Fe Cu sinerizat 0,43...0,47Oţel-Oţel 0,60Fontă-Oţel 0,18...0,60Ferodou-Oţel 0,30...0,40

În cazul în care se ţine seama de pierderile prin frecare din canelurile discului condus şi din elementele de ghidare ale discului de presiune, forţa F se poate exprima cu ajutorul relaţiei:

F = cf. Fa (2.4)în care:

Fa reprezintă forţa de apăsare a arcurilor asupra discurilor ambreiajului;cf coeficient care ţine seama de forţele de frecare. Pentru ambreiajele monodisc

cf = 0,90...0,95 , iar pentru ambreiajele bidisc cf = 0,80...0,85.Din considerente de uzură a suprafeţelor de frecare, presiunea specifică a

ambreiajului se admite în următoarele limite [Tab]: po = 0,2...0,5 MPa pentru garniturile din răşini sintetice impregnate cu kevlar sau cu fibre de sticlă şi po = 1,5...2,0 MPa pentru garniturile metaloceramice.

În cazul discurilor de fricţiune cu diametre mari, viteza de patinare în zona periferică a acestora atinge valori foarte mari, fapt pentru care se recomandă ca presiunea specifică să fie adusă spre limitele inferioare. La valori mari ale coeficientului de siguranţă, se admit presiuni specifice mari.

c) Creşterea temperaturii pieselor ambreiajului (t). Pe timpul circulaţiei în special în mediu urban, frecvenţa cuplărilor-decuplărilor ambreiajului este mare. Deoarece pe timpul acestor procese, o parte din lucrul mecanic al motorului se transformă prin patinare în căldură, creşte temperatura pieselor ambreiajului, ceea ce face ca garniturile de fricţiune să lucreze la temperaturi ridicate.

Page 4: Proiect calcul ambreiaj

Verificarea la încălzire se face pentru discurile de presiune, considerând situaţia cea mai defavorabilă, pornirea de pe loc, când lucrul mecanic de patinare este cel mai mare şi considerând că datorită timpului de cuplare redus procesul este adiabatic.

Relaţia de verificare utilizată în aceste condiţii va fi:

t = .L/c. mp (2.5)unde:

= 0,5 – coeficient care exprimă partea din lucrul mecanic preluată de discul de presiune al ambreiajului;

c = 500 J/kg. oC este căldura specifică a pieselor din fontă şi oţel;mp – masa pieselor ce se încălzesc;L – lucrul mecanic de patinare. Acesta se poate calcula aproximativ cu relaţia:

L = 357,3. Ga.rr2/icv1

2. io2 (2.6)

Considerând: Ls = L/i.A* în care:Ls –lucru mecanic specific de frecare;i – numărul de perechi de suprafeţe de frecare; A* - suprafaţa unei garnituri de frecare,

lucrul mecanic specific de frecare nu trebuie să depăşească valoarea de 0,75 daN. m/cm2.Ambreiajul se consideră bun din punct de vedere al încălzirii dacă creşterea de

temperatură la pornirea de pe loc este în limitele t = 8...15 oC.

Dimensionarea garniturilor de frecare

Garniturile de frecare sunt componente ale discului condus prin intermediul cărora se stabileşte, prin forţe de frecare, legătura de cuplare a ambreiajului.

Dimensiunile garniturilor de fricţiune se determină din condiţia ca momentul capabil al ambreiajului să fie egal cu momentul necesar, folosind relaţiile:

Re = [2..MM/.i..po.(1-c2).(1+c)]1/3 (2.7)

Ri = Re. c (2.8)

relaţie în care c reprezintă un coeficient care arată diferenţa dintre razele suprafeţelor de frecare.

Valori mici ale coeficientului c sunt specifice garniturilor cu lăţime mare, ceea ce are ca efect o uzură neuniformă a garniturilor de frecare datorită diferenţei mari dintre vitezele de alunecare. Din această cauză, pentru automobilele echipate cu motoare rapide se recomandă folosirea valorilor coeficientului c spre limita superioară. Literatura de specialitate [Tab,Fr] recomandă pentru acest coeficient valori în intervalul c = 0,53...0,75.

Page 5: Proiect calcul ambreiaj

Suprafaţa garniturilor de frânare se mai poate determina, ţinând seama de valoarea momentului maxim al motorului şi de tipul automobilului, folosind relaţia:

A = . MM (2.9)

este un coeficient care depinde de tipul automobilului şi de tipul ambreiajului şi poate avea valorile din tabelul următor [Fr,Unt]:

Valorile coeficientului

Tipul automobilului

Tipul ambreiajului

Coeficientul [cm2/daN.m]

Autoturisme Monodisc 25...30Autocamioane şi autobuze Monodisc 35...40

Bidisc 40...45

În acastă situaţie, raza exterioară se calculează cu relaţia:

Re = [.MM/i..(1-c2)]1/2 (2.10)

Deoarece garniturile de frecare sunt piese care se uzează frecvent în exploatare, necesitând înlocuirea lor periodică, pentru a se asigura interschimbabilitatea, se realizează într-o gamă tipodimensională limitată prezentată în tabelul următor (conform STAS 7793-83). În aceste condiţii valorile Re şi Ri obţinute prin calcul cu relaţiile anterioare sunt valori de predimensionare, valorile definitive ţinând seama de încadrarea valorilor de calcul în prima valoare normalizată a garniturilor.

Dimensiunile garniturilor de frecare pentru ambreiaje [mm]

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

În acest tabel g reprezintă grosimea garniturii de fricţiune.În construcţia de automobile, diametrul exterior al garniturilor de fricţiune

depăşeşte rar valoarea de 350 mm. Dacă în urma calculului efectuat, valoarea acestuia este mai mare, atunci se recomandă utilizarea ambreiajului bidisc.

Determinarea momentului de frecare al ambreiajului.Luând în considerare dimensiunile garniturilor de frecare, momentul de frecare al

ambreiajului poate fi calculat cu relaţia:

Ma* = 2..F.(Re3 – Ri

3)/3.(Re2 – Ri

2)

Page 6: Proiect calcul ambreiaj

Această valoare trebuie să fie egală sau mai mare decât Ma calculat cu relaţia (2.1).

Calculul arcurilor de presiunePentru menţinerea stării cuplate a ambreiajului la limita momentului necesar,

trebuie ca pe suprafaţa de frecare să se dezvolte forţa normală calculată curelaţia (2.3).La ambreiajele cu arc diafragmă, această forţă trebuie să fie dezvoltată de arc în

starea cuplată a ambreiajului. La ambreiajele cu arcuri periferice, forţa de apăsare este dată de forţa totală a arcurilor de presiune dispuse echidistant pe periferia discului de presiune. Numărul de arcuri se alege multiplu al numărului de pârghii de decuplare, ţanând seama ca forţa dezvoltată de un arc să nu depăşească 500...700 N.

a) Calculul arcululi diafragmă. Elementele geometrice ale unui arc diafragmă sunt prezentate în figura următoare:

Elementele geometrice ale arcului diafragmă

Forţele care solicită arcul diafragmă în cele două situaţii de rezemare care apar în timpul funcţionării ambreiajului (în situaţia ambreiat, respectiv debreiat) sunt prezentate în figura următoare. Semnificaţia forţelor este următoarea: F- forţa de ambreiere; Q – forţa de debreiere.

Page 7: Proiect calcul ambreiaj

Forţele care acţionează asupra ambreiajuluia-starea ambreiat; b-starea debreiat

Se consideră că arcul diafragmă prezintă două elemente funcţionale reunite într-o singură piesă; partea tronconică plină, care este de fapt un arc disc cu rolul de arc de presiune, şi lamelele, care de fapt sunt pârghii încastrate în pânza arcului de disc cu rolul de pârghii de debreiere.

Pentru calculul forţei Q se utilizează relaţia:

Q = F.(d1 – d2)/ (d2 – d3) (2.11)

Calculul de rezistenţă al arcului se face pentru eforturile tangenţiale folosind relaţia:

t max = 4.E.f [k1(h – f/2) + k3.s]/(1 - 2).k1.d12 (2.12)

unde:E –modulul de elasticitate al materialului. Deoarece, de regulă, arcurile diafragmă

se confecţionează din Oţel arc 1 (STAS 795-71), E = 2,1.106 daN/cm2;f –deformaţia arcului în dreptul diametrului d2; f = 1,7.h - coeficientul lui Poisson. = 0,25;k1,k2,k3 – coeficienţi de formă cu valorile:

k1 = (1 –d2/d1)2/.[(d1 + d2)/(d1 – d2) – 2/ln(d1/d2)] (2.13)

k2 =[6/.ln(d1/d2)].[(d1/d2 – 1)/ln(d1/d2) -1] (2.14)

k3 = 3.(d1/d2 – 1)/ .ln(d1/d2) (2.15)Efortul maxim se compară cu limita la cuegere a materialului c.

Page 8: Proiect calcul ambreiaj

b) Calculul arcurilor periferice. Arcurile periferice sunt arcuri elicoidale din sârmă trasă cu secţiune circulară şi cu caracteristica liniară.

Determinarea diametrului sârmei şi a diametrului de înfăşurareForţa pe care trebuie să o dezvolte un arc se calculează cu relaţia:

F* = F/n (2.12)unde:

n – numărul de arcuri ales. Pentru ca arcurile să acţioneze asupra discului de presiune cu o apăsare uniformă, numărul arcurilor se alege, în general, multiplu de 3.

Numărul arcurilor se alege astfel încât forţa F* dată de un arc să se încadreze între valorile 40...80 daN (100 daN în cazul autocamioanelor şi autospecialelor grele şi foarte grele).

În general, numărul arcurilor se alege în funcţie de diametrul exterior al garniturilor de frecare:

Recomandări pentru alegerea numărului de arcuri de presiune [Fr]

Diametrul exterior al garniturii de frecare De

[mm]

Până la 200 200...280 280...380 380...450

Numărul arcurilor de presiune

3...6 9...12 12...18

Calculul arcurilor de presiune se face pentru ambreiajul decuplat când fiecare arc dezvoltă forţa F**:

F** = (1,15...1,25).F* (2.13)

Arcurile periferice sunt solicitate la torsiune, iar efortul unitar t se calculează cu relaţia:

t = 8.k.F**.D/.d3 (2.14)unde, conform figurii următoare:

D – diametrul mediu de înfăşurare arcului;d – diametrul sârmei arcului;k – coeficient de corecţie al arculuivaloarea obţinută se compară cu valoarea admisibilă a efortului unitar la torsiune

a = 700 N/mm2.

Page 9: Proiect calcul ambreiaj

Elementele geometrice ale arcurilor elicoidale

Notând raportul D/d = c, din relaţia (2.14) rezultă diametru d:

d = (8.k.F**.c/ta) (2.15)

- Raportul dintre diametre se recomandă să fie: c = 5...8;- Pentru arcurile periferice, rezistenţa admisibilă la torsiune ta = 7000 daN/cm2

- Coeficientul de corecţie k depinde de raportul dintre diametre şi se calculează curelaţia [Fr]:

k = [(4c – 1)/4.(c – 1) + 0,615/c] (2.16)

Definitivarea diametrului d se face ţinând seama că sârma trasă din oţel pentru arcuri este standardizată. După determinarea diametrului d al sârmei, cunoscând raportul c = D/d se poate calcula şi diametrul mediu de înfăşurare al arcului D.

Page 10: Proiect calcul ambreiaj

Diametrul d pentru arcuri din sârmă de oţel trasă [mm]

Sârmă trasă din OLC pentru

arcuri (STAS 893/67)

2,5 2,8 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 - - - -

Sârmă trasă din oţel aliat pentru

arcuri (STAS 892/60)

3,0 3,2 3,5 3,6 4,0 4,5 5,5 5,6 6,0 6,3 6,5 7,0 7,5 8,0

Parametrii constructivi ai arcurilor periferice

Forţa dezvoltată de arc [daN] Diametrul exterior D

[mm]

Lungimea de lucru a arcului

[mm]

Numărul de spiremninimă maximă

11,3 13,6 17,5 39,7 1422,6 24,6 17,5 39,7 13,545 47,6 17,5 39,7 10,25

54,5 59 30 39,7 7,2559 63,5 28,6 39,7 8,559 63,5 27 39,7 8,566 68 27 39,7 8,568 72,5 27 39,7 8,7577 82 28,5 39,7 7,5100 100 32,5 42,9 8

Săgeata f [mm] a arcului se calculează cu relaţia:

f = 8.F*.Dm.n/G.d4 (2.17)unde:

Dm – diametrul mediu al arcului;n – numărul de spire active;G – modulul de elasticitate transversal; G = 8.104 N/mm2

Page 11: Proiect calcul ambreiaj

Calculul de dimensionare a discului de presiune

Funcţional, discul de presiune reprezintă dispozitivul de aplicare a forţei arcurilor pe suprafaţa de frecare, componentă a părţii conducătoare pentru transmiterea momentului, suport pentru arcuri şi eventualele pârghii de debreiere şi masă metalică pentru preluarea căldurii rezultate în urma patinării ambreiajului. Faţă de aceste funcţii, predimensionarea lui se face din condiţia preluării căldurii revenite în timpul patinării, fără încălziri periculoase.

Asimilând discul de presiune cu un corp cilindric cu dimensiunile bazei exterioare red = Re + (3...5) mm, raza interioară rid = Ri – (3...5) mm, unde Reşi Ri sunt razele exterioară, respectiv interioară ale discului condus, se obţine înălţimea necesară a discului de presiune:

hd = L.t.c.(red2 – rid

2) (2.18)relaţie în care:

L – lucrul mecanic de patinare. Acesta se poate calcula aproximativ cu relaţia:

L = 357,3. Ga.rr2/icv1

2. io2

Ga – greutatea autovehiculului;rr –raza de rulare a roţii;icv1 – raportul de transmitere în treapta I al cutiei de viteze; = 0,5 – coeficient care exprimă partea din lucrul mecanic preluată de discul de presiune al ambreiajului;masa specifică a discului de presiune; kg/m3 . t = .L/c. mp

unde: = 0,5 – coeficient care exprimă partea din lucrul mecanic preluată de discul de presiune al ambreiajului;c = 500 J/kg. oC este căldura specifică a pieselor din fontă şi oţel;mp – masa pieselor ce se încălzesc;

Grosimea determinată reprezintă o valoare minimă. Faţa exterioară a discului este profilată în vederea creşterii rigidităţii, a generării unui curent intens de aer pentru răcire şi pentru a permite legăturile cu elementele pe care se cuplează.

Calculul elementelor de legăturăLegăturile permanente ale discului de presiune sunt cu carcasa ambreiajului, de la

care primeşte momentul de torsiune al motorului. Această legătură trebuie să asigure, în afara rigidizării în rotaţie a pieselor, şi mobilitatea relativă axială necesare cuplării, decuplării şi compensării uzurii garniturilor.

Page 12: Proiect calcul ambreiaj

Fixarea discului de presiune de carcasa ambreiajului se poate face prin mai multe procedee:

Soluţii de fixare între discul de presiune şi carcasa ambreiajuluia-fixarea prin umăr; b-fixarea prin canelură; c-fixarea prin bride

1-carcasa ambreiajului; 2-disc de presiune

a) La fixarea prin umeri solicitarea de dimensionare este de strivire între carcasă şi umărul discului de presiune.

s = .MM/z.aL.R (2.19)cu:

z – numărul de umeri;a – grosimea carcasei;R – raza medie de dispunere a umerilor.b) La fixarea cu canelură, canelura poate aparţine discului sau carcasei. În

ambele cazuri calculul se face pentru solicitarea de strivire pe flancurile canelurilor şi pentru solicitarea de forfecare la baza canelurilor, cu relaţiile:

s = .MM/z.aL.R (pentru strivire), respectiv.

f = .MM/z.ah.R (pentru forfecare) (2.20)cu:

z – numărul canelurilor de fixare;R – raza medie de dispunere a canelurilor

Page 13: Proiect calcul ambreiaj

c) La legătura prin bride se calculează niturile de fixare a bridelor elastice de carcasă şi respectiv de discul de presiune, cu relaţiile:

s = .MM/z.dg.R (pentru strivire), respectiv.

f = 4..MM/z.d4.R (pentru forfecare) (2.21)cu:

d – diametrul nitului;g – grosimea bridei;R – raza medie de dispunere a bridelor; z – numărul bridelor.

Calculul arborelui ambreiajului

Arborele ambreiajului este solicitat la torsiune de către momentul de calcul al ambreiajului. Diametrul de predimensionare este dat de relaţia:

Di = (.MM/0,2.ta)1/3 (2.22)unde:

ta – solicitarea admisibilă la torsiune. ta = 1000...1200 daN/cm2. valoarea definitivă a diametrului se adoptă din STAS 7346-85 (pentru canelurile triunghiulare), sau STAS 6858-85 pentru canelurile în evolventă).

Canelurile triunghiulare pot prelua sarcini şi cu şoc, centrarea realizându-se pe flancuri, în timp ce canelurile în evolventă permit transmiterea fluxurilor mari de putere.

Atât canelurile arborelui cât şi cele ale butucului trebuie verificate la strivire şi forfecare.

a) Verificarea rezistenţei la strivire a flancurilor canelurilor se face cu relaţia:

s = k.2..MM/z.Ddh.L (2.23)unde:

k – coeficientul de repartizare a sarcinii pe caneluri. Se adoptă k = 0,5 pentru canelurile triunghiulare, respectiv k = 1,33 pentru canelurile în evolventă;

Dd – diametru mediu al canelurilor;h – înălţimea portantă a canelurilor. h = (De – Di)/2;z – numărul de caneluri;L – lungimea de îmbinare cu butucul discului condus.Solicitarea admisibilă la strivire trebuie să se încadreze în limitele:

s = 200...250 daN/cm2.

Page 14: Proiect calcul ambreiaj

b) Verificarea efortului unitar la forfecare se face cu relaţia:

f = 4..MM/z.L b.(De + Di) (2.24)

b fiind lăţimea canelurilor.Solicitarea admisibilă la forfecare este cuprinsă între limitele

af = 200...300 daN/cm2.Pentru lungimea butucului se recomandă următoarele valori: L = De pentru

automobile ce se deplasează pe drumuri obişnuite şi L = 1,4 D e pentru automobilele de teren.

Arborele ambreiajului se execută din oţel aliat pentru cementare.

Calculul discului condus

La discul condus se face verificarea niturilor de fixare a discului la butuc şi a niturilor de fixare a garniturilor de frecare pe disc.

La unele tipuri de ambreiaje, discul condus se fixează de flanşa butucului prin intermediul unor nituri confecţionate din OL34 sau OL38, având diametrul mediu cuprins între 6...10 mm.

Niturile se verifică la forfecare şi strivire cu releţiile:

f = .MM/zn.rn .An (la forfecare) (2.25)respectiv:

s = .MM/zn.rndn.l (pentru strivire) (2.26)

În aceste relaţii:rn – raza cercului pe care sunt dispuse niturile;zn – numărul niturilor;An – secţiunea transversală a nitului;dn –diametrul nitului;ln – lungimea părţii active a nitului.Va lorile admisibile pentru aceste solicitări sunt: af < 300 daN/cm2;

sa = 800...900 daN/cm2.Niturile de fixare ale garniturlor de frecare se verifică similar.

Calculul forţei de acţionare a pedalei la mecanismul de acţionare mecanicăForţa Fp de acţionare a pedalei la decuplarea ambreiajului se determină cu relaţia:

Fp = F/ia. a = .MM/.a. i.Rm.ia (2.27)unde:i -numărul de perechi de suprafeţe de frecare;ia – raportul de transmitere al mecanismului de acţionare. ia = 25...45 [Fr];Rm – raza medie a garniturilor de frecare;

Page 15: Proiect calcul ambreiaj

a – randamentul mecanismului de acţionare. a = 0,8...0,85Din această relaţie se observă că cele mai eficiente căi pentru reducerea forţei de

acţionare a pedalei sunt: utilizarea garniturilor de fricţiune metaloceramice, care au un coeficient de frecare ridicat; mărirea randamentului mecanismului de acţionare prin întrebuinţarea pârghiilor de debreiere prevăzute în punctele de articulaţie cu bile sau cu role, micşorarea numărului de articulaţii din mecanismul de acţionare, sau prin utilizarea arcului central diafragmă.

Forţa la pedală Fp (la ambreiajele fără servomecanisme auxiliare) nu trebuie să depăşească 15...25 daN, deoarece consumul prea mare de efort fizic conduce la obosirea excesivă a conducătorilor auto.

Page 16: Proiect calcul ambreiaj

DATE CALCUL PROIECT

www.carfolio.com

Motor 1999 cm3 benzinaAlezaj x cursa = 87,5 x 83,1 (mm)Numar cilindri = 4Raport de compresie = 10 (±0,3) : 1Numar supape = 16Putere nominala = 108 kW (147 CP) la 6500 min-1

Moment maxim = 184 Nm la 4000 min-1

Masa proprie = 1370 kgAnvelope 215/50 R17 (diametrul 646,80 mm, http://www.miata.net/garage/tirecalc.html )Rapoarte transmisieViteza I = 3,454 Viteza II = 1,842 Viteza III = 1,310 Viteza IV = 0,970 Viteza V = 0,795 Viteza VI = 0,717 MI = 3,198 Tr princ. = 4,388

Se cere:Determinarea parametrilor de bază ai ambreiajuluiDimensionarea garniturilor de frecareCalculul arcurilor de presiune – se alege varianta constructiva (diafragma sau periferice)Calculul de dimensionare a discului de presiuneCalculul elementelor de legăturăCalculul arborelui ambreiajuluiCalculul discului condusCalculul forţei de acţionare a pedalei la mecanismul de acţionare mecanică