FAC. DE INGINERIE MECANICA Cat. de Autovehicule şi Motoare

PROIECTla

Construcţia şi calculul automobilelor – I

Tema: Ambreiaj pentru autoturism de teren

Student: NUME Secţia AR – IM Anul III, grupa GRUPA Îndrumător: prof.dr.ing. Ion PREDA

Anul universitar 2011-2012Semestrul II

1

CUPRINS

Nr Titlu Pag.

1 Studiu de nivel privind ambreiajul autovehiculului 3

1.1 Functiunile 3

1.2 Solutii constructive 3

1.3 Analiza comparativa 3

1.3.1 Avantaje 3

1.3.2 Dezavantaje 3

2 Materiale folosite in fabricarea ambreiajului cu arc diafragma 4

3 Deteriorarea ambreiajului cu arc diafragma 5

4 Calculul ambreiajului 6

5 Concluzii 10

6 Bibliografie 11

7 Anexe 12

7.1 Desen de ansamblu 12

7.2 Desen de executie 12

7.3 Schema cinematica 12

2

1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND AMBREIAJUL

1.1 FUNCTIUNILE

Ambreiajul este mecanismul care transmite puterea de la membrul conducator la cel condus.

In cele mai simple aplicatii, ambreiajele sunt folosite la mecanisme ce au doi arbori rotativi. Deobicei, un arbore e atasat motorului iar celalalt produce putere pentru lucrul necesar.

1.2 SOLUTII CONSTRUCTIVE

Ambreiajul transmisiei manuale e un mecanism folosit la conectarea si deconectarea puterii motorului spre transmisie la cerinta soferului. Soferul actioneaza ambreiajul cu ajutorul pedalei din autovehicul. Pedala ajuta puterea motorului sa fie aplicata gradual cand vehiculul porneste si intrerupe puterea pentru a evita ruperea dintilor rotilor din cutia de viteze in momentul schimbarii treptei. Deconectarea ambreiajului produce diferenta necesara motorului pentru a functiona fara ca puterea sa fie transmisa mai departe. Suprafetele prelucrate ale volantului si a placii de presiune trebuie sa fie plate si fara crapaturi. Patinajul, vibratiile si galagia sunt micsorate prin alinierea corecta a axelor arborelui motor si a volantului.

1.3 ANALIZA COMPARATIVA

1.3.1 Avantaje

- Ambreiajul arc diafragma e mic in comparatie cu ambreiajul cu arcuri elicoidale si transmite mai multa putere deoarece diafragma produce mai multa forta.

- Metode mai compacte de stocare a energiei rezulta intr-o carcasa mai mica a ambreiajului

- E mai putin afectat de forta centrifuga deci poate suporta viteze unghiulare mai mari- Diafragma actioneaza si ca arc de apasare si ca leviere de eliberare deci pot fi eliminate

mai multe componente

1.3.2 Dezavantaje

- Fabricare dificila pentru realizarea unei anumite caracteristice elastice si reducerea dimensiunilor ambreiajului

3

2 MATERIALE FOLOSITE LA CONSTRUCTIA AMBREIAJULUI

Materialele ambreiajului contin o varietate larga de substante durabile si rezistente la caldura, folosite la constructia diferitelor piese folosite pentru conectarea motorului la transmisia autovehiculului permitand separarea temporara necesara schimbarii treptelor. Ambreiajele care folosesc aceste materiale sunt facute din diverse componente cum ar fi placi de presiune, discuri de ambreiaj, volante. Partile componente sistemului mecanic necesita diferite materiale.

Niturile sunt facute din OL50, OL60 sau OL65.Diverse materiale sunt folosite pentru discul de frictiune, chiar si azbest. Ambreiajele

moderne deobicei folosesc un compus organic de rasini cu fire de cupru sau materiale ceramice. In mod normal, coeficientul de frecare pe suprafata discului de presiune e 0.35 pentru compusul organic si 0.25 pentru cel ceramic. Materialele cermaice sunt folosite deobicei la utilizari grele cum ar fi camioane sau masini de curse, desi materialele ceramice mai tari maresc uzura volantului si a plaxii de presiune.

4

3 METODE DE DETERIORARE

Chiar si utilizarea normala a controlului ambreiajului mareste uzura si scade durata de viata. Utilizarea excesiva va produce uzuri si mai mari.

Problemele ambreiajului pot aparea aproape la orice numar de kilometri si se pot datora unei varietati mari de motive. Cand pedala ambreiajului e lasata iar discul ambreiajului incepe sa se frece de volant si placa de presiune, el genereaza frictiune si caldura. Acest fenomen ajuta la absorbtia socului care altfel ar rupe transmisia. In aceste conditii, un pic de alunecare e benefica deoarece ajuta la moderarea sarcinii care altfel ar rupe angrenaje.

Cand un ambreiaj incepe sa patineze, produce totusi uzura pe volant si placa de presiune.Alta cauza a distrugerii premature a ambreiajului este contaminarea cu ulei dintr-o

scurgere.Zgomotul ambreiajului e o alta problema greu de definit. Daca apare un zgomot cat de

mic sau un scartait si dispare cand pedala ambreiajului este lasata, cauza poate fi un rulment.Alte cauze includ bucse, arbore de intrare uzat, o instalare inadecvata a discului de

frictiune, nealiniere, etc.Daca ambreiajul nu se decupleaza total cand pedala este apasata complet, discul va

continua sa invarta arborele de intrare.

5

4 CALCULUL AMBREIAJULUI

4.1 Determinarea dimensiunilor principale

Calculul discului de frictiuneβ 2.5:=Mmax 675840:= N mm⋅Ma β Mmax⋅:=

Ma 1689600= N mm⋅n 1:=i 2 n⋅:=µ 0.45:=c 0.65: =λ 35:=

Re

λ Mmax⋅

π 1 c2−( )⋅ i⋅

102−⋅:=

Re 255.3231= mmRi c Re⋅:=

Ri 165.96= mm

Rm2

3

Re3

Ri3−

Re2

Ri2−

⋅:=

Rm 213.801= mm

4.2 Verificarea la oboseala si incalzireA π Re

2Ri

2−

⋅ i⋅:=

A 236544= mmGa 11500:= kgrr 0.510:=

iI 11:=

i0 5.424:=

L 357.3 Ga⋅rr

2

iI i0⋅⋅:=

L 17912.609=c 483: = daJGp 15:= kgip 1:=

itot 2:=

6

γip

itot:=

∆ t 10γ L⋅c Gp⋅

⋅:=

∆ t 12.362=Temperatura Δ t nu trebuie sa depaseasca 15 C.

4.3 Calculul arcurilor periferice

FMa

µ Rm⋅ i⋅:=

F 8780.758= NFa F:=Fmax 1.2 Fa⋅:=

Fmax 1.054 104×= N

D 25:= mmK 1.17: =τ a 850:=

ds

38 Fmax⋅ K⋅ D⋅

π τ a⋅:=

ds 9.738=

mmds 10:= mm

G 8.3 104⋅:=

N

mm2

n 6: =

f08 Fa⋅ D

3⋅ n⋅

G ds4⋅

:=

f0 7.934= mm

fmax

8 Fmax⋅ D3⋅ n⋅

G ds4⋅

:=

fmax 9.521=

∆ s 0.8:=

L n 1.5+( ) ds⋅ fmax+ ∆ s n 0.5+( )⋅+:=

L 89.721= mm

7

4.4 Determinarea coeficientului de siguranta al ambreiajului dupa oboseala placii de presiune

nd 1:=

∆ u 1 1:= mm∆ u 2 nd⋅ ∆ u 1⋅:=

∆ u 2=f2 fmax ∆ u−:=

f2 7.521= mm

Fau Faf2

fmax⋅:=

Mau µ i⋅ Fau⋅ nd⋅ Rm⋅:=

Mau 1334690.631= N mm⋅

β u

Mau

Mmax:=

β u 1.975=

4.5 Calculul arborelui ambreiajului

τ at 100:=

N

mm2

Di

31.2 Mmax⋅

0.2 τ at⋅:=

Di 34.356=mm

Di 36:= mmDe 40:= mmz 8:=l De:=

l 40= mmb 7:=

σ s

8 Mmax⋅

z l⋅ De2

Di2−

⋅

:=

σ s 55.579=

N

mm2

σ as 120:=

N

mm2

τ f

4 Mmax⋅

z l⋅ b⋅ De Di+( )⋅:=

τ f 15.88=

N

mm2

8

τ af 20:=

N

mm2

4.6 Calculul elementelor de fixare si ghidare

l1 15:=

b1 10:=

d 8:=z 3: =a1 10:=

d1 20:=

R 112: = mm

σ i

Mmax 2a1 b1+( )⋅

0.4 d3⋅ R⋅ z⋅

:=

σ i 294.643=

N

mm2

σ t 4Fa

3.14 d2⋅ z⋅

⋅:=

σ t 58.259=

N

mm2

9

5 CONCLUZII

Acest proiect este o prezentare detaliata a ambreiajului cu arc diafragma, a mecanismului sau de functionare, materialele folosite la fabricarea lui si de-asemenea punctele puternice si vulnerabile ale acestuia in comparatie cu altele.

In concluzie, ambreiajul cu arc diafragma este un mecanism care transmite puterea de la membrul conducator la cel condus.

10

6 BIBLIOGRAFIE

1. Untaru,M.ş.a. - Calculul şi construcţia automobilelor. E.D.P., Bucureşti, 1982.2. Gheorghe Fratila - Calculul si constructia autovehiculelor. E.D.P., Bucuresti, 19773. Dan Savescu - Elemente constructive de asamblare utilizate in constructii mecanice. E. LuxLibris, Brasov, 19994.http://automotive-clutches.com/basic_clutch_info.html5. http://en.wikipedia.org/wiki/Clutch6.http://www.ehow.com/how_4855239_diagnose-clutch-problems.html7. http://www.youtube.com/watch?v=6BaECAbapRg

11

7 ANEXE

7.1 DESEN DE ANSAMBLU

7.2 DESEN DE EXECUTIE

7.3 SCHEMA CINEMATICA

12