CCA2 Red Dif Interaxial

8/19/2019 CCA2 Red Dif Interaxial

1/31

VIII. Distribuitor fără circulaţie de puteri parazite

Distribuitor realizează, prin valori diferite ale rapoartelor de transmitere numitetrepte de reducere, acordarea posibilităţilor energetice ale motorului la cerinţele energetice aleautomobilului în mişcare cu asigurarea unor performanţe dinamice, de consum de combustibilşi de poluare cât mai bune. Distribuitorul, al cărei necesităţi este determinată de incapacitateacutiei de viteze de a satisface diversitatea condiţiile de autopropulsare, îndeplineşteurmătoarele funcţiuni: Reducere raportului de transmitere: - este funcţia principală a unui distribuitor; serealizează astfel modificarea forţei de tracţiune şi a vitezei de deplasare în funcţie de variaţiarezistenţelor la înaintare şisau de regimul de circulaţie al automobilului; în plus oferă

posibilitatea autopropulsării automobilului cu viteze reduse, ce nu pot fi asigurate în moddirect de cutia de viteze care are turaţia minimă stabilă relativ mare.

Fig8,1, Distribuitor cu transfer variabil de moment cu controlat prin vâscocuplaj

!


2/31

VIII.1. Alegerea tipului constructiv

"entru automobilul de proiectat aleg solutia cu diferential simetric cu roti dintatecilindrice.

#m

$

%

&

'

(

)

!

*

"#+

"#

!-' roti dintate* diferentialului,% cuplare vâsco;& mufa pentru blocarea diferentialului ;. n figura alaturata se prezinta sc/eme cinematica al unui distribuitor cu diferential

intera0ial simetric. #iscarea se transmite prin intermediul rotilor dintate de pe arborele primar si arborele secundar la roata $ fi0ata de carcasa diferentialului ( .

+atelitii ) sunt in angrenare permanenta cu cu rotile ! si ' care sunt fi0ate pe arborii %respectiv *. 1tat timp cat fortele pe sateliti sunt egale diferentialul este blocat. n cazul in care

raportul fortelor rotilor puntilor din fata si din spate difera de raportul rotilor ! si 'diferentialul intra in functiune.

2u a3utorul mufei & diferntialul se bloc/eaza in cazul in care rotile uneia din punti patineaza .

1legerea modulului si a ung/iurilor de inclinare a danturii rotilor

=ma0 M $4& 56m7 mn = ( '.8&.!.9

1legere modulului angrena3elor cutiilor de viteze cu arbori fi0i si cutiilor de distrbuteise poate face orientativ cu a3utorul unei manograme in care sunt trecute valorile modulelor normale in functie de momentul la arborele secundar pentru treapta ! a cutiei de viteza, #+,determinat cu relatia :

)


3/31

*.(&:.4:&.!$:.4&:.(&.$4! =⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅= R RCV CV m s ii M M η η 5da6sm7

nde :## momentul ma0im al motorului ;2

η CV - 4.'=4.% randamentul 2a stabilirea definitiva a modulului rotilor dintate trebuie avut in vedere urmatoarele :- pentru reducere zgomotelor trbuie ca modulul sa fie cat mai mic iar latimea rotilor

sa fie cat mai mare ;- pentru micsorare greutatilor la aceeasi distanta trebuie marit modulul si micsorat

latimea rotilor dintate.

?rganizarea cinematica a mecanismului reductor.

"entru figura de mai inainte organizarea cinematica a @D cu diferential este :

"entru treapta intai : !!

(

!

!

!!

z z

z z i R ⋅=

pentru :!

(! z

z i R ==

!!

!

!

!! R R R iii ⋅= sau ( ) (!!

(!

!

(

)

(

!

)!

! ω ω ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω =→=→=⋅=− R R ii

"entru treapta a doua : :).!)

(

!

)

(

)

!

)) ==⋅=

z

z

z

z

z

z i R

!!

)

!

)) R R R iii ⋅= sau :).!!

(

!

(!

(

!

(

)

)

!)

ω ω ω ω

ω ω

ω ω

ω ω =→=→=⋅= R R ii

6r. poz.

Denumirea elementului +imbol

ormula de calcul

! Distanţa între a0e de referinţă a ( )β cos2

11

⋅

⋅′+=

mz z a

) ng/iul de presiune de referinţăfrontal

αt

⋅

=β

α α

cos2

nt

tg arctg

( ng/iul de angrenare frontal αtA

⋅=

.cosarccos t

w

tw

a

aα α

$ nvoluta ung/iului αt inv αt t t t tg inv α α α −=

' nvoluta ung/iului αtA invαtA wt tw tw tg inv α α α −=

* 2oeficientul normal aldeplasărilor de profil însumate

0ns ( )t tw n

ns inv inv tg

z z x α α

α −⋅

⋅+

=2

21

% 2oeficientul frontal aldeplasărilor de profil însumate

0ts β cos⋅= nsts x x

& 2oeficientul normal aldeplasărilor

0n! 0n!0n) 0n)

2oeficientul frontal aldeplasărilor de profil 0t!

0t!

0t!B 0t)

(


4/31

!4 #odulul frontal mtβ cos

nt

mm =

!! Diametrul de divizare d! t mz d ⋅= 11dC! t mz d ⋅′=′ 11

!) @aportul de transmitere i!)

2

1

12

z

z i =

!( Diametrul de rostogolire dA!

21

1

1

2

z z

z ad w w +

⋅⋅=

dA)

21

2

2

2

z z

z ad w w +

⋅⋅=

!$ 2oeficientul normal demodificare a distanţei între a0e

n

n

w n

m

aay

−=

!' 2oeficientul normal demicşorare a 3ocului de referinţă

la cap

∆n nnsn y x y −=∆

!* Diametrul de picior df!annanf

m x c hd d ⋅−−⋅−=1

**

11 2

df) ( ) annanf

m x c hd d ⋅−−⋅−=2

**

22 2

!% Enălţimea de referinţă a dintelui /nnan

mc hh ⋅+⋅= **

2

!& Diametru de cap de referinţă da! hd d f a ⋅+= 211da) hd d f f ⋅+= 222

A.permanent Tr Tr

A! 1"#.$8 1"$.%2 1"$.%2

delta A %2.&2 "."" ".""

beta p 21.$' 2$."" 2$.""

beta p 22."" 2$."" 2$.""

( &$."" &%."" 1$.""

(! 2"."" 1$."" &%.""

mn '."" '."" '.""

mf '.2& '.'1 '.'1

alfa n 2"."" 2"."" 2".""

)a! 1."" 1."" 1.""

c! ".2$ ".2$ ".2$

r!ma* ".'8 ".'8 ".'8alfa f 21.&' 21.88 21.88

A 1"$.%2 1"$.%2 1"$.%2

*np +".&$ +".$# ".&$

*!np ".' ".&$ +".$#

alfa t 1%."2 21.% 21.88

inv alfa t "."1' "."2" "."2"

inv alfat "."18 "."2" "."2"

* ns +".$11 ".""" "."""

* np +".$2& +"."2" +"."2"

*!np +"."1' +"."2" +"."2"

b ( -..8/ 2' 2' 2'

b (! 2$ 2$ 2$

A0 1"8 1" 1"

alfa t 1%." 21.% 21.%

$


5/31

d p 1&$." 12.2" &%.$

d! p &.#1 &%.$ 12.2"

d fp 1'&.% 1$&.$8 &2."'

d! fp $#.1& &2."' 1$&.$8

h %.1' .8# .8#

delta h +2.'8 +".12 +".12

d ep 1$'.21 18.'1 $$.##

d! ep #$.'% $$.## 18.'1

d bp 1'$.$' 1$".$1 &."8

d! bp ".2& &."8 1$".$1

Diferentialul .

!. 2inematica diferentialului .Flementele uniu astfel de mecanism sunt : pinioanele planetare ),*, care cunt fi0e pe

arborii planetari !,$, al transmisiilor rotilor motoare, satelitii ' aflati permanent in angrenarecu rotile planetare ),*, bratul portsatelit % si carcasa ( a diferentialului.

Flementul conducator al mecanismului este bratul portsatelit % care primete flu0ul de putere al motoruluide la roata dintata de pe arborele intermediar alreductorului.

1plicandu-se metodele Gills pentru oprirea laimpanare se obtine :

i R

R ct 1 4

1 3

4 3

6

2− =

−−

= =ω ω

ω ω

Daca R

R

6

21 3 41 2 0= → − ⋅ + =ω ω ω

Din relatia de mai sus reies urmatoarele cazuri defunctionare :

a9 >a patinare, cand automobilul este pe drumuri bune, in curba ϖ ϖ 1 4≠ rezulta ca: cucat se mareste viteza unei roti planetare cu atat scade pentru cealalta.

b9 >a deplasarea ectilinie ϖ ϖ ϖ ϖ ϖ 1 4 1 4 3= → = = rezulta ca diferentialul este blocat.c9 Daca se bloc/eaza carcasa diferentialului ϖ ϖ ϖ 3 1 40= → = − . @otile din fata se invart

invers deca cele rotile din spate si automobilul nu se deplaseaza.d9 Daca se bloc/eza una din roti ϖ ϖ ϖ 1 4 30 2= → = rezulta ca puntea din fata devine

nemotoare iar la cea din spate rotile se rotesc cu o viteza ϖ ϖ 4 3

2= .

"entru diferentialele intera0iale autoblocabile se folosesc sisteme de blocare asimetrice.Daca ϖ ϖ 4 1> 8punte din sapate patineaza9 momentul de frecare din cupla3 se transmite de laroata $ la carcasa (. 2a urmare, cupla3ul va fi supus unor forte a0iale marite si proprietatile de

blocare al diferentialului se vor intensifica.n cazul in care ϖ ϖ 4 1< 8vira39 momentul de frecare din cupla3 se transmite de la carcasa

la planetara $ si va reduce momentu transmis de la carcasa satelitilor. Calculul geometric al angtenajelor.

!. numerul de dinti()! = z dinti !:) = z dinti

). ung/iul de inclinare si sectiunea normala

'


6/31

)4=nα '.)= f m

(. latimea danturii !'=b mm

$. ung/iul de inclinare al danturii si sectiunea medie β m = 0

'. coeficientul inaltimii capului de referinta normal si frontal f f f on of on m= → = ⋅ =1 1cos β *. coeficientul 3ocului de referinta la fund, normal si frontal

).4=onw ).4cos =⋅= monof ww β

%. ung/iul de divizare

(.':!:

()

)

!! === arctg

z

z arctg δ H

%.(4:4 !) =−= δ δ H&. numarul de dinti ai rotii ec/ivalente

*(

948cos9(.':cos8

()

coscos

((

!

!! =

⋅

=

⋅

=m

ech

z z

β δ

))948cos9%.(4cos8

!:

coscos (()

)) =⋅

=⋅

=m

ech

z z

β δ

. deplasarea frontala specifica in sectiune frontalaΣ Σ f f 1 2= −

!4. lungimea generatoarei cunului de divizare

').$*9(.':sin8)

()'.)

sin) !

! =⋅

⋅=

⋅

⋅=

δ

z m

f mm

').$*9%.(4sin8)

!:'.)

sin)!

)

) =

⋅

⋅=

⋅

⋅=

δ

z m

f

mm

!!. adancimea de lucru a dintilor ''.)!)) =⋅⋅=⋅⋅= f of e m f h mm

!). 3ocul de fund'.4'.)4) =⋅=⋅= f of mwc mm

!(. inaltimea dintelui'.''.4')! =+=+=== chhhh e mm

!$. inaltimea capului( ) '.)4!'.)! =+⋅=Σ+⋅= f of f f ma mm

!'. inaltimea piciorului '.)!

=a () =a('.)'.'!! =−=−= ahb mm'.)('.')) =−=−= ahb mm

!*. diametrul de divizare&4'.)()!! =⋅=⋅=∆ f m z ! mm

$&'.$%'.)!:)) ==⋅=⋅=∆ f m z ! mm

!%. ung/iul piciorului dintelui

%!*.('.$*

(!! === arctg barctg γ H

*


7/31

4!).('.$*

'.))) === arctg

barctg γ H

!&. ung/iul capului e0terior 4!).*(4!).(*4)!! =+=+= γ δ δ e H%!*.((%!*.((4!)) =+=+= γ δ δ e H

!. ung/iul capului interior )&$.'*%!*.(*4!!! =−=−= γ δ δ i H:&&.)*4!).((4))) =−=−= γ δ δ i H

)4. diametrul de varf ''(.&)9(.':cos8'.))&4cos) !!!! =⋅⋅+=⋅⋅+∆=∆ δ a! e mm

!':.'(9%.(4cos8()$&cos) )))) =⋅⋅+=⋅⋅+∆=∆ δ a! e mm

)!. diametru de la varful capului pana la dantura

*4!.)!9(.':sin8'.)9(.':8)

&4sin

) !!

!

!! =⋅−⋅

=⋅−⋅∆

=tg

atg

! " δ

δ mm

&&:.(&9%.(4sin8(9%.(48)

$&sin)

))

)

)) =⋅−⋅

=⋅−⋅∆=

tg a

tg ! " δ

δ mm

Calculul de verivicare si de rezistenta al angrenajelor.

ortele din angrena3e.orta normala # n se distribuie pe fata de contact dintre dintii aflati in angrenara,

producand ca solicitare principala presiunea specifica de contact.2omponenta tangentiala # t solicita dintele la incovoiere, sectiunea periculoasa fiind la

baza dintelui. M c - momentul de calcul ; M M ic t = ⋅ma$

orta tangentiala : #

M

Rt

c

!

= sau # # t n= ⋅ ⋅cos cosα β .

orta radiala :

# #

# tg

r n

t = ⋅

= sin

cos cos

α

β

α

β ; avem # # r r 1 2= .

orta a0iala : # # # tg a n t = ⋅ ⋅ = ⋅cos sinα β β ; si # # a a1 2= .

orta normala :

# # nt =⋅cos cosα β

a% Calculul !e rezisrenta la inco&oiere.

"e baza ipotezelor aratate efortul unitar efectiv la incovoiere este dat de :

σ α

β δ

β

β

α

δ α β ef i

i

n f t f e t

nt

M

'

# h # h #

m (= =

⋅ ⋅

⋅⋅

= ⋅

⋅ =

⋅

cos

cos

cos

cos

0

2 20

6

6

(t - coeficient de forma al dintelui si depinde de parametrii geometrici ai angrena3elor.? alta metoda este cea a inlocuirii fortei tangentile.

σ

β

β ef c

n zi zi

M

m ( (=

⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

2

22cos

unde ) numarul de dintii ai rotii conducatoare ;

%


8/31

( zi - coeficient de repartizare al efortului ; valorile efective ale efortului unitar se compara cu eforturile admisibile la

incovoiere pentru materialul utilizat si anume :σ σ ef ai≤

1leg materialul : ($ #o2r!' cu σ ai lim = )20 " mm2

b% Calculul !e rezisrenta la *resiune !e contact.

Determinare presiunii de contact la sarcini nominale se face utilizand relatia lui Iertz :

σ ρ

σ ef n

ac

#

+

, =

′ ≤0 41-.

unde :

σ aclim = 220 " mm2

# n - fotra nominala din angrena3 ;

′ + - latimea de contact a danturii : ′ = + +

cosβ ;

, - modul de elasticitate mediu : , , ,

, , =

⋅ ⋅+

2 1 2

1 2

;

, , 1 2 / - modulele de elasticitate ala materialului rotilor dintate ;

ρ - raza de curbura : ρ ρ ρ

ρ ρ =

⋅+

1 2

1 2

;

ρ ρ 1 2 / - razele de curbura ale profilelor celor dou dinti din angrenare ;

ρ α α α

β 1 1 00

2 1= ⋅ ⋅ = ⋅ R tg R! c ! sin sin

cos ρ α α

α

β 2 2 0

02 2= ⋅ ⋅ = ⋅ R tg R! c ! sin

sin

cos

+e mai poate calcula si cu relatia :

σ σ ef m fc cc

ac ( ( (i

i

M

+

i

i= ⋅ ⋅ ⋅

+⋅

+≤Σ

1 1

(m - coeficient de material ; ( fc - coeficient de forma in punctul de rostogolire ; ( cΣ - coeficientull gradului de acoperire.

c% Vrificare la !urabilitate a angrenajului.

"rntru efectuare calculului gradului de durabilitate se considera ca materialu dezvolta unmoment mediu ec/ivalent 8 M ech 9 la o turatie medie ec/ivalenta 8ω ech 9.

#omentul mediu ec/ivalent se calculeaza cu relatia :

M M

i iechrme!

CVme! rme! t

=⋅ ⋅η

unde : M rme! - raportul mediu la rotile motoare."entru calculul momentului mediu la rotie motoare avem relatia :

4i

r C

C

# M r a

me! a

r

rme!

⋅⋅

=

&


9/31

1vem : #

C

r

a me!

= ÷0 04 0 0-. . , +e adopta : 4*.4=

me! a

r

C

#

:(.!(4$('.$

(*&.4)*(444*.4 =

⋅⋅=rme! M 6m

@aportul de transmitere mediu al vutiei de viteze iCVme! se determina cu relatia :

i

i

CVme!

CV

n

n=

⋅∑

∑

=

=

β

β

1

1

unde :β - timp de utilizare al treptei respective ;n numarul de trepte din cutia respectiva ;iCV - raportul de transmitere in treapta J.1vem : β 1 0 01= . β 21 0 12= . β 3 0 2-= . β 4 0 2-= . β 0 2= .

$(*.(! =c&i )%%.)) =c&i '4:.!( =c&i !$ =c&i&)'.4

' =c&i

( ) ( ) ( ) ( ) ( )):.!

)'.4)&.4)&.4!).44!.4

&)'.4)'.4!)&.4'4:.!)&.4)%%.)!).4$(*.(4!.4=

++++⋅+⋅+⋅+⋅+⋅

=c&me! i

@aportul de transmitere al reductorului.

i

i

Rme!

R

n

n

=

⋅∑

∑

=

=

β

β

1

1

1vem : i R1 1 00= . i R2 2= *4.4! =β (4.4) =β

( ) ( )((.!

(.4*.4

)(.4!*.4=

+⋅+⋅

= Rme! i

?btinem momentul ec/ivalent :

%).&%&%.4((.!):.!

:(.!(4=

⋅⋅=

⋅⋅=

t Rme! c&me!

Rme!

echii

M M

η 6m

Kuratia ec/ivalenta se calcumeaza cu relatia :

*%.$%'((.!):.!$('.$(*&.4

)(4 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= Rme! c&me!

r

ame!

ech iiir

V ω rads

nde : ( ) )((4$.)$&(.)4%.4*.4 ma0 =÷=⋅÷= aame! V V m s

6umarul de solicitari la care este supus un dinte pe durata e0ploatarii intre douareparatii capitale se determina cu relatia :

" i

r ech *

r

= ⋅ ⋅ ⋅ ″

⋅1000

2

β

π

* - spatiul dintre doua reparatii capitale ;i

″ - raportul de transmitere de la rotile motoare la angrena3ul calculat.


10/31

i i2 c&me! R

″= ⋅

1. Calculul de oboseala la solicitarea de incovoiere.

- 2ategoria de solicitari ! din dinti lucreaza numai pe unul din flancuri 8ciclurii

pulsatorii9.Ffortul admisibil σ σ 11 11i ai i" = ⋅ , σ ai11 22= " mm2

nde : " i - coeficientul durabilitatii de baza la incovoiere ; σ ai11 - efortul admisibil la incovoiere, ciclu pulsator.

"

" "i

+

ech

= ; unde " + = ⋅ 106 cicluri de baza.

"entru categoria !!! avem :σ σ σ σ 111 111 111 111i ai i i ai" = ⋅ → = , deoarece : " " ech +=σ ai111 10= " mm2

2. Calculul de oboseala la solicitarea ce contact.

Ffortrile admisibile de contact pentru calculul la oboseala a flancurilor se calculeaza cua3utorul durabilitatii.

σ σ C ac "c 3 ⋅

pentru roti din otel : "

" "c

+

ech

= 6

" + = ⋅2 10) pentru 5+ > 3.0 si

" + = 10) pentru 5+ < 3.0

>a solicitarea de obosealala contact se calculeaza :

# M i

r

# ,

u

ech f

! efc

u′ = ⋅ ′

⋅ ⇒ =

′cos cos

.α β

σ β 0

0 41-

unde : i f - raportul de transmitere pana la angrena3ul calculat.

#arimea unitatea treapta rapida treapta inceatade calcul de masura angrena3ul z-z angrena3ul z-z angrena3ul z-z angrena3ul z-z

t 6 4'$ 4'$ !%'&4 !%'&4 !)*$ !)*$ !)44* !)44*r 6 !4*(! !4*(! )4*$) )4*$) !$&') !$&') !$4% !$4%n 6 $4!! $4!! %%& %%& '*4$ '*4$ '(!* '(!*

!4

σ ai111 10=


11/31

a 6 $))! $))! &!% &!% '&& '&& ''& ''&Lf - ),' ),' ),' ),' ),' ),' ),' ),'

efcσ 6mm) ($$ ('* *) *$& $& $! *&* *&*+ mm !),! !),! !$,! !$,! !!,) !!,) !(,! !(,!

efcσ 6mm) &*& &*& !)%( !)%( !)!) !)!) !((* !((*

6ec/ cicluri (,(M!4N& (,(M!4N& ),(M!4N& ),(M!4N& (,(M!4N& (,(M!4N& !,'M!4N& !,'M!4N&i+OO - $,*$$ $,*$$ (,)% (,)% $,*$$ $,*$$ (,)% (,)%P 6i - 4,*)% 4,*)% 4,*'( 4,*'( 4,*)% 4,*)% 4,*&' 4,*&'

i!!σ 6mm) !$!,4%' !$!,4%' !$*,)' !$',)' !$!,4%' !$!,4%' !'$,!)' !'$,!)'P 6i - ! ! ! ! ! ! ! !

i!!!σ 6mm) !'4 !'4 !'4 !'4 !'4 !'4 !'4 !'4P - 4,'$ 4,'$ !,4(% !,4(% 4,'$ 4,'$ !,4&& !,4&&

cσ 6mm) '$( '$( '! '! '$( '$( *)4 *)4nO 6 )'%$ )'%$ (%' (%' $$%% $$%% '4& '4&

efcσ 6mm) $&' $&' '$( '$( **' **' &4( &4(

1vemJd - factor dinamic

, = ⋅2 1 10 . " mm2

>atimea danturii : )&= + mm$('.$4 =i

"

" "c

+

ech

= 6

σ ac = )0 " mm2

Calculul de rezistenta si de verificare al angrenajului diferentialului.+c/ema de incarcare a angrena3ului este urmatoarea :

"entru a calcula fortele din diferential, presupunem cazu cand acestafunctioneaza, de la cinematica diferentialului avem ca in cazul in care momentul setransmite fara pierderi :

M M M 1 4 3 2= =cand ϖ ϖ 1 4≠ datorita vitezelor relative dintre elementele diferentialului avem pentru :

ϖ ϖ 1 4> : M M M f 1 3 2= − si M M M f 4 3 2= +

avem momentul de calcul M M c = 3 2 unde M 3 este momentul transmis carcasei, presupunem momentul M 3 momentul de calcul in treapta reducatoare , care se transmite

bratului potrsatelit.

!!


12/31

!.%'4)

&$.4:&.!$(.()*(

)

)!ma0 =⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

= t Rc&cii M

M η

6m

2alculul fortelor pentru angrena3ele conice.!. orta tangentiala :

!&%')!4&4

!.%'4))(

!

!

=⋅

⋅

=∆

⋅

= −! M

#

t

t 6

). orta radiala :&::*9(.':cos89)48!&%')cos !! =⋅⋅=⋅⋅= tg tg # # t r δ α 6

!'!'!9%.(4cos89)48!&%')cos )) =⋅⋅=⋅⋅= tg tg # # t r δ α 6(. orta a0iala :

!'!'!)! == r a # # 6&::*

!) == r a # # 6

$. orta normala :

!::''9)4cos8

!&%')

cos === α t n

# # 6

Calculul de verificare al angrenajului diferentialului.

a9 calculul danturii la incovoiere 8metoda >eAis9 :

* (b

#

c! f

t

i ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

Σ γ σ

cos

!&%')=t # 6b - latimea danturii, !'=b mm

! - coeficient ce tine seama de caracterul dinamic al solicitarilor ;'&.4

&4!444*4

%

%

!444*4 !

=⋅

⋅+

=∆⋅

⋅⋅

+=

+=

π π !

na

a

r a

a !

a - coeficient ce tine seama de precizie ;

&.4

'.!

!4!'.4!

*.!

!'.4!

*.!=

⋅+=

⋅+=

b

b

c

r

δ

unde :δ

b - grosimea dintelui la baza, r b - raza de baza de rotun3ire a dintelui ,

Σ - coeficient ce tine seama de gradul de acoperire ;

'('.!()

!

!:

!!&.(&%$.!&'.4

!!!&.(&%$.!&'.4

)

=

−⋅−⋅=

−⋅−⋅=Σ

z z

z

obtinem :

%&.*)!49)!.(cos8'('.!&.4'&.4&.)!'

!&%')

cos=

⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

Σ * (b

#

c! f

t

iγ

σ " mm2

"entru materialul $!#o2r!! avem σ a lim = 600 " mm2

b9 calculul la presiune de contact :ac

n

efc

,

+

# σ

ρ σ ≤⋅⋅= $!&.4 unde σ ac = 1-) " mm2

!)


13/31

avem : !::''=n #

!%.!$9%!*.(8cos

9)4sin8)%.$!

cos

sin)

!

)!! =⋅=⋅=

γ

α ρ ! R mm

!!.:94!).(8cos

9)4sin8'%.)*

cos

sin)

)

))) =⋅=⋅=

γ

α ρ ! R mm

!'cos

==m

b +β

mm

obtinem

'$.'!!.:!%.!$

!!.:!%.!$

)!

)! =+⋅

=+⋅

= ρ ρ

ρ ρ ρ mm

atunci

!&*&'$.'

!4!.)

!'

!::''$!&.4

'

=⋅

⋅⋅=efcσ " mm2

avem σ σ efc ac<

2alculul celorlalte elemente ale difrentialului.

1vem $'= R mm$'=r mm

))! =h mm!

) =h mm

!*=! mm$! =! mm

2onsiderand momentul motor al carcasei

impartit la pinioanele planetare, a0ul satelitilor solicitat la forfecare de si strivire de forta : # # t = 2

Fforturile la forfecare ce iau nastere in a0ul satelitului este :

%.:&!*'.$))

!4:&.!$(.()*($$$)

(

)

!ma0

) =

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

⋅⋅

=π π π

τ ! R "

ii M

!

#

m

Rc&

f " mm2

Ffortul unitar de admisibil la forfecare este τ af = ÷00 1000 " mm2

τ af !a" cm " cm " mm " mm= = = =1000 1000010000

100 1002 2 2 2

τ τ f af <

Ffortul unitar efectiv de strivire dintre a0ul satelit si satelit este calculat cu relatia :

(.'*))!*$')

!4:&.!$(.()*( (

!

!ma0

!

=⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅

=h! R "

ii M

h!

#

m

Rc&

str σ " mm2

1vem :σ str = ÷40 60 " mm2

+trivirea dintre a0ul satelitului si carcasa diferentialului :

&!.*)!'!**4)

!4:&.!$(.()*( (

)!

!ma0

)

! =⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅

⋅=

h! R "

ii M

h!

R

R #

Rc&

m

str σ " mm

2

1vem : σ str2 -0 100= ÷ " mm2

+trivirea dintre satelit si carcasa diferentialului sub actiunea fortei a0iale :

!(


14/31

(*!!9)4sin89)48$')

!4:&.!$(.()*(sinsin

(!ma0O =⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

⋅⋅=⋅⋅= tg tg

R

ii M tg # #

m

Rc&

a α α α α

6

( ) ( ) ':.)

!*'4

(*!!$$

))))

!

O

=−

⋅=

−

⋅=

π π σ

! !

# a str " mm

2

+e recomanda : σ str = ÷100 120 " mm2Calculul arborilor.

Determinarea schemelor de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor.

ncercatile arborilor cutiilor de viteza si reductoarelor sunt detrminate de fortele dinangrena3ele rotilor dintate sustinute de arbori si din lagarele de sustinere ale acestora incarter .

a. arborele *rimar 7 sc/ema de incarcare a arborelui primar este asemanatoare cucea de la arborele primar al cutiei de viteze cu doi arbori :

Calculul reactiunilor in trea*ta ra*i!a

1vem datele :

):)

'&

)

!! ==

∆=

! r ! mm

)$)

!&'

)

)4

))

!!! =++=++=

+a

+l mm

nde : + latimea lagarului a1 - spatiul dintre rulment si roata libera +1 - latimea rotii !

!4!)

)4'!%*4

)

!&

)) !()

!) =++++=++++=

+a +a

+l mm

a2 - spatiul dintre cele doua roti.1vem :

!)'!4!)$)! =+=+= l l mmortele din angrena3e :

:4'$!

=t # 6 $4!!! =r # 6 $))!! =a # 6@eactiunile in punctul 1 sunt :

%(!'!)'

!4!:4$'

!

)! =⋅

=⋅

=

l # R t 5 6

$))4!)'

):$))!!4!$4!!

!

!!)! =⋅+⋅

=⋅+⋅

=

r # l # R ! ar

5 6

!$


15/31

&$$$$))4%(!' )))) =+=+= V 5 R R R 6

@eactiunile in puntul Q sunt:

!%(&!)'

)$:4'$

!

!! =⋅

=⋅

=

l # R t +5 6

)4:!)'

):$))!)$$4!!!

!!!! −=⋅−⋅=⋅−⋅=

r # l # R ! ar +5 6

$))!!

== a +0 # R 6

Calculul reactiunilor in trea*ta inceata 7

(%)

%$

)

)) ==

∆=

! r ! mm

'.!4!)

!%*4!&'

)

)4

))

))!!

!! =++++=++++=

+a +a

+l mm

'.)()

!%'

)

)4

))

)!) =++=++=

+a

+l mm

!)''.)('.!4!! =+= mmortele din angrena3 :

!)*$:!) == t t # # 6 '*4$! =r # 6 '&:&! =a # 6

@eactiunile din punctul 1 sunt :

)(%&!)'

'.)(!)*$:

!

)! =⋅

=⋅

=

l # R

t

5 6

)%::!)'

(%'&:&'.)('*4$

!

)!)!

=⋅+⋅

=⋅+⋅

= r # l #

R ! ar

5 6

(*%))%::)(%& )))) =+=+= V 5 R R R 6n punctul Q avem :

!4)%4!)'

'.!4!!)*$:

!

!! =⋅

=⋅

=

l # R t +5 6

)&4$!)'

(%'&:&'.!4!'*4$

!

)!!! =⋅−⋅

=⋅−⋅

=

r # l # R ! ar +5 6

!4*$')&4$!4)%4 ))))O =+=+= +V +5 + R R R 6

b. arborele intermediar

!'


16/31

+c/ema de incarcare a arborelui intermediar este asemantoare cu cea de la cutia de

viteze cu trei arbori :

1vem datele :

(%)

%$! ==′! r mm )')

'4) ==′! r mm

>ungimile :

'.)()

!%'

)

)4

))

!!! =++=

′++=

+a

+l mm

'.%%)

!&*4

)

!%

))

))

!) =++=

′++=

+a

+l mm

)$)

)4'

)

!&

)) !

)( =++=++

′=

+a

+l mm

1vem : :4'$! =′t # 6 !4*(!! =′r # 6 $))!! =′a # 6!%'&4) =′t # 6 )4*$)) =′r # 6 &!:%) =′a # 6

@eactiunile vor fi :1vem :Σ M # = 0 in planul lui # t

( ) ( )

R # l # l l R # l l # l

#5 t t #5 t t ⋅ + ′ ⋅ − ′ + = → =

′ + − ′ ⋅2 1 1 2 1 2

2 1 2 1 1

2

0 6

?btinem :( )

$.!)'4)!)'

'.)(:4'$'.%%'.)(!%'&4

=⋅−+

= #5 R 6( )

$4!4!)'

)('!%'&4'.%%'.)(:4'$=

⋅−+= ,5 R 6

2alculul reactiunilor in punctele F si :

( ) ( )

Σ M R # r # r # l l R # l l # r # r

, #V a ! a ! r #V r a ! a ! = → ⋅ + ′ ⋅ ′ + ′ ⋅ ′ − ′ + = → =

′ + − ′ ⋅ ′ − ′ ⋅ ′0 02 1 1 2 2 2 1 2

2 1 2 1 1 2 2

2

( )!!%:!

!)'

(%$))!'.)(!4*(!'.%%'.)()4*$)=

⋅−⋅−+= #V R 6

( ) R # l l # l # r # r #V r r a ! a ! ⋅ + ′ + − ′ ⋅ − ′ ⋅ ′ − ′ ⋅ ′ =2 2 1 2 1 1 1 1 2 2 0

( ) ( )Σ M R # l l # r # l # r R # l l # r # r # l

# ,V r a ! a a ! ,V

r a ! a ! a= → ⋅ − ′ + + ′ ⋅ ′ + ′ ⋅ + ′ ⋅ ′ = → = ′ + − ′ ⋅ ′ − ′ ⋅ ′ − ′ ⋅0 02 1 1 2 1 1 2 3 2 22 1 2 1 1 2 2 2

2

!*


17/31

( ))&!)

!)'

)'&!:%)4*$))$(%$))!)$'.)(!4*(!=

⋅−−⋅−+= ,V R 6

1vem : (:%*$))!&!:%!) =−=′−′= aa ,# # # R 6

!%*$4(:%*!!%:!!)'4) )))))) =++=++= ,# #V #5 # R R R R 6

2alculul reactiunilor in treapta inceata :1rborel intermediar in treapta inceata seamana cu cel secundar de la cutia de viteze cu

trei arbori :1vem marimile :

!4!!

=l mm )$) =l mm )') =′! r mm !)') = mmortele din angrena3e sunt :

!%'&4) =′t # 6 )4*$)) =′r # 6 &!:%) =′a # 6

1vem suma de momente in plan orizontal:

)&$4:!)'

!4!!%'&4))44

)

!)

!)!)) =

⋅⋅=

⋅′⋅=→=⋅′−⋅′−⋅→=Σ

l # Rl # l # R M t #5 t t #5 , 6

*%'4!)'

)$!%'&4))44

)

))

))))) =⋅⋅

=⋅′⋅

=→=⋅′−⋅′−⋅→=Σ

l # Rl # l # R M t ,5 t t ,5 # 6

+uma de momente in plan vertical :Σ M R # r # l # r # l

, #V a ! r a ! t

= → ⋅ − ′ ⋅ ′ − ′ ⋅ + ′ ⋅ ′ + ′ ⋅ =0 02 2 2 2 1 2 2 2 1

R R #V #V ⋅ = → =2 0 0Σ M R # l # r # l # r # ,V r a ! r a ! = → ⋅ − ′ ⋅ + ′ ⋅ ′ + ′ ⋅ − ′ ⋅ ′ =0 02 2 2 2 2 2 2 2 2

R R ,V ,V ⋅ = → =2 0 0

1vem :$!)&$)4*$))) ) =⋅=′⋅= a ,# # R 6

*%44== ,5 ,

R R 6)&$4:== #5 # R R 6

c. arborele secundar

1rborel este format din doi arbori. 2onsideramcazul in care arborele este ma0imsolicitat, cand vom avea momentul M M M f s= + 2 .

2alculul imbinarilor canelate dintre roata planetara si arborele secundar :

!%


18/31

(*.)$$(*.)!444).4

)*(4!.!

).4

!.!((

ma0 ==⋅⋅

=⋅

⋅=

at

i

M !

τ mm

+e adopta din D6 '$&4 :

Diametrul cercului de referinta : dQB)' 6umarul de dinti : !'

#odulul !.'Diametru de divizare : )).'

10 da! :)$.% df! :)!.% @oata da) :)) df) :)'2alclul reactiunilor in punctele F si de sustinere a carcasei diferentialului :Kreapta inceata :

1vem dimensiunile :!4!

! =l mm )$) =l mm !)'( =l mm )'( =! r mm

ortele din angrena3 :!)*$:

(

=t

#

6'*4$

(

=r

#

6'&:&

(

=a

#

6@eactiunile :

)$)&!)'

)$!)*$:

(

)( =⋅=⋅

=

l # R t

#" 6

))''!)'

)''&:&)$'*4$

(

(()( =⋅+⋅

=⋅+⋅

=

r # l # R ! ar #V 6

'&:&( === aa ,# # R R 6Kreapta rapida :1vem dimensiunile :

!)4! =l mm )$) =l mm !)'( =l mm )'( =! r mm

!&


19/31

ortele din angrena3 :!%'&4( =t # 6 %%&:( =r # 6 &!:%( =a # 6

@eactiunile :

((%'!)'

)$!%'&4

(

)( =⋅

=⋅

=

l # R t #" 6

!$(!)'

)'&!:$)$%%&:

(

(()( −=⋅−⋅

=⋅−⋅

=

r # l # R ! ar #V 6

&!:%( === aa ,# # R R 6

8re!imensionarea arborilor !in con!itia !e rezistenta la solicitarea !e inco&oiere si torsiune.

a9 Diagramele de momente pentru treapta rapida1rborele primar.

1vem :%(!'= 5 R 6 $))4= 0V R 6 !%(&= +5 R 6 )4:−= +V R 6 :4'$! =t # 6 $4!!! =r # 6 $))!! =a #

6 )$! =l mm !!) =l mm ):! =! r mm

pe portiunea in planul vertical avem :

[ ]!;4; l $ $ R M V i&st =⋅−=cand : $ M i&st = → =0 0

'*.!%'4)$.4%(!'!! −=⋅−=⋅−=→= l R M l $ V i&st 6m pe portiunea 1 − + avem :

( ) [ ] M R $ # r # $ l $ l i&!r V a ! r = − ⋅ + ⋅ + ⋅ − =1 1 1 1 1 19 9cand

"m

r # l R M l $ ! a V i&!r

4(:.!'4):.4$4!!4)$.4$))4

!!!!

=⋅+⋅−=⋅+⋅−=→=

in planul orizontal avem doar o singura forta :[ ] M # $ $ l i5 t − → = ⋅ =1 01 19 9

$ M i5 = → =0 0

!


20/31

):*.)!%4)$.4:4'$!!! =⋅=⋅=→= l # M l $ t i5 6m

"entru momentul total de incovoiere M M M i iV i5 = +2 2

"entru :

$ M i= → = + =0 0 0 02 2

)%&)!%!%' ))! =+=→= ist M l $ 6m

)!%)!%!' ))! =+=→= i!r M l $ 6m#omentul de torsiune este :

:4)$(.()*(!ma0 =⋅=⋅= CV t i M M 6m"redimensionarea arborilor din conditia de

rezistenta la solicitarea de incovoiere si torsiune.

( ) "mcm!a" M M M t iech $.*4&&$.*4).:4*.4&.)% )))))

=⋅=⋅+=⋅+= α

unde :α σ

σ = =ai

ai

111

11

0 6 . 8determinarea lui #ec/9

"redimensionarea arborelui, din materialul $!#o2r!!, se va face din :

$!:.('.!'

&$.*4()()(( =

⋅⋅

=⋅⋅

=π σ π aech

ech M ! cm

+e adopta : ('=! mm

Diagrama de momente pentru arborele intermediar.

)4


21/31

Kreapta rapida.

Determinarea momentelor de incovoiere la arborele intermediar.$4!4= ,5 R 6 !)'4)= #5 R 6 )&!)= ,V R 6 !!%:!−= #V R 6 :'$! =′t # 6 $4!!! =′r # 6

$))!! =′a # 6 !%'&4) =′t # 6 %%&:) =′r # 6 &!:%) =′a # 6 '.)(! =l mm '.%%) =l mm )$( =l mm(%

!

=′!

r

mm)'

)

=′!

r

mm#omentul incovoietor lin plan vertical pe portiunea F-![ ] M R $ $ l i ,V = ⋅ =; ,4 !

$ M ist = → =4 44&).**4)('.4)&!)!! =⋅=⋅=→= l R M l $ ,V ist 6m

pe portiunea !-)( ) [ ] M R $ # r # $ l $ l l i ,V a ! r = ⋅ + ′ ⋅ ′ − ′ ⋅ − =! ! ! ! ! ); ;

"m

M l $i

)':.)))

4(%.4$))!4)('.4)&!)

=

⋅+⋅=→=

"m

M

l l $

i

((*.!):

4%%'.4$4!!4(%.4$))!!4!.4)&!)

)!

=⋅−⋅+⋅=

→+=

pe portiunea )-[ ] M R $ $ l i #V = ⋅ =; ,4 (

$ M ist

= → =4 4

:&$.)&)4)$.4!!%:!(( −=⋅−=⋅=→= l R M l $ #V ist 6m#omentul incovoietor in plan orizontal."e portiunea F-!

[ ] M R $ $ l l i5 #5 = ⋅ =; ,) ( $ M

i5 = → =4 44$(.(444)$.4!'4)(( =⋅=⋅=→= l R M l $ #5 i5 6m

"e protiunea )-[ ] M R $ $ l l i5 #5 = ⋅ =; ,) (

$ M i5 = → =4 44$(.(444)$.4!'4)(( =⋅=⋅=→= l R M l $ #5 i5 6m

1vem : M M M i i5 i= +

) )

"entru punctul F, avem M i = 4 , pentru punctul ! :)(!)))** )) =+=ist M 6m(%((44)))

))=+=i!r M 6m

pentru punctul ) :'.()*(44!):

))=+=ist M 6m

%.$!!(44)&) ))

=+=i!r M 6m

#omentul de torsiune este :

:&.%4')(

!($(.()*(

!

!!ma0 =⋅⋅=

′⋅=

z

z i M M CV t da6cm

( ) :*.'*(:.%4'*.4(%( )))))!!

=⋅+=⋅+= t iech M M M α da6cm

( ) %&.'&:%4'*.4$!! ))))))) =⋅+=⋅+= t iech M M M α da6cm

)!


22/31

!$.(!('

:.'*(()()((

!! =⋅

⋅=

⋅⋅

=π σ π aech

ech M ! cm

'.(!('

%&.'&:()()((

)) =⋅

⋅=

⋅⋅

=π σ π aech

ech M ! cm

(')! == ! ! mm

b9 Diagramele de momente pentru treapta inceata1rborele primar.

Determinarea momentului incovoietor pentru treaprainceata :

)(%&= 5 R 6 !4)%4= +5 R 6 )%::= 0V R 6)&4$= +V R 6 !)*$:! =t # 6 '*4$! =r # 6

'&:&! =a # 6 '.!4!! =l mm '.)) =l mm (%) =′! r

mmin plan vertical pe portiunea 0 avem :

[ ] M R $ $ l iVst V = − ⋅ =; ,4 ! $ M iVst = → =4 4

4:&.)&$!4!'.4)%&&!! −=⋅−=⋅−=→= l R M l $ V iVst 6m pe portiunea !-Q avem :

( ) [ ] M R $ # r # $ l $ l iV!r V a ! r = − ⋅ + ⋅ + ⋅ − =! ! ! ! ! !; ;

"m

M l $iV!r

&)!.*'

4)('.4'*4$4(%.4'&:&!4!'.4)%::!

=

⋅+⋅+⋅−=→=

in plan orizontal avem o singura forta :[ ] M R $ $ l i5 05 = ⋅ =; ,4 !

$ M i5 = → =4 4(*.)$!!4!'.4)(%&!! =⋅=⋅=→= l R M l $ 5 i5 6m

"entru momentul total de incovoiere : M M M i iV i5 = +

2 2

$ M i= → = + =0 0 0 02 2

(%))$!)&$ ))! =+=→= ist M l $ 6m

)$:)$!*' ))) =+=→= i!r M l $ 6m

#omentul de torsiune este : :4)$(.()*(!ma0 =⋅=⋅= CV t i M M 6m"redimensionarea arborilor din conditia de

rezistenta la solicitarea de incovoiere si torsiune.

))


23/31

( ) %).*'*:4)*.4(%) ))))) =⋅+=⋅+= t iech M M M α da6cm

'.(!$'

%).*'*()()(( =

⋅⋅=

⋅⋅

=π σ π aech

ech M ! cm

('=! mm1rborele intermediar

Determinarea momentului incovoietor pentru treapra inceata :)&$4:= #5 R 6 *%'4= ,5 R 6 R #V = 4 6 R ,V = 4 6 !)44*) =′t # 6 '(!*) =′r # 6 '':&) =′a # 6

!4!! =l mm )$) =l mm !)'( =l mm#omentul incovoietor in plan vertical pe portiunea !-1 este :

[ ] M R $ $ l iVst ,V = − ⋅ =; ,4 ! $ M iVst = → =4 4

#omentul incovoietor in planul I :[ ] M R $ $ l i5st ,5 = ⋅ =; ,4 !

$ M i5st = → =4 4

i

,V i5st

M

l R M l $

==

⋅=⋅=→=

%'.)%%

!4!'.4*%'4!!

#omentul de torsiune este :

*.!!$)!'

!:$(.()*(

)

)!ma0 =⋅⋅=

′⋅=

z

z i M M CV t 6m

#omentul ec/ivalent este :

( ) "m

M M M t iech

%!.%(:*.!!$)(.4%.)%% ))

)))

=⋅+=

⋅+= α

Deoarece aborele intermediar in acest caz nu transmite moment, acesta este preluat de rotile dintate M t = 4 .

*.!!$)== iech M M 6m"redimensionarea arborelui

4'4.$!)'

)*.!!$()()(( =

⋅⋅

=⋅⋅

=π σ π

aech

ech M

!

$4=! mm

Verificarea rigiditatii arborilor

"entru calculul sagetii arborilor se recomanda caarborele ca arborele sa aiba sectiunea constant incarcatacu o singura forta.

"entru arborele primar avem :- pentru treapta rapida :

- in plan vertical :

44$4*.4%(**!!4!.)!)'(

!4!)$$4!!

( '

))))

! =⋅⋅⋅⋅

⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅

= : , l

ba # f r V mm

%(**!*$

('

*$

$$

=⋅

=⋅

= π π !

: mm$

- in plan orizontal :

)(


24/31

44:!%.4%(**!!4!.)!)'(

!4!)$:4'$

( '

))))

! =⋅⋅⋅⋅

⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅

= : , l

ba # f t 5 mm

ma0

))))

ma0 4!44).444:!%.444$4*.4

a 5 V f f f f


25/31

( )

( )

mm

$b $l $ : , l

b # f r 5#

4!%::.4

'.%%'.)('.%%!)''.%%%(**!!4!.)!)'*

'.)(!)*$:

*

))(

'

))())

=

⋅−⋅+−⋅⋅⋅⋅⋅

⋅=

⋅−⋅+−⋅⋅⋅⋅

⋅=

4(%*:.44!%::.44!:%.4)!! =+=′+′= "# "# #" ( ( ( mmin plan orizontal avem in punctul ! :

44&:'.4%(**!!4!.)!)'(

'.)('.!4!:4'$

( '

))))

!

! =⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅⋅⋅

=′ : , l

ba # f t 5# mm

in plan orizontal avem in punctul )deformatia facuta de # t ! in punctul ):

( ) ( )

( ) ( ) mm

bl $l

ba $ $

l

b

: ,

# f t V#

4!!%%.4'.!4!!)'!)'

'.%%'.!4!'.)('.%%

!)'

'.%%!4!

%(**!!4!.)*

:4'$

*

))((

'

))((!!

=

−

⋅+−+

⋅−⋅

⋅⋅⋅

=

−+−+−⋅

⋅⋅=′

pentru !)*$:) =t # 6

4!)$.4%(**!!4!.)!)'(

'.!4!'.)(!)*$:

( '

))))

)

) =

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅⋅⋅

=′ : , l

ba # f t 5# mm

pentru planul orizontal in punctul ) :4)$!%.44!)$.44!!%%.4)!) =+=′+′= "# "# #" f f ( mm

Deformatia in punctul ! este:

ma0

)))

!

)

!! 4%%''.44(%*:.44*%%&.4 a #5 #V # f ( ( f


26/31

&(.($'=⋅∆=∆ echh ϖ mil.ore

Din +? ('' se adopta pentru arborele primar rulmenti cu urmatoarele dimansiuni :dB('mmDB&4 mmQB(! mm

2B!!& J6Denumitrea : K)F4('

Din +? ('' se adopta pentru arborele intermediar rulmenti cu urmatoarele dimansiuni :dB$' mmDB&4 mmQB() mm

2B!($ J6Denumitrea :K)DF4$4

)*


27/31

Sistemul de franare.

- autoturism tot-teren ;- viteza ma0ima !)' Jm/in scopul obtinirii unui control sigur asupra automobilului sau asupra pastrarii acestuia in stare de

repaus se prevad pentru automobil doua sau mai multe sisteme de franare.- sistem de franare principal, frana de serviciu sau de picior cu polul de a reduce viteza

automobilului pana la oprire si de a-l pastra in stare de repaus ;

- sistem de franare de siguranta, sustem de ocazie care trebuie sa inlocuiasca sistemul principal defeanare in cazul defectarii acestuia. "entru unele autoturisme frana de mana este si frana desiguranta si poate actiona pe toate rotile automobilului ;

- sistem de franare de stationare, cu rolul de a imobiliza in panta automobilul in absentaconducatorului acestuia ;

- sistem de franare suplimentar, cu rolul de a disipa o parte din energia cinematica a automobiluluice este franat in scopul evitarii supraincarcarii sistemului principal 8la automobilele grele9.

2alitati necesare sistemului de franare.Krebuie sa asigure oprirea in deplina siguranta a automobilului mentinandu-l manevrabil, adica

sistemul de directie sa poata realiza traiectoria comandata, avand o deceleratie ma0ima de *-% ms .

+istemele de franare moderne trebuie sa asigure si o accelerare inrtre aparitia incarcarii dinamice pe punti si marimea ung/iurilor de franare cu scopul de a evita blocarea rotilor ce se determina in timpulfranarii.

Deceleratiile ung/iurilor ale tuturor rotilor automobilului sunt datorate acestor corelari, foarteapropiate in timpul procesului de franare.

"entru a evita rotirile autove/iculului in 3urul a0ei a0ei verticale in timpul franarii este necesar cafortele de franare di stanga si din dreapta sa fie egale, astfel incat cuplul lor in raport cu centrul puntii sa fienul.

"entru a realiza aceasta cerinta sunt necesare pe de-o parte constanta si uniformitatea valoriicoeficientului de frecare al elementelor de frictiune si pe de alta parte simultaneitatea intrarii in functiune arotilor simetrice fata de a0ul ve/iculului admitandu-se diferenta de ma0umum 4.4'-4.! secunde.

unctia de dependenta intre forta de actionare a pedalei si cuplul de frecare realizat, nu trebuie sa prezinte cresteri bruste sau discontinuitati, calitate cunoscut sub numele de progresivitater sistemului defranare. +istemul de franare trebuie sa actioneze simultan in ambele sensuri ale automobilului.

+istemul de franare trebuie sa-si pastreze calitatile pe intreaga perioada de e0ploatare si in acelesiconditii. De asemenea trebuie sa capabil din punct de vedere al efortului de conducere, aceasta calitate fiinddata de necesitatea unor forte reduse de cationare, de cursa de lucru pentru pedala si de silentiozitatea

procesului de frenare.


28/31

Determinarea momentului de franare la puntile automobilului.

? prima metoda de determinarea momentului de franare estedata de conditia ca acesta sa nudepaseasca valoarea admisa de aderenta.

1ctiunile dinamice pe cai z! ;z) sunt obtinute din relatiile de momente in raport cu punctele 1 si Q :

h # b; z

g f a ⋅+⋅=! ;

h # a; z

g f a ⋅−⋅=!

Din conditia de ec/ilibru de forte pe orizontala si verticala se obtine :)! f f f i # # # # +==

)! z z ;a +=

!! z # f ⋅= ϕ )) z # f ⋅= ϕ

hb; z

g

a

⋅+⋅= ϕ

!

ha; z

g

a

⋅−⋅= ϕ

)

Deceleratia ma0ima : $ma0 = f a

orta de franare pentru intrg automobilul : ma0 f ai f am # # −==

nlocuind forta de franare in relatiile de mai sus vom avea :

ϕ γ

ϕ ⋅⋅+

⋅⋅=⋅⋅=

hbr ;r z M

g

r ar f

ma0

!!

ϕ γ

ϕ ⋅⋅−

⋅⋅=⋅⋅=

har ;r z M

g

r ar f

ma0

))

unde : *.4=ϕ coeficientul de aderenta!4&4=a mm !()=b mm '4$= g h mm )$44= mm coordonatele centrului de greutate

$4%%.4&!.:

$ma0ma0

=== g

a f γ

+e obtin momentele de franare :

(4):*.4)$44

'4$$4%%.4!()4(*&.4)!'44

ma0

!! =⋅⋅+⋅⋅=⋅

⋅+⋅⋅=⋅⋅= ϕ

γ ϕ

hbr ;r z M

g

r ar f 6m

!%):*.4)$44

'4$$4%%.4!4&4(*&.4)!'44

ma0

)) =⋅⋅−

⋅⋅=⋅⋅−

⋅⋅=⋅⋅= ϕ γ

ϕ

har ;r z M

g

r ar f 6m

pentru determinarea momentului de franare la o roata se imparte momentul obtinut pe o punte lanumarul rotilor de pe puntea respectiva. ntucat se calculeaza puntea fata vom avea :


29/31

'.!'!$)

(4):

)

! === f f M

M 6m

pentru cazul franalor cu disc presiunea de contact dintre placuta de frictiune si discul rotii ne darelatia :

( ) ( ) '%.*

&4!$4)&%).4(.4

!'!$'44((((((4

=−⋅⋅⋅

⋅=

−⋅⋅⋅

⋅=

ie f

f

r r n

M *

α µ 6mm)

er raza e0terioara !$4=er mm

ir raza interioara ( ) !!4&4%'.4*4.4 ÷=÷=⋅= eei r r r mm +e adopta &4=ir mmα - ung/iul la centru in radiani

&%).4!&4

'4'4'4$' =

⋅=°=→°÷°=

π α α rad

)= f n numarul suprafetelor de frecare(.4= µ coeficientul de frecare

presiunea admisibila de contact %=a * 6mm)

"entru calculul fortei de apasare se alege

frana cu monta3 cu servoefect."entru a afla reactinea 6 vom avea relatia :

( )( )

( )(%&!!

)

&4!$4&%).4'%.*

)

)

))

))

))

=−⋅

=

−⋅=→

−⋅

= ieie

r r * "

r r

" *

α

α 6

pentru monta3ul cu servoefect ec/ilibru de proectii al

fortelor este : 4sincos =⋅+⋅′⋅′−− β β µ " " " ( )


30/31

( )

*

*))

)

!4&$.4

!4&4!$4))

&)

(!.&)!'44 −

−⋅=

⋅−⋅⋅⋅

⋅= Rm)

pentru o singura roata : *!4)!.4$

−⋅== sr

Rm)

"entru vitaza ma0ima de [ ] [ ] smhm&a %).($!)' ==

( )

*

*))

!4!.&

!4&4!$4&%).4)

&)

%).($)!'44 −

−⋅=

⋅−⋅⋅⋅⋅= Rm)

o alta marime de comparatie folosita este incarcarea specifica a garniturilor de frictiune, definita caraportul dintre greutea automobilului si aria totala de frecare.

( ) ( )*

*))))

!4'.$!4&4!$4&%).4$

&!.:)!'44

)

&−

− ⋅=⋅−⋅⋅⋅

=−⋅⋅

⋅=

ie

a

r r

g m?

α 6m)

"uerea specifica ma0imade frecaredefinita ca raport dintre putereama0ima de frecare care poate saapara in timpul franarii 8 ma0ma0ma0 &am * f a f ⋅⋅= 9 si aria totala a garniturilor de frecare :

( )*

*))

ma0ma0!4&$.*$

!4&4!$4%&).4$%).($$)!'44 −

− ⋅=

⋅−⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=

&am *

f a

6m)


31/31

n domeniul sigurantei active, constructorii de automobile au inventat sofisticate sisteme de control alstabilitatii si tractionii. +istemul K@12+ 8Kractions 2ontrol +stem9 care functioneaza pana la o vitezama0ima de $4 Jm/ aflat in legatura cu 1Q+-ul 81nti QlocJage +stem9 evita patinatre ritilor la plecare peun drum alunecos. n acest caz 1Q+-ul are o functie inversa, de a bloca roata care patineaza si a transmitecuplul motor spre cea cu aderenta marita.

+istemul D+1 8Dinamic +tabilit 1sistance9 actioneaza in plus si prin reducerea cuplului motor.+istemul +K2 8+tabilit and Kraction 2ontrol9 este o combinatie intre cele doua sisteme, la viteze mici sub$4 Jm/ el actioneaza ca sistemul K@12+ 8Kraction 2ontrol +stem care monitorizeaza viteza rotii dandinformatii despre roata care patineaza si aceasta este blocata de turatia inversa a 1Q+-ului.

+istemul +K2 reduce cuplul motor prin diminuarea alimentarii in cazul in care o roata patineaza laaccelerarea pe un drum alunecos. 1cest sistem actioneaza in cateva miimi de secunda si poate fi controlatautomat sau individual de catre conducatorul auto.

+istemul D+K2 8Dinamic +tabilit and Kraction 2ontrol9 asigura o conducere foarte sigura influentandcaracterul autove/iculului dupa cerintele fiecarui conducator. 1cest lucru este posibil, datorita dezvoltariite/nici de ultima ora si cuplarii acestuia cu diferite specializari.

1cest sistem confera mai multe calitati, in cazul franarii pe linii drepte asigura o corelare a 1Q+-ului pentru fiecare roata in parte, asigurand o stabilitate ma0ima a traiectorie. n cazul sc/imbarii mai putin periculoase la intrarea prea tare in curba puntea din fata tinde sa iasa in e0teriorul vira3ului. +istemul D+K2

asigura reducerea cuplului motor si trandsmite informatii la 1Q+ care franeaza roata de pe interiorulvira3ului. 1ceste lururi se petrec e0trem de rapid si il a3uta pe conducatorul auto sa iasa din situatiile periculoase.

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	alinmihaitoader
View:	235 times
Download:	0 times

CCA2 Red Dif Interaxial

Documents