1. Determinarea momentului de calcul

Mc Mmax

1.2 Aegerea materialelor

Se alege coeficientul de siguranta al ambreiajului

1.3 1.75

1.3 Stabilirea momentului motor si a performantelor dezvoltate de acesta

se adopta coeficientul de siguranța al ambreiajului

1.35

momentul motor maxim

Mmax 128 Nm la o turatie de 3000 rot/min

Momentul de calcul al ambreiajului

Mc Mmax

Mc 172.8 Nm

1.4 Calculul lucrului mecanic de patinare

turația la puterea maximă :

nP 5500rot

min

turația la viteza maximă

nvmax 1.15 nP

Mc 172.8 Nm

1.4 Calculul lucrului mecanic de patinare

turația la puterea maximă :

nP 5500rot

min

turația la viteza maximă

nvmax 1.15 nP

rot

minnvmax 6.325 10

3

viteza maximă

m

s

vmax 45.83

lațimea profilului anvelopei :

B 185

diametrul interior al anvelopei :

d 15

d 15 25.4

Du d 2 H

Du 621.5 mm

raza nominala a roții

rn

Du

2

rn 310.75 mm

raza libera a roții

r0 rn

r0 310.75 mm

coeficientul de deformare 0.933 pentru pneuri de joasa presiune

raza de rulare a roții

rr r0

rr 289.93 mmrr 0.295994

raportul de transmitere al transmisiei principale

i0

nvmax rr

30 vmax

i0 4.278

presiunea de umflare a pneului

pa 2.2 bar

panta maximă

max 20deg

coeficientul de rezistență la rulare

frul0.019

3pa

2

0.00245

pa

vmax

100

2

0.0042

3pa

4

vmax

100

3

frul 0.012

rezistența totală a drumului

frul cos max sin max

0.407

Masa totală a automobilului

m 1165 kg

g 10m

s

Ga 11650 N

nm 3000rot

minturatia la momentul maxim

PM

Mmax nm

30

PM 4.021 104 W

t 0.88 randamentul transmisiei

VcrI

t PM

Ga

VcrI 7.463m

s

raportul de transmitere al treptei IicvI

rr nm

30 i0 VcrI

icvI 2.913

k 5 numarul treptelor de viteza

rk 2

icvI ratia de etajare a cutiei de viteze

icvII

icvI

r icvII 2.04

icvIII

icvII

r icvIII 1.428

icvIV

icvIII

r icvIV 1

icvV

icvIV

r icvV 0.7

raportul de transmitere al schimbătorului de viteze is 2.485

coeficientul care arată gradul de creștere al momentului de frecare in timpul cuplarii (pentru autoturisme):

k 40daNm

s

turația motorului la pornire

n 550rot

min

lucrul mecanic de frecare la patinare

L n rr

2

30 i02 is

2

Ga

g

2 n

7200

Ga2

k

2

3Ga

2

k

Ga

g

n

30

L 6.987 104 Nm

2 Calculul garniturilor de frictiune

2.1 Dimensionare ,suprafete active,diametru inerior/exterior si grosimi

raportul dintre raza interioară și raza exterioara a discului este pentru ambreiajele de automobil

C 0.53 0.75

C 0.56

coeficientul ce ține seama de tipul automobilului și de tipul ambreiajului

25 30cm

2

daNm

25cm

2

daNm

i 2 numarul suprafetelor de frecare

Re

Mmax

1 C2 i 10

Re 8.614 cm raza exterioara a garniturii de frictiune

Ri C Re

raza interioara a garniturii de frictiune Ri 4.824 cm

Conform standardului din tabel alegem :

Res 9 cm

Ris 6.25 cm

Rm

Re Ri

2

Rm 6.719 cm raza medie

A Res2

Ris2

i suprafata de frecare a garniturii

A 263.501 cm2

se alege coeficientul de frecare

0.28

De 2 Res 18 cm

Di 2 Ris 12.5 cm

Grosimea garniturii se alege 3.5 mm conform tabelului 4.4 pag 118

2.2 Presiunea specifica dintre suprafetele de frecare

p4 Mmax 10

i De2

Di2

Rm

p 3.486

daN

cm2

2.3 Verificarea la uzura

Pentru aprecierea uzurii garniturii de frecare se foloseste ca parametru lucrul mecanic specific de frecare dat de relatia urmatoare:

A1

4De

2Di

2

131.751 cm

2

LSL

i A1 LS 265.148 Ncm

LS 0.391606 daNm

cm2

3. Calculul arcului de presiune ( arc diafragma)

FMc 100

i Rm 10 trasnformam raza din cm in mm

forta necesara arcului de presiune pentru ca ambreiajul sa fie ambreiatF 459.266 N

3.1 Dimensionare

Adoptaăm urmatoarele dimensiuni(fig2,20pag 74):

b 135 mm raza maxima a arcului

a 90 mm raza pana unde ajunge taietura

c 85 mm pozitia reazemului de sprijin al arcului

e 20 mm raza bazei superioare tronconului arcului

H 20 mm inăltimea arcului

h 2 mm grosimea arcului

lm 5 mm grosimea tiăeturii

f1=0.24...1.7 mm

f1 1.7 mm sageata de prestrangere

E 210000 modulul de elasticitate Young

3.2 Calculul fortei de apasare la prestrangere

Forta de prestrangere F1:

F1 E h

4

6 b c( )2

f1

h ln

b

a

H

h

f1

h

b a

b c

H

h

f1

2 h

b a

b c

1

F1 2.178 104 N

3.3 Verificarea presiunii asupra garniturii de presiune

pverF1

A 10 pver 8.267

pver p conditie

3.4 Calculul fortei de decuplare

z 20 numarul de taieturi

lm z

a c( )0.182 raportul dintre latimea efectiva a lamelelor si lungimea plina a

perimetrului total la raza medie a lamelelor

f2prim f1c e

b c 2.21 sageata datorita deformatiei elastice a lamelelor care iau nastere la taierea

conului

f2sec 0.7 mm sageata datorita deformatiei elastice a lamelelor

f2 f2prim f2sec sageata arcului la decuplare

f2 2.91 mm

Forta de decuplare F2

F2 E h

4

6 c a( )2

f2

h ln

b

a

H

h

f2

h

b a

c a

Hf2

2 h

b a

c a

F2 2.545 107 N

3.5 Verificarea arcului diafragma la solicitari compuse

db a

lnb

a

H

b e unghiul de inclinare al arcului

0.25 coeficientul lui Poisson pt otel

echF2

h2

E

2 1 2

d a( ) 2 h

a 3.499 10

7 N

3.6 Determinarea uzurii admisibile a garniturilor de frictiune

Pt o uzura normala lucrul mecanic specific de frecare nu trebuie sa depaseasca valoareade 0.75 daN*m/cm patrat

LS 0.392 LSa 0.75 daNm

cm2

conditie indeplinita

4 Calculul arborelui ambreiajului

4.1 Dimensionare

Momentul de torsiune este majorat cu 20% pentru a tine seama si de incovoiere:

ta 1200daN

cm2

di

3 Mmax 10

0.2 ta1.931

cm diametrul interior al arborelui;

Din STAS 1768-68 alegem:

di 2.1 cm diamentrul interior

de 2.6 cm diametrul exterior

b 0.3 cm grosimea canelurii

z 10 numarul de caneluri

h 0.25 cm inaltimea canelurii

lc 2.5 cm lungimea canelurii

4.2 Verificarea canelurilor la strivire

Fcan

4 Mmax 103

di de( ) 10

Fcan 1.471 104 N

pstr

Fcan

z lc h

pstr 2.353 103

N

cm2

pa 2 103 2.5 10

3 N

cm2

pstr pa deci canelurile rezista la solicitarea de strivire

4.3 Verificarea canelurilor la forfecare

f

Fcan

z lc b

f 1.961 103

N

cm2

N

cm2a 2 10

3 3 103

in concluzie canelurile rezista cu succes si la solicitarea de forfecare f a

5 Calculul discului condus

5.1 Calculul canelurilor din butuc

Din STAS 1768-68 alegem:

dbi 2.1 cm diamentrul interior

dbe 2.6 cm diametrul exterior

bb 0.4 cm grosimea canelurii

zb 10 numarul de caneluri

hb 0.25 cm inaltimea canelurii

lcb 2.5 cm lungimea canelurii

pstr.b

Fcan

zb lcb hb

pstr.b 2.353 103

N

cm2

pa 2 103 2.5 10

3 deci canelurile rezista la solicitarea de strivire

f.b

Fcan

zb lcb bb

f.b 1.471 103 N

cm2

N

cm2a 2 10

3 3 103

f.b a in concluzie canelurile rezista si la solicitarea de forfecare

5.2 Calculul niturilor de fixare a discului pe butuc

Dupa cum s-a aratat la unele tipuri de ambreiaje discul condus se fixeaza de flansa butucului prin intermediul unor nituri.Aceste nituri sunt confectionate din OL38 si au un diametru cuprins intre 6.....10 mm.Niturile se verifica la strivire si forfecare.

rnit 6 cm raza cercului pe care sunt dispuse niturile de fixare

Zn 6 nr.niturilor

dnit 0.6 cm

An dnit

2

4

An 0.283 cm2

f.nit

Mmax 100

rnit Zn An 10

f.nit 169.765daN

cm2

fa 300daN

cm2

f.nit fa adevarat, rezulta ca niturile rezista la solicitarea de forfecare

ln 0.12 cm lungimea activa a nitului

s.nit

Mmax 100

rnit Zn dnit ln 10

N

cm2s.nit 666.667

sa 900N

cm2

s.nit sa conditie verificata si in cazul solicitarii de strivire

5.3 Calculul niturilor de fixare a garniturilor de frictiune

r1nit 10 cm raza cercului pe care sunt dispuse niturile de fixare

Z1n 8 nr.niturilor

d1nit 0.8 cm

A1n d1nit

2

4

A1n 0.503 cm2

1 f.nit

Mmax 10

r1nit Zn An

1 f.nit 101.859daN

cm2

1 fa 300daN

cm2

1 f.nit faadevarat, rezulta ca niturile rezista la solicitarea de forfecare

l1n 0.12 cm lungimea activa a nitului

1s.nit

Mmax 100

rnit Zn dnit ln 10

N

cm21s.nit 666.667

1sa 900N

cm2

1s.nit 1sa conditie verificata si in cazul solicitarii de strivire

5.4 Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar sau a amortizorului de oscilatie torsionala

Momentul transmis de amortizor:

Mmax.arc 124 Nm

Ma Mmax.arc

Ma 167.4 N m momentul de frecare al ambreiajului

G1 8930.75 N sarcina dinamica ce revine puntii motoare

0.7 coeficient de aderenta

i0 4.278

Rm.arc 0.0837 m

MarcG1 Rm.arc

i0122.318 Nm

M0 Ma Marc momentul arcurilor

M0 289.718 Nm

Rarc 40 mm Raza la care sunt dispuse arcurile

Forta care actioneaza pe un arc:

a 6 numarul arcurilor

FarcMarc 1000

a Rarc509.657 N

6 Calculul discului de presiune

6.1 Verificarea placii de presiune la solicitari mecanice (strivire)

Rs 12 cm raza pe care sunt dispuse reazemele

zstr 4 nr de reazeme

Astr 0.70 cm2

Mmax 128

Nm

psd

Mmax 10

Rs zstr Astr

psd 51.429daN

cm2

concluzie : discul de presiune rezista la pres de contact deoarece presiune admisibila este

de 120 daN/ cm2

6.2 Calculul la incalzire a discului de presiune

Cresterea la temperatura se calculeaza cu relatia 1( )

cs 0.115 caldura specifica a pieseiKcal

kg C

7800kg

m3

densitatea pentru fonta materialul discului de presiune

hp 0.01 m grosimea discului de presiune

g 9.81m

s2

acceleratia gravitationala

Dedp De 0.5 cm( )

Dedp 18.5 diametrul exterior al discului de presiune

Didp Di 0.5 cm( )

Didp 12 diametrul interior al discului de presiune

Adp

4Dedp

2Didp

2

10

4

Adp 0.016 m2 aria suprafetei de frecare a placii de presiune

gp hp g 101 Adp

gp 1.191 daN greutatea piesei

0.5

L 10

4

427 cs gp 101

0.597 grade celsius

a 1 grad celsius valoarea admisibila a cresterii temperaturii la plecarea de pe loc

a rezulta ca ambreiajul rezista la incalzire

7 Calculul mecanismului de actionare a ambreiajului

Se definesc urmatoarele marimi:

- raportul de transmitere al mecanismului de actionare mecanic

ia 30 45 ia 40

- randamentul mecanismului de actionare mecanic

m 0.8 0.85 m 0.85

- raza medie a garniturilor de frecare

Rm 6.719 cm

- coeficientul de frecare

0.28

- numarul de perechi de suprafete de frecare

i 2

- coeficientul de siguranta al ambreiajului

1.35

- momentul motor maxim

Mmax 12.8 103 daNmm

Forta de actionare a pedalei la decuplarea ambreiajului este data de expresia:

Fp

Mmax

i Rm ia m

Fp 135.078 N

Forta Fp necesara decuplarii complete a ambreiajului trebuie sa fie cuprinsa intre limitele:

Fp 100 150 N pentru autoturisme

- cursa libera a mansonului sl 2 4 mm sl 4

- jocul care trebuie realizat intre fiecare pereche de suprafete de frecare pentru o decuplare completa a ambreiajului

jd 1.5 mm

- raportul de transmitere al pirghiilor de debreiereip 4

- numarul perechilor de suprafete de frecare

Deplasarea totala a mansonului rulmentului de presiune

sm sl jd ip i

sm 16 mm

- raportul de transmitere al pedalei si al furciiit 10

Cursa totala a pedalei este:

sp sl jd ip i it

sp 160 mm

Calculul pedalei de actionare. Calculul furcii

Furca de decuplare este solicitata la incovoiere.

- bratele pirghiei de debreiere: f 20

e ip f e 80 mm

- forta dezvoltata de arcurile de presiune

F 459.266 N

Forta cu care furca actioneaza cu ambele brate asupra mansonului de decuplare se determina cu relatia:

F2 1.2 Ff

e

NF2 137.78