Calculul și Construcția Punții Motoare

Cap.6 Calculul si constructia puntii motoare

6.1. Generalitati

Rotile automobilului, în functie de natura si de marimea fortelor si momentelor care actioneaza asupra lor, pot fi:

-roti motoare (antrenate): sunt rotile care ruleaza sub actiunea fluxului de putere primit prin intermediul transmisiei de la motorul automobilului;

-roti libere (conduse): sunt rotile care ruleaza sub actiunea unei forte de împingere sau tragere, de acelasi sens cu sensul vitezei de deplasare a automobilului, exercitata asupra lor de cadrul sau caroseria automobilului;

-roti frânate: sunt rotile care ruleaza sub actiunea unui moment de frânare dezvoltat în mecanismele de frânare ale rotilor (frânare activa), sau de catre grupul motopropulsor în regim de mers antrenat (frâna de motor).

Pentru autoturisme, prevazute cu doua punti, organizarea tractiunii se poate realiza dupa solutiile 4x2 sau 4x4, prima cifra indicând numarul rotilor, iar cea de-a doua, pe cel al rotilor motoare. Pentru organizarea tractiunii de tipul 4x2, puntea motoare poate fi dispusa în fata sau în spate, iar pentru tipul 4x4 ambele punti sunt cu roti motoare.

Puntile motoare, fata de cele nemotoare, asigura transferul fluxului de putere pentru autopropulsare, functie de modul de organizare a tractiunii, de la arborele secundar al cutiei de viteze sau de la transmisia longitudinala, la rotile motoare. De-a lungul acestui transfer, fluxul de putere sufera o serie de adaptari si anume:

-adaptare geometrica determinata de pozitia relativa dintre planul în care se roteste arborele cotit al motorului si planul în care se rotesc rotile motoare;

-adaptare cinematica determinata de asigurarea rapoartelor de transmitere necesare transmisiei automobilului;

-divizarea fluxului de putere primit în doua ramuri, câte unul transmis fiecarei din rotile motoare ale puntii.

Pentru a-si îndeplinii functiile de mai înainte mecanismele fluxului de putere din puntea motoare cuprind: transmisia principala (sau angrenajul principal), diferentialul si transmisiile la rotile motoare.

În procesul autopropulsarii, din interactiunea rotilor motoare cu calea, iau nastere forte si momente de reactiune. Puntea are rolul de a prelua toate aceste forte si momente si de a le transmite elementelor elastice ale suspensiei si cadrului sau caroseriei automobilului. Preluarea fortelor si a momentelor, precum si transmiterea lor dupa directii rigide cadrului sau caroseriei automobilului, se face de un ansamblu constructiv al puntii, numit mecanismul de ghidare al rotilor. Mecanismul de ghidare defineste, în ansamblul puntii, cinematica rotii suspendate elastic prin intermediul suspensiei. Se definesc astfel punti rigide si punti articulate.

6.1.2. Transmisia principala.

Transmisia principala cuprinde toate mecanismele din punte care realizeaza o demultiplicare a turatiei motorului.

Rolul transmisiei principale este de a mari momentul motor primit de la transmisia longitudinala sau de la arborele primar al cutiei de viteze si de a-l transmite, prin intermediul diferentialului si arborilor planetari, la rotile motoare, ce se rotesc în jurul unei axe dispuse sub un unghi de 900 fata de axa longitudinala a automobilului.

Amplificarea momentului motorului, cu un raport de transmitere de regula constant, numit raportul de transmitere al puntii motoare (notat io), reprezinta adaptarea cinematica necesara impusa de conlucrarea motor transmisie. Pentru a realiza aceasta functie, prin constructie transmisiile principale sunt mecanisme de tipul angrenajelor. La autoturisme, la care valoarea necesara a raportului de transmitere este cuprinsa în intervalul de valori 3...5, transmisia principala este constituita dintr-un singur angrenaj. Astfel de transmisii principale se numesc transmisii principale simple.

Adaptarea geometrica a fluxului de putere pentru autopropulsare presupune directionarea lui de la axa în jurul careia se roteste arborele cotit al motorului la axa transversala a automobilului, în jurul careia se rotesc rotile motoare. Aceasta functie se realizeaza în transmisia principala prin tipul angrenajului utilizat si anume angrenaje cu axe ortogonale în cazul dispunerii longitudinale a motorului si angrenaje cu axe paralele la dispunerea transversala a motorului.

6.1.2.1. Organizarea cinematica a transmisiei principale

Când motorul este dispus transversal, transmisia principala este organizata sub forma unui angrenaj de roti cilindrice 1 si 2 cu axe fixe (fig.6.1). Pentru sporirea rigiditatii arborilor cutiei de viteze si pentru deplasarea carterului puntii motoare spre axa longitudinala a automobilului, pinionul 1 al transmisiei principale se executa corp comun cu arborele secundar, în capatul din consola al arborelui secundar. Coroana cilindrica 2 a diferentialului, împreuna cu diferentialul, sunt dispuse în carterul puntii, plasat în zona ambreiajului. Deoarece utilizarea angrenajului cilindric determina forte axiale mult mai mici fata de angrenajele conice sau hipoide, pentru rezemarea coroanei, prin lagarele diferentialului, se utilizeaza de regula rulmenti radiali axiali cu bile.

6.1.2.2. Dimensionarea geometrica a angrenajelor

Calculul transmisiei principale cuprinde calculul de dimensionare si verificare al angrenajelor de roti dintate, de dimensionare si verificare al arborilor si al rulmentilor.