Upload
okos-zsolti
View
33
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
CCA2
Citation preview
1
FAC. DE INGINERIE MECANIC Dep. de Autovehicule i Inginerie Mecanic
PROIECT
la
Construcia i calculul automobilelor II
Tema: Mecanism de ghidare MacPherson
Directie pentru Autofurgon, mu= 9,5t, MAC,
176kw/2750rpm
Student: Okos ZSOLT
Secia AR Anul IV, grupa 1114
ndrumtor: prof.dr.ing. Ovidiu
CMPIAN
2
Anul universitar 2014-2015
3
CUPRINS
1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROILOR............... 3 1.1 Funciunile Suspensiei .................................................................................................. 3 1.2 Funciunile Mecanismului de Ghidare .......................................................................... 4 1.3 Geometria Direciei i Posibiliti de Reglare ............................................................... 4
1.3.1 Unghiurile roii Hiba! A knyvjelz nem ltezik. 1.3.2 Unghiurile pivotului ........................................................................................... 5
1.3.3 Deportul pneumatic, longitudinal i transversal ................................................. 6 1.4.1 Tipuri de Mecanisme de Ghidare Studiate ............................................................... 7
1.4.2 Analiza Comparativ Avantaje Dezavantaje ...................................................... 7 1.5 Analiza mecanismului de ghidare................................................................................. 8
1.5.1 Comportamentul la Sltare ....................................................................................... 8 1.5.2 Comportamentul la Ruliu ......................................................................................... 8
1.6 Posibiliti de Reglare a Geometriei Direciei.............................................................9 2 STUDIU DE NIVEL PRIVIND DIRECTIA AUTOTURISMULUI.................................... 11
2.1 Rolul i clasificarea sistemelor de direcie .................................................................... 11 3 MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCIA DIRECTIEI AUTOBETONIEREI ....... 14
3.1 Tipuri de Materiale Utilizabile ...................................................................................... 14
3.2 Tipuri de materiale alese si moduri de prelucrare...........................................................14
4 MODALITI DE DETERIORARE A DIRECTIEI AUTOBETONIEREI ....................... 15 4.1 Cauze normale ale deteriorarii. ..................................................................................... 15
4.2 Cauze anormale ale deteriorarii .................................................................................... 15
5 JUSTIFICAREA SOLUIEI CONSTRUCTIVE ALESE I CALCULUL DIRECTIEI AUTOBETONIEREI..................................................................................................................17
5.1 Justificarea solutei constructive.......................................................................................17
5.2 Alegerea regimurilor de calcul.........................................................................................17
5.3 Rapoartele de transmitere al sistemului de directie.........................................................17
5.4 Calculul arborelui volantului............................................................................................19
5.5 Calculul raportului de transmitere al sistemului de actionare cumelc globoidal si rola...20
5.6 Calculul transmisiei directiei in cazul puntii articulate....................................................20
6 CONCLUZII...........................................................................................................................24
6.1Probleme i Dificulti ntmpinate i Rezolvate...............................................................24 6.2 Cteva Lucruri nvate prin Realizarea Proiectului..........................................................24 7 BIBLIOGRAFIE........................................................................................................... .........25
4
1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROILOR
1.1 F UNCIUNILE SUSPENSIEI
Termenul suspensie este utilizat pentru a descrie totalitatea pieselor elastice careconecteaz roile la asiu sau la caroseria autoportant.
Suspensia asigura:
- legatura elastica intre cadrul autocamionului si punti, in scopul protejarii personalului
si incarcaturii, a elementelor componente, impotriva socurilor produse de neregularitatile
drumului;
- micsorarea sarcinilor dinamice si amortizarea vibratiilor rezultate in urma actiunii
componentelor verticale ale fortelor de interactiune dintre roti si drum;
- prelungirea duratei de functionare ale ansamblurilor si subansamblurilor automobilului;
- un grad ridicat de confort al automobilului.
Confortabilitatea automobilului, reprezinta proprietatea automobilului de a
circula timp indelungat cu vitezele permise de caracteristicile dinamice ale acestuia, fara
ca pasagerii sa aiba senzatii neplacute sau marfa transportata sa fie supusa distrugerii. Ea
este determinata in principal de suspensie.
Suspensia, alaturi de mecanismul de ghidare al puntii, influenteaza maniabilitatea
si stabilitatea automobilului, elemente care impreuna definesc tinuta de drum a
automobilului.
Confortabilitatea maxima se poate obtine prin combinarea arcurilor cu rigiditate
proportionala cu sarcina, cu amortizoare avnd caracteristici neliniare.
Sistemul McPherson (numit astfel dupa proiectantul sau, Earle S. McPherson) cu
suspensie articulata in fata si cu suspensie dubla articulata in spate contribuie la siguranta
dvs.
Acest model de "suspensie independenta" ofera o stabilitate si asigura controlul
vehiculului in toate situatiile de pilotare.
5
Fig. 1 Vederi de ansamblu a suspensie Macpherson
1.2 FUNCIUNILE MECANISMULUI DE GHIDARE
La un autovehicul mecanismul de ghidare trebuie sa indeplineasca urmatoarele
functii:
- sa mentina o pozitie optima si controlata a rotii fata de caroserie;
- sa mentina o pozitie optima a rotilor fata de sol pentru a obtine performante
dinamice maxime si o aderenta cat mai buna;
- nu trebuie sa permita variatii ale ecartamentului si ampatamentului
autoturismului;
1.3 GEOMETRIA DIRECIEI I POSIBILITI DE REGLARE
Destinaia sistemului de direcie - Sistemul de direcie servete la modificarea direciei dedeplasare a automobilului. Schimbarea direciei de mers se obine prin schimbarea planului(bracarea) roilor de direcie n raport cu planul longitudinal al autovehiculului.
6
1.3.1 Unghiurile roii
fig. 2 schematica a suspensiei, denumire tehnice ale pieselor care alctuiesc sistemul.
Unghiurile rotilor:
a) Unghiul de cdere a roilor; Unghiul de cadere este unghiul de inclinarea a roti vazut din fata sau din spate.
Pentru unghiul de cadere avem trei posibilitati:
- unghi negativ (partea superioara a rotii inclinata spre interior)
- unghi neutru (roata este perpendiculara pe drum)
- unghi pozitiv (partea superioara a rotii inclinata spre exterior)
b) Convergena roilor; Convergenta rotilor arata abaterile unghiulare ale planului longitudinal de simetrieale
rotilor fata de axa masinii.
c) Convergena negativ a roilor la viraje.
1.3.2 Unghiurile pivotului
Unghiul de nclinare longitudinal a pivotului (sau unghiul de fug), reprezint nclinarea longitudinal a pivotului i se obine prin nclinarea pivotului n aa fel nct prelungirea axei lui s ntlneasc calea ntr-un punct A, situat naintea punctului B de contact al roii
7
Unghiul de nclinare transversal (lateral) a pivotului d natere la un moment stabilizator care acioneaz asupra roilor bracate. La bracare, datorit unghiului de nclinare transversal, roile tind s se deplaseze n jos. In cazul unei bracri de 180, aceast deplasare ar avea valoarea egal cu h max, dar deoarece acest lucru nu este posibil, ntruct roata se sprijin pedrum, rezult o ridicare a pivotului, respectiv a punii din fa i a cadrului.
1.3.3 Deportul pneumatic, longitudinal i transversal
Analiza gradelor de libertate necesare unei roi/puni rigide, se realizeaz de ctre mecanismul de ghidare prin preluarea forelor i momentelor corespunztoare acestor grade de libertate, ce trebuie ngrdite, rezult ca mecanismul de ghidare trebuie s fie suficient de rezistent pentru a prelua forele maxime ce pot aprea n timpul deplasrii. Deportul aduce complicaii mari constructive, deoarece punctul de aprindere al portfuzetei de braele mecanismului de ghidare trebuie mpins mult n roat.
8
1.4 TIPURI DE MECANISME DE GHIDARE STUDIATE
1.4.1 Exemple de mecanisme de ghidare studiate
Mecanismele de ghidare studiate sunt:
mecanism de ghidare cu brate inegale;
mecanism de ghidare de tip Mac Pherson;
mecanism de ghidare cu trei brate;
mecanism de ghidare cu patru brate;
1.4.2 Analiza comparativ: avantaje dezavantaje
Suspensia Macpherson pastreaza toate avantajele suspensiei cu arbore compus fata
de cea multibrat:
- asigura o stabilitate mai buna in linie dreapta si o directie mai precisa
- este mai usoara si mai compacta
- asigura, de asemenea, o rigiditate mai mare a unghiului de cadere a rotilor
- permite ca garda de sol sa fie ajustat in mod independent de sistemul de
suspensie
- compenseaza miscarea de ruliu a caroseriei si mentine constant ecartamentul
- sporeste substantial stabilitatea laterala
1.5 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDARE ALES
9
1.5.1 Comportamentul la sltare
Indicai modul n care se modific unghiul de cdere i ecartamentul la sltare (atunci cnd roata cade ntr-o groap sau trece peste o denivelare). Indicai cursa maxim a roii n sus i n jos.
Pentru mecanismele de ghidare MacPherson i cu brae transversale inegale realizai desenul ca vedere din fa.
Pentru mecanismele de ghidare a punii rigide realizai desenul ca vedere din stnga. Considerai c ambele puni urc sau coboar simultan cu aceeai distan.
Pentru mecanismele de corelare a poziiei roilor directoare realizai desenul ca vedere de sus.
1.5.2 Comportamentul la ruliu
Miscarea de ruliu a caroseriei n jurul unei axe aproximativ longitudinale este o
componenta importanta a dinamicii si confortului automobilului. Aceasta miscare este
definita n mare parte de caracteristicile geometrice si elastice ale suspensiei.
1.6 POSIBILITI DE REGLARE A GEOMETRIEI DIRECIEI (UNGHIURILE ROII I PIVOTULUI)
Pentru a nelege aceast condiie, este mai bine s considerm viteza de rulare a roii una foarte mic, fr interferene; n aceast situaie nu exist fore perturbatoare ce acioneaz asupavehiculului, cum ar fi, fora centrifug, mpingerea lateral datorat vntului, fore acceleratoare datorate cuplului motor, etc. O condiie esenial, pentru a preveni roata s fie supus frnrii laterale, ce ar fi foarte duntoare pneului, este ca, atunci cnd urmeaz traiectoria impus, aceasta trebuie s fie perfect perpendicular pe raza curbei.
Conditia pentru a preveni ca roata s fie supus frnrii laterale .
10
Convergenta In Curba
Geometria direciei este definit ca poziia de convergen negativ luat n timpul virrii; este exprimat n dou moduri, primul fiind n grade, garde de ntoarcere a roii (considernd o valoare fix a ntoarcerii de 20, stabilit prin convenie). Astfel, conditiia ideal este: Cele dou roi, ce merg n linie dreapt, trebuie s aib o valoare de convergen negativ aproape de valoarea 0, dar, imediat cum ncep s negocieze o curb, valoarea convergenei trebuie s creasc progresiv, devenind mai accentuat o dat cu creterea unghiului de ntoarcere.
Centrarea Directiei
Centrarea direciei este reprezentat de condiia de simetrie perfect a prilor direciei n raport cu axa longitudinal a vehiculului.
Direcia vehiculului este centrat atunci cnd barele de direcie converg ctre centrul punii spate
Axele ce trec prin roile fa (indiferent dac au sau nu convergen) sunt simetrice n raport cu roile spate (distan A); Bara de direcie, pivotul i direcia revin n poziia central; Barele de direcie ajustabile au aceiai lungime (distana B); Atunci cnd direcia este centrat, geometria direciei este perfect simetric, fie c virm stnga sau dreapta. Acelai lucru se aplic n raport cu limita maxim de ntoarcere a roii.
11
12
2 STUDIU DE NIVEL PRIVIND DIRECTIA AUTOMOBILULUI
2.1 ROLUL I CLASIFICAREA SISTEMELOR DE DIRECIE
Sistemul de direcie asigur maniabilitatea automobilului, adic capacitatea acestuia de a se deplasa n direcia comandat de ctre conductor, respectiv de a executa virajele dorite i de a menine mersul rectiliniu, atunci cnd virajele nu sunt necesare.
Schimbarea direciei (virarea) automobilului se realizeaz prin poziionarea roilor de direcie. Operaia de poziionare, prin rotire, a roilor n vederea virrii automobilului se numete bracare. Sistemul de direcie este unul din mecanismele principale ale automobilului care are un rol hotrtor asupra siguranei circulaiei, mai ales n condiiile creterii continue a parcului de automobile i a vitezei lor de deplasare.
Sistemul de direcie trebuie s satisfac urmtoarele condiii:
stabilizarea micrii rectilinii;
s asigure manevrarea uoar a direciei;
s permit obinerea unei raze minime de viraj ct mai reduse;
s aib un randament ct mai ridicat;
s elimine oscilaiile unghiulare ale roilor de direcie n jurul pivoilor fuzetelor (fenomen cunoscut sub numele de shimmy i care produce uzura articulaiilor i pneurilor);
s fie suficient de ireversibil, astfel nct ocurile provenite din neregularitile cii s fie transmise ct mai atenuate la volan;
s permit o manevrare rapid a direciei (unghiurile de rotaie ale volanului s fie suficient de mici pentru a realiza o conducere sigur n raport cu viteza automobilului);
s necesite acelai numr de rotaii ale volanului (de la poziia de mers n linie dreapt) pentru aceeai raz de viraj la stnga sau la dreapta;
s permit nclinarea roilor n viraj astfel nct s nu se produc alunecarea lor;
s permit reglarea i ntreinerea uoare;
s nu prezinte uzuri excesive care pot duce la jocuri mari i prin aceasta la micorarea siguranei conducerii;
Sistemul de direcie trebuie s aib un randament ridicat, adic pierderile prin frecare n caset i articulaii s fie ct mai mici, deci energia consumat pentru virarea roilor s fie redus.
n sfrit, sistemul de direcie trebuie s aib o bun fiabilitate obinut prin eliminarea cauzelor de defectare brusc n exploatare, uzur redus n timp i operaii de ntreinere puine.
13
Pentru a schimba directia automobilului, conducatorul trebuie sa actioneze volanul 1,
care transmite miscarea prin intermediul axului 2, la melcul 3, ce agreneaza cu sectorul
dintat 4. Pe axul sectorului dintat se afla levierul de directie 5, care este in legatura cu
bara longitudinala de directie 6. Prin rotirea sectorului dintat, deci si a levierului de
directie, bara longitudinala de directie va avea o miscare axiala care depinde de sensul de
rotatie a sectorului dintat. Prin deplasarea axiala a barei longitudinale de directie, bratul
fuzetei 7 va roti fuzeta 9 in jurul pivotului 10 si o data cu ea si roata din stanga. Legatura
care exista intre fuzeta 9 si 13, prin intermediul levierelor 8 si14 si bara transversala de
directie 7, va produce rotirea fuzetei 13.
Mecanism de actionare cu melc globoidal si rola se compune dintr-o rola simpla,
dubla sau tripla si un melc globoidal.
Mecanismul de actionare cu pinion si cremaliera. Acest tip de mecanism se utilizeaza
destul de des la autoturismele cu suspensie independenta a rotilor si bara transversala de
14
directie.
Mecanism de actionare cu surub, piulita si sector dintat.
15
3 MATERIALE I TEHNOLOGII UTILIZATE LA CONSTRUCIA DIRECTIEI
3.1 TIPURI DE MATERIALE UTILIZABILE
Arborele levierului de comand a direciei precum i levierul de comand se execut din oeluri aliate cu Cr i Ni sau OLC.
Levierele i barele mecanismului de direcie sunt executate din OLC. Melcul globoidal este executat din oel special aliat cu Cr i Ni,care se cianureaz
sau se cementeaz. Rola se execut tot din oel aliat cu Cr i Ni i se cementeaz, iar arborele volanului
din OLC 45.
3.2 TIPURI DE MATERIALE ALESE SI MODURI DE PRELUCRARE
Axul volanului sau coloana volan se executa din diferite oteluri aliate,la fel si axul
casetei de directie. Bieletele de directie sau axul tirant din OLC iar la partea articulata se
foloseste teflon, aici apar primele uzuri majore.
Capetele de bara se axecuta din diferite aliaje iar la partea articulata se foloseste
teflon iar peste el se monteaza niste burdufuri de cauciuc care au rolul de a nu lasa praful
si mizeria sa patrunda in locasul articulatiei unde exista vaselina. Daca burdufele de
protectie nu se deterioreaza, piesele directiei au o durata de viata mai lunga.
Carcasa casetei de directie se executa prin turnare dintr-un aliaj de aluminiu dupa
care se monteaza toate subansamblurile casetei inclusiv simeringurile in cazul casetei
servo.
16
4 MODALITI DE DETERIORARE A DIRECTIEI
4.1 CAUZE NORMALE ALE DETERIORRII
Defeciunile sistemului de direcie se pot manifesta sub forma:
manevrarea volanului necesit un efort mare;
roile de direcie oscileaz la viteze reduse;
roile de direcie oscileaz la viteze mari;
direcia trage ntr-o parte;
direcia transmite volanului ocurile de la roi;
zgomote anormale ale direciei.
Majoritatea acestor defectiuni sunt probleme anormale ale detoriorarii. Cauzele
normale ale deteriorarii sunt problemele cauzate de uzura a unor piese ale directie.
Casetele de directie sunt proiectate in asa fel incat durata de viata a lor sa fie mai
mare decat al autovehiculului. Acest lucru nu se poate spune despre bucse si alte
piese din cauciuc, care cu timpul se uzeaza si este necesar schimbarea lor.
4.2 CAUZE ANORMALE ALE DETERIORRII
Manevrarea volanului necesit un efort mare . Defectul se datorete urmtoarele cauze: frecrilor mari n articulaii; frecrilor anormale n caseta de direcie i la pivoii fuzetelor, deformrii axului volanului precum i unor defeciuni ale pneurilor.
ocurile provenite din interaciunea roilor cu drumul se transmit volanului. Fenomenul apare n special la deplasarea pe drumuri cu denivelri datorit: presiunii prea mari n pneuri dezechilibrrii roilor, amortizoarelor defecte, uzrii sau reglrii incorecte a organelopr sistemului de direcie.
Zgomote anormale ale organelor sistemului de direcie. Cauzele ce conduc la zgomote anormale pot fi: jocuri excesive n articulaiile transmisiei direciei., slbirea volanului i a suportului acestuia sau a casetei de direcie, deteriorarea rulmenilor sau montarea lor greit, frecrii anormale datorit gresrii nesatisfctoare.
Roile de direcie oscileaz la viteze mari .Cauzele sunt similare cu cele care produc oscilaii la circulaia cu viteze reduse, n plus mai intervin: jocuri insuficiente la frnele din fa, dezechilibrarea sau deformarea roilor din spate, suporilor motorului slbii sau defeci.
La viteze mari oscilaia roilor de direcie este un defect periculos mai ales cnd aceste oscilaii intr n rezonan cu oscilaiile cadrului sau cu cele ale altor organe ale sistemului de direcie sau suspensie.
Direcia trage ntr-o parte. Cauzele pot fi : pneurile roilor din fa nu au aceeai presiune sau nu sunt identice ca mrime, frnele sunt reglate incorect, cadrul este deformat, unul din arcurile suspensiei din fa are ochiul foii principale rupt.
Frecrile anormale n caseta de direcie se produc datorit gresajului insuficient, uzrii sau deteriorrii urubului melc, rulmenilor uzai sau incorect montai , jocului
17
insuficient ntre elementele casetei sau fixrii incorecte a casetei de direcie pe cadrul automobilului.
18
5 JUSTIFICAREA SOLUIEI CONSTRUCTIVE ALESE I CALCULUL DIRECTIEI
5.1 JUSTIFICAREA SOLUIEI CONSTRUCTIVE
Casetele de directie cu mecanism melcat prezinta avantajul ireversibilitatii si
posibilitatea preluarii jocurilor datorate uzurii printr-un reglaj simplu. Se construiesc sub
urmatoarele variante: melc globoidal sector dintat central, melc cilindric sector dintat frontal si melc globoidal rola, varianta cea mai raspandita .
Mecanismul melcat de actionare a directiei asigura o presiune specifica redusa in
angrenaj, datorita carui fapt se utilizeaza pe automobilele de tnaj mare, dezavantajul
principal al mecanismului este valoarea redusa a randamentului.
5.2 ALEGEREA REGIMURILOR DE CALCUL
Deoarece determinarea fortelor care actioneaza in sistemul de directie in diverse
conditii de deplasare este o operatie dificila, sistemul de directie se calculeaza pornind de
la o forta conventionala maxima de 200 N aplicata de conductor asupra volanului.
Caseta de directie se calculeaza pornind de la momentul transmis de arborele
volanului tinand cont de tipul mecanismului utilizat, cu metodele folosite in calculul
angrenajelor, in functie de particularitatile constructive.
Tinand cont de datele tehnice ale autovehiculului si de partea carosabilului pe care
acesta va circula am ales urmatorul mecanism de directie cu urmatoarele caracteristici :
- puntea fata directoare, suspensie independenta, articulata
- raportul de transmitere al mecanismului de actionare constant
- actionarea servomecanica (asitata hidraulic)
- angrenajul : melc globoidal - rola
- pozitia trapezului de directie este posterioara puntii fata
- bara transversala de directie este articulata
- coloana volanului reglabila pe inaltime
5.3 RAPOARTELE DE TRANSMITERE AL SISTEMULUI DE
DIRECTIE
Rapoartele de transmitere ale sistemului de directie constituie parametrii principali
care servesc la aprecierea calitatii directiei. La un sistem de directie se deosebesc 2
rapoarte de transmitere : raportul de transmitere al fortelor iF si raportul de transmitere
unghiular iw.
19
Raportul de transmitere unghiular iw reprezinta raportul dintre unghiul de rotatie al
volanului fv si unghiul mediu de bracare al rotilor de directie m :
=
Raportul de transmitere unghiular mai poate fi exprimat si in functie de rapoartele
de transmitere ale mecanismelor ce compun sistemul de directie, cu relatia :
=
= 12 20 = 20 30
Raportul de transmitere al transmisiei directiei se poate exprima in functie de
rapoartele de transmitere ale partilor din care este compusa :
=
Raportul de transmitere al transmisiei directiei depinde de raportul bratelor parghiilor acestui mecanism, care sunt variabile in procesul de bracare, iar raportul nu va
fi nici el constan. La automobile, acest raport are o variatie neinsemnata ( =0.85 1.1).
Din cele precizate anterior rezulta ca raportul de transmitere unghiular depinde in mare parte de raportul de transmitere al mecanismului de actionare a directiei . Raportul se va adopta astfel : = 22 deci 22.
Raportul de transmitere al fortelor reprezinta raportul inte suma fortelor care actioneaza asupra celor doua roti de directie , in punctele de contact cu suprafata drumului, la distanta c fata de punctul de intersectie al axei pivotului cu suprafata
drumului si forta necesara la volan pentru virare:
=
=
=
=> =
=> =
unde :
20
Relatia lui arata ca valoarea sa depinde de valorile pe care le iau , si . La constructiile actuale = 200 250 iar 22 (ales anterior). Reducerea deportului pentru marirea rapotului , nu se poate face decat pana la anumite limite, pentru a nu reduce prea mult momentul stabilizator al rotilor. La constructiile actuale de
automobile, = 20 110, iar raportul de transmitere al fortelor =100 300 (valorile superioare la autocamioane). Cu cat este mai mare raportul de transmitere al fortelor, cu atat actionarea
volanului va cere un efort mai redus.
Vom adopta marimile urmatoare :
Ne va rezulta astfel :
5.4 CALCULUL ARBORELUI VOLANULUI
Sistemul de directie se calculeaza pe ipoteza ca forta tangentiala maxima , care se aplica de catre conducator volanului, poate atinge valoarea de 200N. Arborele este
solicitat la torsiune sub actiunea fortei aplicata la raza volanului . = 200
Mt=200*200 = 40000
Efortul unitar de torsiune se determina cu realtia :
=
=
=
(4 4)16
, = 40 50 /2
Consideram = 40 /2, D=20mm, d=18mm
Facem verificarea :
N mm
Rv 200v mm
c 40 mm
iF iRv
cRR
iF 22200
40FF iF 110F
Rv 200vv mm
Mt Fvmax Rv R
21
=
(4 4)16
=200 230
3.14(204 224)16
= 3.84/2 < 40/2
5.5 CALCULUL RAPORTULUI DE TRANSMITERE AL
MECANISMULUI DE ACTIONARE CU MELC GLOBOIDAL SI ROLA
Raportul de transmitere : = 22
=
unde : este raportul de transmitere dintre freza si melc, la prelucrarea acestuia;
raza cercului de divizare al frezei; raza manivelei 3 in care este fixate rola (fig. 8).
Raportul de transmitere este dat de relatia : =
1
unde : este numarul de dinti ai frezei melc cu care s-a executat melcul ; 1 numarul de inceputuri ale melcului 1.
Raportul de transmitere se poate considera practice constant, deoarece la rotirea
melcului cu = 360, diferenta razelor se modifica cu 0,250,3mm.
5.6 CALCULUL TRANSMISIEI DIRECTIEI IN CAZUL PUNTII
ARTICULATE
Bara longitudinala de directie este solicitata de forta axiala 1 la compresiune. Compresiunea este insotita si de pericolul de flambare, astfel se impune verificarea la
flambaj.
= 1/1
= 2
11
2 1
unde :
- 1 suprafata sectiunii transversale
22
- 1 lungimea - 1 momentul de inertie minim al sectiunii barei - E modulul de elasticitate al materialului
- c coeficientul de siguranta la flambaj
=
5
Bara transversala de directie posterioara puntii este solicitata la fel ca bara
longitudinala, la compresiune si la flambaj de catre forta 2. Din ecuatia de momente in raport cu punctul O, rezulta relatia pentru forta 2 = 1 /1.
= 2/2
= 2
22
2 2
unde :
- 2 suprafata sectiunii transversale - 2 lungimea - 2 momentul de inertie minim al sectiunii barei - E modulul de elasticitate al materialului
- c coeficientul de siguranta la flambaj
=
5
Cand bara transversala de directie va fii anterioara puntii ea va fi solicitata la
intindere.
= 2/2
Barele se executa din otel carbon de calitate.
Bolturile sferice ale articulatiilor barelor de directie se verifica la strivire cu
relatiile :
= 41/ 22 bara longitudinala
= 42/ 22 bara transversala
unde 1 si 2 sunt diametrele capetelor sferice ale bolturilor
Pentru a impidica o uzura rapida a articulatiilor sferice efortul unitar de strivire
admis nu trebuie sa depaseasca = 25 30/2. Elementele transmisiei directiei
in cazul puntilor articulate se calculeaza astfel : levierele centrale si manivelele la
incovoiere, iar bielele la intindere sau compresiune.
23
FIG. 14 Calculul transmisiei directiei in cazul mecanismului de actionare cu pinion si
cremaliera
Mersul in linie dreapta
=
=
20021018
12= 68000
Avand forta , fortele din barele mecanismului se determina cu relatiile : 1
= 2 cos(0 2) ;
1 = 2 sin(0 2) ;
=
1
=
2 cos(0 2) ;
Cunoscand fortele care actioneaza in bare, se pot face verificarile corespunzatoare.
24
FIG. 15 Calculul transmisiei directiei in cazul mecanismului de actionare cu pinion si
cremaliera
Mersul in viraj
In acest regim de calcul de rezistenta se face in general, pornind de la fortele
tangentiale si care actioneaza asupra rotilor in timpul virajului. Fortele din barele mecanismului se determina cu relatiile :
2 =
cos(0 , 2,2);
= 2 cos 2
25
6 CONCLUZII
6.1 PROBLEME I DIFICULTI NTMPINATE I REZOLVATE
Pentru mine cea mai mare problema a fost intelegerea solutiei constructive alese. Acesta nu
era una complicata, dar pana in acest moment nu am avut ocazia sa desfac si sa inteleg cum
functioneaza o caseta de directie.
6.2 CTEVA LUCRURI NVATE PRIN REALIZAREA PROIECTULUI
Cel mai important lucru la acest proiect pentru mine a fost faptul ca am reusit sa inteleg cum
functioneaza o caseta de directie. Am avut acum ocazia sa desfac caseta pe care am si desenat-o.
Pe langa acesta am inteles exact cum functioneaza suspensia MacPherson si care sunt
numeroasele avantaje a acestui sistem. Nu pot sa zic ca am invatat, dar cu siguranta am devenit
mai familiar cu Autocad 2014, softul utilizat pentru desenarea casetei de directie.
26
7 BIBLIOGRAFIE
1 Untaru,M..a. Calculul i construcia automobilelor. E.D.P., Bucureti, 1982.
2 Gh. Fratila si altii, Automobile.Cunoastere, intretinere si exploatare. Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 2001
3 Untaru M., Campian V., Constructia si Calculul Autovehiculelor, Universitatea din Brasov, 1989
4 www.wikipedia.org
5 www.regielive.ro
6 www.autoalmanah.com
27