Calculul Ambreiajului Mecanic

Parametrii principali ai ambreiajelor mecanice care servesc la aprecierea şi compararea condiţiilor de funcţionare sunt: coeficientul de siguranţă , presiunea specifică p0, lucrul mecanic specific de patinare ls şi creşterea temperaturii pieselor ambreiajului în timpul patinării t.

Coeficientul de siguranţă 

Funcţionarea normală şi transmiterea integrală a momentului maxim al motorului Mm este posibilă dacă momentul de frecare al ambreiajului Ma este:

Ma =  - Mm = 360 [Nm]; (1)

Coeficientul de siguranţă se adoptă ţinând seama de uzura suprafeţelor de frecare, de condiţia de protejare a transmisiei împotriva solicitărilor date de momentele de inerţie, dar şi de faptul că nu este permisă funcţionarea îndelungată a ambreiajului în regim de patinare. Se reco-mandă ca valoarea coeficientului  să fie adoptată după cum urmează:

La ambreiajele cu mai multe discuri se recomandă ca valoarea coeficientului de siguran-ţă să fie majorată cu 15 20% faţă de valorile recomandate pentru ambreiajele mecanice cu un singur disc.

Pentru exemplul dat, coeficientul de siguranţă  şi momentul maxim al motorului au fost considerate:  = 1,5; Mm = 240 [Nm].

Calculul dimensiunilor garniturilor de frecare

Determinarea razei exterioare a garniturilor de frecare se face pornind de la momentul de frecare transmis de ambreiaj:

; (2)

în care:

 = 0,25 0,3 - coeficientul de frecare dintre garnituri şi discul de presiune sau volant;

i - numărul suprafeţelor de frecare. Pentru ambreiaje mecanice monodisc, i = 2;

p0 = 0,15 0,35 MPa - presiunea specifică pentru garnituri de azbest;

p0 = 0,2 0,5 MPa - pentru garnituri din răşini sintetice impregnate cu fibre de

kevlar sau fibră de sticlă;

p0 = 1,5 2,0 MPa - pentru garnituri metaloceramice;

cg = Ri / Re - raportul razelor interioară şi exterioară ale garniturilor de frecare. Pentru automobile, cg = 0,53 0,75.

Pentru calculul razei exterioare a garniturilor s-au adoptat următoarele valori:

- coeficientul de frecare:  = 0,3

- numărul de suprafeţe de frecare i = 2

- presiunea specifică pentru garnituri din răşini p0 = 0,2 MPa

- raportul razelor garniturilor cg = 0,6

Cunoscând valoarea razei exterioare minime, din condiţia transmiterii integrale a momentului motor fără patinare, din STAS 7793-83 se aleg dimensiunile garniturilor de frecare, pornind de la o valoare a diametrului exterior imediat superioară celei rezultate din calcul (2Re).

De 150 160 180 200 225 250 280 300 305 310 325 350 380 400 420

Di 100 110 125 130 150 150 165 165 165 175 185 195 200 220 220

g 2,5 2,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,6 4,6 4,6 4,6 5,6 5,6

Conform tabelului de mai sus, dimensiunile garniturilor de frecare ale ambreiajului sunt:

- diametrul exterior, [mm]: De = 250

- diametrul interior, [mm]: Di = 150

- grosimea garniturilor, [mm]: gg = 3,5

- raza medie a garniturilor, [mm] Rm = 100

Verificarea garniturilor de frecare la presiune de contact

După stabilirea dimensiunilor garniturilor de frecare, conform STAS 7793-83, se face verificarea acestora la presiunea de contact, presiune ce trebuie să fie mai mică decât presiunea specifică p0, conform relaţiei:

(3)

p = 0,19 [MPa] < p0 = 0,2 [MPa]

Determinarea lucrului mecanic specific de patinare

Pentru aprecierea uzurii garniturilor de frecare se foloseşte ca parametru lucrul mecanic specific de patinare (de frecare) dat de relaţia:

[Nm/cm2] (4)

unde: A - suprafaţa unei garnituri de frecare, [cm2]

i - numărul de perechi de suprafeţe de frecare

L - lucrul mecanic de patinare în cazul pornirii din loc, [Nm]

(5)

n - turaţia motorului la pornirea din loc, [rot/min]; n = 500 600 [rot/min]

rr - raza de rulare a roţii, [m]

icv1 - raportul de transmitere al schimbătorului de viteze în prima treaptă

i0 - raportul de transmitere al transmisiei principale

Ga - greutatea totală a autovehiculului, [N]

g - acceleraţia gravitaţională

 - coeficientul rezistenţei specifice a drumului:  =