ARBORII PLANETARI 3.1. Tipuri constructive de arbori planetari Arborii planetari servesc la transmiterea fluxului de putere al motorului de la diferential la rotile motoare. Pentru aceasta, ei sunt solidarizati la rotatie atat cu rotile planetare ale diferentialului cat si cu butucii rotilor motoare. In cazul cazul puntil puntilor or motoar motoaree la care care transm transmisi isiaa princi principal palaa si difere diferenti ntialu alull sunt sunt montate pe partea nesuspendata a maselor automobilului, iar pozitia relativa dintre rotile motoare si diferential este fixa (punte motoare rigida), se folosesc arbori planetari rigizi. In figura 3.1 sunt prezentate tipurile constructive de arbori planetari rigizi.
Fig.3.1.ipuri constructive de arbori planetari rigizi! 1 capatul de legatura cu roata planetara" # capatul de legatura cu butucul rotii motoare.
$and $and pozit pozitia ia rela relati tiva va dint dintre re roti rotile le moto motoar aree si dife difere rent ntia iall este este varia variabi bila la,, se utiliz utilizeaz eazaa arbori arbori planet planetari ari articu articulat lati, i, care care au in compune compunere re articu articulat latii ii %omoci %omocinet netice ice.. Articulatiile %omocinetice cele mai folosite vor fi prezentate in subcapitolul urmator. Arborii planetari articulati pentru puntile motoare si de directie au spre roata o articulatie %omocinetica ung%iulara, iar spre diferential o articulatie %omocinetica ung%iular&axiala. Arborii planetari articulati pentru puntile motoare au la ambele capete, cel mai adesea, numai numai articu articulat latii ii %omoci %omocinet netice ice ung%iu ung%iular lar&ax &axial iale. e. In figur figuraa 3.# sunt sunt prezen prezentat tatee tipuri tipuri constructive reprezentative de arbori planetari articulati.
1
Fig.3.#.ipuri constructive reprezentative de arbori planetari articulati Arborii planetari se executa din oteluri aliate cu continut mediu de carbon de tipul #' o$r 11, 3 o$r 11, 3* n+i 13, 3 o$ri 1-, 1* $r supuse tratamentului termic de calire in ulei, urmata de revenire, astfel ca duritatea sa fie de /032.2. 4 clasificare uzuala a arborilor planetari este in functie de solicitarile la care sunt supusi, solicitari care depind de modul se montare si de rezemare. 5upa acest criteriu se deosebesc! 1. Arbori planetari total descarcati arbori solicitati numai la torsiune. oti arborii planetari articulati sunt total descarcati" #. Arbori planetari partial incarcati arbori solicitati la torsiune si la incovoiere" 3. Arbori planetari total incarcati arbori solicitati la torsiune si incovoiere, solicitarea de incovoiere avand pondere mai mare fata de cazul precedent.
#
3.2.Cuplae !obile "o!ocinetice
6n mecanism se numeste %omocinetic daca legile de miscare ale elementelor de intrare si de iesire coincid. ecanismele spatiale la care axele de rotatie ale elemantelor conducator si condus sunt concurente, iar planul bisector al acestor axe este si plan de simetrie al mecanismului sunt mecanisme %omocinetice. $upla7ele ung%iulare mobile %omocinetice transmit miscarea intre doi arbori ale caror axe, permanent concurente, formeaza un ung%i in general variabil. Intersectia permanenta a axelor de rotatie ale elementelor de intrare si de iesire ale lantului cinematic spatial (centrarea) se poate realize prin! 1. centrare directa a celor doua elemante" #. centrare indirecta, printr&un lant cinematic" 3. centrare indirecta prin legarea, in paralel cu lantul cinematic considerat, a cel putin inca doua lanturi identice. Observatie! obilitatea lantului cinematic de baza trebuie sa fie compatibila cu cea a lantului de centrare. Prin operatiile de simetrizare a cupla7elor ung%iulare se urmareste obtinerea de cupla7e %omocinetice ec%ilibrate static si dinamic. +e deosebesc urmatoarele tipuri de simetrie! & simetria structurala presupune o anumita asezare (inlantuire) a cuplelor cinematice" & simetria cinematica presupune realizat %omocinetismul miscarii cupla7ului" ea o implica pe cea structurala" & simetria dimanica implica simetria cinematica si in plus presupune si ec%ilibrarea statica si dinamica a cupla7ului in pozitia in care axele de rotatie ale elemantelor de intrare si de iesire sunt in prelungire. $ele mai folosite cupla7e mobile %omocinetice in constructia automobilelor sunt! A. Cuplae un#"iulare cu ele!ente articulate , dintre care se mentioneaza! 1. Cuplaul Tracta are la baza o policupla ung%iulara complexa,
3
simetrizata cinematic, iar in varianta constructiva moderna este prezentat in figura 3.3.a. 8l consta din doua furci 1 si # si din doua elemente intermediare 3 si . Principalele avanta7e ale acestui cupla7 sunt! constructie simpla, compacta cu piese usor de realizat" nu necesita conditii deosebite de ungere sau de intretinere" capacitate portanta mare" permite ung%iuri mari intre axe (pana la *22). $upla7ul necesita o carcasa sferica, etansa, fixa pentru pastrarea mediului de ungere si pentru sustinerea arborilor. +e utilizeaza pentru antrenarea rotilor motoare si de directie la automobilele destinate unor conditii grele de exploatare (fig.3.3.a.c. si fig 3.).
Fig. 3.3.a. 9arianta constructiva moderna a cupla7ului racta
2. Cuplaul bicardanic centrat consta dintr&un arbore cardanic la care s&a scurtat
arborele propriuzis pana la alaturarea celor doua furci de capat si s&a introdus un dispozitiv de centrare care mentine furca intermediara in planul bisector al furcilor exterioare. $el mai cunoscut este cupla7ul bicardanic %omocinetic 0org&:arner a carei sc%ema structurala si varianta constructiva sunt prezentate in figura 3.*. $upla7ul bicardanic cvasi%omocinetic centrat printr&o cupla de centrare sfera&cilindru are sc%ema cinematica si varianta constructiva prezentate in figura 3.-. 5ecala7ul ung%iular foarte mic (;< pentru un ung%i de inclinare de #2) si suprafetele cuplelor de centrare usor de realizat fac ca aceste cupla7e sa fie destul de raspandite.
Fig. 3.*. $upla7 bicardanic %omocinetic 0org&:arner!
*
B. Cuplae un#"iulare cu ele!ente de rulare au la baza un mecanism spatial
desmodrom simetric format din doua elemente, conditia de simetrie fiind asigurata de cupla de centrare dintre elemente, care, pentru imbunatatirea conditiilor de transmitere a miscarii, este realizata cu elemente intermediare de rulare. $ele mai des intalnite cupla7e de acest tip sunt! 1. Cuplaul un#"iular "o!ocinetic $eiss este prezentat in figura 3.;. 8l consta
din arborii 1 si * care au la capete cate o furca. Pe bratele furcilor sunt prelucrate caile de rulare # si sub forma unor arce de cerc. 0ilele 3, in numar de patru, asigura transmiterea momentului, in fiecare sens, prin 7umatate din numarul lor, precum si inclinarea celor doi arbori. 0ila centrala -, montata in locasurile centrale ale celor doua furci, serveste la centrarea acestora si la preluarea fortelor axiale din arbori. 8a se fixeaza si se asigura prin doua stifturi in capatul furcii conducatoare.
Fig.3.;. $upla7 %omocinetic :eiss Acest cupla7 asigura ung%iuri de inclinare de pana la #* 2, are capacitate portanta mare si se foloseste la rotile motoare si de directie ale automobilelor grele. Prezinta dezavanta7ul preciziei si calitatii ridicate ale cailor de rulare.
2. Cuplaul un#"iular R%eppa cu colivie autopozitionata este prezentat in figura
3.'. Autopozitionarea coliviei se realizeaza prin dispunerea liniilor medii ale cailor de rulare pentru elementele 1 si # pe sfere diferite de aceeasi raza, dar ale caror centre 41 si
-
4# sunt situate simetric fata de centrul 4 al cupla7ului, colivia avand numai rol de a mentine bilele in acelasi plan. Pozitionarea bilelor in planul de simetrie c%iar in pozitia particulara, in care axele de rotatie sunt in prelungire, se realizeaza datorita efectului de pana in caile de rulare determinate de cercurile de varf si de fund de raza = si respectiv r,
cercuri concentrice
3. Cuplaul un#"iular tripod cu #aleti s&erici este teoretic ne%omocinetic, dar
datorita decala7ului ung%iular maxim si a variatiei raportului de transmitere in limite foarte mici se foloseste cu succes ca inlocuitor al altor cupla7e %omocinetice. >a baza cupla7elor tripode simple se gaseste cupla complexa trimobila, obtinuta prin legarea in
;
paralel a trei cuple pentamobile de tipul cilindru&cilindru, sau de tipul sfera&plan, asa cum se vede din figura 3..
Fig.3.. +c%ema structurala a cupla7ului ung%iular&axial cu tripoda
'
