Memoriu justificativ

Cutia de viteze face parte din transmisia automobilului având princi palul rol de modificare a momentului primit de la motor în funcţie de variaţia momentelor rezistente care se opun deplasării automobilului.

Cutia de viteze este al doilea organ al transmisiei automobilului, în sensul de transmitere a mişcării de la motor, având următoarele funcţii :permite modificarea forţei de tracţiune în funcţie de variaţia rezistenţelor la înaintare ;permite mersul înapoi al automobilului, fără a inversa sensul de ro taţie al motorului ;realizează întreruperea îndelungată a legăturii dintre motor şi restultransmisiei în cazul în care automobilul stă pe loc cu motorul în funcţiune.

Cutia de viteze a unui automobil trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

• să asigure calităţi dinamice şi economice bune ;

•să prezinte siguranţă în timpul funcţionării (să nu cupleze sau să

decupleze fără intervenţia conducătorului auto);

•să prezinte o construcţie simplă, rezistentă şi să fie uşor de manevrat

;

•să prezinte o funcţionare fără zgomot şi să aibă un randament

cât mai ridicat;

•să aibă o rezistenţă mare la uzură ;

• să fie uşor de întreţinut.

1

Capitolul I : Părţile componente ale cutiei de viteză

Cutia de viteze, indiferent de numărul treptelor, se compune din:- mecanismul reductor sau cutia de viteze propriu-zisă ;- mecanismul de acţionare cu dispozitivele de fixare şi zăvorâre a treptelor.

I.1. Mecanismul reductor

Mecanismul reductor constituie partea principală a cutiei de viteze şi serveşte la modificarea raportului de transmitere, respectiv a momentului transmis.

In general, un mecanism reductor se compune din trei arbori : primar, intermediar şi secundar şi un carter. Transmiterea momentului motor între cei trei arbori se face cu ajutorul mai multor perechi de roţi dinţate.

În figura 1 este reprezentată o cutie de viteze cu trei arbori. Arborele primar P, care este, în genera), şi arborele ambreiajului primeşte mişcarea

Fig. 1. Cutie de viteze cu trei arbori:a - schemă generală ; b — schemă cinematică.

de la motor prin intermediul ambreiajului. În prelungirea lui se găseşte arborele secundar S, care transmite mişcarea la transmisia longitudinala, fiind prevăzut cu caneluri pe care pot culisa roţile dinţate 5, 7 şi manşonul m. Arborele

2

intermediar I este aşezat paralel cu arborele secundar, pe el fiind fixate roţile dinţate 2, 4, 6 şi 8. În general, roţile dinţate de diametru mai mic sunt executate împreuna cu arborele, iar cele de diametru mai mare sunt fixate prin pană. Roata 2 de pe arborele intermediar este angrenată permanent cu roata 1 a arborelui primar, astfel că arborele intermediar se va roti tot timpul cât motorul va fi în funcţiune şi ambreiajul este cuplat.

Când motorul funcţionează, dar automobilul stă pe loc, mişcarea se trans-mite de la arborele primar la arborele intermediar, prin roţile 1 şi 2, arborele secundar fiind liber, adică roţile de pe el (5—7) nu angrenează cu roţile de pe arborele intermediar iar manşonul m nu este cuplat. în această situaţie, cutia de viteze se află în poziţie neutră (punct mort).

Diversele trepte ale cutiei de viteze se obţin prin deplasarea pe arborele secundar a blocului de roţi dinţate 5-7 sau a manşonului m. În felul acesta mişcarea se poate transmite de la arborele intermediar la arborele secundar prin perechile de roţi dinţate 7-8, 5-6 şi 3- 4.

Cutia de viteze cu trei arbori dă posibilitatea obţinerii treptei de priză directă prin cuplarea directă a arborelui primar cu cel secundar cu ajutorul cuplajului (manşonului) m, a cărui dantură c se va cupla cu dantura c'. In această treapta, cutia de viteze funcţionează cu zgomot redus şi cu un randament ridicat.

Treptele posibile ale unei astfel de cutii de viteze sunt date în tabelul 1 (semnul X indică roţile dinţate angrenate).

Tabelul 1 : Modul de cuplare a roţilor pentru obţinerea diverselor trepte la o cutie de viteze cu 4 trepte.

I.1.1. Soluţii constructive de cuplare a treptelor. Cuplarea treptelor se poate obţine prin:

• roţi dinţate cu deplasare axială ( culisate );

• roţi dinţate angrenate permanent şi manşoane de cuplare simple;• roţi dinţate angrenate permanent şi sincronizatoare.

3

Cuplarea treptelor prin roţi dinţate cu deplasare axială. Roţile dinţate 2 şi 4 (fig. 2) sunt fixe pe arborele conducător P, iar blocul roţilor dinţate 1-3 se poate deplasa axial pe arborele condus S prevăzut cu caneluri. Cuplarea treptelor se obţine prin deplasarea spre stânga sau spre dreapta a blocului de roţi 1-3 până când roata 1 va angrena cu roata 2, respectiv roata 3 va angrena cu roata 4. La cuplarea treptelor cu roţi dinţate culisate, se produce zgomot datorită şocurilor ce au loc din cauza vitezelor tangenţiale diferite ale roţilor ce intră în angrenare, ceea ce duce la uzura laterală a dinţilor.

Din acest motiv soluţia se utilizează în prezent numai pentru treapta de mers înapoi.

Cuplarea treptelor cu manşoane de cuplare. Soluţia se aplică în cazul ro-ţilor dinţate permanent angrenate. Roţile dinţate 1 şi 3 (fig. 3, a) se rotesc liber pe arborele S şi sunt în angrenare permanentă cu roţile 2 şi 4, fixate pe arborele P. Manşonul de cuplare m se compune dintr-un manşon de ghidare 5 (solidar la rotaţie cu arborele S) şi dintr-o coroana culisantă 6, prevăzută cu o dantură interioară prin care se solidarizează cu manşonul de ghidare.

Fig. 2. Cuplarea treptelor prin roţi dinţate cu deplasare axială : a-secţiune ; b - schemă cinematică.

Fig. 3. Cuplarea treptelor cu manşon de cuplare :a — schemă cinematică ; b — construcţia manşonului pentru uşurarea cuplării ; c şi d — funcţionarea manşonului pentru uşurarea cuplării.

Cuplarea treptelor se obţine prin deplasarea coroanei culisante 6, spre stânga sau spre dreapta, până când dantura sa interioară se va cupla cu dantura auxiliară d a roţii 1 , respectiv 3.

Nici la această soluţie şocurile la cuplare nu au fost eliminate, ele fiind preluate acum de danturile auxiliare ale roţilor şi mufei. Datorită faptului că la cuplare toţi dinţii mufei vin în contact în acelaşi timp, uzura va fi mai redusă.

În scopul uşurării cuplării treptelor (prin reducerea posibilităţii de ajun-gere a dinţilor coroanei pe dinţii auxiliari ai roţii care se cuplează, fără mărirea jocului lateral dintre dinţi în stare cuplată), se utilizează, în unele cazuri,

4

manşoane de construcţie specială. în acest caz, dinţii danturilor auxiliare d, ale roţilor dinţate 1 şi 3 (fig. 3, b), alternează, unul scurtat la jumătate din lungime, cu unul de lungime normală, iar dinţii coroanei 6 sunt jumătate din numărul dinţilor danturilor auxiliare. De asemenea, marginile dinţilor danturilor de cuplare sunt teşite.

La deplasarea coroanei 6 spre stânga, dinţii ei pătrund la început mai uşor în intervalele mai largi dintre dinţii mai lungi ai danturii de cuplare d a roţii dinţate1 (fig.3, b).

Cuplarea treptelor cu sincronizare. Prin sincronizare se urmăreşte, ca, înainte de cuplarea manşonului cu roata dinţată, vitezele unghiulare să se egalizeze, astfel încât cuplarea să se facă fără şocuri.

Avantajele sincronizării sunt următoarele : se elimină zgomotele, se mă-reşte durabilitatea roţilor dinţate, se uşurează conducerea prin micşorarea timpilor morţi între schimburile treptelor de viteze etc.

În prezent, la cutiile de viteze ale automobilelor se utilizează sincronizatoare cu inerţie (cu blocare), având suprafeţele de frecare sub formă conică.

Sincronizatorul conic cu inerţie cu inele cu dantură de blocare (fig. 4). Pinionul 1 al arborelui primar se află în angrenare permanentă cu roata dinţată a arborelui intermediar. Roata dinţată 8 este montată liberă pe arborele secundar 9 şi este în angrenare permanentă cu altă roată dinţată a arborelui intermediar.

Pinionul 1 şi roata dinţată 8 sunt prevăzute cu coroanele dinţate 3 şi respectiv 7, şi cu suprafeţele tronconice 10 şi 18. între pinionul 1 şi roata 8, pe partea canelată a arborelui secundar, se află manşonul 14 al sincronizatorului prevăzut la exterior cu o dantură cu dinţi drepţi şi cu trei crestături longitudinale 2 în care intră piedicile (pastilele) 5. Pe manşon este dispusă coroana culisantă 16, prevăzută cu dantură interioară. Coroana este prevăzută la exterior cu un guler pentru furca de acţionare iar suprafaţa dinţată interioară are un şănţuleţ inelar semicircular 20, în care intră proeminenţele 15 ale pastilelor 5. Pastilele 5 se găsesc sub acţiunea inelelor elastice 13 şi 21, fiind apăsate pe coroană.

Pe suprafeţele conice 10 şi 18 se găsesc dispuse inelele de sincronizare din bronz 11 şi 17, prevăzute cu danturile de blocare 4 şi 6, având acelaşi pas ca şi coroanele dinţate 3 şi 7 şi dantura interioară a coroanei 16. Părţile frontale ale danturilor de blocare şi ale coroanelor roţilor dinţate, la partea dinspre manşon, sunt teşite sub acelaşi unghi ca şi dinţii interiori ai coroanei 16.

La partea frontală dinspre manşon, în fiecare inel de sincronizare sunt executate trei ferestre 12 în care intră capetele pastilelor 5. Datorită faptului că partea centrală a pastilelor este aşezată în canelele 20 ale manşonului, iar părţile laterale în ferestrele inelelor de sincronizare, manşonul şi inelele se rotesc împreună. Lăţimea ferestrelor 12 din inelele de sincronizare este mai mare decât lăţimea pastilelor cu un joc puţin mai mare decât jumătate din grosimea dinţilor. Din acest motiv, inelele de sincronizare au posibilitatea unei deplasări unghiulare în raport cu manşonul şi coroana 16.

Pentru cuplarea prizei directe, coroana şi manşonul, solidarizate prin pastilele 5 (a căror proeminenţă 15 este apăsată pe canalul semicircular 20 din

5

coroană de către inelele elastice 13 şi 21), se deplasează spre stânga cu ajutorul furcii. Pastilele, sprijinindu-se cu capetele în ferestrele inelului de sincronizare 17, apasă acest inel pe suprafaţa conică 18. Datorită frecării care iau naştere între suprafeţele conice în contact, inelul de sincronizare se roteşte în raport cu manşonul, în sensul rotirii roţii dinţate 1, cât îi permite jocul dintre pastilele 5 şi ferestrele 12 ale inelului. În urma rotaţiei inelului de sincronizare cu un sfert

de pas, dinţii inelului vin parţial în dreptul dinţilor coroanei 16, împiedicând deplasarea coroanei spre pinionul 1 până când vitezele unghiulare ale pinionului 1

Fig. 4. Sincronizator conic cu inerţie cu inele cu dantură de blocare.a — secţiune ; b — schemă cinematică ; c — vedere.

şi a arborelui secundar nu se egalează. Efortul axial transmis de conducător asupra coroanei şi manşonului se transmite inelului de sincronizare care apăsând asupra suprafeţei conice 18, dă naştere la o forţă de frecare ce conduce la egalarea vitezelor unghiulare.

În momentul în care vitezele unghiulare ale arborelui primar şi inelului de sincronizare devin egale, componenta tangenţială F2 (fig. 5) a forţei de apăsare dintre teşiturile dinţilor coroanei şi ai inelului devine suficientă pentru a

6

roti inelul de sincronizare în sens opus rotaţiei arborelui primar. La rotirea inelului de sincronizare, chiar cu un unghi mic, dinţii coroanei intra în angrenare cu dinţii inelului de sincronizare, iar interacţiunea dintre teşiturile dinţilor încetează şi, cu aceasta, frecarea dintre suprafeţele conice ale inelului de sincronizare şi ale arborelui primar. în această situaţie coroana 16 se poate deplasa în lungul manşonului, după învingerea forţei inelelor elastice 21 şi 13, prin împingerea pastilelor în canalele din manşon (şi scoaterea proeminenţelor 15

din canalul semicircular 20) iar dantura ei va angrena cu dantura 3 a roţii 1, cuplând treapta fără şoc şi fără zgomot.

Fig. 5. Fazele procesului de sincronizare a sincronizatorului conic cu inerţie, cu inele cu dantură de blocare.

Un sincronizator asemănător se utilizează şi la autoturismul Dacia 1300 pentru cuplarea treptelor III şi IV.

În fig. 5 sunt reprezentate diferitele faze ale procesului de sincronizare la cuplarea treptei de priză directă. În fig. 5, a este reprezentat schematic sincronizatorul în poziţia neutră, iar în (fig. 5, b) perioada de sincronizare când vitezele unghiulare ale roţii 1 şi arborelui secundar nu s-au egalizat. În această situaţie, inelul de sincronizare 17 este apăsat de pastilele 5 pe suprafaţa conică a pinionului 1 şi dinţii coroanei 16 se sprijină cu teşiturile lor în teşiturile dinţilor inelului de sincronizare. În punctele de contact ale teşiturilor dinţilor ia naştere forţa F, perpendiculară pe suprafaţa teşiturilor. Sub acţiunea componentei axiale F1 a acestei forţe, inelul de sincronizare 9 este apăsat pe suprafaţa conică a pinionului 1 al arborelui primar. Unghiurile teşiturilor sunt astfel alese încât, până în momentul în care vitezele unghiulare ale arborelui primar şi ale inelului de sincronizare devin egale, componenta tangenţială F2 a forţei F să nu fie suficientă pentru a roti inelul de sincronizare în sens opus celui de rotaţie al arborelui primar cu un unghi la care coroana 16 să poată fi deplasată spre stânga şi angrenată cu dantura inelului de blocare. În momentul în care vitezele unghiulare s-au egalat, componenta tangenţială F2 devine suficientă pentru a roti inelul de sincronizare în sens opus rotaţiei arborelui primar.

7

În (figura 5. c), se prezintă situaţia în care procesul de sincronizare s-a încheiat, iar inelul de sincronizare a fost rotit în sens opus sensului de rotaţie al roţii 1, astfel încât dinţii interiori ai coroanei 16 au intrat în angrenare cu dinţii inelului de sincronizare. În acelaşi timp, proeminenţele 15 sunt scoase din canalele coroanei, iar apăsarea pastilelor asupra inelului încetează. La deplasarea axială ulterioară a coroanei 10, dinţii săi interiori vor angrena cu dantura 3 a pinionului 1 (fig. 5, d), iar arborele primar şi arborele secundar se solidarizează la rotaţie.

La unele sincronizatoare cu inele cu dantură de blocare, în locul dispozitivului de fixare cu pastile şi inele elastice se utilizează un dispozitiv de fixare cu bile şi arcuri elicoidale.

Sincronizatorul conic cu inerţie cu bolţuri de blocare. Coroana 6 (fig. 6, a) este prevăzută cu o dantură interioară, cu care culisează pe canelurile exterioare 14 ale manşonului 13, ce este solidarizat la rotaţie cu arborele 11, tot prin intermediul unor caneluri între coroana 6 şi ansamblul format din bolţurile de blocare 5 şi discurile conice de fricţiune 4 şi 8, există o legătură elastică dată de un fixator format din bolţurile elastice 16, prevăzute cu arcuri. Datorită acestei legături, coroana şi ansamblul discurilor se deplasează axial împreună.

Fig. 6. Sincronizator conic cu inerţie cu bolţuri de blocare :a - secţiune ; b şi c - funcţionare ; 1 - arbore primar ; 2 - pinion arbore primar ; 3 şi 9 - contraconuri ; 4 şi 8 - discuri conice de sincronizare ; 5 - bolţ de blocare ; 6 - coroană culisantă ; 7 - conuri de blocare ; 10 - roata dinţată ; 11 - arbore secundar ; 12 şi 15 - dantură de cuplare ; 13 - manşon ; 14 – caneluri manşon ; 15 - bolţuri elastice.

La cuplarea unei trepte, coroana 6 se deplasează, în cazul de faţă, se presupune spre dreapta, iar discul conic 8 este împins către contraconul 9, care este solidar cu roata 10, şi care se presupune că are o turaţie diferită de cea a coroanei lamelare. Datorită frecării dintre suprafeţele conice, se produce egalarea vitezelor unghiulare ale coroanei 6 şi a roţii 10. Pentru ca deplasarea coroanei 6 să fie permisă numai după egalarea vitezelor unghiulare ale acesteia şi roţii 10, se folosesc bolţurile de blocare 5, prevăzute cu partea conică 7. Când vitezele unghiulare nu sunt egale, forţa de frecare dintre suprafeţele discului conic 8 şi a contraconului 9 produce o deplasare tangenţială între bolţurile 5 şi coroana 6 (fig.

8

6, b). În felul acesta rezultă o descentrare a bolţurilor 5 în raport cu orificiile din coroana 6, făcând imposibilă deplasarea mai departe a coroanei datorită conului de blocare 7, chiar dacă forţa axială depăşeşte forţa fixatorului. După sincronizare (la egalarea vitezelor unghiulare) blocarea se anulează, iar bolţul revine în poziţia normală sub acţiunea arcurilor fixatorului şi a forţei de acţionare a coroanei F. În această situaţie, coroana 6 poate fi deplasată spre dreapta, conul de blocare 7 intrând în orificiul coroanei, deoarece bolţul 5 ocupă o poziţie concentrică faţă de orificiu (fig. 6, c). Prin deplasarea coroanei, dantura sa se va cupla cu dantura 12 şi, în felul acesta, se solidarizează la rotaţie roata 10 cu arborele 11, prin intermediul sincronizatorului.La deplasarea coroanei 6 spre stânga, rolul bolţurilor 5 este jucat de bolţuri le 16.

I.1.2. Treapta de mers înapoi. Treapta de mers înapoi se obţine prin intercalarea unor roţi dinţate suplimentare între cele două roţi dinţate ale treptei I.

Axul treptei de mers înapoi MI (fig. 7) este dispus lateral faţă de planul format de arborii secundari şi intermediari ai cutiei de viteze.

În figura 7. a, se reprezintă treapta de mers înapoi ce se obţine cu două roţi dinţate culisante. Roata dinţată 1, de pe arborele secundar S, împreună cu roata dinţată 2, de pe arborele intermediar I, formează treapta I de viteză. Dacă în poziţia decuplata, blocul de roţi dinţate 3 şi 3' este de plasat pe axul M2 până când roata dinţată 3' va angrena cu roata dinţată 2, iar roata dinţată 3 cu roata dinţată 1, sensul de rotaţie al arborelui secundar se va schimba, deci şi sensul de mers al automobilului.

Fig. 7. Treapta de mers înapoia - cu bloc de două roţi dinţate culisante; b - cu o singură roată dinţată culisantă

Treapta de mers înapoi se poate realiza constructiv mai simplu, prin in-tercalarea unei singure roţi dinţate între roţile dinţate ale treptei I (fig. 7, b). Roţile dinţate 1 şi 2 ale treptei I vor îi cuplate simultan cu pinionul 3 care în acest caz, este mai lat, raportul de transmitere fiind însă egal cu cel al treptei I. în felul acesta, sensul de rotaţie al arborelui secundar se schimbă, deci şi sensul de mers al automobilului.

I.2. Mecanismul de acţionare a cutiei de viteza

9

Acest mecanism are rolul de a cupla şi decupla perechile de roti dinţate cu scopul obţinerii diferitelor trepte.

Acţionarea treptelor se poate face manual sau cu servocomandă. Acţio-narea manuală poate fi la rândul ei directă, sau cu maneta pe capacul cutiei de viteza, sau la distanţă utilizată la automobilele la care cutia de viteze nu se găseşte în apropierea locului conducătorului.

Acţionarea directă, cu manetă aşezată pe capacul cutiei de viteze (fig. 8). Maneta 1 este prevăzută cu articulaţia sferică 8, pentru a putea oscila în locaşul sferic din capacul 7 al cutiei de viteze, cu scopul executării operaţiilor de cuplare a treptelor. în capacul 7 pot culisa tijele 5 şi 6, pe care sunt fixate furcile 4 şi, respectiv, 3.

Aceste furci au nişte locaşuri în formă de U, în care intră capătul inferior al manetei 1. Fiecare furcă poate comanda succesiv două trepte. Articulaţia sferică 8 este apăsată în locaşul său de arcul 2.

Pentru cuplarea unei trepte, conducătorul deplasează maneta J, în plan transversal, în dreapta sau în stânga (săgeţile A — A), astfel încât capătul inferior al manetei să intre în locaşul în formă de U al furcii 3, respectiv 4, în funcţie de tija, care serveşte la obţinerea treptei dorite. Apoi, pria deplasarea manetei în plan longitudinal, înainte sau înapoi (săgeţile B — B), tija culisează şi deplasează o dată cu ea furca pe care o poartă, cuplând treapta corespunzătoare.

Rezultă că, pentru cuplarea unei trepte, sunt necesare două operaţii: selectarea, (alegerea) treptei şi cuplarea propriu-zisă a treptei.

Fig. 8. Mecanismul de acţionare a treptelor cu maneta pe capacul cutiei de viteze.

Fig. 9. Schemele de principiu pentru acţionarea la distanţă, pe cale mecanică, a cutiei de viteze :1 — manetă.; 2 — tijele furcilor; 3 — tijă culisantă; 4 — manivele.

Acţionarea la distanţă. În figura 9 sunt reprezentate schemele de prin-cipiu pentru acţionarea la distanţă, pe cale mecanică, a cutiei de viteze cu două tije culisante. La soluţia din (figura 9.a), acţionarea ambelor tije culisante 3 se face cu acelaşi mecanism, iar la soluţia din (figura 9. b), fiecare tijă culisantă este acţionată de un mecanism separat.

I.3. Dispozitivul de fixare a treptelor

10

Dispozitivul de fixare a treptelor exclude posibilitatea autocuplării şi autodecuplării treptelor datorita vibraţiilor sau forţelor axiale din angrenajele cu roti dinţate cu dinţi înclinaţi. El menţine cutia de viteze într-o anumită treapta sau la punctul mort atât timp cât nu intervine conducătorul auto.

La automobile, dispozitivele de fixare cele mai răspândite sunt cele cu bilă. Fiecare tijă culisantă 1 (fig. 10, a) are la partea superioară trei locaşuri semisferice în care intră bila 2, apăsată de arcul 3. Locaşurile extreme ale tijei 1 corespund celor două trepte pe care le realizează furca fixată pe tija respectivă, iar cel din mijloc — poziţiei neutre. Distanţele l dintre aceste locaşuri trebuie astfel alese încât sa asigure angrenarea roţilor dinţate ale fiecărei trepte pe toată lungimea dinţilor.

Fig. 10. Dispozitive de fixare a treptelor.

În figura (10, b) este prezentat dispozitivul de fixare cu ştiftul conic 1 menţinut apăsat pe tija 3 de arcul 2.

I.4. Dispozitivul de zăvorâre a treptelor

Dispozitivul de zăvorâre (blocare) a treptelor exclude posibilitatea cuplăriisimultane a două sau mai multe trepte.

Dispozitivul de zăvorâre a treptelor unei cutii de viteze eu trei tije culisante în acelaşi plan este prezentat în figura 11, a şi b. Tijele culisante extreme 4 şi 9 sunt prevăzute în plan orizontal, pe partea interioară, cu câte un locaş semisferic. Tija centrală 8 este prevăzută în plan orizontal cu câte două locaşuri semisferice. În dreptul locaşurilor, tija centrală este prevăzută cu un orificiu în care se montează ştiftul 1. între tijele extreme şi tija centrală se găsesc zăvoarele 2 şi 7.

Pe figură este reprezentat şi, dispozitivul de fixare, format din bilele 6şi arcurile 9.

În poziţie neutră (fig. 11, a), toate locaşurile se află pe aceeaşi linie, iar între zăvoare şi locaşuri există un mic joc j. în cazul deplasării tijei extreme 4 (fig. 11, b) ea va acţiona asupra zăvorului 2, scoţându-l din locaşul lui şi obligându-l să intre în locaşul tijei 8 ; acesta va deplasa ştiftul 1 în locaşul din cealaltă parte a tijei 8. Prin această deplasare, ştiftul 1 va împinge zăvorul 7 în locaşul tijei 9 anulând jocul j. În acest fel, tijele 8 şi 9 sunt zăvorâte în poziţia neutră.

11

La deplasarea tijei 8 se vor zăvorî tijele 4 şi 9, iar la deplasarea tijei 9 se vor zăvorî tijele 8 şi 4.

În figura (11, c) se prezintă dispozitivul de zăvorâre a treptelor la o cutie de viteze cu trei tije culisante 1, 2 şi 3, care însă nu sunt dispuse în acelaşi plan. În poziţie neutră între locaşurile din tije şi zăvorul 4 există un joc j. La deplasarea unei tije (exemplu tija 2), zăvorul 4 este scos din orificiul acestei tije şi introdus, fără joc, în orificiul tijelor 1 şi 3, pe care le

blochează (fig. 11, d). Această soluţie este utilizată la autoturismul Dacia 1300.

Fig. 11. Dispozitive de zăvorâre a treptelor

12

În figura 12 se reprezintă construcţia mecanismului de acţionare cu dispozitivele de fixare şi zăvorâre a treptelor, utilizat la automobile. Mecanismul este prevăzut cu trei tije culisante 2 cu .ajutorul cărora se obţin cele cinci trepte pentru mersul înainte şi una pentru mersul înapoi.

Pentru îmbunătăţirea selectării, treapta I şi mersul înapoi sunt comandate de aceeaşi tijă, iar pentru cuplarea lor, maneta 16 trebuie acţionată cu o forţă mărită pentru a învinge rezistenţa arcului 23.

Fig. 12. Construcţia mecanismului de acţionare (cu maneta pe capacul cutiei de viteze) cu dispozitive de fixare si zăvorâre a treptelor, utilizat la automobile:1 - capac carter ; 2 - tije culisante; 3 - furcă ; 4 - manşon furcă ; 5 - articulaţie sferică; 6 — ştift pentru împiedicarea rotirii manetei; 7 - şuruburi; 8 - arc dispozitiv de fixare ; 9 - bilă dispozitiv de fixare ; 10 - ştifturi dispozitiv zăvorâre; 11 - gheară de ghidare care împiedică rotirea tijelor; 12 - tampon; 13 - arc; 14 - coroane culisante; 15 - arc de apăsare manetă; 16 – maneta de acţionare.

Capitolul II : Tipuri constructive de cutii de viteză

II.1. Cutii de viteză la autoturisme

Cutiile de viteze pentru autoturisme se construiesc cu trei, patru sau cinci trepte în funcţie de capacitatea cilindrică a motorului : la capacitate cilindrică mare, cu trei trepte, deoarece, având o rezervă mare de putere, nu necesită schimbarea deasă a treptelor; la capacitate cilindrică mică şi medie, cu patru trepte şi mai rar cu cinci trepte.

Autoturismele construite după soluţia „clasica" (motorul în faţă şi pun-tea motoare în spate) sunt prevăzute cu cutii de viteze cu trei arbori.

In cazul autoturismelor construite după soluţiile „totul în faţă" şi „totul în spate", deoarece nu se poate obţine coaxialitatea arborelui primar cu arborele secundar, „priza directă" lipseşte. În acest caz, cutia de viteze are doi arbori: arborele primar, cuplat cu arborele ambreiajului printr-un manşon, şi arborele secundar, montat sub arborele primar.

13

La aceste cutii de viteze, valoarea raportului de transmitere, în treapta cea mai rapidă, este subunitară sau supraunitară.

În (fig. 13) este reprezentat grupul cutie de viteze punte motoare al autoturismului Dacia 1300, organizat după soluţia „totul în faţă". Această cutie de viteze este prevăzută cu patru trepte de mers înainte sincronizate (roţile dinţate având dantura înclinată) şi o treaptă de mers înapoi, cu roată dinţată culisantă cu dantură dreapta. Arborele primar 2 primeşte mişcarea de la arborele ambreiajului 1, prin intermediul manşonului de legătură18. Roţile dinţate de pe arborele primar sunt solidare cu el în timp ce roţile dinţate de pe arborele secundar 3 sunt libere. Solidarizarea roţilor cu arborele secundar (la cuplarea treptelor) se face cu ajutorul sincronizatoarelor 15 şi 14.

Cutia de viteze a autoturismului ARO organizat după soluţia clasică este reprezentată cutia de viteze este de tipul cu trei arbori şi permite obţinerea a patru trepte pentru mersul înainte (sincronizate) şi o treaptă pentru mersul înapoi. Sincronizatoarele utilizate sunt de tipul cu inerţie şi bolţuri de blocare.

Fig. 13. Grupul cutie de viteze-puntemotoare al autoturismului Dacia 1300 (schema cinematic):

1 — arborele ambreiajului ; 2 — arbore primar ; 3 — arbore secundar ; 4, 5, 6 si 8 — rotile treptelor pentru mersul înainte solidare cu arborele primar ; 7 si 12 — roţile treptei de mers înapoi ; 9, 10, 11 si 13 — roţile treptelor pentru mersul înainte de pe arborele secundar; 14 — sincronizatorul treptelor I si a II-a; 15 — sincronizatorul treptelor a III-a si a IV-a ; 16 — pinionul transmisiei principale; 17 - diferenţial; 18- manşon.

II.2. Cutii de viteze pentru autocamioane si autobuze

Cutiile de viteze pentru autocamioane şi autobuze se construiesc cu un număr mai mare de trepte, patru, cinci şi şase trepte.Cutiile de viteze cu un număr de trepte mai mare decât şase, întrebuinţate la autocamioanele cu sarcină utilă mare şi la automobilele cu destinaţie specială, în majoritatea cazurilor sunt compuse dintr-o cutie de viteze cu patru, cinci sau şase trepte şi o cutie suplimentară (reductor) cu două trepte, care permite dublarea numărului de trepte obţinute de acest ansamblu.

14

Una dintre ele este reprezentată cutia de viteze AK 4-80 montată pe au-tobuzele ROMAN destinate transportului urban. Cutia este de tipul cu trei arbori şi permite obţinerea a patru trepte pentru mersul înainte şi una pentru mersul înapoi. Cuplarea diverselor trepte se obţine cu ajutorul manşoanelor cu gheare. La această cutie de viteze, roţile dinţate sunt montate pe arborele secundar prin intermediul unor rulmenţi cu role ace.

La automobilele ROMAN şi DAC echipate cu motoare SAVIEM 797-05, se utilizează cutia de viteze AK 5-35 (fig. 14) cu cinci trepte de mers înainte (cifra 5 din simbol) şi o treaptă de mers înapoi. Această cutie de viteze este de tipul cu trei arbori, diversele trepte realizându-se cu ajutorul mufelor de cuplare cu ghearele (craboţi — simbolul AK) 13, 14 şi 15, prevăzute cu o dantură interioară, care cuplează cu dantura exterioară laterală a roţilor dinţate de pe arborele

secundar.

Fig. 14. Schema cinematică a cutiei de viteze AK 5-35 :

1 — arbore primar; 2 — arbore intermediar; 3 — arbore secundar; 4 — roată dinţată în angrenare permanentă; 5, 6, 16 şi 17 — roţi dinţate pentru treptele de mers înainte, de pe arborele intermediar; 7, 12 şi 19 — roţi pentru treapta de mers înapoi; 8, 9, 10 şi II — roţi dinţate pentru treptele de mers înainte de pe arborele secundar; 13, 14 şi 75 — mufe de cuplare cu gheare; 18 — pinionul arborelui primar; 20 — ax pentru mersul înapoi.

15

Roţile dinţate de pe arborele secundar se sprijină prin intermediul unor rulmenţi cu role ace. Cutia de viteze AK 5-35 este o cutie de viteze de tip „culcată" (cu acţionare laterală), pentru un moment motor de intrare de 35 daN m (cifra 35 din simbol).

La automobilele ROMAN echipate cu motoare D 2156 HMN 8 se utili-zează cutiile de viteze AK 6-80 sau AK 6-80 cu reductorul GV 80, când sunt exploatate în condiţii grele.

La cutia de viteze AK6-80, cu şase trepte pentru mersul înainte şi una pentru mersul înapoi, caracteristic este modul de montare a roţilor dinţate de pe arborele secundar, care se realizează prin intermediul unor rulmenţi cu role ace; cuplarea treptelor se realizează prin mufe de cuplare cu gheare.

Cutia de viteze este de tip „culcată" (cu acţionare laterală), pentru un moment motor de intrare de 80 daN m.

Reductorul GV-80 montat la cutia de viteze AKO-80 (fig. 15) face ca aceasta să-şi dubleze numărul de trepte, acoperind mult mai bine întreaga gamă de rezistenţe ale drumurilor. Reductorul are doi arbori, arborele primar şi arborele secundar. Cuplarea treptei de priză directă sau a treptei reducătoare se realizează cu ajutorul unui sincronizator.

Fig. 15. Cutia de viteze AK6-80 cu reductorul GV-80:

1 - arbore primar; 2 - arbore intermediar; 3 - arbore secundar; 4 - pinion de angrenare perma-nentă; 5 - roata arborelui intermediar pentru treapta a V-a; 6 - roata arborelui intermediar pentru treapta a IV-a; 7 - roata arborelui intermediar pentru treapta a II-a; 8 - roata arborelui intermediar pentru treapta a II-a; 9 - pinionul arborelui intermediar pentru treapta I; 10 - pinionul arborelui intermediar pentru mersul înapoi; 11 - pinionul arborelui primar; 12, 13, 14, 15 şi 16 - roţile dinţate ale arborelui secundar pentru treptele a V-a, a IV-a, a III-a, a II-a şi I; 17 - roata arborelui secundar pentru mersul înapoi ; 18 - pi-nionul axului de mers înapoi; 19-axul pentru mersul înapoi; 20- mufă de cuplare pentru treptele a V-a şi a VI-a; 21- mufă de cuplare pentru treptele a III-a şi a IV-a; 22 - mufa de cuplare pentru treptele I şi a II-a; 23 - mufă de cuplare pentru treapta de mers înapoi; 24 - arbore primar reductor; 25 - pinion arbore primar reductor; 26 - roata dinţată reductor ; 27 - sincronizator.

16

Capitolul III : Cutii de viteză planetare

Cutiile de viteze planetare se caracterizează prin aceea că unele dintre roţile dinţate execută în aceiaşi timp o mişcare de rotaţie în raport cu propria lor axă şi o mişcare de revoluţie în raport cu axa centrală a mecanismului. Roţile dinţate sunt cilindrice şi au dinţii drepţi sau înclinaţi. Schimbarea treptelor se face cu ajutorul unei frâne, al unui ambreiaj sau combinat (cu frână şi ambreiaj), roţile dinţate fiind permanent angrenate.În raport cu cutiile de viteze normale, cele planetare prezintă avantajele :

• trecerea de la o treaptă la alta se face mai uşor;

•viteza medie a automobilului creste, schimbarea treptelor fără pauze ;

• funcţionare silenţioasă ;• se pretează la automatizare ;

•permit obţinerea unor rapoarte de transmitere mari, la dimensiuni

de gabarit mici.În acelaşi timp, însă, cutiile de viteze planetare au construcţie com-

plicată care cere precizie mare de execuţie, echilibraj perfect, montaj de precizie.

O cutie de viteze planetară este formată din mai multe mecanisme planetare simple. Un mecanism planetar simplu (fig. 16) se compune din pinionul central sau

Fig. 16. Schema constructivă a unui mecanism planetar simplu.

planetar 4 montat pe arborele conducător 1. El angrenează cu un număr variabil (2.. .4) de pinioane 5 identice, numite sateliţi, repartizaţi în mod egal pe circumferinţa sa. Pinioanele sateliţi se rotesc liber pe axele lor, care sunt fixate pe discul 7, numit platou portsateliţi, solidarizat la rotaţie cu arborele condus 2, coaxial cu arborele conducător 1. Sateliţii se

17

pot roti pe circumferinţa interioară a coroanei 6, solidarizată la rotaţie cuarborele 3, coaxial cu arborele 1.

Pentru ca un mecanism planetar simplu să poată constitui o transmisie, trebuie ca unul din cei trei arbori să devină arbore conducător, altul arbore condus, iar al treilea să poată fi imobilizat (cu ajutorul unei frâne sau a unui ambreiaj).

Mecanismele planetare pot fi cu angrenare interioară şi cu angrenare exterioară. În mişcarea lor complexă, un punct de pe circumferinţa pinioanelor sateliţi descrie o curbă epicicloidă (la angrenarea exterioară) sau hipocicloidă (la angrenarea interioară).

În figura 17 este reprezentată schema cinematică a unui mecanismplanetar cu angrenare interioară, compus din : arborele conducător 1, arborelecondus 2, pinionul planetar P, platoul portsateliţi Ps coroana C, ambreiajul A şi frâna F.

Acest mecanism planetar se poate găsi în una din următoarele situaţii:— poziţia neutră: frâna este liberă, iar ambreiajul decuplat. Arborele

conducător transmite mişcarea de rotaţie prin pinionul planetar la sateliţi. Aceştia se rotesc în jurul axelor lor punând în mişcare coroana. Platoul portsateliţi este imobilizat datorită rezistenţelor la înaintare ale automobilului (arborele condus este în legătură cu roţile motoare) ;

— treapta de demultiplicare: frâna blocată, ambreiajul decuplat. Mişcarea de la arborele conducator, prin pinionul planetar, obligă sateliţii sa se rotească în jurul axelor lor şi să ruleze pe coroană, antrenând platoul portsateliţi şi o dată cu el şi arborele condus, care va avea o turaţie mai mică decât arborele conducător (n2 < n1) ;

— priza directă: frâna liberă, ambreiajul cuplat. Mişcarea de rotaţie se transmite de, la arborele conducător la sateliţi, atât prin pinionul planetar cât şi prin coroană. Aceasta determină ca sateliţii să aibă numai o mişcare de revoluţie împreună cu întreg

Fig. 17. Schema cinematică a unui mecanism planetar cu angrenare interioară.

sistemul, care se roteşte ca un tot, unitar împreună cu platoul portsateliţi. Deci, turaţia arborelui condus va fi egală cu cea a arborelui conducător (n2 = n1).

În figura 18 este reprezentată schema cinematică, a unui mecanism planetar cu angrenare exterioară. Acest tip de mecanism planetar nu mai are coroană (eliminându-se dificultăţile la centrarea coroanei pe arbore), din

18

care cauză .momentul de inerţie este mai mic. Mecanismul este prevăzut cu: pinioanele planetare P1 şi P2 solidarizate la rotaţie cu arborele conducător 7, respectiv 2; sateliţii dubli S1 şi S2; platoul portsateliţi Ps care poate fi imobilizat cu frâna F, iar prin ambreiajul A, poate fi solidarizat cu arborele conducător 1.

Cu acest mecanism planetar se poate rea liza una din următoarele situaţii:

— poziţia neutră : ambreiajul decuplat, frâna liberă. Mişcarea de laarborele conducător se transmite, prin pinionul planetar P 1, la sate liţii dubli, care se vor roti în jurul pinionului planetar P2, imobilizat de rezistenţele la îna intarea automobilului. Astfel este antrenat platoul portsateliţi Ps ;

— treapta de demultiplicare: ambreiajul liber, frâna blocată. Mişcarea de la arborele conducător se transmite, prin pinionul plane -tar Pl la sateliţii dubli, care se vor roti în jurul axelor lor proprii (platoul portsateliţi fiind frânat), punând în mişcare pinionul pla netar P2, dar cu o turaţie mai mică (n2 < n1).

— priza directă: ambreiajul cuplat, frâna liberă. Mişcarea de la arborele conducător se transmite la sateliţii dubli, atât prin pinionul planetar P l, cât şi prin platoul portsateliţi, sistemul rotindu-se ca un tot unitar, iar pinionul planetar P2 va antrena arborele condus cu o turaţie

egală cu cea a arboreluiconducător (n 2 = n 1).

Fig. 18. Schema cinematică a unui mecanism planetar cu angrenare exterioară.

Mecanismul planetar cu angrenare exterioară este folosit cu reductor la unele cutii de viteze normale.

La cutiile de viteze planetare se folosesc, de obicei, combinaţii de mai multe mecanisme planetare simple.

Raportul de transmitere al mecanismelor planetare se exprimă prin raportul turaţiilor arborilor conducător şi condus:

19

Capitolul IV : Materiale utilizate la construcţiacutiilor de viteză

Roţile dinţate se execută din oţeluri aliate.

Pentru mărirea duratei de funcţionare, roţile dinţate sunt supuse unui

tratament termochimic (cementare sau cianurare), urmat de tratamentul

termic corespunzător. În cazul roţilor dinţate care se cementează, se utili-

zează oţelurile aliate de tipul 18 MC 10, 18 MoCN 13X, 21 MoMC 12X, 13

CN 30X, 21 TMC 12 sau 28 TMC 12 (STAS 791-66). Pentru roţile dinţate

care se cianurează se folosesc, în general, oţelurile aliate cu Cr-Ni-Mo.

Arborii cutiei de viteze sunt executaţi, în general, din oţeluri aliate.

Pentru arborii executaţi dintr-o bucată cu roţile dinţate, se recomandă acelaşi

material ca şi la roţile dinţate, iar pentru ceilalţi arbori, oţeluri aliate cu un

conţinut mediu de carbon, de tipul: 41 MoC 11X, 40 C 10 , 50 VC 11 etc.

Carterul cutiei de viteze este executat, de obicei, din fontă cenuşie,

nealiată de rezistenţă medie. Pentru reducerea greutăţii se utilizează şi cartere

din aliaje de aluminiu (Dacia, OLTCIT).

20

Capitolul V: Întreţinerea, defectele si reparareacutiilor de viteze

V.1. Întreţinerea cutiei de viteză lor

Întreţinerea cutiei de viteze constă în următoarele lucrări:

—controlul fixării cutiei pe carterul ambreiajului sau pe cadru;

— verificarea strângerii piuliţelor de la flanşa arborelui secundar;

—verificarea etanşeităţii carterului prin observarea locurilor pe unde

au loc pierderi de ulei;— controlul zgomotelor cu stetoscopul ;— controlul funcţionării dispozitivelor de fixare şi zăvorâre;— reglarea mecanismului de acţionare a treptelor ;— gresarea articulaţiilor mecanismului de acţionare ;— controlul nivelului lubrifiantului şi completarea cu lubrifiant proaspăt ;— schimbarea lubrifiantului din carter.

La automobilele cu acţionare la distanţă a cutiei de viteze şi la cele cu maneta pe coloana volanului, trebuie să se regleze, periodic, lungimile tijelor intermediare pentru a se aduce în concordanţă cu poziţia pinioanelor din cutia de viteze.

Ungerea cutiei de viteze se face cu ulei special pentru transmisie. Schim-barea uleiului constă în golirea celui uzat şi umplerea până la nivel cu altul proaspăt de tip corespunzător.

Golirea lubrifiantului se face printr-un orificiu dispus la partea inferioară a carterului şi astupat cu un buşon filetat. Pentru o scurgere mai bună a lu-brifiantului din carter, golirea trebuie făcută la venirea din cursa a auto-mobilului.

Introducerea uleiului în carter se face, în general, printr-un orificiu lateral astupat tot cu un buşon filetat.

Periodic se controlează nivelul lubrifiantului în carter, care trebuie să fie până la nivelul orificiului de alimentare.

21

Tabelul 2: Periodicitatea schimbării şl tipul lubrifiantului (folosit în cutiile de viteze)

În tabelul 2 se dau periodicitatea schimbării şi tipul uleiului folosit la cutiile de viteze ale unor automobile. De asemenea, atunci când instrucţiunile de exploatare prevăd, se face înlocuirea în funcţie de anotimp (iarnă-vară) a uleiului, chiar dacă rulajul prevăzut nu a fost realizat).

V.2. Defectele în exploatare cutiei de viteză şi înlăturarea lor

Defectele în exploatare ale cutiei de viteze se pot manifesta sub forma : blocarea cutiei de viteze ; rămânerea cutiei de viteze într-o treaptă, fără posibilitatea de a mai cupla alta si autodecuplarea; schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul decuplat complet; zgomot continuu mai puternic la mersul în plină sarcină ; zgomot asemănător unui huruit puternic sau unei trosnituri, cu intenţii de blocare a cutiei de viteze ; bătaie ritmică ; schimbarea greoaie a treptelor.

Blocarea cutiei de viteze. Defectul se manifestă, mai ales, la pornirea din loc sau la mersul înapoi, ca urmare a deteriorării dispozitivului de zăvorâre a treptelor sau din cauza ruperilor de dantură.

Defectarea dispozitivului de zăvorâre a treptelor poate conduce la cuplarea a două trepte în acelaşi timp rezultând o blocare a cutiei de viteze. Defectul se elimină prin înlocuirea pieselor uzate.

Ruperea dinţilor pinioanelor conduce la blocarea cutiei de viteze, atunci când fragmente din dantură se înţepenesc între dinţii pinioanelor.

Cauzele ruperii dinţilor pinioanelor pot fi: solicitări mari, datorită ambreierilor bruşte, manevrări greşite ale manetei de acţionare, oboseala materialului şi uzuri avansate. Înlăturarea defectului se poate face numai într-un atelier de reparaţii prin înlocuirea pinioanelor cu dinţii rupţi.

Rămânerea cutiei de viteze într-o treaptă, fără posibilitatea de a mai cupla alta. Defectul se datorează mai multor cauze, mai importante fiind : ruperea manetei de schimbare a treptelor, ruperea furcilor de cuplare sau tijelor culisante, defectarea dispozitivului de zăvorâre.

Ruperea manetei de schimbare a treptelor de viteze se poate datora oboselii materialului sau manevrărilor bruşte, îndeosebi iarna, când uleiul de trans-misie din carter este prea vâscos.

22

Dacă maneta s-a rupt deasupra articulaţiei sferice, pentru a se putea continua drumul până la atelierul de reparaţie, se va folosi o cheie tubulară ori o ţeava — introdusă pe capătul manetei — cu ajutorul căreia se vor schimba treptele.

Dacă maneta s-a rupt sub articulaţia sferică, trebuie demontat capacul cutiei de viteze şi scos capătul rupt al manetei pentru a preveni producerea unei avarii; se introduce, apoi, în treapta întâi sau a doua de viteză cu ajutorul unui levier, după care se montează la loc capacul, şi, debreind, se porneşte motorul, continuându-se, apoi, drumul până la atelierul de reparaţie, fără a se mai schimba treapta.

Ruperea furcilor de cuplare sau a tijelor culisante se produce datorită oboselii materialului, schimbărilor bruşte sau manevrărilor forţate când uleiul, este congelat. Defectul se constată prin faptul că deşi maneta se poale manevra, totuşi nu se realizează cuplarea treptelor. Daca se produce ruperea unor bucăţi din furcă, acestea pot cădea în carterul cutiei de viteze, putând să pătrundă intre roţile dinţate, distrugând dantura sau chiar fisurând carterul.

Pentru a se preveni producerea unor astfel de deteriorări, la imposibili-tatea cuplării pinioanelor se debreiază şi se opreşte motorul. Autodecuplarea cutiei de viteze (sare din viteză). Defectul se poate datora următoarelor cauze ; defectarea dispozitivului de fixare a treptelor, dan-turilor pinioanelor şi danturilor de cuplare (craboţii) uzate accentuat, rulmenţi cu jocuri mari, jocuri axiale mari ale pinioanelor pe arborele secundar.

Defectarea dispozitivului de fixare a treptelor se produce ca urmare a slăbirii arcurilor sau a ieşirii bilelor din locaşurile lor, precum şi a uzurii tijelor culisante. Defecţiunea conduce la autodecuplarea treptei. Defectul se elimină înlocuindu-se părţile uzate ale dispozitivului de fixare.

Uzarea excesiva a danturii pinioanelor se datorează funcţionării îndelun-gate sau manevrării incorecte a manetei cutiei de viteze. Defectul se elimină înlocuindu-se roţile dinţate uzate peste limitele admise.

Uzarea excesivă a rulmenţilor conduce la jocuri mari care determină neparalelismul arborilor cutiei de viteze. Defectul se datorează unui număr mare de cauze : ungerea insuficientă, existenţa unor impurităţi în ulei, montaj prea strâns, centrarea incorectă a cutiei de viteze faţă de motor etc. Rulmenţii uzaţi se înlocuiesc în atelierul de reparaţii.

Schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul complet decuplat. Cauza defecţiunii o poate constitui uzarea sau deteriorarea sincronizatoarelor : îndeosebi se uzează inelele de sincronizare.

Datorită funcţionării necorespunzătoare a sincronizatoarelor, cuplarea treptelor se face cu zgomot, datorită faptului că vitezele unghiulare ale ele-mentelor, în momentul cuplării, nu mai sunt egale.

Zgomot continuu mai puternic la mersul în plinii sarcină. Manifestarea se datorează uzurii sau deteriorării rulmenţilor arborilor. De asemenea, ea poate apărea şi la montajul prea strâns, fiind urmată de încălziri locale ale lagărelor şi, eventual, de griparea rulmenţilor.

23

Zgomot asemănător unui huruit puternic sau unei trosnituri, cu intenţii de blocare a cutiei de viteze. Aceste manifestări se datorează spargerii corpurilor de rostogolire ale rulmenţilor.

Bătaia ritmică. Defecţiunea se datorează ruperii danturii roţilor dinţate. Dacă zgomotul este la fel de puternic în oricare treaptă, înseamnă că s-a produs ruperea danturii roţilor dinţate permanent angrenate. În cazul în care ruperea danturii s-a produs la o roată dinţată libera pe arbore, bătaia apare numai într-o anumită treaptă, când se cuplează roata respectivă. Continuarea drumului se va face cu automobilul remorcat până la atelierul de reparaţii.

V.3. Repararea defectelor cutiei de viteză

În scopul stabilirii pieselor utilizabile şi a celor apte de a fi recondiţio-nate, organele componente ale cutiei de viteze se verifică şi se controlează, iarrezultatele se înscriu în fişe de constatări şi măsurători.

Carterul cutiei de viteze. Pot apărea următoarele defecte: fisuri ale carteru-lui, uzura locaşului din faţă pentru axul de mers înapoi, uzura locaşului din spate pentru axul de mers înapoi, deteriorarea filetului găurilor pentru fixarea

Fie. 19. Locuri unde pot apărea defecte la arborele primar al cutiei de viteze.

capacului cutiei de viteze, a capacelor arborelui primar şi arborelui intermediar şi a capacului pentru vitezometru, deteriorarea filetului găurilor pentru fixarea carterului reductorului, ştirbiri ale bosajelor găurilor filetate.

Fisurile carterului se constată prin examen vizual şi control prin ciocănire. Dacă fisurile sunt mai mici de 50 mm sau nu traversează mai mult de două găuri, carterul se recondiţionează prin sudare oxiacetilenică şi refacerea suprafeţelor afectate de fisuri la forma şi dimensiunile iniţiale.

Uzura locaşurilor pentru axul de mers înapoi se măsoară cu calibru-tampon; locaşurile uzate se alezează la cote majorate şi se foloseşte un ax de mers înapoi la cote majorate.

Filetul găurilor deteriorat se recondiţionează prin majorarea găurilor şi refiletarea la cota majorată sau prin încărcarea cu sudură a găurilor, găurirea şi refiletarea la cota nominală.

Locaşurile rulmenţilor arborilor uzate se recondiţionează prin: alezare la o cotă majorată — bucşare (bucşe montate cu strângere prin presare) — prelucrarea alezajului la cota nominală; metalizare, urmată de prelucrarea la cota nominală.

Carterul cutiei de viteze se rebutează dacă prezintă spărturi şi rupturi de orice natură şi poliţie, fisuri care leagă două alezaje pentru

24

rulmenţi, fisuri mai mari de 50 mm sau care traversează mai mult de două găuri.

Arborele primar (fig. 19). Pot apărea următoarele defecte : uzura supra-feţei locaşului 1 pentru sprijinirea arborelui secundar; uzura suprafeţei 2 de fixare a rulmentului din carterul cutiei de viteze ; uzura în lăţime a canelurilor 3 pentru butucul discului ambreiajului; uzura fusului de ghidaj 4 în arborele cotit; uzura suprafeţei de alunecare 5 a inelului de etanşare ; ştirbiri ale suprafeţei de lucru a dinţilor de angrenare 6 sau cuplare; încovoierea sau torsionarea arborelui; uzura în grosime a dinţilor de angrenare 1; uzura în grosime sau la capete a dinţilor de cuplare 8; fisuri de orice natură sau poziţie.

Uzura suprafeţei locaşului pentru sprijinirea arborelui secundar se măsoară cu un calibru-tampon sau cu un micrometru de interior; defectul se elimină prin rectificare la cota majorată. Recondiţionarea suprafeţei se poate face şi prin cromare, după care se rectifică la cota nominală.

Uzura suprafeţei de fixare a rulmentului din carterul cutiei de viteze se măsoară cu un micrometru de exterior sau cu calibru potcoavă ; defectul se elimină prin cromare, metalizare cu pulberi metalice sau metalizare cu sârmă şi rectificare la cota nominală.

Uzura în lăţime a canelurilor pentru butucul arborelui ambreiajului se măsoară cu un şablon, iar dacă scade sub o anumită lăţime, arborele se rebu-tează.

Fig. 20. Locuri unde pot apăreadefecte la arborele intermediar al

cutiei de viteze AKG-80.

Uzura fusului de ghidaj în arborele cotit se măsoară cu un micrometru de exterior sau calibru potcoavă; defectul se elimină prin cromare sau metalizare cu pulberi şi rectificare la cota nominală.

Ştirbirile suprafeţei de lucru a dinţilor de angrenare sau cuplare se examinează vizual. Suprafaţa se recondiţionează prin polizarea marginilor ştirbirilor, dacă defectul nu depăşeşte 25% din suprafaţa dintelui şi când nu apare la doi dinţi alăturaţi.

Arborele primar se rebutează în cazul următoarelor defecte : fisuri sau rup-turi de orice natură ; rupturi ale dinţilor ; încovoierea sau torsionarea arborelui ; uzura în grosime a dinţilor de angrenare sau de cuplare, peste o anumită

25

valoare ; uzura la capete a dinţilor de cuplare, peste o anumită limită ; exfolierea canelurilor.

Arborele intermediar (fig. 20). Pot apărea următoarele defecte: uzura fusului 1 pentru rulment, uzura suprafeţei de contact 2 cu roata dinţată dublă ; uzura suprafeţei de contact 3 cu roata dinţată pentru treapta a III-a şi roata dinţată a angrenajului permanent; uzura fusului i pentru rulment; uzura alezajului 5 pentru colivia rulmentului cu role-ace ; ştirbiri ale suprafeţei de lucru a dinţilor 6 ; încovoierea sau torsionarea arborelui 7 ; uzura în grosime a dinţilor danturii 8; uzura în grosime a dinţilor danturii 9; uzura în grosime a dinţilor danturii 10 ; uzura în grosime a dinţilor danturii 11;fisuri de orice natură sau poziţie.

Uzura fusurilor pentru rulmenţi se măsoară cu un micrometru de exte-rior sau calibru potcoavă ; defectul se elimină prin cromare şi rectificare la cota nominală.

Uzura suprafeţelor de contact cu roţile dinţate se măsoară cu micrometrul de exterior sau calibru potcoavă ; defectul se elimină : prin cromare şi rectificare la cota nominală, când se folosesc roţi dinţate cu diametrul interior la cota nominală ; prin cromare şi rectificare la cota majorată, când se folosesc roţi dinţate la o treaptă de reparaţie. Uzura în grosime a dinţilor danturii roţilor se măsoară cu un calibru special pentru dantura. Dacă cota peste trei dinţi este sub limita admisă, arborele nu se recondiţionează ci se rebutează.

Încovoierea sau torsionarea arborelui se măsoară cu un dispozitiv cu com-parator. Dacă bătaia radială măsurată în locuri precizate depăşeşte valoarea prescrisă, arborele nu se recondiţionează ci se rebutează.

Fisurile de orice natură sau poziţie se controlează prin feroflux. Dacă apar fisuri, arborele nu se recondiţionează ci se rebutează.

Ştirbirile suprafeţei de lucru a dinţilor se examinează vizual. Arborele se recondiţionează prin polizarea marginilor ştirbirilor dacă nu depăşesc 25% din suprafaţa dintelui şi nu se produc la doi dinţi alăturaţi.

Arborele secundar. Pot apărea următoarele defecte : uzarea suprafeţei de centrare a canelurilor pentru flanşa arborelui şi suportul mufelor de cuplare a treptelor ; uzarea în grosime a canelurilor pentru suportul mufelor de cuplare a treptelor; uzarea suprafeţelor de lucru a rulmenţilor cu role-ace pe care se sprijină roţile dinţate ; uzarea fusurilor pentru rulmenţii de sprijin ; fisuri de orice natură ; încovoierea şi torsionarea arborelui.

Uzura suprafeţelor de centrare a canelurilor se măsoară cu micrometrul de exterior sau cu calibrul potcoavă. Daca dimensiunile sunt sub limita admisă, arborele mi se recondiţionează ci se rebutează.

Uzura în grosime a canelurilor se măsoară cu micrometrul pentru dantură. Dacă cota este sub limita admisă, arborele nu se recondiţionează ci se rebutează.

Uzura suprafeţelor de lucru ale rulmenţilor cu role-ace pe care se sprijină roţile dinţate se măsoară cu un micrometru de exterior sau cu un calibru potcoavă. Arborele se recondiţionează prin : cromare dură şi rectificare la cota nominală ; metalizare cu pulberi metalice şi rectificarea la trepte de reparaţie ; înlocuirea rolelor-ace iniţiale cu unele având diametrul majorat şi folosirea unei roţi dinţate recondiţionate.

26

Uzura fusurilor pentru rulmenţi de sprijin se măsoară cu un micrometru de exterior sau cu un calibru potcoavă. Arborele se recondiţionează prin recti-ficare de uniformizare, cromare dură şi rectificare la cota nominală.

Fisurile de orice natură se controlează prin feroflux. Arborele fisurat se rebutează.

Încovoierea arborilor se măsoară cu un dispozitiv cu comparator. Bătaia radială la prinderea între vârfuri nu trebuie să depăşească o anumită valoare prescrisă. Arborele încovoiat nu se recondiţionează.

Recondiţionarea roţilor dinţate. Ţinând seama de complexitatea proble-melor ridicate de danturări, nu este indicat a se recondiţiona danturile roţilor dinţate. Ştirbirile mici se îndepărtează cu o maşină portabilă cu piatră abrazivă. Suprafeţele laterale funcţionale se recondiţionează prin cromare, urmată de rectificare. Dacă uzurile sunt mari, suprafeţele se rectifică, jar diferenţa de cotă la montaj se compensează prin şaibe plane. Alezajele butucilor roţilor dinţate se recondiţionează prin cromare, urmată de rectificare la cota nominală. La uzuri mari, se pot bucşa, prelucrându-se, apoi, la cota nominală.

În figura 21 este reprezentată roata dinţată a treptei a V-a de la cutia de viteze AK6-80 şi locurile unde pot apărea defectele: uzarea locaşului 7 pentru arborele secundar ; uzarea danturii de cuplare 2 ; ştirbiri ale suprafeţei de lucru 3 a dinţilor ; uzarea în grosime a dinţilor danturii de angrenare 4 ; fisuri ale roţii 5.

Uzura alezajului pentru arborele secundar se măsoară cu un micrometru de interior sau cu un calibru - tampon ; defectul se elimină prin rectificarea alezajului la treapta de reparaţie.

Uzura danturii de cuplare se poate manifesta prin: uzarea în grosime a dinţilor de cuplare, uzarea la capete a dinţilor de cuplare, ambele defecte. Roţile dinţate nu se recondiţionează; se rebutează dacă cota peste trei dinţi sau lăţimea danturii sunt sub limitele prescrise.

Ştirbirile suprafeţei de lucru, a dinţilor se îndepărtează prin polizarea mar-ginilor ştirbirilor dacă nu depăşesc 25% din suprafaţa dintelui sau nu apar la doi dinţi alăturaţi.

La uzarea in grosime a dinţilor danturii de angrenare roata dinţată nu se recondiţionează ; se rebutează când cota peste patru dinţi este sub valoarea prescrisă.Fisurile în orice poziţie se controlează prin feroflux. Roata se rebutează când în urma controlului apar fisuri.

27

Fig. 21. Locuri unde pot apărea defecte la roata dinţată a treptei a V-a de la cutia de viteze AK6-8Q.

Fig. 22. Verificarea jocului j dintre inelele de sincronizare şi manşon la autoturismul

Dacia 1300 (j =0.2 mm).

Fig. 23. Poziţionarea arborelui primar al cutiei de viteze la autoturismul Dacia 1300.

Fig. 24. Reglarea jocului rulmentului arborelui primar al cutiei de viteze de Ia autoturismul Dacia

1300.Verificarea cutiei de viteze. La

asamblarea cutiei de viteze se verifică:— poziţionarea roţilor pe arbori;— jocul axial al roţilor libere pe arbori;

28

— jocul dintre inelele 1 şi 3 de sincronizare şi manşonul 2 (fig. 22);

— mărimea anumitor reglaje, prin utilizarea corectă a şaibelor, a

garniturilor şi a inelelor care asigură jocul funcţional normal al rulmenţilor ;

— jocul axial al arborilor, reglat la un anumit moment rezistent de

rotaţie liberă (de exemplu, la cutia de viteze AK5-35, jocul axial al arborelui intermediar este de 0,08—0,12 mm, la un moment rezistent de 1,0...1,5 N-m);

— jocul lateral al furcilor în canale (la cutiile de viteze de la ROMAN

jocul este de 0,1 mm pentru fiecare parte);— poziţionările reciproce ale danturilor arborilor.

Reglarea cutiei de viteze. În general, la cutia de viteze, se reglează jocul axial al grupurilor sincronizatoare (cu ajutorul şaibelor şi al inelelor compensatoare), rulmenţii arborilor şi poziţia arborilor.

În figura 23 este reprezentat modul de poziţionare a arborelui primar de la cutia de viteze a autoturismului Dacia 1300. Pe arborele primar se montează inelele rulmenţilor 2 şi 3, precum şi rondela de reglare 1 care a fost scoasă la demontare. Se montează, apoi, în semicarterul din dreapta arborele primar şi, apoi, arborele secundar. Poziţia arborelui primar este corespunzătoare dacă suprafaţa laterală A a pinionului treapta a III-a se găseşte retrasă în raport cu faţa C a pinionului treptei a III-a de pe arborele secundar, cu aceeaşi valoare cu care suprafaţa laterală B a pinionului treptei a IV-a se găseşte retrasă în raport cu faţa D a pinionului treptei a IV-a de pe arborele secundar. Această poziţie se reglează cu ajutorul rondelei 1. Rondelele au grosimea de 2-4 mm (din 0,25 în 0,25 mm).

În figura 24 se reprezintă modul de reglare a jocului rulmenţilor ar-borelui primar, de la cutia de viteze a autoturismului Dacia 1300. Arborele primar fiind montat, se aşează semicarterul stânga fără a se fixa. Se montează calele de reglaj 1, scoase la demontare, şi antretoaza 2. Arborele trebuie să se rotească liber, fără joc, antretoaza depăşind carterul cu cota E = 0,2 mm (grosimea garniturii de hârtie a carterului din spate). Dacă reglajul nu este corect, se adaugă sau se scot cale (există cale cu grosimea de 0,10, 0,20, 0,25 şi 1 mm).

29

Norme de tehnica a securităţii muncii

Pentru ca demontarea automobilelor care urmează a fi reparate să se facă în bune condiţii, muncitorii care execută efectiv aceste operaţii trebuie să cunoască în mod precis ordinea tehnologică a operaţiilor, sculele şi dispozitivele obişnuite sau speciale care se folosesc, precum şi pericolele la care se expun în cazul nerespectării procesului tehnologic de demontare.

La executarea operaţiilor de demontare, muncitorii vor utiliza scule, unelte, diverse dispozitive de demontat, de presat sau de uşurare a efortului fizic, instalaţii de ridicare (vinciuri, cricuri, macarale etc.) pe care înaintea întrebuinţării trebuie să le controleze şi să le probeze.

Pentru evitarea pericolului de incendiu în manipularea combustibililor lichizi în timpul depozitării, precum şi cu ocazia lucrărilor de reparaţie şi curăţire a rezervoarelor şi a vaselor de depozitare, se recomandă câteva măsuri şi reguli importante după cum urmează: recipiente de depozitare construite din tablă de oţel nealiat trebuie curăţate de rugină, deoarece acestea, în contact cu sulful, produce sulfura de fier care se autoaprinde.

Protecţia sănătăţii personalului care manipulează combustibili sau lucrează în mediu bogat în vapori de combustibil impune respectarea următoarelor norme: personalul care lucrează la curăţirea sau repararea rezervoarelor, cisternelor, etc. - care vine în contact direct cu produse petroliere sau apă - va fi în mod obligatoriu echipat cu cizme de cauciuc, şorţ, salopetă impermeabilă sau halat, şapcă de piese sau mască de gaze, mănuşi de piese sau de cauciuc. Lucrările de curăţire şi spălare a rezervoarelor se organizează pe schimburi, prin rotaţie.

30

Bibliografie

1. Gh. Tocaiuc - Mecanisme Auto

2. Gh. Frăţilă, St. Samoilă, M. Frăţilă - Automobile

3. Saviuc S., Groza Al. - Metode şi lucrări practice pentru repararea automobilelor

4. Cristescu D., Răducu V - Motorul pentru automobile şi tractoare.

Construcţie şi tehnologie

5. Chivulescu C., Ionescu G. - Automobilul

6. Luca V. - Organe de maşini şi mecanisme

7. Internet

31