maturski - prenosni sistemi motornih vozila

Садржај

1. УВОД.................................................................................................................................2

2. Спојница............................................................................................................................3

2.1 Фрикционе спојнице.................................................................................................4

2.2 Хидродинамичке спојнице.......................................................................................9

2.3 Електромагнетне спојнице.....................................................................................11

3. Мјењачи...........................................................................................................................12

3.1 Степенасти мјењачи................................................................................................13

3.2 Степенасти мјењачи са клизним зупчаницима.....................................................13

3.3 Степенасти мјењачи са стално узубљеним зупчаницима....................................15

3.4 Планетарни мјењачи...............................................................................................20

3.5 Континуирани мјењачки преносници........................................................................21

4. Зглобни (кардански) преносници.....................................................................................23

4.1 Зглобови неједнаких угаоних брзина (асихрони зглобови)....................................26

4.2 Зглобови једнаких угаоних брзина (синхрони зглобови).......................................27

5. Погонски (водећи) мост....................................................................................................28

6. Главни пренос.....................................................................................................................30

7. Диференцијал.....................................................................................................................31

Закључак.................................................................................................................................33

Литература..............................................................................................................................34

Преносни системи Мирослава Кузмановић IV-c

1. УВОД

Системи преноса снаге и трансформације обртног момента код моторних возила

имају основни задатак да пренесу снагу погонског агрегата до погонских точкова или

ланчаника гусјенице, уз одговарајућу трансформацију обртног момента. Циљ је да

систем преноса снаге у свим условима рада возила обезбиједи потпуно искориштење

снаге мотора.

Основни елементи трансмисије су:

спојница (квачило),

мјењач,

карданско вратило,

водећи мост са диференцијалом и полуосовином.

Концепцијски распоред елемената (подсистема) трансмисије је различит код

различитих возила и зависи у основи од:

положаја мотора у односу на погонске точкове и

броја погонских осовина.

На слици 1 дат је распоред елемената трансмисије за возило са мотором напријед и

погонским точковима позади. Ово је једна од комбинација која се користи код

путничких возила.

2

Слика 1 Трансмисија возила са мотором напријед и погоном позади


2. Спојница

Спојница је механизам који служи за спајање два машинска елемента или

агрегата. Осим главне улоге да преносе обртни момент од мотора ка трансмисији,

спојница код моторних возила извршава и низ других важних задатака као што су

одвајање мотора од трансмисије и поновно спајање, омогућавање равномјерног

поласка возила с мјеста, убрзавање возила и омогућавање промјене степена преноса за

вријеме кретања возила уз минималне ударе зуба спарених зупчаника.

Помоћу спојнице са остварује равномјерно покретање возила с мјеста.

Добро конструисана спојница мора имати слиједеће особине:

да потпуно искључи, односно одвоји мотор од трансмисије, да би се приликом

укључења спојнице могао предати најповољнији обртни момент на водеће

точкове;

да омогући равномјерно укључивање, како би момент трења могао постепено

да се повећава;

да омогући брз одвод топлоте, која се јавља на површинама трења приликом

проклизавања, како у вријеме укључивања квачила, тако и приликом

преоптерећења;

да гоњени дијелови спојнице имају што мањи момент инерције;

да омогући аутоматизацију процеса укључивања и искључивања.

Према начину преноса обртног момента спојнице се могу подијелити на:

Фрикционе (са механичким трењем),

хидродинамицке,

електромагнетне и

комбиноване.

3


Према начину командовања укључивањем, односно искључивањем спојнице

поштоји слиједећа подјела:

командовање од стране возача (кориштењем енергије мишића или помоћу серво

уредаја који раде кориштењем сабијеног зрака, потпритиска и електромагнетне

енергије),

аутоматско командовање које може бити у зависности од положаја педале

акселератора, у зависности од броја обртаја и оптерећења мотора и у зависности

од помјерања полуге за промјену степени преноса

2.1 Фрикционе спојнице

Спојнице које за пренос обртног момента користе механичко трење, највише су

у употреби на моторним возилима. До двадесетих година прошлог вијека су у

употреби биле конусне спојнице. С појавом мотора већих снага и бројева обртаја, овај

тип спојница морао је бити избачен, због озбиљног недостатка који се саштојао у

наглом укључивању које је изазвала сила паралелна конусним површинама а чији је

смјер био ка погонском дијелу спојнице.

У данашње вријеме, на возилима са степенастим зупчастим мјењачем

примјењују се ламеласте спојнице, и то углавном са једном ламелом (диском). Рад

ламеласте спојнице заснован је на кориштењу сила трења које се јављају међу тарућим

површинама.

Површине које врше пренос обртног момента дијеле се на погонске и гоњене.

Погонски дијелови спојнице су везани за замајац мотора и обрћу се заједно с њим.

Гоњени дијелови спојнице везани су за спојничко вратило мјењача. Ако се погонски

дијелови спојнице споје са гоњеним дијеловима, тада се остварио пренос обртног

момента од мотора ка мјењачу, тј. на спојнично вратило мјењача.

Равномјерност укључивања постиже се проклизавањем површина погонских и

гоњених дијелова спојнице, када се постепено приближавају једни другима.

Трење међу површинама погонских и гоњених елемената спојнице мора бити такво да

омогућава пренос обртног момента, што условљава величину фрикционих површина и

коефицијент трења, те према томе и одговарајући фрикциони материјал.

4

1 - папучица квачила; 2 - искључна виљушка; 3 - потисно лежисте; 4 - жабица квачила (потисна опруга); 5 - звоно квачила; 6 - потисна плоча; 7 - диск квачила; 8 - замајац


Замајац мотора је са своје унутрашње стране глатко обрађен и служи као

површина за налијегање средишње плоче са облогама (ламеле). Осим тога замајац

служи као кућиште спојнице.

Ламела је преносни елемент спојнице и она својом главцином твори помичну

спојницу са жљебовима спојничког вратила. Спојничко вратило је са једне стране

ослоњено у лежисту које се налази у кућишту мјењача, а са друге стране у лежишту

клизном или кугличном, које се налази у замајцу. Иза ламеле се налази потисна плоча

која је потискивана опругама, које су ослоњене са једне стране на потисну плочу а са

друге на кућиште квачила.

Притиском ових опруга остварује се притисак потисне плоче на ламелу, а

ламеле на замајац, те се на тај начин врши пренос обртног момента. У току вожње

поштоји сталан притисак потисне плоче на лемелу, тј. спојницаје стално укључена.

Механизам за искључивање спојнице саштоји се од: педале спојнице,

искључивача са потисним лезајем и три или четири двокраке полуге на којима се

налазе завртњи за подешавање зазора између тих полуга и потисног лежаја.

На слици 2 и слид 3 дат је шематски приказ рада ламеласте спојнице (квачила). На

овим сликама су дате упроштене шеме спојница са једном ламелом, како би се могао

боље разумјети рад спојнице.

Слика 2 Шематски приказ укључене спојнице

5

1 - квачило (спојница),2 - преносна плоча,3 - облога преноса плоче,4 - потисна плоча (нападно

тијело),5 - потисна опруга квачила,6 - жабица квацила,7 - звоно мјењача (квачила),8 - потисно тежисте квачила


Слика 3 Шематски приказ процеса искључивања спојнице

На слици 4 приказан је аксонометријски поглед главних дјелова уобичајене

конструкције спојнице за аутомобиле. За ову конструкцију примјењене су завојне

опруге као потисне опруге, док су жабицће квачила (6) (искључне полуге) посебно

изведене.

Слика 4 Главна спојница аутомобила

6


Ламеласте спојнице су обично такве конструкције, да су стално укључене, а

искључују се само онда када се врши промјена степена преноса у мјењачу. Обзиром на

то, да се захтијева, да захват спојнице буде што еластицнији (равномјерно

укључивање) а ламела је тај елемент који треба да оствари ту еластичност - то је

ламела у току развоја моторног возила претрпила знатне промјене у конструкцији.

Једна од првих конструкција је крута ламела, код које је средишња плоча

(ламела) закивцима спојена са главцином ламеле у чврсту (круту) везу. Једина

еластичност код ове ламеле је у проклизавању између фрикционих површина, при ћему

се један дио енергије претвара у топлоту.

Чешто прекопчавање степени преноса у мјењачу, а нарочито у гуштом градском

саобраћају захтијева повољнију конструкцију ламеле.

Један од начина обезбјеђења равномјерног укључивања спојнице је да се ламела

у растерећеном стању изведе у облику веома благог конуса (средишња плоча је

еластична).

При равномјерном потиску притисних опруга потисне плоче, потисна плоча

потиска ламелу ка замајцу, али она у првом моменту не улази у захват цијелом

површином. Даљњим притиском притисних опруга потисне плоче долази до

постепеног исправљања ламеле што значи да она улази у захват са замајцем и

потисном плочом постепено(у радијалном правцу).

Равномјерност приликом укључивања постиже се такође при примјени

средишње плоче са сегментима који нису у иштој равни (сл. 5). Сегменти (1)

прицвршчују се закивцима за главцину ламеле, а на сегменте се заковицама

причвршћују фрикционе облоге. Приликом укључивања спојнице површина трења

ламеле улази у захват са замајцем и потисном плочом неједновремено. Усљед

повецаног притиска потисне плоче

7


Слика 5. Ламела са еластичним елементима

долази до исправљања (деформације у аксијалном правцу) еластичних сегмената на које су прицчврсћене фрикционе облоге што повећава равномјерност укључивања.

Најчешће употребљавана конструкција ламеле је еластична ламела са

пригусиваћем (сл. 6). Ова ламела разликује се од ламеле са еластичним сегментима по

томе што се главчина спојнице за средишњу плочу спаја преко завојних опруга

(пригусивача) које су тангенцијално распоређене у процјепима како

Средишње плоче тако и плоче на којој се налази главцина. При захвату ламеле у спрег

са замајћем мотора преко својих фрикционих облога обртни момент се преноси са

диска, преко орпуга које се еластицно супротстављају преносу обртног момента, на

главцини. Због оваког пригусења при преносу обртног момента добије се веома мекан

(безударан) пренос обртног момента на спојницно вратило.

Слика 6 Еластична ламела са пригушивачем

8

lopatica rotora turbine (31

lopabca rotora brWIo ulja pumpe (2)

Слика 7 Хидродинамичка спојница


Код мотора великих снага потребно је пренијети релативно висок обртни

момент при високом броју обртаја уз услов да спојница задржи мали габарит. Да би

спојница задржала мале димензије и да би била у стању пренијети велик обртни

момент конструисана је фрикциона спојница са двије ламеле. У односу на

једноламеласту спојницу спојница са двије ламеле има још једну потисну плочу и

ламелу, те се на тај начин двоструко повећава површина трења. Повећана површина

трења омогућава пренос већег обртног момента. Како је повећана фрикцина површина,

то и притисак опруга потисне плоче мора бити већи, што чешто захтијева употребу

серво - командног уредаја за укључивање и искључивање спојнице, пошто сила коју

возач остварује притиском ноге може бити недовољна.

2.2 Хидродинамичке спојнице

Хидродинамичке спојница се разликује од фрикционе по конструкцији и по начину

дејства. Идеја преноса снаге претварањем хидроенергије у механичку јавила се као

последица сложених захтјева. Хидродинамички преносници остварују пренос снаге, са

погонског на вођено вратило, наизмјеничним убрзавањем и успоравањем радног

флуида у затвореном кругу циркулације коју формирају лопатице радних кола. При

убрзаном кретању радног флуида (уља) у каналима пумпног кола механичка енергија

9


мотора, се претвара у кинетичку енергију уља.

Супротно се догађа у међулопатичним каналима турбинског кола. Уље се успорава

- његова кинетицка енергија се поново претвара у механичку енергију турбинског кола.

Карактеристика хидродинамичких преносника су високе брзине струјања радног

флуида при релативно ниским притисцима.

Хидродинамичка спојница (слика 7) саштоји се из кола пумпе (2) које је уграђено у

кућиште спојнице а које је спојено са кољенастим вратилом мотора (1) и из кола

турбине (3) које је вазано за излазно (гоњено) вратило (4). Коло пумпе и коло турбине

имају радијалне лопатице, а налазе се у заједничком кућишту (5) које је до одреденог

нивоа напуњено уљем. Гоњено вратило је улежиштено у лежајевима.

У радијалним лопатицама пумпног кола, које је гоњено мотором, долази до убрзавања

радног флуида (уља) од унурашњег дијела ка спољњем дијелу пумпног кола, услед

дејства центрифугалне силе, а затим до успорења радног флуида у турбинском колу.

На тај начин се остварује преношење енергије хидрауличним путем са пумпног кола на

турбинско коло. Смјер тока флуида обиљежен је стрелицама (на слици 8).

Слика 8 Принцип рада хидродинамичке спојнице

10


2.3Електромагнетне спојнице

Електромагнетне спојнице спадају у групу спојница са аутоматским управљањем,

које потпуно ослобађају возача физицког напора. Постављањем погодних механизама

обично се избацује педала квачила и због тога се таква возила називају возила са

двопедалним управљањем (педала кочнице и педала акселератора). Примјер

конструкције електромагнетне спојнице приказан је на слици 9.

Електромагнет добија енергију од генератора а она зависи од броја обртаја

мотора. При празном ходу мотора напон генератора је недовољан, те магнетски ток

има малу величину и као последица тога, квачило се не укључује. Повећањем броја

обртаја мотора напон генератора се повећава и спојница се укључује равномјерно.

Приликом успостављања магнетског тока између замајца и котве, феромагнетични

прасак испуњава проштор зрачног зазора између погонског и горењог елемента.

После искључивања спојнице феромагнетични прасак може остати дјелимично

намагнетисан и као посљедица тога, спојница мозе преносити обртни момент иако је

искључена. Да би се ова појава избјегла, кроз намотаје електромагнета пушта се

супротан ток струје, након чега се прасак размагнетише. На овај начин се врши преко

специјалних релеја и промјена степени преноса. Релеји су у вези са ручицом мјењача.

Електромагнетне спојнице нашле су примјену углавном на малолитразним путничким

аутомобилима.

11

Слика. 9 Електромагнетне фрикционе спојнице


3. Мјењачи

Обртни момент мотора се преко трансмисије (мјењача и главног преноса)

преноси на погонске точкове и у зависности од полупречника точка на њему се

остварује вучна сила која покреће возило. Да би се добиле вучне силе на погонским

точковима такве да би у току вожње могле савладати отпоре кретања који се мијењају

у широком дијапазону, потребно је остварити већи број увећања обртног момента који

даје мотор. Ове промјене обртног момента остварују се у мјењачу (број промјена

зависи од броја степена преноса у мјењачу).

Осим горе наведене главне функције мјењача, њиме се остварује могућност кретања

возила малим брзинама а при стабилним бројевима обртаја мотора, кретање возила

уназад и раздвајање мотора од погонског моста (мјењач у неутралном положају а

спојница укључена), што је неопходно када возило штоји у мјесту а мотор ради.

Према начину промјене преносног односа мјењачи за возила могу се подијелити

на двије главне групе: на мјењаче са ступњеваним преносом и мјењаче са

континуираним преносом.

Степенасти мјењачи који дају коначан број степени преноса изводе се: са клизним зупчаницима, са стално узубљеним зупчаницима и са планетамим преносом.

Без обзира на конструкцију, мјењачи морају испунити следеће захтјеве:

a) омогућити постизање најбољих вучних карактеристика и карактеристика потрошње горива возила, при задатој карактеристици мотора,

b) лагано командовање, в) бешуман рад при укључивању било ког степена преноса.

Први од горе набројаних захтјева испуњава се правилним избором броја

степени преноса и односа међу преносним односима на различитим степенима

преноса. Повећање броја степени преноса даје могућност да мотор ради на режимима

који су најближи оптималним у односу на обртни момент и карактеристику потрошње

горива. Велики број степени преноса условљава, међутим, компликованију

конструкцију мјењача, повећање габарита и тежине. Осим тога, повећањем броја

степени преноса, код већине мјењача се повећава вријеме у коме долази до прекида

12


преноса обртног момента на погонске точкове (приликом укључивања појединих

степени преноса), што може,не ријетко,довести до погоршања вучних карактеристика,

умјешто очекиваног побољшања.

Цијена ових мјењача је знатно већа у односу на мјењаче са мањим бројем

степени преноса.

Други од захтјева у највећем степену се остварује примјеном мјењача са стално

узубљеним зупчаницима гдје се укључивање одређеног пара зупчаника изводи

спојницама са синхронима. Планетарни и хидраулични мјењачи обично имају

полуаутоматско или аутоматско управљање.

Захтјев бешумности рада зависи, у знатној мјери, од типа примијењених зупчаника.

3.1 Степенасти мјењачи

Основни елементи који врше редукцију броја обртаја код степенастих мјењача су

парови зупчаника. Два спрегнута зупчаника чине једноструки зупчасти преносник.

Преносни однос једног зупчаштог пара је дефинисан величинама пречника или бројем

зуба оба зупчаника у захвату. Из преносног односа слиједи однос улазног и излазног

броја обртаја зупчаника, однос улазног и излазног обртног момента.

3.2 Степенасти мјењачи са клизним зупчаницима

Степенасти мјењачи са клизним зупчаницима су такви мјењачи код којих се

прекопчавање степени преноса врши аксијалним помјерањем зупчаника и узупчавањем

клизног зупчаника у спрег са зупчаником помоћног вратила.

Мјењач са клизним зупчаницима шематски приказан на слици.10 саштоји се из

кућишта (9), спојничког вратила (1) на чијем се нажљебљеном дијелу (2) поставља

ламела спојнице, главног вратила (6) са клизним зупчаницима, помоћног вратила (10)

са чвршто везаним зупчаницима, осовинице (8), зупчаника за ход у назад (7) и

поклопца мјењача (5) у коме се налази механизам за командовање (за избор степени

13

- спојничко вратило,- жљебови,- зупчаник сталног захвата,- зупчасти вијенац,- поклопац са механизмом за избор степени преноса,- главно вратило,- зупчаник за ход уназад,- осовиница,- кућисте,- помоћно вратило,-аксијалнопомјерљиви зупчаници,- зупчаници чврсто везани за помоцно вратило


преноса).

На спојничком вратилу налази се зупчаник (3) и зупчасти вјенац (4). Зупчаник (3) је

у сталном захвату са зупчаником (12) који се налази на помоћном вратилу, те се на тај

начин врши прва редукција број а обртаја (зупчаници сталног захвата). Преносни

однос овог пара зупчаника је већи од један. Зупчасти вјенац (4) има идентичан дио на

главном вратилу уз зупчаник који је најближи зупчанику (3), како би остварио

директан степен преноса (преносни однос 1:1), односно да би се главно вратило

обртало истим бројем обртаја као спојничко када се оствари чврста веза између

спојничког и главног вратила.

Слика. 10 Шематски приказ мјењача са клизним зупчаницима

14


Овакви мјењачи употребљавали су се раније, а данас су углавном избачени из

употребе, због веома тешког руковања приликом избора степени преноса. Бешумно

спрезање зупчаника могуће је само када се ободне брзине оба зупчаника изједначе.

Међутим, да би се то постигло, потребно је велико искуство возача, те се ово сматра

једним од главних недостатака ових мјењача. Пошто се овдје укључивање у спрег

зупчаника изводи аксијалним помјерањем једнога од њих, то зупчаници морају бити

изведени са равним (чеоним) зупцима, што се, опет, веома лоше одразава на шумност

при раду.

3.3 Степенасти мјењачи са стално узубљеним зупчаницима

Карактеристика ове врсте мјењача је да су зупчаници на главном вратилу

слободно окретни око њега али су у сталном захвату са зупчаницима на помоћном

вратилу. Укључивање појединих степени преноса код овакве конструкције мјењача

остварује се помоћу спојница које су жљебном везом везани за главно вратило.

Приликом помицања спојнице по жљебовима главног вратила ка зупчанику који је

слободно окретан и који на себи има одговарајући дио који улази у захват са помичном

спојницом остварује се чврста веза зупчаника који је слободно окретан и главног

вратила те се на тај начин врши пренос обртног момента. Добра страна ових мјењача је

та да се код њих могу примјенити зупчаници са косим и спиралним зубима који су у

односу на зупчанике са правим зубима далеко тиши у раду, а осим тога нема ударних

оптерећења на зубе зупчаника приликом укопчавања степени преноса.

Постепено повећавање броја обртаја мотора модерних конструкција и велика

густина саобраћаја, нарочито у градовима, захтјева прилагођавање агрегата

трансмисије, посебно што се тиче преношење већих обртних момената и лакоће

укопчавања зупчаника у спрег.

Први прелаз од мјењача са клизним зупчаницима ка мјењачу са стално

узубљеним зупчаницима је мјењач са канџастим спојницама за спрезање зупчаника,

који се задржао све до данас, нарочито на неким теским теретним возилима.

15

- командна полуга,- осовинице виљуше,- канџе на зупчанику,- виљушка за прекопчавање,- канџасти наглавак,- нажљебљена главчина кандзасте спојнице,- погонски зупчаник,- слободно окретни зупчаник на главном вратилу,- зупчаници на помоћном вратилу


Принцип спрезања зупчаника канџаштом спојницом приказан је на слид 11.

Спојница се саштоји од наглавка (5) који са обје стране има канџе. Када је канџасти

наглавак у неутралном положају зупчаник (8) на главном вратилу се окреће слободно и

пренос обртног момента се не врши. Када се канџасти наглавак (5) који је жљебовима

спојен за главно вратило аксијално помјери и доведе у спрег са канџама на зупцанику

(8), тада зупцаник (9), има преко спој нице, цврсту везу са главним вратилом и на тај

нацин се врси пренос обртног момента (спојницко - помоцно - главно вратило):

Укљуцивањем канџаштог наглавка (5), са канџама (6) зупчаника (7) на спојничком

вратилу, остварује се пренос обртног момента директно са спојничког на главно

вратило. Недостатак мјењача са клизним зупцаницима, тј. потреба за изједначењем

ободних брзина зупчаника који треба да се узупче, само је дјелимично отклоњен код

мјењача са канџаштом спојницом, међутим, и код ових мјењача је поменути недостатак

присутан, али је ублажен, пошто дијелови канџасте спојнице који долазе у захват имају

исте пречнике.

Принцип рада канџасте спојнице сликовито је приказан на слид 12 гдје

затамњени дио представља кандзасту спојницу са вратилом.

16

Слика. 11 Принцип рада канџасте спојнице


Даље усавршавање конструкције мјењача са стално узубљеним зупчаницима је

мјењач код кога се спрезање парова зупчаника изводи помоћу синхронизатора,

синхроне спојнице или синхрона (најчешће употребљаван назив).

Конструкцијом синхрона који је комбинација конусне и зупчасте спојнице, остварила

се могућност изједначавања ободних брзина дијелова који долазе у спрег, без утицаја

возача. Изједначавање ободних брзина зупчасте спојнице са озубљеним дијелом који

се налази на зупчанику врши конусна спојница, те се на тај начин остварује безудамо

спрезање парова зупчаника и самим тим повећава се вијек трајања зупчаника. Значи да

сваком зупчанику главног вратила који се спреже помоћу синхрона мора поштојати

назубљени вјенац у који ће се узубити зупчаста спојница синхрона и конусна

површина са којом ће доћи у додир конусна површина на синхрону. На слици 13

приказана је конструкција синхрона двостраног дејства (опслужује два степена преноса

- један од њих је директни кад синхрон иде у лијево).

17

Веза је јос прекинута: једно вратило се окреће, друго стоји.

Зупци канџастих спојница се приближавају и у наредном тренутку се захвате међусобно

Вратила су канџастом спојницом чврсто захваћена: окрећу се заједно.

Помицањем ручице мјењача зучцана спојница Помицањем зупчане спојнице у супротном смјерудолази у захват с десним зупчаником: укључен укључује се највиши,изравни степен.је 3 степен.

Слика. 12 Принцип рада канџасте спојнице


Слика 13 Конструкција синхрона двостраног дејства

18


Синхрон ради на следећи начин. помоћу полуге за избор степени преноса и

виљушке која је вазана за вањски утор на зупчаштој спојници, зупчаста спојница и

главчина синхрона крећу се уздуж осе главног вратила, и доводе унутрашњи конус

главцине синхрона у контакт са конусном површином на зупчанику кога желимо

спрегнути. Међу конусним површинама јавља се трење услед чега долази до

изједнацавања броја обртаја зупчаника, главцине синхрона и зупцасте спојнице. Усљед

даљњег кретања полуге за избор степени преноса, услед немогућности даљњег кретања

главчине синхрона долази до савладавања опруге осигурача и зупчаста спојница се

узупчава са зупчастим вјенцем зупчаника услед истих ободних брзина (исти

преччници зупчасте спојнице и озубљеног вјенца зупчаника).

Ако се овим синхроном рукује пажљиво он потпуно врши своју функцију

(безударно укључивање степени преноса), међутим, возач може насилно узупдти

(савладати осигурач) зупчасту спојницу и зупчасти вјенац на зупчанику па како још

поштоји разлика у броју обртаја зупчасте спојнице и вјенца долази до чеоног стругања

и удара при остварењу медусобног захвата.

Конструктивна шема уредаја за синхронизацију показана је на слид 14.

Слика. 14 Конструктивна шема синхрона

19

1 - главчина синхрона, 2 - зупчаста спојница, 3 - канџасти вјенац,4 - конусне површине, 5 - куглица осигурача, 6 - опруга осигурача,7, 8 - слободно обртни зупчаници, 9 - вратило, 10, 11 - зупчаници


3.4 Планетарни мјењачи

Уз класичне мјењаче са зупчаницима, данас се чешто примјењују мјењачи са

планетарним преносом или епициклипни мјењачи, обично у комбинацији са

хидродинамичком спојницом или хидродинамичким трансформатором (хидро-

динамичким мјењачем). Планетарни мјењачи се обично изводе са двије до четири

брзине. Предности ових мјењача над класичним су: мирији рад и већа издржљивост,

због већег броја зуба у захвату, што је омогућено зупчаником унутарњег захвата,

лагано укључивање и искључивање степени преноса које је омогућено једноставним

кочењем једног од елемената планетамог система. Недостаци епициклипних мјењача

су сложена и скупа израда. Серна основног планетамог преносника приказана је на

слици 15.

20

2

1 - сунчани зупчаник, 2 - зупчасти вјенац са унутрашњим озубљењем, 3 - сателити, 4 - носач сателита

Слика. 15 Планетарни преносник


3.5 Континуирани мјењачки преносници

Континуирани преносници омогућавају непрекидну измјену вриједности

преносног односа трансмисије и непрекидну предају обртног момента на погонске

точкове у форми која одговара идеалној вучној карактеристици. Промјена обртног

момента остварује се у зависности од отпора пута, аутоматски или путем дејства

специјалних механизама за регулацију на преносник. Према томе, континуирани

преносници служе за:

a) континуирану промјену преносних односа, често и аутоматску промјену

преносног односа,

b) измјену преносних односа по закону који омогућава најбоље вуцне и динамичке

карактеристике при датој карактеристици мотора,

c) остваривању високог степена корисног дејства у широком дијапазону промјене

експлоатационих режима.

Употребом континуираних преносника добије се веома равномјерно кретање

возила, пошто се обртни момент непрекидно доводи на погонске точкове, а са друге

стране смањује се могућност преоптерећења појединих дијелова трансмисије, што

директно утиче на њихов вијек трајања. Ако се континуирани преносници упореде са

степенастим, може се закључити да су континуирани преносници сложенији по

конструкцији и имају нижи коефицијент корисног дејства.

Континуирани преносници могу замијенити само спојницу и мјењач обицне

механицке трансмисије или творити комплетну трансмисију. У првом слуцају

континуирани преносник се назива континуирани мјењач, а у другом континуирана

трансмисија.

21


Употреба оваквих мјењача је знатно рјеђа у односу на ступњеване мјењаче ција

је конструкција много једноставнија а самим тим и израда јефтинија.

По конструкцији континуирани преносници могу се подијелити на:

Механичке континуиране преноснике, хидрауличне преноснике и електричне

преноснике.

Слика. 16 Механички континуирани мјењач

22


4. Зглобни (кардански) преносници

Зглобни преносници служе за пренос обртног момента између агрегата чије су осе

постављене под неким углом једна у односу на другу, с тим да се тај угао у току

експлоатације возила може стално мијењати. Осим за пренос обртног момента водећем

мосту, кардански преносник се такође, примјењује при преносу обртног момента за

погон помоћних агрегата возила (уредај за самоистовар, чекрк итд.). Кардански

преносници морају испунити слиједеће захтјеве:

a) да немају попречних осцилација и бацања вратила у свим могућим

дијапазонима бројева обртаја,

b) да омогућавају равномјемост обртања вратила,

в) да имају висок степен корисног дејства и при великим вриједностима угла међу

вратилима.

Ако кардански преносници вежу агрегате возила смјештене на раму, угао

вратила обично не прелази 2-3° и зависи од степена тачности постављања агрегата и

деформације рама. Ако су једно или оба вратила смјештени тако да се покрећу заједно

са мостовима тај угао код возила може бити 15-20°, а код специјалних возила до 30° и

више степени. Нарочито велик угао међу вратилима која вежу кардански преносници

је код полуосовина приликом погона на предњи мост, и он може достици вриједност

30-40° при максималном углу окретања точкова приликом уласка возила у оштру

кривину.

На слици 17 шематски је приказан положај карданског вратила приликом преноса

обртног момента од мјењача (1) на погонски мост (3). Пошто је погонски мост

еластично везан за рам (5) преко гибња (4) то у току кретања возила долази до

помјерања погонског моста по кружном луку па карданско вратило мора имати

могућност компензације промјенљиве дужине.

23


1 - мјењач, 2 - кардански преносник, 3 - водећи мост, 4 - гибањ, 5 - рам

Слика. 17 Шема карданског преносника

Карданска вратила праве се од танкостјених ћеличних цијеви као што се види на

слици 18. Да би се омогућило прилагођавање карданског вратила промјенљивој

дужини која се јавља у току експлоатације, вратило се изводи из два дијела, која су

међусобно аксијално помјерљива дуж жљебова.

Слика. 18 Карданско вратило са карданским зглобовима

24

Преносни системи Мирослава Кузмановић IV-cКарданско вратило, као цјелина мора бити избалансирано, како стати;ки тако и

динами;ки, да би се избјегла вибрација вратила у погону и остварио миран и бешуман

ход вратила.

Степен корисног дејства карданских преносника креће се од 0,95 до 0,99.

Основна подјела карданских преносника може се извршити према начину рада,

односно преношења обртног момента на вратилу са промјенљивим угловима. У том

смислу све зглобне спојнице се могу подијелити на еластичне које пренос обртног

момента остварују захваљујући еластичним деформацијама материјала који се користи

за њихову градњу и зглобне, које овај задатак обезбјеђују посредством посебних

зглобних механизама.

Осим ове подјеле, врло битну класификацију зглобних спојница могуће је учинити

и у односу на кинематику преносења обртног момента, односно равномјерност броја

обртаја карданског вратила.

Зглобне спојнице (кардански зглобови) могу се подијелити на:

- Зглобове неједнаке угаоне брзине (асинхроне). Зглобови неједнаке угаоне брзине

приликом промјене угла међу вратилима карактеришу се периодичном

неравномјерношћу угаоних брзина водећег и вођеног вратила. Зглобови неједнаке

угаоне брзине могу се изводити и као еластични и као зглобни.

- Зглобове једнаке угаоне брзине (синхроне) који се карактеришу једнаким угаоним

брзинама водећег и вођеног вратила при било каквој промјени угла. Карданска

вратила са синхроним зглобовима примјењују се код погона точкова на предњем

мосту (предњи погон). Зглобови једнаких угаоних брзина изводе се као самирни.

25


4.1 Зглобови неједнаких угаоних брзина (асихрони зглобови)

Услед неједнаких угаоних брзина водећег и вођеног вратила долази до додатних

напрезања која се преносе на главни пренос у водећем мосту и доприносе његовом

бржем хабању.

Шема крстастог зглоба дата је на слид 20 а) и б) гдје је дато њихање крста кардана, тзв.

“отвореног кардана” различите угаоне брзине.

На слици 20 а) приказан је положај зглоба који преноси обртни момент под углом а.

Тачка П на вертикалној виљушки описује круг полупречника р у вертикалној равни и

везана је за вратило 1. Одговарајућа тачка на хоризонталној виљусци везана за вођено

вратило такође описује круг али у равни нагнутој под углом а у односу на вертикалну

раван.

Слика. 20 а) и б) Шема крсташтог зглоба у два карактеристична положаја

26

а)

б)


4.2 Зглобови једнаких угаоних брзина (синхрони зглобови)

Ако се споје два зглоба неједнаких угаоних брзина, тако да између њих буде

угао који остварује погонско и гоњено вратило, онда ће они преносити равномјерно

угаоне брзине са једног на друго вратило. Овакви склопови чешто се зову и

хомокинетички зглобови. Најчешће се налазе на вратилима погонских и управљачких

точкова возила јер осигуравају континуиран пренос обртног момента при било ком

углу закретања. На слици. 21 приказано је неколико различитих конструкција

хомокинетичких зглобова.

Слика. 21 Хомокинетички зглобови

27

1 , 5 - вилице на вратилу погонског котача; 2, 3 - посебно обликовани умеци; 4 - плоча хомокинетског зглоба; 6,7 - осовиниће хомокинетског зглоба;

8 - кугле; 9 - облога зглоба; 10 - чеп.


5. Погонски (водећи) мост

Погонски мост служи за пренос обртног момента од мјењача или преко

карданског вратила (зависно од конструкције) на погонске точкове. Осим тога,

погонски мост мора примити вертикалне, уздужне и попречне силе које се јављају

између коловоза и рама или каросерије возила. Погонски мост може бити предњи

(осим погона има и функцију моста са којим се управља) или задњи па се у зависности

од тога конструисе и начин преноса обртног момента на погонске точкове.

Погонски мост мора испунити слиједеће захтјеве:

a) да обезбиједи транслаторно кретање возила и потребну максималну брзину

возила у највећем степену преноса,

b) да врши промјену параметара снаге у непромијењеном (сталном) односу,

c) да промијени раван обртања вратила (изузев у случају возила са мотором

постављеним попречно у односу на уздужну осу возила),

d) да преноси обртни момент на лијеви и десни точак при њиховим различитим

угаоним брзинама,

e) да преко свог кућишта (уколико га има) омогући пренос сила (активних и

рекативних) између рама или каросерије возила и погонских точкова (преко

система за овјешење),

f) да има што мању тежину,

g) да има што мање димензије, ради постизања одговарајућег клиренса (растојања

најниже тачке возила од коловоза).

У погонском мосту смјештени су механизми трансмисије који служе за пренос обртног

момента на погонске точкове, и то:

главни пренос, диференцијал и полувратила.

Погонски мост обично представља греду која у себи садржи: главни пренос,

диференцијал и полувратила. Код зависног овјешења точкова, водећи мост је крута

греда која повезује точкове.

28

Слика 22 Начини вјешења погонског моста


У том случају главни пренос и диференцијал обично се постављају у кућиште

погонског моста. Рјеђе се главни пренос и диференцијал постављају на рам (или

каросерију) возила, док крута греда веже точкове (полузависно вјешање).

При независном вјешању точкова са клатећим полувратилима, кућиште

погонског моста се прави раздвојено. Ако је независно овјешење изведено системом

полуга, водећи мост тада практично није самосталан агрегат.

У зависности од концепције градње, на моторном возилу може бити један или

више погонских мостова а могу бити смјештени на задњем или и на задњем и на

предњем дијелу возила.

29


6. Главни пренос

Задатак главног преноса је да преноси снагу од излазног вратила мјењача,

односно зглобног преносника до диференцијалног преносника уз повећање обртног

момента и смањење угаоне брзине и промјну равни обртања (најчешће за 90°).

Конструкција главног преносника треба да задовољи слиједеће посебне услове:

a) да обезбиједи неопходан (пројектовани) преносни однос у водећем мосту са

најмањим могућим габаритом како би се остварио максималан клиренс,

b) миран рад (мала бука),

c) да обезбиједи што већу вриједност степена корисног дејства.

Постоје различите врсте главних преносника. У односу на конструкцију могу се

подијелити на:

- Зупчасти главни пренос се састоји најчешће од пара конусних зупчаника (конусни и

тањирасти) или од пара цилиндрицних зупчаника који се примјењују на возилима код

којих се не захтијева промјена равни обртања, а то значи у случају када је мотор

постављен попријеко у односу на уздужну осу возила при чему се и мотор и погонски

мост налазе на истом дијелу возила (предњем или задњем).

- Конусносно-тањирасти зупчасти парови раде се са спиралним зубима и хипоидним зубима. Код спиралних зуба осе зупчаника се сјеку у једној тачци, а код хипоидних се мимоилазе.

Главни пренос у односу на број редукција може бити једностепени (или

двостепени (дупла редукција). Код главног преноса са дуплом редукцијом обртни

момент од карданског вратила преноси се преко пара конусних зупчаника и пара

цилиндричних зупчаника или планетарног преноса у самом точку. Дупла редукција,

назива се централна. Осим оваквог начина изводења, дупла редукција мозе бити

изведена као раздвојена, Први дио главног преноса обично се налази у средини водећег

моста, док се други дио главног преноса може се налазити или на полуосовини или у

самом точку Ако се други дио редукције изводи у точку обично се тада примјењује

планетани систем зупчаника.

30


7. Диференцијал

Диференцијал (диференцијални преносник) у погонском мосту служи за

преношење обртног момента на лијеви и десни погонски точак при њиховим

међусобно различитим угаоним брзинама. До ове разлике долази при кретању возила у

кривини, затим при кретању по неравном путу и у случају разлицитих полупречника

точкова (неједнак притисак у пнеуматицима). До ове разлике долази услед тога што

точкови у истом временском периоду морају да имају различите обимне брзине (јер

прелазе различите путеве за исто вријеме).

Приликом кретања возила кроз кривину, точак који прелази мањи пут пружа

већи отпор окретању, јер га кочи подлога. У том случају зупчаник те полуосовине се

кочи, те се преко кућишта и сателита повећава број обртаја полуосовине точка који

прелази дужи пут. Колико се смањи број обртаја једног точка, толико се повећа број

обртаја другог. При кретању возила у правцу, сателити се не обрћу око своје осе него

тада играју улогу клинова међу бочним зупчаницима полуосовина. Приликом кочења

једног од бочних зупчаника полуосовине услед повећаног отпора котрљања, сателити

почињу да се окрећу око своје осовине, те на тај начин повећавају број обртаја друге

полуосовине.

Ова осовина диференцијала у неким случајевима отежава кретање возила на

клизавом путу. Приликом пропадања једног погонског точка у блато или пијесак, тај

точак има веома мали отпор котрљања насупрот точку који се налази на чврштој

подлози. У том случају точак који се налази на цврстој подлози престаје да се обрће,

док точак који је на дијелу подлоге која пружа мали отпор, преко диференцијала

добива пун број обртаја и возило остаје непокретно.

Изглед диференцијала са главним преносом преко конусно-тањирастог зупчастог пара

дат је на слици 23 и слици 24, а на слици 25дата је позиција диференцијала у склопу

погонског моста.

31

1 - тањирасти зупчаник;2 - кућиште диференцијала;3 - тркач; 4 бочни зупчаник диференцијала

(или полуосовине);5 - полуосовина;6 - осовиница тркача.

Слика. 24 Фотографија главног преноса са диференцијалом


Слика 23 Главни пренос са диференцијалом

Слика 25

Задњи

погонски мост

Закључакy слика

32

1- облога задњег моста (кућиште);2 - “полуосовина” (полувратило);3 - бочни зупчаник диференцијала;4 - тркач;5 - носач диференцијала или кућиште; 6 - тањирасти зупчаник;7 - корпа (кућисте) диференцијала;8 - конусни зупчаник;9 - главни погон са диференцијалом,

комплет.


Преносни механизам или трансмисија служи за то да пренесе обртни

момент са радилице мотора на погонеске точкове. Поред тога улога му је да

омогући раздвајање мотора од погонских точкова када је неопходно, затим

трансформирати обртни момент, раздјељивати га на погонске точкове идр.

У систем преносног механизма спадају:

- СПОЈНИЦА,

- МЈЕЊАЧ СТЕПЕНА ПРИЈЕНОСА,

- КАРАНСКИ ПРИЈЕНОС

- ГЛАВНИ ПРИЈЕНОС И

- ДИФЕРЕНЦИЈАЛ

Да би се постигло постепено и полагано кретање возила, неопходно је при

покретању мотора да он не буде одмах оптерећен покретањем возила. То је и

први задатак спојнице која треба да одвоји мотор (односно споји) од осталог

преносног механизма и погонски точкова да би се возило постепено покренуло

из стања мировања. Спојница одвајајући мјењач од мотора омогућава и

промјену степена пријеноса мјењача који се врши у вожњи и уз што мирније

укључивање и искључивање зубчаника. Спојнаца је једина еластична веза у

склопу преноса снаге и обртног момента па има задатак да мотор и цијели

преносни механизам штити од удара и преоптерећења.

Спојнице се међусобно разликују по принципу рада, по конструкцији, начину и

могућности искључивања и укључивања, затим по димензијама и слично.

33


Литература

- Јосип Ћ. Ленаси, Томислав А. Ристановић - Мотори и моторна возила

- www.vrelegume.rs/test/ sistem -upravljanja/

- https://www.scribd.com/.../8-PRENOSNI- MEHANIZAM -MOTORA

- www.prometna-zona.com/prijenos-snage

- https://tabudic.wordpress.com/2009/06/10/spojnice-i-mjenjaci

34

https://tabudic.wordpress.com/2009/06/10/spojnice-i-mjenjaci

http://www.prometna-zona.com/prijenos-snage

https://www.scribd.com/.../8-PRENOSNI-MEHANIZAM-MOTORA

http://www.vrelegume.rs/test/sistem-upravljanja/

maturski - prenosni sistemi motornih vozila

Documents