predavanje 4a - sistemi prenosa snage

7/26/2019 Predavanje 4a - Sistemi Prenosa Snage

1/37

19 SISTEMI PRENOSA SNAGE I TRANSFORMACIJE OBRTNOG

MOMENTA (TRANSMISIJA)

Sistemi prenosa snage i transformacije obrtnog momenta kod motornih vozila imaju osnovni zadatak daprenesu snagu pogonskog agregata do pogonskih tokova ili lananika gusjenice, uz odgovarajuutransformaciju obrtnog momenta. Cilj je da sistem prenosa snage u svim uslovima rada vozila obezbijedi

potpuno iskoritenje snage motora.Osnovni elementi transmisije su:

- spojnica (kvailo),- mjenja,- kardansko vratilo,- vodei most sa diferencijalom i poluosovinom.

Koncepcijski raspored elemenata (podsistema) transmisije je razliit kod razliitih vozila i zavisi uosnovi od:

- poloaja motora u odnosu na pogonske tokove i- broja pogonskih osovina.

Na slici 305 dat je raspored elemenata transmisije za vozilo sa motorom naprijed i pogonskim to kovimapozadi. Ovo je jedna od kombinacija koja se koristi kod putnikih vozila.

Sl. 305 Transmisija vozila sa motorom naprijed i pogonom pozadi

Sloenija transmisija je kod vozila koji imaju vei broj pogonskih osovina. Primjer takve jednetransmisije dat je na slici 306 gdje vozilo ima tri pogonske osovine.

1 motor; 2 spojka; 3 mjenja; 4, 10, 12, 17 kardansko vratilo; 5, 8, 16 glavni prijenosnik;

6, 13, 15 diferencijal; 7, 9, 14 pogonsko vratilo kota; 11 razvodnik pogona

Sl. 306 ema transmisije sa tri pogonske osovine


2/37

U nastavku e biti objanjeni principi rada i glavne karakteristike osnovnih elemenata (podsklopova)transmisije.

19.1 Spojnica

Spojnica je mehanizam koji slui za spajanje dva mainska elementa ili agregata. Osim glavne uloge da

prenose obrtni moment od motora ka transmisiji, spojnica kod motornih vozila izvrava i niz drugihvanih zadataka kao to su odvajanje motora od transmisije i ponovno spajanje, omoguavanjeravnomjernog polaska vozila s mjesta, ubrzavanje vozila i omoguavanje promjene stepeni prenosa zavrijeme kretanja vozila uz minimalne udare zuba sparenih zupanika. Karakter pojava koje se javljajukao posljedica promjene stepena prenosa pokazuje da se udarno optereenje na zube zupanika umjenjau moe smanjiti 30 do 50 puta, ako se izmeu motora i mjenjaa postavi frikciona spojnica.Pomou spojnice sa ostvaruje ravnomjerno pokretanje vozila s mjesta. Minimalnom stabilnom brojuobrtaja motora nminodgovara minimalni stabilni broj obrtaja pogonski tokovi nTmin.

T

Ti

nn minmin = (291)

gdje je iT ukupni prenosni odnos transmisije (prenosni odnos u mjenjau i u glavnom prenosu).Ravnomjerno ubrzavanje vozila od nT = 0 do nTmin ostvaruje se na raun klizanja spojnice u tomintervalu.

U sluaju brzog poveanja otpora kretanja, ili pri intenzivnom koenju (pri ukljuenoj spojnici) dijelovitransmisije su optereeni inercionim momentom koji moe biti nekoliko puta vei od maksimalnogobrtnog momenta motora. Ovakav inercioni moment se moe pojaviti, npr. u momentu blokiranjatokova pri koenju bez iskljuivanja spojnice. Pri tome se dijelovi motora (zamajac sa momentominercije Jm) obru ugaonom brzinom , a usljed koenja su prinueni da se zaustave za veoma kratko

vrijeme t, odnosno pri vrlo velikom usporenju d/dt. U tom sluaju inercioni moment Mjiznosi:

dt

dJM mJ

= (292)

Kao to je i ranije naglaeno inercioni moment moe i nekoliko puta biti vei od maksimalnog obrtnogmomenta matora, te se spojnica konstruie tako da se ovo preoptereenje eliminie na raun klizanjaelemenata spojnice. Poveani inercioni momenti javljaju se i prilikom kretanja vozila s mjesta, iliprilikom izbora stepena prenosa u mjenau, ako vozanaglo ukljuuje spojnicu.Dobro konstruisana spojnica mora imati slijedee osobine:

- da potpuno iskljui, odnosno odvoji motor od transmisije, da bi se prilikom ukljuenja spojnicemogao predati najpovoljniji obrtni moment na vodee tokove;

- da omogui ravnomjerno ukljuivanje, kako bi moment trenja mogao postepeno da se poveava;- da omogui brz odvod toplote, koja se javlja na povrinama trenja prilikom proklizavanja, kako u

vrijeme ukljuivanja kvaila, tako i prilikom preoptereenja;- da gonjeni dijelovi spojnice imaju to manji moment inercije;- da omogui automatizaciju procesa ukljuivanja i iskljuivanja.

Prema nainu prenosa obrtnog momenta spojnice se mogu podijeliti na:

-

frikcione (sa mehanikim trenjem),- hidrauline,

- elektromagnetne i


3/37

- kombinovane.

Prema nainu komandovanja ukljuivanjem, odnosno iskljuivanjem spojnice postoji slijedea podjela:

- komandovanje od strane vozaa (koritenjem energije miia ili pomou servo ureaja koji radekoritenjem sabijenog zraka, potpritiska i elektromagnetne energije),

- automatsko komandovanje koje moe biti u zavisnosti od poloaja pedale akceleratora, uzavisnosti od broja obrtaja i optereenja motora i u zavisnosti od pomjeranja poluge za promjenustepeni prenosa.

19.1.1 Frikcione spojnice

Spojnice koje za prenos obrtnog momenta koriste mehaniko trenje, najvie su u upotrebi na motornimvozilima. Do dvadesetih godina ovog vijeka su u upotrebi bile konusne spojnice. S pojavom motoraveih snaga i brojeva obrtaja, ovaj tip spojnica morao je biti izbaen, zbog ozbiljnog nedostatka koji sesastojao u naglom (udarnom) ukljuivanju koje je izazvala sila paralelna konusnim povrinama a iji je

smjer bio ka pogonskom dijelu spojnice.

U dananje vrijeme, na vozilima sa stepenastim zupastim mjenjaem primjenjuju se lamelaste spojnice,i to uglavnom sa jednom lamelom (diskom). Rad lamelaste spojnice zasnovan je na koritenju sila trenjakoje se javljaju meu taruim povrinama. Povrine koje vre prenos obrtnog momenta dijele se napogonske i gonjene. Pogonski dijelovi spojnice su vezani za zamajac motora i obru se zajedno s njim.Gonjeni dijelovi spojnice vezani su za spojniko vratilo mjenjaa. Ako se pogonski dijelovi spojnicespoje sa gonjenim dijelovima, tada se ostvario prenos obrtnog momenta od motora ka mjenjau, tj. naspojnino vratilo mjenjaa. Ravnomjernost ukljuivanja postie se proklizavanjem povrina pogonskih igonjenih dijelova spojnice, kada se postepeno pribliavaju jedni drugima.Trenje meu povrinama pogonskih i gonjenih elemenata spojnice mora biti takvo da omoguava prenosobrtnog momenta, to uslovljava veliinu frikcionih povrina i koeficijent trenja, te prema tome iodgovarajui frikcioni materijal.

Zamajac motora je sa svoje unutranje strane glatko obraen i slui kao povrina za nalijeganje sredinjeploe sa oblogama (lamele). Osim toga zamajac slui kao kuite spojnice. Lamela je prenosni elementspojnice i ona svojom glavinom tvori pominu spojnicu sa ljebovima spojnikog vratila. Spojnikovratilo je sa jedne strane oslonjeno u leitu koje se nalazi u kuitu mjenjaa, a sa druge strane u leitukliznom ili kuglinom, koje se nalazi u zamajcu. Iza lamele se nalazi potisna ploa koja je potiskivanaoprugama, koje su oslonjene sa jedne strane na potisnu plou a sa druge na kuite kvaila.Pritiskom ovih opruga ostvaruje se pritisak potisne ploe na lamelu, a lamele na zamajac, te se na taj

nain vri prenos obrtnog momenta. U toku vonje postoji stalan pritisak potisne plo

e na lemelu, tj.spojnica je stalno ukljuena.

Mehanizam za iskljuivanje spojnice sastoji se od: pedale spojnice, iskljuivaa sa potisnim leajem i triili etiri dvokrake poluge na kojima se nalaze zavrtnji za podeavanje zazora izmeu tih poluga ipotisnog leaja.

Na slici 307 i slici 308 dat je ematski prikaz rada lamelaste spojnice (kvaila). Na ovim slikama su dateuprotene eme spojnica sa jednom lamelom, kako bi se mogao bolje razumjeti rad spojnice.


4/37

1 papuica kvaila; 2 iskljuna viljuka; 3 potisno leite; 4 abica kvaila (potisna opruga);5 zvono kvaila; 6 potisna ploa; 7 disk kvaila; 8 zamajac

Sl. 307 ematski prikaz ukljuene spojnice

Pritiskom noge na papuicu kvaila (1) preko iskljune viljuke (2) potiskuje se aksijalnopotisno leite (3). Isto dejstvuje na abice kvaila (4) koje imaju ulogu poluge uleiteneu zvono kvaila (5). Kvailo se obino realizuje sa po 3 abice rasporeene po obimu.abica kvaila je svojim drugim krajem povezana sa potisnom ploom (6) koju uprocesu iskljuivanja kvaila povlai, savlaujui silu u potisnim oprugama kvaila, i nataj nain se oslobaaju frikcione povrine od optereenja. Putanjem papuice kvailaaksijalna sila potisnih opruga kvaila potiskuje potisnu plou (6) pa je transmisijaponovno povezana sa pogonskim agregatom.

Sl. 308 ematski prikaz procesa iskljuivanja i ukljuivanja spojnice

Na slici 309 prikazan je aksonometrijski pogled glavnih dijelova uobiajene konstrukcije spojnice za

automobile. Za ovu konstrukciju primijenjene su zavojne opruge kao potisne opruge, dok su abicekvaila (6) (iskljune poluge) posebno izvedene.


5/37

Sl. 309 Glavna spojnica automobila

Lamelaste spojnice su obino takve konstrukcije, da su stalno ukljuene, a iskljuuju se samo onda kadase vri promjena stepena prenosa u mjenjau. Obzirom na to, da se zahtijeva, da zahvat spojnice bude toelastiniji (ravnomjerno ukljuivanje) a lamela je taj element koji treba da ostvari tu elastinost to jelamela u toku razvoja motornog vozila pretrpila znatne promjene u konstrukciji.Jedna od prvih konstrukcija je kruta lamela, kod koje je sredinja ploa (lamela) zakivcima spojena saglavinom lamele u vrstu (krutu) vezu. Jedina elastinost kod ove lamele je u proklizavanju izmeufrikcionih povrina, pri emu se jedan dio energije pretvara u toplotu.esto prekopavanje stepeni prenosa u mjenjau, a naroito u gustom gradskom saobraaju zahtijevapovoljniju konstrukciju lamele.Jedan od naina obezbjeenja ravnomjernog ukljuivanja spojnice je da se lamela u rastereenom stanjuizvede u obliku veoma blagog konusa (sredinja ploa je elastina). Pri ravnomjernom potisku pritisnihopruga potisne ploe, potisna ploa potiska lamelu ka zamajcu, ali ona u prvom momentu ne ulazi uzahvat cijelom povrinom. Daljnjim pritiskom pritisnih opruga potisne ploe dolazi do postepenogispravljanja lamele to znai da ona ulazi u zahvat sa zamajcem i potisnom ploom postepeno (uradijalnom pravcu).Ravnomjernost prilikom ukljuivanja postie se takoer pri primjeni sredinje ploe sa segmentima kojinisu u istoj ravni (sl. 310). Segmenti (1) privruju se zakivcima za glavinu lamele, a na segmente sezakovicama privruju frikcione obloge. Prilikom ukljuivanja spojnice povrina trenja lamele ulazi uzahvat sa zamajcem i potisnom ploom nejednovremeno. Usljed poveanog pritiska potisne ploe

Sl. 310 Lamela sa elastinim elementima

1 kvailo (spojnica),2 prenosna ploa,3 obloga prenosa ploe,4 potisna ploa (napadno

tijelo),5 potisna opruga kvaila,6 abica kvaila,7 zvono mjenjaa (kvaila),8 potisno teite kvaila


6/37

(uslijed dejstva pritisnih opruga potisne ploe) dolazi do ispravljanja (deformacije u aksijalnom pravcu)elastinih segmenata na koje su privrene frikcione obloge to poveava ravnomjernost ukljuivanja.Najee upotrebljavana konstrukcija lamele je elastina lamela sa priguivaem (sl. 311). Ova lamelarazlikuje se od lamele sa elastinim segmentima po tome to se glavina spojnice za sredinju plouspaja preko zavojnih opruga (priguivaa) koje su tangencijalno rasporeene u procjepima kako

Sl. 311 Elastina lamela sa priguivaem

sredinje ploe tako i ploe na kojoj se nalazi glavina. Pri zahvatu lamele u spreg sa zamajcem motorapreko svojih frikcionih obloga obrtni moment se prenosi sa diska, preko orpuga koje se elasti nosuprotstavljaju prenosu obrtnog momenta, na glavini. Zbog ovakog priguenja pri prenosu obrtnogmomenta dobije se veoma mekan (bezudaran) prenos obrtnog momenta na spojnino vratilo.Kod dananjih konstrukcija motora potrebno je prenijeti relativno visok obrtni moment pri visokombroju obrtaja uz uslov da spojnica zadri mali gabarit. Da bi spojnica zadrala male dimenzije i da bi bilau stanju prenijeti velik obrtni moment konstruisana je frikciona spojnica sa dvije lamele. U odnosu na

jednolamelastu spojnicu (sl. 312) spojnica sa dvije lamele (sl. 313) ima jo jednu potisnu plou

Sl. 312 Sklopni crte jednolamelaste frikcione spojnice

1 koljenasto vratilo,2 i 3 zavrtnji koji veu kuite spojnice za

kuite motora,4 zamajac, 5 potisna ploa, 6 opruge,7 aura, 8 zavrtanje, 9 kuite kvaila,10 toplotni izolacioni prsten,11 opruge potisne ploe, 12 poklopac,13 potisni leaj, 14 iskljuiva,15 opruga, 16 voica iskljuivaa,17 viljuka za iskljuivanje,18 dvokrake poluge, 19 navrtka,20 osovinica, 21 elastina podloka,22 brijeg, 23, donji dio kuita kvaila,24 zavrtanj, 25 osovinica,26 igliasti leaj, 27 zavrtanj,28 lamela, 29 mazalica, 30 mazalica,31 zavrtanj, 32 titnik,33 spojnino vratilo mjenjaa,34 leite spojinog vratila u zamajcu


7/37

Sl. 313 Sklopni crte frikcione spojnice sa dvije lamele

i lamelu, te se na taj nain dvostruko poveava povrina trenja. Poveana povrina trenja omoguavaprenos veeg obrtnog momenta. Kako je poveana frikciona povrina, to i pritisak opruga potisne ploemora biti vei, to esto zahtijeva upotrebu servo komandnog ureaja za ukljuivanje i iskljuivanjespojnice, poto sila koju vozaostvaruje pritiskom noge moe biti nedovoljna.

19.1.1.1 Osnovni parametri lamelaste frikcione spojnice

Prilikom normalnog rada vozila moment spojnice (Ms) mora biti vei od maksimalnog obrtnog momenta

motora (Memax). Moment spojnice je onaj momenat koga spojnica moe prenijeti bez klizanja. Rauna sekao:

maxes MM = (293)

gdje je- stepen sigurnosti, uvijek vei od jedinice.

Uvijek se tei da je momenat spojnice (Ms) priblino konstantan, a obzirom na karakter momenta motoraMe = f(n), stepen sigurnosti je takoer funkcija broja obrtaja i ima minimalnu vrijednost primaksimalnom momentu motora (Memax). Slikovit prikaz veliina Ms, Memax i u funkciji broja obrtajadat je na slici 314.

1 zupasti vijenaczamajca,

2 i 3 lamele,4 zamajac,5 srednja potisna ploa,6 potisna ploa,7 opruga potisne ploe,8 kuite potisne ploe,9 toplotni izolacioni prsten,10 opruga pritiskivaa,11 viljuka za iskljuivanje,12 poluga,13 navrtka,14 brijeg,

15 regulaciona ploa,16 zakovica,17 lisnata opruga,18 poklopac,


8/37

Sl. 314 Zavisnost Ms, Meiod broja obrtaja

Sa druge strane momenat spojnice (Ms) moe se odrediti na osnovu analize rada

Sl. 315 ema ukljuene lamelast spojnice

lamele, ije su osnovne dimenzije date na slici 315 Jednostavnom analizom moe se doi do zakljukada je momenat spojnice:

2

rRzFrzFM srs

+== (294)

gdje je:

- koeficijent trenja i kree se za frikcionu oblogu po livenom gvou u vrijednosti= 0,3 0,1

z broj povrina trenjaF sila pritiska frikcionih povrina, rauna se kao:

( )22 rRpF = (295)

gdje je p pritisak izmeu lamela, koji se iskustveno uzima:

p = 1,7 3,5 bar za azbestne lamelep = 15 20 bar za metalokeramike lamele.

3,0 1000

v M [Nm]

2,5

2,0

1,5

1000 2000 3000

250

500

750

Ms

Me

n [min ]-1

v


9/37

19.1.1.2 Mehanizam komandovanja spojnicom

Lako rukovanje kvailom prije svega postie se pravilnim izborom prenosnog odnosa mehanizma zakomandovanje. Sila na pedali kvaila (Fv) prilikom potpunog iskljuenja kvaila ne smije prei 200 Nkod teretnih vozila i autobusa i 150 N kod putnikih vozila. Najvee vrijednosti punog hoda pedale netreba da preu 180 mm kod teretnih vozila i autobusa i 150 mm kod putnikih vozila. Puni hod pedale

sastoji se od slobodnog hoda (do poetka pokretanja dvokrakih poluga koje vre iskljuivanja kvaila) iradnog hoda (kada usljed pomjeranja dvokrakih poluga dolazi do sabijanja pritisnih opruga potisneploe, odnosno iskljuenja kvaila).ema komandovanja kvailom pomou mehanikog sistema data je na slici 316 gdje su date dimenzijeprenosnih krakova poluga i analiza sila na pojedinim mjestima.

Sl. 316 ema frikcione spojnice iskljuene, sa mehanikim mehanizmom komandovanja

Slobodni hod pedale kvaila odre

en je zazorom (sl. 315) izme

u potisnog leaja (2) i kraja dvokrakihpoluga (1). Zazor je neophodan da bi kvailo moglo raditi i pri troenju frikcionih obloga (tada potisna

ploa ide prema lameli a dvokrake poluge prema potisnom leaju). Radni hod pedale kvaila zavisi odpomjeranja potisne ploe, koje se odreuje tako da bi pri potpuno iskljuenom kvailu izmeu svakogpara povrina trenja bio obezbjeen zazor od 0,75 1 mm.Na osnovu ustanovljenog pomjeranja potisne ploe i izabranog zazora odreuje se potrebni prenosniodnos mehanizma za komandovanje u zavisnosti od punog hoda pedale kvaila.ema hidraulinog komandovanja spojnicom prikazano je na slici 317. Analogno hidraulinomkomandovanju sistema za koenje, upotrebljava se da bi se postiglo udobnije komandovanje spojnicom

Sl. 317 ema frikcione spojnice sa hidraulikim komandovanjem


10/37

(manja sila na pedali), a naroito je pogodno kada je pedala smjetena daleko od spojnice (motorsmjeten pozadi).Pritisak tenosti ostvaruje se dejstvom klipa glavnog cilindra (1) (na kome se nalazi irezervoar hidrauline tenosti) i kroz cjevovod (3) pritisak tenosti djeluje na klip radnog cilindra (2)koji preko poluge djeluje na potisni leaj i na taj nain vri iskljuivanje kvaila. Kada se otpusti pedalapotisni leaj se pod dejstvom povratne opruge vraa u prvobitni poloaj. Radi jasnoe djelovanja

frikcione spojnice sa hidraulinim komandovanjem na slici 318 dat je jedan aksonometrijski pogled iste.

Sl. 318 Frikciona spojnica sa hidraulinim komandovanjem

19.1.2 Hidrauline spojnice

Hidraulina spojnica se razlikuje od frikcione po konstrukciji i po nainu dejstva. Ideja prenosa snagepretvaranjem hidroenergije u mehaniku javila se kao posljedica sloenih zahtjeva. Hidrodinamikiprenosnici ostvaruju prenos snage, sa pogonskog na voeno vratilo, naizmjeninim ubrzavanjem iusporavanjem radnog fluida u zatvorenom krugu cirkulacije koga formiraju lopatice radnih kola. Priubrzanom kretanju radnog fluida (ulja) u kanalima pumpnog kola mehanika energija motora, sepretvara u kinetiku energiju ulja. Suprotno se dogaa u meulopatinim kanalima turbinskog kola. Uljese usporava njegova kinetika energija se ponovo pretvara u mehaniku energiju turbinskog kola.Karakteristika hidrodinamikih (hidraulinih) prenosnika su visoke brzine strujanja radnog fluida prirelativno niskim pritiscima.

Sl. 319 Hidraulina spojnica


11/37

Hidraulina spojnica (sl. 319) sastoji se iz kola pumpe (2) koje je ugraeno u kuite spojnice a koje jespojeno sa koljenastim vratilom motora (1) i iz kola turbine (3) koje je vazano za izlazno (gonjeno)vratilo (4). Kolo pumpe i kolo turbine imaju radijalne lopatice, a nalaze se u zajednikom kuitu (5)koje je do odreenog nivoa napunjeno uljem. Gonjeno vratilo je uleiteno u leajevima.U radijalnim lopaticama pumpnog kola, koje je gonjeno motorom, dolazi do ubrzavanja radnog fluida(ulja) od unutranjeg dijela ka spoljnjem dijelu pumpnog kola, uslijed dejstva centrifugalne sile, a zatim

do usporenja radnog fluida u turbinskom kolu. Na taj nain se ostvaruje prenoenje energijehidraulinim putem sa pumpnog kola na turbinsko kolo. Smjer toka fluida obiljeen je strelicama (naslici 320). Poto je kroz kanale pumpe i turbine strujanje tenosti mogue samo ako ima klizanja estica,

Sl. 320 ematski prikaz funkcionisanja hidrauline spojnice

dolazi do odreenog zaostajanja turbinskog u odnosu na pumpno kolo np nT. Sa razlikom brojevaobrtaja np nT, u uskoj vezi je klizanje hidrauline spojnice s. Ukoliko je vee klizanje, hidraulinaspojnica prenosi vei obrtni moment motora Meali istovremeno ima manji stepen korisnog dejstva s.Ne ulazei u detaljnu analizu procesa strujanja fluida u hidraulinoj spojnici, u nastavku e se dati samoosnovni parametri spojnice:

- stepen proklizavanje spojnice (s) definie se kao:

p

T

p

Tp

p

Tp

sn

n

n

nn=

=

= 1

(296)

- prenosni odnos kod hidroprenosnika, za razliku od mehanikih prenosnika, nijekonstantan i rauna se kao:

s

p

Th

n

ni == 1 (297)

- stepen iskoritenja spojnice (s) definie se kao:

pp

TT

p

Ts

nM

nM

P

P

== (298)

a za sluaj kvazistatikog reima rada sa razliitim brojevima okretaja pumpnog i turbinskog kola (MTMP) moe se pisati da je:

sh

p

Ts i

nn === 1 (299)


12/37

19.1.3 Elektromagnetne spojnice

Elektromagnetne spojnice spadaju u grupu spojnica sa automatskim upravljanjem, koje potpunooslobaaju vozaa fizikog napora. Postavljanjem pogodnih mehanizama obino se izbacuje pedalakvaila i zbog toga se takva vozila nazivaju vozila sa dvopedalnim upravljanjem (pedala konice i

pedala akceleratora). Primjer konstrukcije elektromagnetne spojnice prikazana na slici 321.

Sl. 321 Elektromagnetne frikcione spojnice

Elektromagnet dobiva energiju od generatora, a ona zavisi od broja obrtaja motora.Pri praznom hodu motora napon generatora je nedovoljan, te magnetski tok ima malu veliinu i kaoposljedica toga, kvailo se ne ukljuuje. Poveanjem broja obrtaja motora napon generatora se poveavai spojnica se ukljuuje ravnomjerno.Prilikom uspostavljanja magnetskog toka izmeu zamajca i kotve, feromagnetini praak ispunjava

prostor zranog zazora izmeu pogonskog i gornjeg elementa.Poslije iskljuivanja spojnice feromagnetini praak moe ostati djelimino namagnetisan i kaoposljedica toga, spojnica moe prenositi obrtni moment iako je iskljuena. Da bi se ova pojava izbjegla,kroz namotaje elektromagneta puta se suprotan tok struje, nakon ega se praak razmagnetie. Na ovajnain se vri preko specijalnih releja i promjena stepeni prenosa. Releji su u vezi sa ruicom mjenjaa.Elektromagnetne spojnice nale su primjenu uglavnom na malolitranim putnikim automobilima.

19.2 Mjenjai

Analizirajui krivu obrtnog momenta motora vidi se da je ona promjenljiva veliina i da zavisi od snagei broja obrtaja motora, odnosno ugaone brzine, tj.:

e

e

PM = (300)

gdje su: Me efektivni obrtni moment motora, Pe efektivna snaga motora a ugaona brzinakoljenastog vratila.Obrtni moment motora se preko transmisije (mjenjaa i glavnog prenosa) prenosi na pogonske tokove iu zavisnosti od poluprenika toka na njemu se ostvaruje vuna sila (FT) koja pokree vozilo. Da bi sedobile vune sile na pogonskim tokovima takve da bi u toku vonje mogle savladati otpore kretanjakoji se mijenjaju u irokom dijapazonu, potrebno je ostvariti vei broj uveanja obrtnog momenta koji

daje motor. Ove promjene obrtnog momenta ostvaruju se u mjenjau (broj promjena zavisi od brojastepena prenosa u mjenjau).


13/37

Osim gore navedene glavne funkcije mjenjaa, njime se ostvaruje mogunost kretanja vozila malimbrzinama a pri stabilnim brojevima obrtaja motora, kretanje vozila unazad i razdvajanje motora odpogonskog mosta (mjenjau neutralnom poloaju a spojnica ukljuena), to je neophodno kada vozilostoji u mjestu a motor radi.

Prema nainu promjene prenosnog odnosa mjenjai za vozila mogu se podijeliti na dvije glavne grupe:

na mjenjae sa stupnjevanim prenosom i mjenjae sa kontinuiranim prenosom. Jedna od moguihklasifikacija mjenjaa prikazana je na sljedeoj emi.

Klasifikacija mjenjaa

Stupnjevani mjenjai koji daju konaan broj stepeni prenosa izvode se:

- sa kliznim zupanicima,- sa stalno uzubljenim zupanicima i

- sa planetarnim prenosom.

Bez obzira na konstrukciju, mjenjai moraju ispuniti slijedee zahtjeve:

a) omoguiti postizanje najboljih vunih karakteristika i karakteristika potronje goriva vozila, prizadatoj karakteristici motora,

b) lagano komandovanje,c) beuman rad pri ukljuivanju bilo kog stepena prenosa.

Prvi od gore nabrojanih zahtjeva ispunjava se pravilnim izborom broja stepeni prenosa i odnosa meuprenosnim odnosima na razliitim stepenima prenosa. Poveanje broja stepeni prenosa daje mogunost

da motor radi na reimima koji su najblii optimalnim u odnosus na obrtni moment i karakteristikupotronje goriva. Veliki broj stepeni prenosa uslovljava, meutim, komplikovaniju konstrukcijumjenjaa, poveanje gabarita i teine. Osim toga, poveanjem broja stepeni prenosa, kod veinemjenjaa se poveava vrijeme u kome dolazi do prekida prenosa obrtnog momenta na pogonske tokove(prilikom ukljuivanja pojedinih stepeni prenosa), to moe, ne rijetko, dovesti do pogoranja vunihkarakteristika, umjesto oekivanog poboljanja. cijena ovih mjenjaa je znatno vea u odnosu namjenjae sa manjim brojem stepeni prenosa.Drugi od zahtjeva u najveem stepenu se ostvaruje primjenom mjenjaa sa stalno uzubljenimzupanicima gdje se ukljuivanje odreenog para zupanika izvodi spojnicama sa sinhronima. Planetarnii hidraulini mjenjai obino imaju poluautomatsko ili automatsko upravljanje.Zahtjev beumnosti rada zavisi, u znatnoj mjeri, od tipa primjenjenih zupanika.


14/37

19.2.1 Stupnjevani mjenjai

Osnovni elementi koji vre redukciju broja obrtaja kod stupnjevanih mjenjaa su parovi zupanika. Dvaspregnuta zupanika ine jednostruki zupasti prenosnik. Prenosni odnos jednog zupastog para jedefinisan veliinama prenika ili brojem zuba oba zupanika u zahvatu. Iz prenosnog odnosa slijediodnos ulaznog i izlaznog broja obrtaja zupanika, odnos ulaznog i izlaznog obrtnog momenta.

Obzirom da mjenjaima vei broj stepeni prenosa, u nastavku e kratko biti objanjeni postupak izborastepeni mjenjaa.Najvei stepen prenosa u mjenjau je obino, tzv. direktni stepen prenosa (id) gdje se broj obrtaja

motora direktno prenosi preko mjenjaa na glavni prenos. Prenosni odnos glavnog prenosa se moe

oznaiti sa io. Vrijednosti iokoje su uobiajene u praksi bie date kod objanjenja glavnog prenosa na

vodeem mostu. Znai moe se pisati da je id= 1. Pri ovim uslovima uspostavlja se i najvea brzina

vozila (vmax):

dt

o

d

d ri

rvv =

==

max (301)

gdje je:

ugaona brzina obrtanja motora

t ugaona brzina obrtanja toka.

Najnii stepen prenosa u mjenjau je prvi stepen (iI) i definie se na osnovu maksimalne vrijednosti

otpora puta max= sinmax+ f cosmax(otpor uspona plus otpor kotrljanja), gdje je za savlaivanjeovog otpora sila na toku:

maxmax = GFT (302)

Ovakvu silu na toku treba da obezbijedi motor sa svojim maksimalnim obrtnim momentom (Memax),

odnosno:

d

TIoeT

r

iiMF

= maxmax (303)

Izjednaavajui jednaine (302) i (303) dobiva se:

Toe

dI

iM

rGi

=

max

max (304)

Poznavajui prenosni odnos u prvom stepenu mjenjaa (iI) i u posljednjem stepenu (in = id) koji je

obino direktni stepen, mogu se izraunati i meustepeni mjenjaa. Ukupan broj stepeni se usvaja

prema koncepciji vozila, a istovremeno imajui u vidu stepen iskoritenja, komplikovanost konstrukcije i

cijenu mjenjaa. Poeljno je da je broj stepeni mjenjaa to vei.

Imajui u vidu izgled krive snage motora Pe= f(n), sl. 322, gdje su oznaena dva broja obrtaja motora

n1 i n2, polazi se od pretpostavke da je broj obrtaja n1 poetni broj obrtaja motora sa kojim poinje

ubrzanje vozila u svakom stepenu prenosa. Veliina n2 je broj obrtaja motora na kraju ubrzanja u

svakom stepenu prenosa. Polazei od ove pretpostavke, motor ima istu srednju snagu pri stvaranju

ubrzanja u svakom stepenu prenosa i zavisnost izmeu pojedinih prenosnih odnosa (iI, iII, iIII, , in)

mora se razvijati po


15/37

Sl. 322 Brzinska karakteristika snage

geometrijskoj progresiji, tj.:

qconsti

i

i

i

i

i

n

n

III

II

II

I ==== 1... (305)

gdje je q koliinik geometrijske progresije.

Raspored stepeni u mjenjau, po geometrijskoj progresiji, obezbjeuje najekonominije eksploatacione

osobine vozila.

Na osnovu jednaine (305) moe se napisati:

=

==

=

Inn

IIIIII

III

iq

i

iq

iq

i

iq

i

1

2

1

...

11

1

(306)

Poto je posljednji stepen obino direktni, tj. in= id = 1, to se iz jedna

ine (306) moe napisati:

1= n Iiq (307)

Poznavajui vrijednost iI- jednaine (304), id=1, kolinik geometrijske progresije q jednaina (307),

na osnovu jednaine (306) mogu se odrediti ostali stepeni prenosa u mjenjau. U praksi se esto puta

raspored prenosnih odnosa razlikuje od geometrijske progresije iz odreenih razloga, ali geometrijska

progresija ostaje kao podloga za odreivanje prenosnih odnosa.

nn1 n2

Pe


16/37

19.2.1.1 Stupnjevani mjenjai sa kliznim zupanicima

Stupnjevani mjenjai sa kliznim zupanicima su takvi mjenjai kod kojih se prekopavanje stepeniprenosa vri aksijalnim pomijeranjem zupanika i uzupavanjem kliznog zupanika u spreg sazupanikom pomonog vratila.Mjenja sa kliznim zupanicima ematski prikazan na sl. 323 sastoji se iz kuita (9), spojnikog

vratila (1) na ijem se naljebljenom dijelu (2) postavlja lamela spojnice, glavnog vratila (6) sa kliznimzupanicima, pomonog vratila (10) sa vrsto vezanim zupanicima, osovinice (8), zupanika za hod unazad (7) i poklopca mjenjaa (5) u kome se nalazi mehanizam za komandovanje (za izbor stepeniprenosa).

Sl. 323 ematski prikaz mjenjaa sa kliznim zupanicima

Na spojnikom vratilu nalazi se zupanik (3) i zupasti vjenac (4). Zupanik (3) je u stalnom zahvatu sa

zupanikom (12) koji se nalazi na pomonom vratilu, te se na taj nain vri prva redukcija broja obrtaja(zupanici stalnog zahvata). Prenosni odnos ovog para zupanika je vei od jedan. Zupasti vjenac (4)ima identian dio na glavnom vratilu uz zupanik koji je najblii zupaniku (3), kako bi ostvariodirektan stepen prenosa (prenosni odnos 1:1), odnosno da bi se glavno vratilo obrtalo istim brojemobrtaja kao spojniko kada se ostvari vrsta veza izmeu spojnikog i glavnog vratila.Spojniko vratilo je jednom stranom oslonjeno u klizni ili kuglini leaj u zamajcu, a drugom u leajsmjeten u prednji dio kuita mjenjaa.Glavno vratilo nalazi se u osi spojnikog vratila. Prednjim dijelom glavnog vratila je oslonjeno u leajukoji se nalazi u spojnikom vratilu (obino igliastom) a drugim dijelom u leaju koji se nalazi uzadnjem dijelu kuita mjenjaa. Na ljebovima glavnog vratila nalaze se pokretni zupanici, koji seobru zajedno sa vratilom i mogu se pomjerati du njegove ose.Pomono vratilo postavljeno je ispod glavnog vratila, a oslonjeno je u leajevima koji se nalaze uprednjem i zadnjem dijelu kuita. Zupanici pomonog vratila su vrsto vezani za vratilo, tako da seokreu uvijek kada se okree spojniko vratilo.Osnovica zupanika za hod u nazad takoer je postavljena u kuitu mjenjaa.Neutralni poloaj mjenjaa je takav kada se zupanici nalaze u poloajima kao na slici 323. Tada se, akomotor radi pri ukljuenoj spojnici, okreu spojniko i pomono vratilo, a glavno vratilo koje predajeobrtni moment na ostali dio transmisije miruje.Najvea redukcija broja obrtaja, odnosno prenos najveeg obrtnog momenta preko glavnog vratila,dobije se kada su u sprezi najmanji zupanik na pomonom vratilu i najvei zupanik na glavnomvratilu. Tada se izlazni obrtni moment iz mjenjaa dobije kao proizvod dovedenog obrtnog momenta na

spojniko vratilo, prenosnog odnosa zup

anika koji su u stalnom zahvatu, prenosnog odnosa zup

anikakoji ostvaruju najveu redukciju broja obrtaja i stepena korisnog dejstva uzupenih zupanika. Ako se na

1 spojniko vratilo,2 ljebovi,3 zupanik stalnog zahvata,4 zupasti vijenac,5 poklopac sa mehanizmom za izbor

stepeni prenosa,6 glavno vratilo,

7 zupanik za hod unazad,8 osovinica,9 kuite,10 pomono vratilo,11 aksijalno pomjerljivi zupanici,12 zupanici vrsto vezani za

pomono vratilo


17/37

spojniko vratilo dovodi maksimalni obrtni moment motora na glavnom vratilu se dobije maksimalniobrtni moment koji moe ostvariti mjenja.

mIIe iMM = maxmax (308)

gdje su Mmax maksimalni izlazni moment iz mjenjaa, Memax maksimalni obrtni moment motora,

iI prenosni odnos u prvom stepenu mjenjaa, mI stepen korisnog dejstva uzupenih zupanika.U tehnikim podacima najee se daju prenosni odnosi pojedinih stepena u mjenjau kao proizvodprenosnog odnosa zupanika u stalnom zahvatu i prenosnog odnosda para zupanika na pomonom iglavnom vratilu.Potrebno je jo napomenuti da se prilikom direktnog spoja spojnikog i glavnog vratila (obinokandastom spojnicom), na izlazu iz mjenjaa ostvaruje broj obrtaja kojim se obre spojnika osovina(broj obrtaja motora).Ovakvi mjenjai upotrebljavali su se ranije, a danas su uglavnom izbaeni iz upotrebe, zbog veomatekog rukovanja prilikom izbora stepeni prenosa. Beumno sprezanje zupanika mogue je samo kadase obodne brzine oba zupanika izjednae. Meutim, da bi se to postiglo, potrebno je veliko iskustvovozaa, te se ovo smatra jednim od glavnih nedostataka ovih mjenjaa. Poto se ovdje ukljuivanje uspreg zupanika izvodi aksijalnim pomjeranjem jednoga od njih, to zupanici moraju biti izvedeni saravnim (eonim) zupcima, to se, opet, veoma loe odraava na umnost pri radu.

19.2.1.2 Stupnjevani mjenjai sa stalno uzubljenim zupanicima

Karakteristika ove vrste mjenjaa je da su zupanici na glavnom vratilu slobodno okretni oko njega alisu u stalnom zahvatu sa zupanicima na pomonom vratilu. Ukljuivanje pojedinih stepeni prenosa kodovakve konstrukcije mjenjaa ostvaruje se pomou spojnica koje su ljebnom vezom vezani za glavnovratilo. Prilikom pomicanja spojnice po ljebovima glavnog vratila ka zupaniku koji je slobodno

okretan i koji na sebi ima odgovarajui dio koji ulazi u zahvat sa pomi

nom spojnicom ostvaruje sevrsta veza zupanika koji je slobodno okretan i glavnog vratila te se na taj nain vri prenos obrtnog

momenta. Dobra strana ovih mjenjaa je ta da se kod njih mogu primjeniti zupanici sa kosim ispiralnim zubima koji su u odnosu na zupanike sa pravim zubima daleko tii u radu, a osim toga nemaudarnih optereenja na zube zupanika prilikom ukopavanja stepeni prenosa.Postepeno poveavanje broja obrtaja motora modernih konstrukcija i velika gustina saobraaja, naroitou gradovima, zahtijeva prilagoavanje agregata transmisije, posebno to se tie prenoenje veih obrtnihmomenata i lakoe ukopavanja zupanika u spreg.Prvi prelaz od mjenjaa sa kliznim zupanicima ka mjenjau sa stalno uzubljenim zupanicima jemjenja sa kandastim spojnicama za sprezanje zupanika, koji se zadrao sve do danas, naroito nanekim tekim teretnim vozilima.

Princip sprezanja zupanika kandastom spojnicom prikazan je na slici 324. Spojnica se sastoji odnaglavka (5) koji sa obje strane ima kande. Kada je kandasti naglavak u neutralnom poloaju zupanik(8) na glavnom vratilu se okree slobodno i prenos obrtnog momenta se ne vri. Kada se kandastinaglavak (5) koji je ljebovima spojen za glavno vratilo aksijalno pomjeri i dovede u spreg sa kandama


18/37

1 komandna poluga, 2 osovinice viljuke, 3 kande na zupaniku, 4 viljuka

za prekopavanje, 5 kandasti naglavak, 6 naljebljena glavina kandaste spojke,

7 pogonski zupanik, 8 slobodno okretni zupanik na glavnom vratilu,9 zupanici na pomonom vratilu

Sl. 324 Princip rada kandaste spojnice

na zupaniku (8), tada zupanik (9), ima preko spojnice, vrstu vezu sa glavnim vratilom i na taj nainse vri prenos obrtnog momenta (spojniko pomono glavno vratilo):Ukljuivanjem kandastog naglavka (5), sa kandama (6) zupanika (7) na spojnikom vratilu, ostvarujese prenos obrtnog momenta direktno sa spojnikog na glavno vratilo. Nedostatak mjenjaa sa kliznimzupanicima, tj. potreba za izjednaenjem obodnih brzina zupanika koji treba da se uzupe, samo jedjelomino otklonjen kod mjenjaa sa kandastom spojnicom, meutim, i kod ovih mjenjaa je

pomenuti nedostatak prisutan, ali je ublaen, poto dijelovi kandaste spojnice koji dolaze u zahvatimaju iste prenike.Princip rada kandaste spojke slikovito je prikazan na slici 325 gdje zatamnjeni dio predstavljakandastu spojku sa vratilom.

Sl. 325 Princip rada kandaste spojke

Radi jasnoe poloaja spojki i poluga u nastavku je data slika jednog etvorostepenog mjenjaa saspojkama i polugama za njihovo ukljuivanje i iskljuivanje (sl. 326).


19/37

Daljnje usavravanje konstrukcije mjenjaa sa stalno uzubljenim zupanicima je mjenjakod koga sesprezanje parova zupanika izvodi pomou sinhronizatora, sinhrone spojke ili sinhrona (najeeupotrebljavan naziv).Konstrukcijom sinhrona koji je kombinacija konusne i zupaste spojnice, ostvarila se mogunostizjednaavanja obodnih brzina dijelova koji dolaze u spreg, bez uticaja vozaa. Izjednaavanje obodnihbrzina zupaste spojnice sa ozubljenim dijelom koji se nalazi na zupaniku vri konusna spojnica, te sena taj nain ostvaruje bezudarno sprezanje parova zupanika i samim tim poveava se vijek trajanjazupanika. Znai da svakom zupaniku glavnog vratila koji se spree pomou sinhrona mora postojatinazubljeni vijenac u koji e se uzubiti zupasta spojnica sinhrona i konusna povrina sa kojom e doi udodir konusna povrina na sinhronu. Na slici 327 prikazana je konstrukcija sinhrona dvostranog dejstva(opsluuje dva stepena prenosa jedan od njih je direktni kad sinhron ide u lijevo).

Sl.326

etvorostepenimjenjasapolug

amaispojkama


20/37

Na ljebovima glavnog vratila postavljena je glavina sinhrona (1) koja je po njima aksijalno

pomjerljiva. Sa obje strane glavine postavljeni su konusni prstenovi (4). Glav

ina sinhrona ima spoljnjeljebove po kojima se kree zupasta spojnica (2). Ova dva elementa glavine sinhrona i zupasta

spojnica vezani su osiguraem (5) koji se sastoji od kuglice i opruge (ovih osiguraa obino ima tri), priemu se kuglice kreu du krunog kanala u sredini zupaste spojke. Klizna glavina i zupasta spojkakreu se zajedno (usljed dejstva osiguraa) sve dotle dok sila u pravcu kretanja (sila potrebna za kretanjesinhrona du ose glavnog vratila dovodi se na zupastu spojnicu putem mehanizma za ukljuivanjestepeni prenosa) ne postane tolika da moe savladati oprugu osiguraa i tada daljnje kretanje nastavljasamo zupasta spojnica.Sinhron radi na sljedei nain. Pomou poluge za izbor stepeni prenosa i viljuke koja je vazana zavanjski utor na zupastoj spojnici, zupasta spojka i glavina sinhrona kreu se uzdu ose glavnogvratila, i dovode unutranji konus glavine sinhrona u kontakt sa konusnom povrinom na zupaniku (3)

koga elimo spregnuti. Meu konusnim povrinama javlja se trenje usljed ega dolazi do izjednaavanjabroja obrtaja zupanika, glavine sinhrona i zupaste spojnice. Uslijed daljnjeg kretanja poluge za izbor

Sl.327

Sinh

rondvostrukogdejstvasakonu

snimp

rstenovimanaglavini


21/37

stepeni prenosa, uslijed nemogunosti daljnjeg kretanja glavine sinhrona dolazi do savladavanja oprugeosiguraa i zupasta spojnica (2) se bezudarno uzupava sa zupastim vjencem (3) zupanika uslijedistih obodnih brzina (isti prenici zupaste spojnice i ozubljenog vjenca zupanika).Ako se ovim sinhronom rukuje paljivo on potpuno vri svoju funkciju (bezudarno ukljuivanje stepeniprenosa), meutim, vozamoe nasilno uzupiti (savladati osigura) zupastu spojnicu i zupasti vjenacna zupaniku pa kako jo postoji razlika u broju obrtaja zupaste spojke i vjenca dolazi do eonog

struganja i udara pri ostvarenju meusobnog zahvata. Konstruktivna ema ureaja za sinhronizacijupokazana je na slici 328.

Sl. 328 Konstruktivna ema sinhrona

Da bi se u potpunosti iskljuio subjektivni faktor (voza) kod ukljuivanja stepeni prenosa konstruisanisu sinhroni sa ureajem za blokiranje. Ureaj za blokiranje osigurava bezudarno ukljuivanje stepenaprenosa jer sprjeava uzupavanje zupaste spojnice sa vjencem zupanika sve dok meu njima postojirelativni pomak (dok se obodne brzine ne izjednae). Pravilan rad sinhrona obezbjeuje se odreenimodnosom izmeu ugla konusa i ugla povrine koja slui za blokiranje, njihovim radijusima ikoeficijentom trenja.Na slici 329 data je ema sinhrona sa ureajem za blokiranje. Osnovni element ovog ureaja saobjanjenjem principa rada dati su na sl. 329, a na sl. 330 dat je isti ureaj u jednom aksijalnom pogledu.

Sl. 329 ema sinhrona sa ureajem za blokiranje

1 glavina sinhrona,2 zupasta spojnica,3 kandasti vjenac,4 konusne povrine,5 kuglica osiguraa,

6 opruga osiguraa,7, 8 slobodno obrtni zupanici,

9 vratilo,10, 11 zupanici

1 prsten sinhronizatora, 2 osigura-brava,3 bona zupasta spojnica, 4 glavina ilitijelo sinhronizatora (sinhrona), 5 klizajuanarukvica. (Ukljuivanje stepena prenosaostvaruje se pomijeranjem klizajue narukvice(5) iz neutralnog poloaja udesno ili ulijevo pritome se potiskuje prsten sinhronizatora (1)preko osiguraa (2), dok se konusne frikcionepovrine (f) ne dodirnu. Uslijed razlike brojaobrtaja, prsten sinhronizatora (1) zaokree sedjelimino do graninika na glavinisinhronizatora (4) ime se blokira daljepomijeranje klizajue narukvice. Daljimpotiskivanjem klizajue narukvice (5) prekozubaca na vijencu bone zupaste spojnice (3)dolazi do izjednaavanja brojeva obrtaja.Prekida se trenje izmeu konusnih povrina. Utom momentu vri se sprezanje unutranjegozubljenja klizajue narukvice i spoljanjeg

ozubljenja (bone zup

astespojnice).


22/37

Sl. 330 Ureaj za sinhronizaciju

Crte jednog etvorostepenog mjenjaa potpuno sinhronizovanog dat je u dva presjeka na slici 331 gdjese vidi i lamelasta spojnica.

Sl. 331 Uzduni i popreni presjek etverostepenog mjenjaa potpuno sinhronizovanog

Radi boljeg razumijevanja na slici 332 je data slika jednog etvorostepenog mjenjaa (djelimini presjeki pogled pod uglom), a na slici 333 slikovito poloaj zupanika i sinhrona za sve sluajeve prenosa,istog mjenjaa (sl. 332). Sa slike 333 se vrlo jasno vidi funkcionisanje (rad) mjenjaa u praznom hodu,

1 zupanik, slobodno obrtan;2 bona zupasta spojnica;3 prsten sinhronizatora;4 glavina (tijelo) sinhronizatora;5 opruga brave;6 - osigurabrave;7 klizajua narukvica


23/37

Sl. 332 Tipini etverostepeni mjenja

Sl. 333 Razliiti poloaji zupanika u zahvatu kod etverostepenog mjenjaa


24/37

I, II, III i IV stepenu prenosa i hodu nazad. Da bi ovo bilo jo jasnije na slici 334 se daje ema mjenjaasa etiri stepena sa oznaenim osnovnim parametrima (iste oznake kao na slici 333).

meuvratilo3

2 1 4

4 izlaz

mjenjakovratilo

23

SA

S2 1motor

prenosnovratilo

B

Sl. 334 ema etverostepenog mjenjaa

Na ovoj emi e se objasniti faze rada mjenjaa:

- prazan hod: spojke s1i s2iskljuene.Svi zupanici se okreu. Na izlaznom vratilu nema obrtnog momenta.

- I stepen: spojka s1ukljuena sa zupanikom (1).Prenosni odnos se rauna kao:

1

1

'z

z

z

zi

A

BI = (309)

gdje je z broj zubaca pojedinih zupanika.

Broj obrtaja izlaznog vratila je:

I

Ii

nn = (310)

- II stepen: spojnica s1ukljuena sa zupanikom (2).Prenosni odnos mjenjaa (iII) i izlazni broj obrtaja (nII) su:

=

=

II

II

A

BII

i

nn

z

z

z

zi

2

2

' (311)

- III stepen: spojnica s2ukljuena sa zupanika (3).Prenosni odnos mjenjaa (iIII) i izlazni broj obrtaja (nIII) su:

=

=

III

III

A

BIII

i

nn

z

z

z

zi

3

3

'

(312)


25/37

- IV stepen: direktni stepen.Spojnica s2ukljuena sa zupanikom (A). Prenosni odnos (iIV) i izlazni broj okretajanIVsu:

=

=

nn

i

IV

IV 1 (313)

- hod nazad: Tu se ukljuuje meuzupanik (4) koji vri promjenu smjera obrtanja.

Stupnjevani mjenjai sa kliznim zupanicima i stupnjevani mjenjai sa stalno uzubljenim zupanicimase jo nazivaju i mjenjai sa nepokretnim osama vratila, jer u toku rada sva vratila u mjenjau imajusamo kretanje oko svoje ose za razliku od mjenjaa sa planetarnim prenosom kod kojih se u toku radaose vratila kreu i takvi mjenjai se nazivaju jo i mjenjai sa pokretnim osama vratila.U dananjim konstrukcijama vozila najee se sreu mjenjai sa nepokretnim osama vratila sa stalnouzubljenim zupanicima.U zavisnosti od namjene vozila bira se i nain sprezanja zupanika. Najrasprostranjeniji tip mjenjaa natekim vozilima je sa kombinovanim sprezanjem zupanika, kod koga se nii stepeni prenosa (I i II)

spreu pomou kandastih ili zupastih spojnica, a vii stepeni prenosa pomou sinhrona. Kod putnikihvozila srednje i vie klase najee se susreu potpuno sinhronizovani svi stepeni prenosa. Potpunasinhronizacija mjenjaa poveava njegov gabarit i cijenu.Da bi vozila zadovoljila specijalnim zahtjevima koja se pred njih postavljaju, naroito prilikom prevozavelikih tereta, ostvarene su konstrukcije mjenjaa koje mogu ostvariti do 12 i vie raznih stepenaprenosa. Ovo se ostvaruje pomou dodatnog para zupanika, kojim se svi stepeni mogu jo jednomreducirati. To su mjenjai sa reduktorom ili demultiplikatorom. Dodatni par zupanika spree se obinokandastom spojnicom. Vano je napomenuti da prilikom ukljuivanja dodatnog para zupanika morajubiti iskljueni zupanici stalnog zahvata na spojnikom i pomonom vratilu, ako se radi o mjenjau kojiima tri vratila. Zupanik stalnog zahvata na pomonom vratilu takoer se ukljuuje ili iskljuujekandastom spojnicom. Za razliku od mjenjaa sa reduktorom, radi postizanja vee brzine kretanjaupotrebljava se mjenja sa multiplikatorom kod koga se dodaje poseban par zupanika sa kojim sepostie prenosni odnos manji od jedinice.Kopanje ovog stepena prenosa takoer se vri kandastom spojnicom na pomonom vratilu. Kodspecijalnih vozila, od kojih se trae dobre osobine u ravniarskim i u brdskim terenima, mogu se srestimjenjai sa reduktorom i multiplikatorom.Takav jedan mjenjaprikazan je na slici 335 sa 15 stepeni prenosa ukupno.

A mjenja, B reduktor, C multiplikator

Sl. 335 Mjenjasa reduktorom i multiplikatorom (15 stepeni prenosa)


26/37

19.2.1.3 Stupnjevani mjenjai sa pokretnim osama vratila - planetarni mjenjai

Uz klasine mjenjae sa zupanicima, danas se esto primjenjuju mjenjai sa planetarnim prenosom iliepiciklini mjenjai, obino u kombinaciji sa hidrodinamikom spojnicom ili hidrodinamikimtransformatorom (hidro-dinamikim mjenjaem). Planetarni mjenjai se obino izvode sa dvije do etiri

brzine. Prednosti ovih mjenjaa nad klasinim su: mirniji rad i vea izdrljivost, zbog veeg broja zuba uzahvatu, to je omogueno zupanikom unutarnjeg zahvata, lagano ukljuivanje i iskljuivanje stepeniprenosa koje je omogueno jednostavnim koenjem jednog od elemenata planetarnog sistema. Nedostaciepiciklinih mjenjaa su sloena i skupa izrada. ema osnovnog planetarnog prenosnika prikazana je naslici 336.

2

3

1

2

3

I

II

III

4

1

1 sunani zupanik, 2 zupasti vjenac sa unutranjim ozubljenjem, 3 sateliti, 4 nosasatelita

Sl. 336 Planetarni prenosnik

itav niz kombinacija prenosnih odnosa moe se postii koritenje pojedinih elemenata i vezivanjem zamotor drugih elemenata.

U praksi nije uspjelo da se izvedu sve mogue kombinacije koritenja osobina planetarnog prenosa, zbogpotekoa u konstruktivnom izvoenju pogona ili koenja svih elemenata, to je skopano sa izvoenjemniza upljih vratila koja bi ulazila jedna u druga i izvoenjem konica za svaki od elemenata.Zato se kod vozila najee upotrebljavaju planetarni prenosnici sa nekoliko redova prostih planetarnihsistema kod kojih je omogueno koenje samo spoljnjeg zupanika sa unutranjih ozubljenjem (2). Kaokonice najee se upotrebljavaju trakaste konice.

19.2.2 Kontinuirani prenosnici

Kontinuirani prenosnici omoguavaju neprekidnu izmjenu vrijednosti prenosnog odnosa transmisije ineprekidnu predaju obrtnog momenta na pogonske tokove u formi koja odgovara idealnoj vunoj

karakteristici. Promjena obrtnog momenta ostvaruje se u zavisnosti od otpora puta, automatski ili putemdejstva specijalnih mehanizama za regulaciju na prenosnik. Prema tome, kontinuirani prenosnici slueza:

a) automatsku izmjenu prenosnih odnosa,b) izmjenu prenosnih odnosa po zakonu koji omoguava najbolje vune i dinamike karakteristike

pri datoj karakteristici motora,c) ostvarivanju visokog stepena korisnog dejstva u irokom dijapazonu promjene eksploatacionih

reima.

Upotrebom kontinuiranih prenosnika dobije se veoma ravnomjerno kretanje vozila, poto se obrtni

moment neprekidno dovodi na pogonske tokove, a sa druge strane smanjuje se mogunostpreoptereenja pojedinih dijelova transmisije, to direktno utie na njihov vijek trajanja. Ako se


27/37

kontinuirani prenosnici uporede sa stupnjevanim, moe se zakljuiti da su kontinuirani prenosnicisloeniji po konstrukciji i imaju nii koeficijent korisnog dejstva.Kontinuirani prenosnici mogu zamijeniti samo spojnicu i mjenja obine mehanike transmisije ilitvoriti kompletnu transmisiju. U prvom sluaju kontinuirani prenosnik se naziva kontinuirani mjenja, au drugom kontinuirana transmisija.Upotreba ovakvih mjenjaa je znatno rjea u odnosu na stupnjevane mjenjae ija je konstrukcija mnogo

jednostavnija a samim tim i izrada jeftinija.

Po konstrukciji kontinuirani prenosnici mogu se podijeliti na:

- mehanike kontinuirane prenosnike,- hidrauline prenosnike i- elektrine prenosnike.

19.2.2.1 Mehaniki kontinuirani prenosnici

Relativno visok koeficijent korisnog dejstva i irok dijapazon kontinualnog prenosa broja obrtaja,

uslovljava veliki broj raznih konstrukcija. Ispitivanja su pokazala da postoji velika mogunost primjenemehanikih kontinuiranih prenosnika u transmisiji vozila.Mehaniki kontinuirani prenosnici mogu se podijeliti u dvije grupe:

a) prenosnici sa elastinom vezom,b) prenosnici sa neposrednim kontaktom.

Prenosnici sa elastinom vezom su takvi prenosnici kod kojih se promjena prenosnog odnosa vripromjenom poloaja pokretnog diska gonjenog kajinika, odnosno prenos izmeu pogonskog i gonjenogkajinika se vri klinastim remenom.Prenosnik sa elastinom vezom sastoji se od pogonskog agregata sa tegovima i gonjenog agregata saoprugama. Oba agregata imaju podjeljene klinaste remenice, od kojih je jedan dio stabilan a drugiaksijalno pomjerljiv na vratilu, tako da se razmak izmeu remenica moe mijenjati. Na slici 337ematski je prikazan frikcioni mjenja. Pogonsko vratilo obre se brojem obrtaja n1. Za pokretni disk

Sl. 337 Frikcioni mjenja

pogonskog vratila vezan je centrifugalni regulator koji u zavisnosti od broja obrtaja vri pomjeranje

pokretnog diska (z1). Kod gonjenog pokretnog diska zazor se obezbjeuje oprugom (z2).Poto duina klinastog kajia (l) ostaje u svim uslovima ista to se odnos poluprenika r1i r2uzajamno


28/37

podeava tako da je odnos r1 / r2 promjenljiva vrijednost izmeu dvije krajnje take. Na slici 337prikazani su krajnji poloaji pogonskog diska.Prenosni odnos se rauna iz izraza:

1

2

r

ri= (314)

gdje su r1 i r2 trenutne vrijednosti poluprenika kainika na kojima se nalazi kai, a odreeni suneutralnim linijama poprenog presjeka kaia.Minimalne i maksimalne vrijednosti prenosnog odnosa odreene su izrazima:

min1

max2max

max1

min2min

r

rii

r

ri == (315)

Kao najkarakteristiniji prenosnik sa elastinom vezom moe se uzeti mjenjaDAF variomatikprikazan na slici 338.

Sl. 338 Mehaniki kontinuirani mjerasa elastinom vezom(DAF variomatic)

Obrtni moment se dovodi preko vodeeg vratila (1) glavnog prenosa i istovremeno se predaje na dvakonusna zupanika (8), od kojih jedan omoguava kretanje naprijed a drugi vonju unazad. Zupanici supostavljeni u kuitu i oslonjeni na dva kuglina leaja. Ukljuivanje zupanika (8) sa poluosovinama

ostvaruje se pomou ogrlice (7). Na vanjskim krajevima poluosovina postavljeni su vodei koninidiskovi (6) koji su zupastim remenovima povezani za voene konusne diskove koji su vezani sapogonskim tokovima. Regulisanje prenosnog odnosa je automatsko. Pri poveanju broja obrtajamotora, centrifugalna sila koja se javlja pri obrtanju tereta (3) vri pomjeranje pokretnog konusnog diskaka nepokretnom. Ovo izaziva premjetanje pogonskog remena od centra ka periferiji i smanjuje prenosniodnos transmisije.Ako brzina vozila poinje da opada, npr. kao posljedica poveanih otpora, tada dolazi do razdvajanjapogonskih diskova, a samim tim i do poveanja prenosnog odnosa transmisije.Frikcioni prenosnici sa neposrednim kontaktom sastoje se od dvije torusno sferne prirubnice (pogonske igonjenje) sl. 339 izmeu kojih se nalaze dva do tri diska. Promjena prenosnog odnosa vri se promjenompoloaja osa diskova. Sa ovakvim prenosnikom moe se ostvariti prenosni odnos i do 10.


29/37

Sl. 339 Frikcioni prenosnici sa neposrednim kontaktom

19.2.2.2 Hidraulini kontinuirani prenosnici

Po principu radnog procesa hidraulini prenosnici se dijele na:

- hidrodinamike i- hidrostatike.

Kod hidrodinamikih prenosnika najvei znaaj ima brzina kretanja tenosti (ulja) unutar prenosnika,poto se prenos (kod hidrodinamike spojnice) ili transformacija obrtnog momenta (kodhidrodinamikog mjenjaa transformatora) obavlja na raun iskoritenja kinetike energije tenosti.Znai, hidrodinamiki prenosnik koji ima svojstvo da automatski i kontinuirano mijenja dovedeni obrtnimoment u odreenim predjelima naziva se hidrodinamiki mjenjaili hidrotransformator.Hidrotransformator je ematski prikazan na slici 340 a). Sastoji se iz tri kola sa lopaticama i to kolapumpe (P), kola turbine (T) i sprovodnog aparata (SA) koji obrazuju zatvoreni krug cirkulacije tenosti.Lopatice radnih kola nisu kao kod hidrodinamike spojnice ravne nego su zakrivljene ali tako daomoguavaju minimalne gubitke energije pri protoku tenosti sa jednih lopatica na druge. Na sl. 340 b)data je ema rasporeda radnih kola i priblian oblik lopatica, a na slici 340 c) raspored momenata koji se

prenose na pojedinim sklopovima.

Sl. 340 ema hidrodinamikog transformatora, sa oblikom lopatica,brzinama fluida i toka momenta

Za poveanje obrtnog momenta, dovedenog od motora mjenjau neophodno je na njegovoj turbiniostvariti dopunski moment. Ovo se ostvaruje kolom sprovodnog aparata koje poveava brzinu strujanjafluida na ulazu u pumpu. Efekt poveanja obrtnog momenta kroz sprovodni aparat ostvaruje se jerlopatice sprovodnog aparata imaju suprotnu zakrivljenost od lopatica turbine, tako da se pri prolazutenosti stvara reaktivno dejstvo. U sprovodnom aparatu esticama tenosti ponovo se vraa izgubljenakinetika energija u turbini, odnosno ponovo se poveava moment koliine kretanja fluida.Radi biljeg sagledavanja izgleda i konstrukcije hidrodinamikog transformatora na slici 341 dat jedjelimini presjek istog sa oznaenim najvanijim detaljima.Sprovodni aparat je nepokretan i vezan je za kuite transformatora. Postoje i rjeenja gdje se sprovodni


30/37

Sl. 341 Hidrodinamiki kontinualni prenosnik

aparat vee za pumpu i u tom sluaju hidrodinamiki transformator prelazi u hidrodinamiku spojnicu.Na slici 342, date su promjene momenta pumpe i turbine u funkciji broja obrtaja turbine.

Sl. 342 Karakteristika promjene momenta na vratilu pumpe (Mp) i turbine (MT)

Hidrostatski prenosnici rade na principu varijacije pritisaka. U optem sluaju sistem se sastoji odnekoliko agregata (hidropumpe i hidromotora), cjevovoda za tenost pod visokim i niskim pritiskom,rezervoara, mehanizma za regulaciju reima rada i nekih dopunskih pribora.Ovi prenosnici imaju odreene prednosti:

a) mogunost bestepene promjene prenosnog odnosa u irokom dijapazonu eksploatacionih reima iravnomjernosti predaje obrtnog momenta pogonskim tokovima,

b)

upotrebom ovih prenosnika mogu se izbjei dopunski prenosnici sa zup

anicima, s obzirom navisok stepen redukcije obrtnog momenta i mogunosti prenosa snage preko sistema

hidroprovodnika. U ovom sluaju se govori o hidrostatikoj transmisiji,


31/37

c) identinost konstrukcije hidropumpe i hidromotora.

Hidrostatiki prenosnik kod koga se prenos obrtnog momenta sa pogonskog na gonjeni agregat vripomou tenosti u jednom zatvorenom sistemu, moe se prikazati ematski kao na slici 343.

Sl. 343 Hidrostatiki prenosnik

Sistem se sastoji od: pumpe (1), motora (4), cvjevovoda (2, 5), prelivnog voda (6), regulacionih ventila(7, 11, 12), rezervoara (8), napojne zupaste pumpe (9) i filtera (10).

Postoji vie varijanti postavljanja hidrostatske transmisije na vozilo. Na slici 344 je prikazano parvarijati ugradnje hidrostatike transmisije na vozilu.

Sl. 344 Varijante ugradnje hidrostatike transmisije na vozilu

Prva varijanta (sl. 344 a)) prikazuje hidrostatiki prenosnik koji ima funkciju mjenjaa. Hidrostatikiprenosnik sastoji se od hidropumpe i hidromotora. Postavljen je uz motor kao jedna blok. Obrtnimoment se prenosi preko kardanskog vratila na glavni prenos a zatim na poluosovine.Druga varijanta (sl. 344 b)) sastoji se od jedne hidropumpe, a broj hidromotora zavisi od brojapogonskih tokova. Ovdje hidrostatiki prenosnik igra ulogu transmisije. Prikazan je sluaj pogona nasva etiri toka.

1 hidraulina pumpa;2 vod visokog pritiska;3 osovina kotaa;4 hidrostatiki motor;5 vod niskog pritiska;6 prelivni vod;7, 11, 12 regulacioni ventil;8 rezervoar;

9 zupasta pumpa sistemaza napajanje;

10 filter.


32/37

Osnovni nedostatak hidrostatikih prenosnika je nizak stepen korisnog dejstva.

19.2.2.3 Elektrini kontinuirani prenosnici

Rad elektrinih prenosnika bazira se na varijaciji obrtnog momenta generatora koji dobiva pogon odmotora sui.

Veoma vana svojstva elektrinih prenosnika su: unutranji automatizam bestepenog regulisanjavrijednosti obrtnog momenta, veoma su pogodni za ugradnju, imaju mogunost za jednostavan prenossnage, ravnomjernu promjenu obrtnog momenta, lagano upravljanje i mogunosti koenja vozilakoritenjem elektrine energije. Najiru primjenu od svih elektrinih prenosnika imaju prenosnici kojidejstvuju pri konstantnoj jaini elektrine struje (generator vuni elektromotor).Nain prenosa obrtnog momenta na pogonske tokove prikazan je na slici 345 gdje je:

M motor sui, GE generator za proizvodnju istosmjerne ili naizmjenine struje,KB komandni blok, EM elektromotor, PT pogonski toak

Sl. 345 ema elektrinog kontinuiranog prenosnika

Na slici 345 prikazan je elektrini prenosnik kod koga su vuni motori (EM) postavljeni direktno uzpogonske tokove.Automatizam promjene obrtnog momenta odvija se na slijedei nain: pri promjeni spoljnih otporakretanja mijenja se i obrtni moment na vratilu elektromotora, usljed ega se mijenja i jaina struje kojom

generator napaja vuni motor.

19.3 Zglobni (kardanski) prenosnici

Zglobni prenosnici slue za prenos obrtnog momenta izmeu agregata ije su ose postavljene pod nekimuglom jedna u odnosu na drugu, s tim da se taj ugao u toku eksploatacije vozila moe stalno mijenjati.Osim za prenos obrtnog momenta vodeem mostu, kardanski prenosnik se takoer, primjenjuje priprenosu obrtnog momenta za pogon pomonih agregata vozila (ureaj za samoistovar, ekrk itd.).Kardanski prenosnici moraju ispuniti slijedee zahtjeve:

a) da nemaju poprenih oscilacija i bacanja vratila u svim moguim dijapazonima brojeva obrtaja,b) da omoguavaju ravnomjernost obrtanja vratila,c) da imaju visok stepen korisnog dejstva i pri velikim vrijednostima ugla meu vratilima.

Ako kardanski prenosnici veu agregate vozila smjetena na ramu, ugao vratila obino ne prelazi 23 izavisi od stepena tanosti postavljanja agregata i deformacije rama. Ako su jedno ili oba vratilasmjeteni tako da se pokreu zajedno sa mostovima taj ugao kod vozila moe biti 15-20, a kodspecijalnih vozila do 30 i vie stepeni. Naroito velik ugao meu vratilima koja veu kardanskiprenosnici je kod poluosovina prilikom pogona na prednji most, i on moe dostii vrijednost 30-40 primaksimalnom uglu okretanja tokova prilikom ulaska vozila u otru krivinu.Na slici 346 ematski je prikazan poloaj kardanskog vratila prilikom prenosa obrtnog momenta od

mjenjaa (1) na pogonski most (3). Poto je pogonski most elasti

no vezan za ram (5) preko gibnja (4) tou toku kretanja vozila dolazi do pomjeranja pogonskog mosta po krunom luku pa kardansko vratilo

mora imati mogunost kompenzacije promjenljive duine.


33/37

1 mjenja, 2 kardanski prenosnik, 3 vodei most, 4 gibanj, 5 ram

Sl. 346 ema kardanskog prenosnika

Kardanska vratila prave se od tankostjenih elinih cijevi kao to se vidi na slici 347. Da bi seomoguilo prilagoavanje kardanskog vratila promjenljivoj duini koja se javlja u toku eksploatacije,vratilo se izvodi iz dva dijela, koja su meusobno aksijalno pomjerljiva du ljebova.

1 vratilo, 2 zglobovi

Sl. 347 Kardansko vratilo sa kardanskim zglobovima

Detaljniji prikaz vratila sa kardanskim zglobovima i ostalim pomonim elementima vidi se na slici 348.

1 viljuka kardanskog zgloba; 2 krst kardana; 3 prenosno vratilo;4 igliasto leite; 5 osigura

Sl. 348 Kardansko vratilo sa kardanskim zglobovima

Kardansko vratilo, kao cjelina mora biti izbalansirano, kako statiki tako i dinamiki, da bi se izbjeglavibracija vratila u pogonu i ostvario miran i beuman hod vratila.Stepen korisnog dejstva kardanskih prenosnika kree se od 0,95 do 0,99.

Osnovna podjela kardanskih prenosnika moe se izvriti prema nainu rada, odnosno prenoenja obrtnogmomenta na vratilu sa promjenljivim uglovima. U tom smislu sve zglobne spojnice se mogu podijeliti naelastine koje prenos obrtnog momenta ostvaruju zahvaljujui elastinim deformacijama materijala koji


34/37

se koristi za njihovu gradnju i arnirne (zglobne), koje ovaj zadatak obezbjeuju posredstvom posebniharnirnih mehanizama.Osim ove podjele, vrlo bitnu klasifikaciju zglobnih spojnica mogue je uiniti i u odnosu na kinematikuprenoenja obrtnog momenta, odnosno ravnomjernost broja obrtaja kardanskog vratila.Zglobne spojnice (kardanski zglobovi) mogu se podijeliti na:

- Zglobove nejednake ugaone brzine (asinhrone). Zglobovi nejednake ugaone brzine prilikompromjene ugla meu vratilima karakteriu se periodinom neravnomjernou ugaonih brzinavodeeg i voenog vratila. Zglobovi nejednake ugaone brzine mogu se izvoditi i kao elastini i kaoarnirni.

- Zglobove jednake ugaone brzine (sinhrone) koji se karakteriu jednakim ugaonim blrzinamavodeeg i voenog vratila pri bilo kakvoj promjeni ugla. Kardanska vratila sa sinhronim zglobovimaprimjenjuju se kod pogona tokova na prednjem mostu (prednji pogon). Zglobovi jednakih ugaonihbrzina izvode se kao arnirni.

19.3.1 Zglobovi nejednakih ugaonih brzina

Najee upotrebljavan zglob nejednake ugaone brzine je krstasti zglob (sl. 349). Krstasti zglob sesastoji od dvije viljuke (8) i krsta zgloba (7). Osovinice (6) krsta ulaze u otvore viljuki i na njih sepostavljaju igliasti leajevi (4). Leaj se sastoji od eline aure, iglica i zaptivaa koji zadrava mazivou leaju.

1 poklopac leaja, 2 osigurai, 3 - aica leaja, 4 igliasti leaj,5 zaptiva, 6 rukavac, 7 krina osovina, 8 uke (vilice)

Sl. 349 Krstasti zglob

Usljed nejednakih ugaonih brzina vodeeg i voenog vratila dolazi do dodatnih naprezanja koja seprenose na glavni prenos u vodeem mostu i doprinose njegovom brem habanju.

ema krstastog zgloba data je na slici 350 a) i b) gdje je dato njihanje krsta kardana, tzv. otvorenogkardana razliite ugaone brzine.Na slici 350 a) prikazan je poloaj zgloba koji prenosi obrtni moment pod uglom . Taka P navertikalnoj viljuki opisuje krug poluprenika r u vertikalnoj ravni i vezana je za vratilo 1. Odgovarajuataka na horizontalnoj viljuci vezana za voeno vratilo (2) takoer opisuje krug ali u ravni nagnutoj poduglom u odnosu na vertikalnu ravan.


35/37

Sl. 350 ema krstastog zgloba u dvakarakteristina poloaja

Taka P vri kruno kretanje u ravni I-I. Odgovarajua taka na vratilu (2) vri kruno kretanje u ravniII-II. Presjek ravni I-I i II-II je osa oko koje se njie krst kardana u granicama ugla .Broj okretaja vratila (1) i (2) su isti ali su ugaone brzine 1i 2razliite tokom jednog obrtaja vratila

(2). Zbog ovoga se najee, za slu

aj kardanskog vratila sa zglobovima nejednakih brzina, koristikombinacija vratila kao na slici 351, gdje je ulazna i

Sl. 351 Kombinacija kardanskih vratila koja omoguavaju istu

vrijednost ulazne i izlazne ugaone brzine

izlazna osa vratila nalazi u istoj ravni. U tom sluaju dinamiko optereenje prima samo vratilo (1)sl. 351. Ovo optereenje se moe minimizirati sa dimenzijama i masama vratila (1).Raspored kardanskih vratila zavisi od broja vodeih mostova i pomonih agregata. Na slici 352 dat je

Sl. 352 Raspored kardanskih vratila za tri razliita sluaja pogona vozila


36/37

ematski raspored kardana za sluaj pogona na zadnjim tokovima (sl. 352 a)), pogona na sva etiritoka (sl. 352 b)) i pogona na est tokova (sl. 352 c)).Prikaz poloaja kardanskih vratila na vozilu sa pogonom na oba mosta, dat je na slici 353.

1 meuvratilo, 2 vratilo za pogon na zadnjem mostu, 3 vratilo za pogon prednjeg mosta,4 vratilo za pogon ekrka, 5 razvodnik pogona

Sl. 353 Raspored kardanskih vratila na vozilu sa prednjim i zadnjim pogonom

Elastini zglobovi konstruktivno su rjeeni sa elasti

nim diskom (sl. 354 a)) i sa kombinovanim gumenoelinim aurama (sl. 354 b)). Zglob sa elastinim diskom, koji se obino pravi od gumiranog platna,

zadovoljava pri radu kod koga se uglovi meu pogonskim i gonjenim vratilima nalaze u rasponu od3-5. Zglobovi sa gumeno-elinim aurama, iji broj zavisi od veliine obrtnog momenta koji seprenosi, omoguavaju rad pod uglom meu vratilima do 12. U posljednje vrijeme se sve rjeeupotrebljavaju u automobilskoj industriji.

Sl. 354 Crtei elastinih zglobova

Na slici 355 data je skica prenosnih vratila sa elastinim zglobom.

Sl. 355 Veza elastinog zgloba sa prenosnim vratilima


37/37

19.3.2 Zglobovi jednakih ugaonih brzina (sinhroni zglobovi)

Ako se spoje dva zgloba nejednakih ugaonih brzina, tako da izmeu njih bude ugao koji ostvarujepogonsko i gonjeno vratilo, onda e oni prenositi ravnomjerno ugaone brzine sa jednog na drugo vratilo.Ovakvi sklopovi esto se zovu i homokinetiki zglobovi. Najee se nalaze na vratilima pogonskih iupravljakih tokova vozila jer osiguravaju kontinuiran prenos obrtnog momenta pri bilo kom uglu

zakretanja. Konstrukcije homokinetikih zglobova prikazane su na slici 356.

1, 5 vilice na vratilu pogonskog kotaa; 2, 3 - posebno oblikovani umeci;4 ploa homokinetskog zgloba; 6,7 osovinice homokinetskog zgloba;8 kugle; 9 obloga zgloba; 10 ep.

Sl. 356 Homokinetiki zglobovi

Na slici 356 a) prikazan je homokinetiki zglob sloen od odgovarajueg spajanja dva obina kardanskazgloba. Zglobove nosi ploa homokinetskog zgloba 4 i ti su zglobovi u odnosu na plou 4 postavljenisimetrino. Neravnomjernost koju unosi prvi kardanski zglob otklanja drugi kardanski zglob. Uvjet je dauglovi zakretanja jednog i drugog zgloba budu meusobno uvijek jednaki. To se postie zglobnovezanim osovinicama 6 i 7. Konstrukcija tih kardanskih zglobova identina je konstrukciji kardanskihzglobova obraenih u okviru kardanskih vratila.Homokinetski zglob na slici 356 b) posjeduje umetke 2 i 3 posebna oblika. Umetci ostvaruju meusobnizahvat u horizontalnoj ravnini, a preko kanala ostvaruju zahvat s vilicama vratila pogonskih kotaa 1 i 5u vertikalnoj ravnini. Cijeli je zglob smjeten u oblozi zgloba 9. Omoguuje kontinuirani prijenoszakretnog momenta do kuta zakretanja kotaa od 90.Taj tip zgloba ima nii stupanj korisnosti od stupnja kardanskog homokinetskog zgloba jer radi uzkoritenje trenja klizanja izmeu sastavnih dijelova. Zahtijeva dobro podmazivanje.Umetci 2 i 3 kod homokinetikog zgloba na slici 356 c) takoer su posebno oblikovani, a uz to ploica 3

i j d k t k t j ili 1 i 5 P i j j j ij k t t likihij d ti K d il h d ti i j j j h ki tiki l b i k l 356 d)

predavanje 4a - sistemi prenosa snage

Documents