TRANSMISIA LONGITUDINALĂ (CARDANICĂ)Transmisia cardanică are rolul de a transmite momentul motor - fără să-l modifice - între diferite

organe ale automobilului, a căror poziţie relativă este, în general, variabilă, în următoarele cazuri: de la ambreiaj la cutia de viteze, când cutia de viteze este aşezată pe cadrul automobilului, separat de motor; de la cutia de viteze la cutia de distribuţie sau la cutia de viteze suplimentară, când acestea sunt aşezate separat pe cadrul automobilului; de la cutia de viteze sau cutia de distribuţie la transmisiile principale ale punţilor motoare; de la arborii planetari la roţi, în cazul automobilelor cu suspensia independentă a roţilor motoare.

Transmisia longitudinală se compune din două părţi principale: articulaţiile cardanice şi arborii longitudinali.

În figura 1 sunt reprezentate schemele diverselor transmisii longitudinale utilizate la automobile. În figura 1, a este reprezentată soluţia cu tub central când se utilizează o singură articulaţie

cardanică. Transmiterea forţelor de împingere şi a momentului de reacţie de la roţile motoare la cadrul automobilului se face prin intermediul tubului central 2', în interiorul căruia se află arborele longitudinal 2. Transmisia longitudinală cu două articulaţii montate la capetele arborelui longitudinal (fig. 1, b) se utilizează la automobilele 4 x 2 cu ampatament mai redus. La automobilele cu ampatament mare, pentru a mări rigiditatea arborelui longitudinal şi pentru a se micşora tendinţa de vibrare, transmisia longitudinală este prevăzută cu un arbore principal şi unul intermediar (fig. 1, c). În figura 1, d se reprezintă transmisia longitudinală utilizată la automobilele 4 x 4.

CONSTRUCŢIA TRANSMISIEI CARDANICE Pentru a arăta construcţia unei transmisii cardanice, s-a luat în considerare schema transmisiei

bicardanice reprezentată în figura 2. Ea se compune din două articulaţii cardanice (I şi II) şi arborele cardanic. Articulaţia cardanică (de exemplu 1) este formată din furcile 1 şi 2, montate la 90° una faţă de cealaltă, şi dintr-o cruce 3, ale cărei fusuri pătrund în locaşurile furcilor. Furca 2 se roteşte în raport cu axa M - M şi, totodată, se roteşte împreună cu crucea 3, în raport cu o axă perpendiculară pe aceasta, care trece prin punctul A. Astfel, se asigură posibilitatea transmiterii mişcării de la un arbore la altul, când unghiul dintre arbori este variabil.

Arborele 1 este confecţionat din ţeavă de oţel cu pereţi subţiri şi cu diametru mare, pentru a se obţine o rigiditate ridicată la o greutate cât mai mică. Acest tub se fixează prin sudură, în partea dreaptă

1

Fig. 1. Scheme de transmisii longitudinale utilizate la

automobile :1 - articulaţii cardanice; 2 - arbore longitudinal; 2' - tub central; 3 -

arbore longitudinal intermediar; 4 - cuplaj de compensare axială; 5 - palier intermediar; 6 - cutie de

viteze; 7 - reductor-distribuitor; 8 - transmisie principală.

de furca 5 a articulaţiei cardanice II, iar în partea stângă, de un arbore cu caneluri prin care se îmbină cu furca condusă a celeilalte articulaţii cardanice (I).

La deplasarea automobilului, datorită încovoierii arcurilor suspensiei, distanţa dintre cutia de viteze (fixată pe cadru) şi puntea motoare se modifică. Din această cauză, între furcile 2 şi 5 ale arborelui cardanic se produce o translaţie în lungul canelurilor acestuia.

Tipuri constructive de articulaţii cardanice. Articulaţiile cardanice se clasifică după principiile constructive şi după viteza unghiulară transmisă faţă de cea primită.

Din punct de vedere constructiv, articulaţiile cardanice pot fi: rigide şi elastice. În funcţie de viteza unghiulară obţinută la arborele condus, articulaţiile cardanice pot fi: asincrone

(cu viteză unghiulară variabilă) şi sincrone (cu viteză unghiulară constantă). La automobilele actuale, transmisia longitudinală utilizează articulaţii cardanice rigide asincrone

de tip deschis. Articulaţiile cardanice sincrone se utilizează în cazul arborilor planetari de la automobilele cu tracţiune faţă.

Articulaţii cardanice rigide. Aceste articulaţii pot fi cu viteză unghiulară variabilă (simple) sau cu viteză unghiulară constantă (sincrone).

Articulaţii cardanice rigide cu viteză unghiulară variabilă (fig. 3, a): cele două furci 2 şi 11 sunt amplasate în plane perpendiculare; furca 2 este montată rigid pe arborele 1, iar furca 11 este montată, prin intermediul unor caneluri, pe arborele II. Axele celor doi arbori fac între ele unghiul γ.

Furcile 2 şi 11 sunt asamblate prin intermediul crucii 12, care permite şi mişcarea acestora în jurul axelor AA' şi BB'. Articulaţia cardanică rigidă cu viteză unghiulară variabilă (fig. 3, b) este compusă din furcile 2 şi 11 şi crucea cardanică 12. Furca 2 este prevăzută cu flanşa 1 cu ajutorul căreia se asamblează, prin şuruburi, de axul secundar al cutiei de viteze. Furca 11 este prevăzută cu butucul 10, care, fiind canelat, permite culisarea arborelui longitudinal în scopul măririi sau micşorării distanţei dintre cele două articulaţii cardanice datorită oscilaţiilor cadrului automobilului faţă de puntea motoare. Canelurile, reprezentând suprafeţele în frecare, se ung cu ajutorul gresorului 9.

În scopul reducerii pierderilor prin frecare, între orificiile furcilor şi fusurile crucii se montează bucşele de oţel 6, prevăzute cu rulmenţii cu role-ace 5, care se sprijină pe garnitura de etanşare 4. Crucea se fixează în urechile furcilor cu capacele 8, prinse cu şuruburile 14 şi asigurate cu plăcile 7.

2

Fig. 2. Construcţia transmisiei bicardanice

Fig. 3. Articulaţia cardanică cu viteză unghiulară variabilă

Pentru asigurarea ungerii rulmenţilor cu role-ace, crucea cardanică este prevăzută cu ungătorul 13 şi cu canale de ungere pe fiecare ramură. Pentru ca unsoarea să nu depăşească presiunea maximă, crucea cardanică este prevăzută cu o supapă de siguranţă 3.

La acest tip de articulaţii cardanice, la o viteză unghiulară constantă a arborelui conducător, se obţine o viteză unghiulară variabilă pentru arborele condus, care depinde de unghiul γ dintre axele geometrice ale celor doi arbori. Variaţia vitezei unghiulare a arborelui longitudinal este un dezavantaj al transmisiei longitudinale ce se poate înlătura folosindu-se două articulaţii cardanice, având furcile de pe arborele longitudinal montate în acelaşi plan .

Arborii longitudinali sunt organe ale transmisiei longitudinale ce fac legătura între articulaţia cardanică, montată pe arborele secundar al cutiei de viteze, şi articulaţia cardanică de pe arborele transmisiei principale; au rolul de a transmite la distanţă momentul de torsiune şi, uneori, forţele axiale. Arborii longitudinali sunt formaţi din partea centrală (arborele propriu-zis) şi piesele de legătură dintre partea centrală şi articulaţiile cardanice.

Partea centrală are, în general, forma tubulară, fiind executată din ţevi speciale din oţel, trase sau sudate. După fabricare, arborele longitudinal împreună cu articulaţiile cardanice, este supus echilibrării dinamice. Arborele se echilibrează cu adaosuri de metal sub forma unor plăcuţe.

DEFECTELE ŞI TEHNOLOGIA DE RECONDIŢIONARE A TRANSMISIEI LONGITUDINALE Crucea articulaţiei cardanice (fig. 4). Pot apărea

următoarele defecte: uzura suprafeţelor de lucru 1 a fusurilor; uzura filetului 2; uzura frontală a fusurilor 3.

Suprafaţa de lucru a fusurilor uzate se recondiţionează prin metalizare cu pulberi sau cromare, urmate de rectificare la cota nominală.

Filetul uzat se recondiţionează prin încărcare cu sudură, găurire şi refiletare la cota nominală.

Fusurile uzate frontal se recondiţionează prin rectificare şi folosirea unei şaibe compensatoare.

Rebutarea crucii articulaţiei cardanice are loc dacă prezintă fisuri sau crăpături de orice natură sau

poziţie. Furca cu butuc. Pot apărea următoarele defecte (fig. 5): încovoierea butucului 1; uzura

locaşurilor 2 pentru rulmenţi cu role-ace; uzura filetului 3 pentru gresor; uzura suprafeţei de centrare a canelurilor 4; uzura în grosime a canelurilor 5.

Încovoierea butucului se elimină prin îndreptare la o presă de 10 N. Locaşurile pentru rulmenţii cu role-ace uzate se recondiţionează prin alezare la cota de reparaţie. Filetul pentru gresor uzat se

recondiţionează prin încărcare cu sudură, găurire şi refiletare la cota nominală.

Canelurile uzate în grosime se recondiţionează prin broşarea canelurilor la cota de reparaţie.

Dacă suprafaţa de centrare a canelurilor este uzată (uzura în înălţime a canelurilor) se utilizează un arbore cardanic canelat majorat.

Rebutarea furcii cu butuc are loc dacă prezintă defectele: fisuri sau rupturi de orice natură sau poziţie; uzura locaşului pentru rulmenţi peste o anumită limită; uzura canelurilor peste o anumită limită.

Furca cu flanşă (fig. 6): Pot apărea următoarele defecte: uzura găurii de prindere a flanşei 1; uzura locaşurilor pentru rulmenţii cu role-ace 2.

Gaura de prindere a flanşei uzată se încarcă cu sudură şi se găureşte la cota nominală.

3

Fig. 5. Locurile posibile de apariţie a defectelor la furca cu butuc a articulaţiei cardanice

Fig. 4. Locurile posibile de apariţie a defectelor la crucea articulaţiei cardanice

Locaşurile pentru rulmenţii cu role-ace uzate se recondiţionează prin alezarea locaşurilor rulmenţilor la cota de reparaţie.

Rebutarea furcii are loc dacă prezintă defectele: fisuri sau rupturi de orice natură sau poziţie; reducerea grosimii flanşei de prindere sub o anumită limită; dimensiunea găurii pentru rulment peste limita admisă.

Porţiunea canelată a arborelui longitudinal. La porţiunea canelată a arborelui longitudinal pot apărea următoarele defecte (fig. 7): uzura în lăţime a canelurilor 1; uzura suprafeţei de centrare a canelurilor 2.

Canelurile uzate în lăţime se recondiţionează prin broşarea canelurii arborelui la cota de reparaţie.

Suprafaţa de centrare a canelurilor uzate (uzura în înălţime a canelurilor) se recondiţionează prin înlocuirea porţiunii canelate a arborelui longitudinal cu una la cotă majorată.

Rebutarea arborelui canelat are loc dacă prezintă defectele: fisuri sau rupturi de orice natură sau poziţie; încovoierea sau torsionarea

arborelui; uzura canelurilor peste o anumită limită. Inelul exterior al rulmentului cu role-ace. La acest inel (fig. 8) poate apărea uzura suprafeţei 1

de contact cu orificiul furcii articulaţiei cardanice. În acest caz, inelul se recondiţionează prin cromare şi rectificare la cota de reparaţie.

Rebutarea inelului rulmentului are loc dacă prezintă fisuri sau rupturi de orice natură sau poziţie.

4

Fig. 6. Locuri posibile de apariţie a defectelor la

furca cu flanşă a articulaţiei cardanice

Fig. 7. Locuri posibile de apariţie a defectelor la porţiunea canelată a arborelui longitudinal

Fig. 8. Locul de apariţie a defectului la inelul exterior al

rulmentului cu role-ace