133

18. 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 to kova ili lan anika gusjenice, uz odgovaraju utransformaciju obrtnog momenta. Cilj je da sistem prenosa snage u svim uslovima rada vozilaobezbijedi potpuno iskori�tenje snage motora.Osnovni elementi transmisije su:

- spojnica (kva ilo),- mjenja ,- kardansko vratilo,- vode i most sa diferencijalom i poluosovinom.

Koncepcijski raspored elemenata (podsistema) transmisije je razli it kod razli itih vozila i zavisi uosnovi od:

- polo�aja motora u odnosu na pogonske to kove i- broja pogonskih osovina.

Na slici 166 dat je raspored elemenata transmisije za vozilo sa motorom naprijed i pogonskimto kovima pozadi. Ovo je jedna od kombinacija koja se koristi kod putni kih vozila.

Sl. 166 Transmisija vozila sa motorom naprijed i pogonom pozadi

Slo�enija transmisija je kod vozila koji imaju ve i broj pogonskih osovina. Primjer takve jednetransmisije dat je na slici 167 gdje vozilo ima tri pogonske osovine.

91

8

2 3 10 11 10 14 6

5

716171213

15

4

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 to ka; 11 � razvodnik pogona

Sl. 167 �ema transmisije sa tri pogonske osovine

134

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

18.1 Spojnica

Spojnica je mehanizam koji slu�i za spajanje dva ma�inska elementa ili agregata. Osim glavne uloge daprenose obrtni moment od motora ka transmisiji, spojnica kod motornih vozila izvr�ava i niz drugihva�nih zadataka kao �to su odvajanje motora od transmisije i ponovno spajanje, omogu avanjeravnomjernog polaska vozila s mjesta, ubrzavanje vozila i omogu avanje promjene stepeni prenosa zavrijeme kretanja vozila uz minimalne udare zuba sparenih zup anika. Karakter pojava koje se javljajukao posljedica promjene stepena prenosa pokazuje da se udarno optere enje na zube zup anika umjenja u mo�e smanjiti 30 do 50 puta, ako se izme u motora i mjenja a postavi frikciona spojnica.Pomo u spojnice sa ostvaruje ravnomjerno pokretanje vozila s mjesta.Dobro konstruisana spojnica mora imati slijede e osobine:

- da potpuno isklju i, odnosno odvoji motor od transmisije, da bi se prilikom uklju enja spojnicemogao predati najpovoljniji obrtni moment na vode e to kove;

- da omogu i ravnomjerno uklju ivanje, kako bi moment trenja mogao postepeno da se pove ava;- da omogu i brz odvod toplote, koja se javlja na povr�inama trenja prilikom proklizavanja, kako

u vrijeme uklju ivanja kva ila, tako i prilikom preoptere enja;- da gonjeni dijelovi spojnice imaju �to manji moment inercije;- da omogu i automatizaciju procesa uklju ivanja i isklju ivanja.

Prema na inu prenosa obrtnog momenta spojnice se mogu podijeliti na:

- frikcione (sa mehani kim trenjem),- hidrodinami ke,- elektromagnetne i- kombinovane.

Prema na inu komandovanja uklju ivanjem, odnosno isklju ivanjem spojnice postoji slijede a podjela:

- komandovanje od strane voza a (kori�tenjem energije mi�i a ili pomo u servo ure aja koji radekori�tenjem sabijenog zraka, potpritiska i elektromagnetne energije),

- automatsko komandovanje koje mo�e biti u zavisnosti od polo�aja pedale akceleratora, uzavisnosti od broja obrtaja i optere enja motora i u zavisnosti od pomjeranja poluge za promjenustepeni prenosa.

18.1.1 Frikcione spojnice

Spojnice koje za prenos obrtnog momenta koriste mehani ko trenje, najvi�e su u upotrebi na motornimvozilima. Do dvadesetih godina ovog vijeka su u upotrebi bile konusne spojnice. S pojavom motorave ih snaga i brojeva obrtaja, ovaj tip spojnica morao je biti izba en, zbog ozbiljnog nedostatka koji sesastojao u naglom (udarnom) uklju ivanju koje je izazvala sila paralelna konusnim povr�inama a iji jesmjer bio ka pogonskom dijelu spojnice.

U dana�nje vrijeme, na vozilima sa stepenastim zup astim mjenja em primjenjuju se lamelaste spojnice,i to uglavnom sa jednom lamelom (diskom). Rad lamelaste spojnice zasnovan je na kori�tenju sila trenjakoje se javljaju me u taru im povr�inama. Povr�ine koje vr�e prenos obrtnog momenta dijele se na

135

pogonske i gonjene. Pogonski dijelovi spojnice su vezani za zamajac motora i obr u se zajedno s njim.Gonjeni dijelovi spojnice vezani su za spojni ko vratilo mjenja a. Ako se pogonski dijelovi spojnicespoje sa gonjenim dijelovima, tada se ostvario prenos obrtnog momenta od motora ka mjenja u, tj. naspojni no vratilo mjenja a. Ravnomjernost uklju ivanja posti�e se proklizavanjem povr�ina pogonskih igonjenih dijelova spojnice, kada se postepeno pribli�avaju jedni drugima.Trenje me u povr�inama pogonskih i gonjenih elemenata spojnice mora biti takvo da omogu ava prenosobrtnog momenta, �to uslovljava veli inu frikcionih povr�ina i koeficijent trenja, te prema tome iodgovaraju i frikcioni materijal.

Zamajac motora je sa svoje unutra�nje strane glatko obra en i slu�i kao povr�ina za nalijeganje sredi�njeplo e sa oblogama (lamele). Osim toga zamajac slu�i kao ku i�te spojnice. Lamela je prenosni elementspojnice i ona svojom glav inom tvori pomi nu spojnicu sa �ljebovima spojni kog vratila. Spojni kovratilo je sa jedne strane oslonjeno u le�i�tu koje se nalazi u ku i�tu mjenja a, a sa druge strane u le�i�tukliznom ili kugli nom, koje se nalazi u zamajcu. Iza lamele se nalazi potisna plo a koja je potiskivanaoprugama, koje su oslonjene sa jedne strane na potisnu plo u a sa druge na ku i�te kva ila.Pritiskom ovih opruga ostvaruje se pritisak potisne plo e na lamelu, a lamele na zamajac, te se na tajna in vr�i prenos obrtnog momenta. U toku vo�nje postoji stalan pritisak potisne plo e na lemelu, tj.spojnica je stalno uklju ena.

Mehanizam za isklju ivanje spojnice sastoji se od: pedale spojnice, isklju iva a sa potisnim le�ajem i triili etiri dvokrake poluge na kojima se nalaze zavrtnji za pode�avanje zazora izme u tih poluga ipotisnog le�aja.

Na slici 168 i slici 169 dat je �ematski prikaz rada lamelaste spojnice (kva ila). Na ovim slikama su dateupro�tene �eme spojnica sa jednom lamelom, kako bi se mogao bolje razumjeti rad spojnice.

1 � papu ica kva ila; 2 � isklju na vilju�ka; 3 � potisno le�i�te; 4 � �abica kva ila (potisna opruga); 5 � zvono kva ila; 6 � potisna plo a; 7 � disk kva ila; 8 � zamajac

Sl. 168 �ematski prikaz uklju ene spojnice

136

Pritiskom noge na papu icu kva ila (1)preko isklju ne vilju�ke (2) potiskuje seaksijalno potisno le�i�te (3). Isto dejstvujena �abice kva ila (4) koje imaju ulogupoluge ule�i�tene u zvono kva ila (5).Kva ilo se obi no realizuje sa po 3 �abiceraspore ene po obimu. �abica kva ila jesvojim drugim krajem povezana sapotisnom plo om (6) koju u procesuisklju ivanja kva ila povla i, savla uju isilu u potisnim oprugama kva ila, i na tajna in se osloba aju frikcione povr�ine odoptere enja. Pu�tanjem papu ice kva ilaaksijalna sila potisnih opruga kva ilapotiskuje potisnu plo u (6) pa jetransmisija ponovno povezana sapogonskim agregatom.

Sl. 169 �ematski prikaz procesa isklju ivanja spojnice

Na slici 170 prikazan je aksonometrijski pogled glavnih djelova uobi ajene konstrukcije spojnice zaautomobile. Za ovu konstrukciju primjenjene su zavojne opruge kao potisne opruge, dok su �abicekva ila (6) (isklju ne poluge) posebno izvedene.

1 � kva ilo (spojnica),2 � prenosna plo a,3 � obloga prenosa plo e,4 � potisna plo a (napadno tijelo),5 � potisna opruga kva ila,6 � �abica kva ila,7 � zvono mjenja a (kva ila),8 � potisno te�i�te kva ila

Sl. 170 Glavna spojnica automobila

Lamelaste spojnice su obi no takve konstrukcije, da su stalno uklju ene, a isklju uju se samo onda kadase vr�i promjena stepena prenosa u mjenja u. Obzirom na to, da se zahtijeva, da zahvat spojnice bude�to elasti niji (ravnomjerno uklju ivanje) a lamela je taj element koji treba da ostvari tu elasti nost � toje lamela u toku razvoja motornog vozila pretrpila znatne promjene u konstrukciji.Jedna od prvih konstrukcija je kruta lamela, kod koje je sredi�nja plo a (lamela) zakivcima spojena saglav inom lamele u vrstu (krutu) vezu. Jedina elasti nost kod ove lamele je u proklizavanju izme ufrikcionih povr�ina, pri emu se jedan dio energije pretvara u toplotu.

esto prekop avanje stepeni prenosa u mjenja u, a naro ito u gustom gradskom saobra aju zahtijevapovoljniju konstrukciju lamele.Jedan od na ina obezbje enja ravnomjernog uklju ivanja spojnice je da se lamela u rastere enom stanjuizvede u obliku veoma blagog konusa (sredi�nja plo a je elasti na). Pri ravnomjernom potisku pritisnihopruga potisne plo e, potisna plo a potiska lamelu ka zamajcu, ali ona u prvom momentu ne ulazi uzahvat cijelom povr�inom. Daljnjim pritiskom pritisnih opruga potisne plo e dolazi do postepenogispravljanja lamele �to zna i da ona ulazi u zahvat sa zamajcem i potisnom plo om postepeno

137

(u radijalnom pravcu).Ravnomjernost prilikom uklju ivanja posti�e se tako er pri primjeni sredi�nje plo e sa segmentima kojinisu u istoj ravni (sl. 171). Segmenti (1) pri vr� uju se zakivcima za glav inu lamele, a na segmente sezakovicama pri vr� uju frikcione obloge. Prilikom uklju ivanja spojnice povr�ina trenja lamele ulazi uzahvat sa zamajcem i potisnom plo om nejednovremeno. Usljed pove anog pritiska potisne plo e

Sl. 171 Lamela sa elasti nim elementima

(usljed dejstva pritisnih opruga potisne plo e) dolazi do ispravljanja (deformacije u aksijalnom pravcu)elasti nih segmenata na koje su pri vr� ene frikcione obloge �to pove ava ravnomjernost uklju ivanja.Naj e� e upotrebljavana konstrukcija lamele je elasti na lamela sa prigu�iva em (sl. 172). Ova lamelarazlikuje se od lamele sa elasti nim segmentima po tome �to se glav ina spojnice za sredi�nju plo uspaja preko zavojnih opruga (prigu�iva a) koje su tangencijalno raspore ene u procjepima kako

Sl. 172 Elasti na lamela sa prigu�iva em

sredi�nje plo e tako i plo e na kojoj se nalazi glav ina. 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 glav ini. Zbog ovakog prigu�enja pri prenosu obrtnogmomenta dobije se veoma mekan (bezudaran) prenos obrtnog momenta na spojni no vratilo.Kod motora velikih snaga potrebno je prenijeti relativno visok obrtni moment pri visokom broju obrtajauz uslov da spojnica zadr�i mali gabarit. Da bi spojnica zadr�ala male dimenzije i da bi bila u stanjuprenijeti velik obrtni moment konstruisana je frikciona spojnica sa dvije lamele. U odnosu najednolamelastu spojnicu spojnica sa dvije lamele ima jo� jednu potisnu plo u i lamelu, te se na taj na indvostruko pove ava povr�ina trenja. Pove ana povr�ina trenja omogu ava prenos ve eg obrtnogmomenta. Kako je pove ana frikciona povr�ina, to i pritisak opruga potisne plo e mora biti ve i, �toesto zahtijeva upotrebu servo � komandnog ure aja za uklju ivanje i isklju ivanje spojnice, po�to sila

koju voza ostvaruje pritiskom noge mo�e biti nedovoljna.

138

Na slici 173 data je skica frikcione spojnice sa hidrauli nim komandovanjem.

Sl. 173 Frikciona spojnica sa hidrauli nim komandovanjem

18.1.2 Hidrodinami ke spojnice

Hidrodinami ke spojnica se razlikuje od frikcione po konstrukciji i po na inu dejstva. Ideja prenosasnage pretvaranjem hidroenergije u mehani ku javila se kao posljedica slo�enih zahtjeva.Hidrodinami ki prenosnici ostvaruju prenos snage, sa pogonskog na vo eno vratilo, naizmjeni nimubrzavanjem i usporavanjem radnog fluida u zatvorenom krugu cirkulacije koga formiraju lopaticeradnih kola. Pri ubrzanom kretanju radnog fluida (ulja) u kanalima pumpnog kola mehani ka energijamotora, se pretvara u kineti ku energiju ulja. Suprotno se doga a u me ulopati nim kanalimaturbinskog kola. Ulje se usporava � njegova kineti ka energija se ponovo pretvara u mehani ku energijuturbinskog kola. Karakteristika hidrodinami kih (hidrauli nih) prenosnika su visoke brzine strujanjaradnog fluida pri relativno niskim pritiscima.

Sl. 174 Hidrodinami ka spojnica

Hidrodinami ka spojnica (sl. 174) sastoji se iz kola pumpe (2) koje je ugra eno u ku i�te spojnice a kojeje spojeno sa koljenastim vratilom motora (1) i iz kola turbine (3) koje je vazano za izlazno (gonjeno)

139

vratilo (4). Kolo pumpe i kolo turbine imaju radijalne lopatice, a nalaze se u zajedni kom ku i�tu (5)koje je do odre enog nivoa napunjeno uljem. Gonjeno vratilo je ule�i�teno u le�ajevima.U radijalnim lopaticama pumpnog kola, koje je gonjeno motorom, dolazi do ubrzavanja radnog fluida(ulja) od unura�njeg dijela ka spoljnjem dijelu pumpnog kola, usljed dejstva centrifugalne sile, a zatimdo usporenja radnog fluida u turbinskom kolu. Na taj na in se ostvaruje preno�enje energijehidrauli nim putem sa pumpnog kola na turbinsko kolo. Smjer toka fluida obilje�en je strelicama (naslici 175). Po�to je kroz kanale pumpe i turbine strujanje te nosti mogu e samo ako ima klizanja estica,

Sl. 175 Princip rada hidrodinami ke spojnice

dolazi do odre enog zaostajanja turbinskog u odnosu na pumpno kolo np � nT. Sa razlikom brojevaobrtaja np � nT, u uskoj vezi je klizanje hidrauli ne spojnice s. Ukoliko je ve e klizanje, hidrauli naspojnica prenosi ve i obrtni moment motora Me ali istovremeno ima manji stepen korisnog dejstva s.Ne ulaze i u detaljnu analizu procesa strujanja fluida u hidrodinami koj spojnici, u nastavku e se datisamo osnovni parametri spojnice:

- stepen proklizavanje spojnice ( s) defini�e se kao:

p

T

p

Tp

p

Tps n

nnnn

1 (164)

- prenosni odnos kod hidroprenosnika, za razliku od mehani kih prenosnika, nije konstantan i ra una se kao:

sp

Th nni 1 (165)

- stepen iskori�tenja spojnice ( s) defini�e se kao:

pp

TT

p

Ts nM

nMPP (166)

a za slu aj kvazistati kog re�ima rada sa razli itim brojevima okretaja pumpnog i turbinskog kola(MT MP) mo�e se pisati da je:

shp

Ts inn 1 (167)

Hidrodinami ke spojnice za motorna vozila se biraju prema maksimalnoj snazi motora kada se ostvarujeproklizavanje s=(2 3)%, �to zna i da je stepen iskori�tenja spojnice s = 0,97 0,98. U prelaznimre�imima ove vrijednosti idu znatno ni�e, �to uti e na podizanje temperature radnog fluida.

140

18.1.3 Elektromagnetne spojnice

Elektromagnetne spojnice spadaju u grupu spojnica sa automatskim upravljanjem, koje potpunoosloba aju voza a fizi kog napora. Postavljanjem pogodnih mehanizama obi no se izbacuje pedalakva ila i zbog toga se takva vozila nazivaju vozila sa dvopedalnim upravljanjem (pedala ko nice ipedala akceleratora). Primjer konstrukcije elektromagnetne spojnice prikazan je na slici 176.

Sl. 176 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 veli inu i kaoposljedica toga, kva ilo se ne uklju uje. Pove anjem broja obrtaja motora napon generatora se pove avai spojnica se uklju uje ravnomjerno.Prilikom uspostavljanja magnetskog toka izme u zamajca i kotve, feromagneti ni pra�ak ispunjavaprostor zra nog zazora izme u pogonskog i gorenjog elementa.Poslije isklju ivanja spojnice feromagneti ni pra�ak mo�e ostati djelimi no namagnetisan i kaoposljedica toga, spojnica mo�e prenositi obrtni moment iako je isklju ena. Da bi se ova pojava izbjegla,kroz namotaje elektromagneta pu�ta se suprotan tok struje, nakon ega se pra�ak razmagneti�e. Na ovajna in se vr�i preko specijalnih releja i promjena stepeni prenosa. Releji su u vezi sa ru icom mjenja a.Elektromagnetne spojnice na�le su primjenu uglavnom na malolitra�nim putni kim automobilima.

18.2 Mjenja i

Analiziraju i krivu obrtnog momenta motora vidi se da je ona promjenjljiva veli ina i da zavisi od snagei broja obrtaja motora, odnosno ugaone brzine, tj.:

eeP

M (168)

gdje su: Me � efektivni obrtni moment motora, Pe � efektivna snaga motora a � ugaona brzinakoljenastog vratila.Obrtni moment motora se preko transmisije (mjenja a i glavnog prenosa) prenosi na pogonske to kove iu zavisnosti od polupre nika to ka na njemu se ostvaruje vu na sila (FT) koja pokre e vozilo. Da bi sedobile vu ne sile na pogonskim to kovima takve da bi u toku vo�nje mogle savladati otpore kretanjakoji se mijenjaju u �irokom dijapazonu, potrebno je ostvariti ve i broj uve anja obrtnog momenta kojidaje motor. Ove promjene obrtnog momenta ostvaruju se u mjenja u (broj promjena zavisi od brojastepena prenosa u mjenja u).Osim gore navedene glavne funkcije mjenja a, njime se ostvaruje mogu nost kretanja vozila malimbrzinama a pri stabilnim brojevima obrtaja motora, kretanje vozila unazad i razdvajanje motora odpogonskog mosta (mjenja u neutralnom polo�aju a spojnica uklju ena), �to je neophodno kada vozilostoji u mjestu a motor radi.

141

Prema na inu promjene prenosnog odnosa mjenja i za vozila mogu se podijeliti na dvije glavne grupe:na mjenja e sa stupnjevanim prenosom i mjenja e sa kontinuiranim prenosom. Jedna od mogu ihklasifikacija mjenja a prikazana je na slici 177.

FRIKCIONI

HIDRAULI KI

ELEKTRI KI

KOMBINIRANI

KOMBINIRANI

HIDROSTATI KI

HIDRODINAMI KI

HIDRODINAMI KI

ELEKTROMEHANI KI

S ISTOSMJERNOM STRUJOM

S IZMJENI NOM STRUJOM

ZUP ANIS NEPOKRETNOM OSI VRATILA

S POKRETNOM OSI VRATILA

STUPNJEVI

MEHANI KI

MJENJA I

Sl. 177 Klasifikacija mjenja a

Stupnjevani mjenja i koji daju kona an broj stepeni prenosa izvode se:- sa kliznim zup anicima,- sa stalno uzubljenim zup anicima i- sa planetarnim prenosom.

Bez obzira na konstrukciju, mjenja i moraju ispuniti slijede e zahtjeve:a) omogu iti postizanje najboljih vu nih karakteristika i karakteristika potro�nje goriva vozila, pri

zadatoj karakteristici motora,b) lagano komandovanje,c) be�uman rad pri uklju ivanju bilo kog stepena prenosa.

Prvi od gore nabrojanih zahtjeva ispunjava se pravilnim izborom broja stepeni prenosa i odnosa me uprenosnim odnosima na razli itim stepenima prenosa. Pove anje broja stepeni prenosa daje mogu nostda motor radi na re�imima koji su najbli�i optimalnim u odnosus na obrtni moment i karakteristikupotro�nje goriva. Veliki broj stepeni prenosa uslovljava, me utim, komplikovaniju konstrukcijumjenja a, pove anje gabarita i te�ine. Osim toga, pove anjem broja stepeni prenosa, kod ve inemjenja a se pove ava vrijeme u kome dolazi do prekida prenosa obrtnog momenta na pogonske to kove(prilikom uklju ivanja pojedinih stepeni prenosa), �to mo�e, ne rijetko, dovesti do pogor�anja vu nihkarakteristika, umjesto o ekivanog pobolj�anja. Cijena ovih mjenja a je znatno ve a u odnosu namjenja e sa manjim brojem stepeni prenosa.Drugi od zahtjeva u najve em stepenu se ostvaruje primjenom mjenja a sa stalno uzubljenimzup anicima gdje se uklju ivanje odre enog para zup anika izvodi spojnicama sa sinhronima.Planetarni i hidrauli ni mjenja i obi no imaju poluautomatsko ili automatsko upravljanje.Zahtjev be�umnosti rada zavisi, u znatnoj mjeri, od tipa primijenjenih zup anika.

18.2.1 Stupnjevani mjenja i

Osnovni elementi koji vr�e redukciju broja obrtaja kod stupnjevanih mjenja a su parovi zup anika. Dvaspregnuta zup anika ine jednostruki zup asti prenosnik. Prenosni odnos jednog zup astog para jedefinisan veli inama pre nika ili brojem zuba oba zup anika u zahvatu. Iz prenosnog odnosa slijediodnos ulaznog i izlaznog broja obrtaja zup anika, odnos ulaznog i izlaznog obrtnog momenta.Obzirom da mjenja ima ve i broj stepeni prenosa, u nastavku e kratko biti obja�njeni postupak izborastepeni mjenja a.

142

Najve i stepen prenosa u mjenja u je obi no, tzv. direktni stepen prenosa (id) gdje se broj obrtaja motoradirektno prenosi preko mjenja a na glavni prenos. Kod novijih konstrukcija mjenja a uvode se i stepeniprenosa gdje se broj obrtaja na izlazu iz mjenja a pove ava u odnosu na broj obrtaja motora (npr. peti i�esti stepen prenosa kod putni kih vozila, iV i iVI < 1). Prenosni odnos glavnog prenosa se mo�e ozna itisa io. Vrijednosti io koje su uobi ajene u praksi bi e date kod obja�njenja glavnog prenosa na vode emmostu. Zna i mo�e se pisati da je id = 1. Pri ovim uslovima uspostavlja se i najve a brzina vozila (vmax):

dto

dmaxd r

ir

vv (169)

gdje je:

� ugaona brzina obrtanja motorat � ugaona brzina obrtanja to ka.

Najni�i stepen prenosa u mjenja u je prvi stepen (iI) i defini�e se na osnovu maksimalne vrijednostiotpora puta max = sin max + f cos max (otpor uspona plus otpor kotrljanja), gdje je za savla ivanjeovog otpora sila na to ku:

maxmax GFT (170)

Ovakvu silu na to ku treba da obezbijedi motor sa svojim maksimalnim obrtnim momentom (Memax),odnosno:

d

TIoeT r

iiMF maxmax (171)

Izjedna avaju i jedna ine (170) i (171) dobiva se:

Toe

dI iM

rGimax

max (172)

Poznavaju i prenosni odnos u prvom stepenu mjenja a (iI) i u posljednjem stepenu (in = id) koji jeobi no direktni stepen, mogu se izra unati i me ustepeni mjenja a. Ukupan broj stepeni se usvaja premakoncepciji vozila, a istovremeno imaju i u vidu stepen iskori�tenja, komplikovanost konstrukcije icijenu mjenja a. Po�eljno je da je broj stepeni mjenja a �to ve i.Imaju i u vidu izgled krive snage motora Pe = f(n), sl. 178, gdje su ozna ena dva broja obrtaja motora

nn n

P

Sl. 178 Brzinska karakteristika snage

143

n1 i n2, polazi se od pretpostavke da je broj obrtaja n1 po etni broj obrtaja motora sa kojim po injeubrzanje vozila u svakom stepenu prenosa. Veli ina n2 je broj obrtaja motora na kraju ubrzanja usvakom stepenu prenosa. Polaze i od ove pretpostavke, motor ima istu srednju snagu pri stvaranjuubrzanja u svakom stepenu prenosa i zavisnost izme u pojedinih prenosnih odnosa (iI, iII, iIII, �, in)mora se razvijati po geometrijskoj progresiji, tj.:

qconstii

ii

ii

n

n

III

II

II

I 1... (173)

gdje je q � koli inik geometrijske progresije.

Raspored stepeni u mjenja u, po geometrijskoj progresiji, obezbje uje najekonomi nije eksploatacioneosobine vozila.

Na osnovu jedna ine (173) mo�e se napisati:

Inn

IIIIII

III

iq

i

iq

iq

i

iq

i

1

2

1...

11

1

(174)

Po�to je posljednji stepen obi no direktni, tj. in = id = 1, to se iz jedna ine (174) mo�e napisati:

1nIiq (175)

Poznavaju i vrijednost iI - jedna ine (172), id =1, koli nik geometrijske progresije q � jedna ina (175),na osnovu jedna ina (174) mogu se odrediti ostali stepeni prenosa u mjenja u. U praksi se esto putaraspored prenosnih odnosa razlikuje od geometrijske progresije iz odre enih razloga, ali geometrijskaprogresija ostaje kao podloga za odre ivanje prenosnih odnosa.

18.2.1.1 Stupnjevani mjenja i sa kliznim zup anicima

Stupnjevani mjenja i sa kliznim zup anicima su takvi mjenja i kod kojih se prekop avanje stepeniprenosa vr�i aksijalnim pomijeranjem zup anika i uzup avanjem kliznog zup anika u spreg sazup anikom pomo nog vratila.Mjenja sa kliznim zup anicima �ematski prikazan na sl. 179 sastoji se iz ku i�ta (9), spojni kogvratila (1) na ijem se na�ljebljenom dijelu (2) postavlja lamela spojnice, glavnog vratila (6) sa kliznimzup anicima, pomo nog vratila (10) sa vrsto vezanim zup anicima, osovinice (8), zup anika za hod unazad (7) i poklopca mjenja a (5) u kome se nalazi mehanizam za komandovanje (za izbor stepeniprenosa). Na spojni kom vratilu nalazi se zup anik (3) i zup asti vjenac (4). Zup anik (3) je u stalnomzahvatu sa zup anikom (12) koji se nalazi na pomo nom vratilu, te se na taj na in vr�i prva redukcijabroja obrtaja (zup anici stalnog zahvata). Prenosni odnos ovog para zup anika je ve i od jedan. Zup astivjenac (4) ima identi an dio na glavnom vratilu uz zup anik koji je najbli�i zup aniku (3), kako biostvario direktan stepen prenosa (prenosni odnos 1:1), odnosno da bi se glavno vratilo obrtalo istimbrojem obrtaja kao spojni ko kada se ostvari vrsta veza izme u spojni kog i glavnog vratila.

144

1 � spojni ko vratilo,2 � �ljebovi,3 � zup anik stalnog zahvata,4 � zup asti vijenac,5 � poklopac sa mehanizmom za izbor stepeni prenosa,6 � glavno vratilo,7 � zup anik za hod unazad,8 � osovinica,9 � ku i�te,10 � pomo no vratilo,11 � aksijalno pomjerljivi zup anici,12 � zup anici vrsto vezani za

pomo no vratilo

Sl. 179 �ematski prikaz mjenja a sa kliznim zup anicima

Spojni ko vratilo je jednom stranom oslonjeno u klizni ili kugli ni le�aj u zamajcu, a drugom � u le�ajsmje�ten u prednji dio ku i�ta mjenja a.Glavno vratilo nalazi se u osi spojni kog vratila. Prednjim dijelom glavnog vratila je oslonjeno u le�ajukoji se nalazi u spojni kom vratilu (obi no igli astom) a drugim dijelom � u le�aju koji se nalazi uzadnjem dijelu ku i�ta mjenja a. Na �ljebovima glavnog vratila nalaze se pokretni zup anici, koji seobr u zajedno sa vratilom i mogu se pomijerati du� njegove ose.Pomo no vratilo postavljeno je ispod glavnog vratila, a oslonjeno je u le�ajevima koji se nalaze uprednjem i zadnjem dijelu ku i�ta. Zup anici pomo nog vratila su vrsto vezani za vratilo, tako da seokre u uvijek kada se okre e spojni ko vratilo.Osnovica zup anika za hod u nazad tako er je postavljena u ku i�tu mjenja a.Neutralni polo�aj mjenja a je takav kada se zup anici nalaze u polo�ajima kao na slici 179. Tada se, akomotor radi pri uklju enoj spojnici, okre u spojni ko i pomo no vratilo, a glavno vratilo, koje predajeobrtni moment na ostali dio transmisije, miruje.Ovakvi mjenja i upotrebljavali su se ranije, a danas su uglavnom izba eni iz upotrebe, zbog veomate�kog rukovanja prilikom izbora stepeni prenosa. Be�umno sprezanje zup anika mogu e je samo kadase obodne brzine oba zup anika izjedna e. Me utim, da bi se to postiglo, potrebno je veliko iskustvovoza a, te se ovo smatra jednim od glavnih nedostataka ovih mjenja a. Po�to se ovdje uklju ivanje uspreg zup anika izvodi aksijalnim pomjeranjem jednoga od njih, to zup anici moraju biti izvedeni saravnim ( eonim) zupcima, �to se, opet, veoma lo�e odra�ava na �umnost pri radu.

18.2.1.2 Stupnjevani mjenja i sa stalno uzubljenim zup anicima

Karakteristika ove vrste mjenja a je da su zup anici na glavnom vratilu slobodno okretni oko njega alisu u stalnom zahvatu sa zup anicima na pomo nom vratilu. Uklju ivanje pojedinih stepeni prenosa kodovakve konstrukcije mjenja a ostvaruje se pomo u spojnica koje su �ljebnom vezom vezani za glavnovratilo. Prilikom pomicanja spojnice po �ljebovima glavnog vratila ka zup aniku koji je slobodnookretan i koji na sebi ima odgovaraju i dio koji ulazi u zahvat sa pomi nom spojnicom ostvaruje sevrsta veza zup anika koji je slobodno okretan i glavnog vratila te se na taj na in vr�i prenos obrtnog

momenta. Dobra strana ovih mjenja a je ta da se kod njih mogu primjeniti zup anici sa kosim ispiralnim zubima koji su u odnosu na zup anike sa pravim zubima daleko ti�i u radu, a osim toga nemaudarnih optere enja na zube zup anika prilikom ukop avanja stepeni prenosa.Postepeno pove avanje broja obrtaja motora modernih konstrukcija i velika gustina saobra aja, naro itou gradovima, zahtijeva prilago avanje agregata transmisije, posebno �to se ti e preno�enje ve ih obrtnihmomenata i lako e ukop avanja zup anika u spreg.Prvi prelaz od mjenja a sa kliznim zup anicima ka mjenja u sa stalno uzubljenim zup anicima jemjenja sa kand�astim spojnicama za sprezanje zup anika, koji se zadr�ao sve do danas, naro ito nanekim te�kim teretnim vozilima.

145

Princip sprezanja zup anika kand�astom spojnicom prikazan je na slici 180. Spojnica se sastoji odnaglavka (5) koji sa obje strane ima kand�e. Kada je kand�asti naglavak u neutralnom polo�aju zup anik(8) na glavnom vratilu se okre e slobodno i prenos obrtnog momenta se ne vr�i. Kada se kand�astinaglavak (5) koji je �ljebovima spojen za glavno vratilo aksijalno pomjeri i dovede u spreg sa kand�ama

1 � komandna poluga,2 � osovinice vilju�ke,3 � kand�e na zup aniku,4 � vilju�ka za prekop avanje,5 � kand�asti naglavak,6 � na�ljebljena glav ina kand�aste spojke,7 � pogonski zup anik,8 � slobodno okretni zup anik na glavnom vratilu,9 � zup anici na pomo nom vratilu

Sl. 180 Princip rada kand�aste spojnice

na zup aniku (8), tada zup anik (9), ima preko spojnice, vrstu vezu sa glavnim vratilom i na taj na inse vr�i prenos obrtnog momenta (spojni ko � pomo no � glavno vratilo):Uklju ivanjem kand�astog naglavka (5), sa kand�ama (6) zup anika (7) na spojni kom vratilu, ostvarujese prenos obrtnog momenta direktno sa spojni kog na glavno vratilo. Nedostatak mjenja a sa kliznimzup anicima, tj. potreba za izjedna enjem obodnih brzina zup anika koji treba da se uzup e, samo jedjelomi no otklonjen kod mjenja a sa kand�astom spojnicom, me utim, i kod ovih mjenja a jepomenuti nedostatak prisutan, ali je ubla�en, po�to dijelovi kand�aste spojnice koji dolaze u zahvatimaju iste pre nike.Princip rada kand�aste spojke slikovito je prikazan na slici 181 gdje zatamnjeni dio predstavljakand�astu spojku sa vratilom.

Sl. 181 Princip rada kand�aste spojke

146

Daljnje usavr�avanje konstrukcije mjenja a sa stalno uzubljenim zup anicima je mjenja kod koga sesprezanje parova zup anika izvodi pomo u sinhronizatora, sinhrone spojke ili sinhrona (naj e� eupotrebljavan naziv).Konstrukcijom sinhrona koji je kombinacija konusne i zup aste spojnice, ostvarila se mogu nostizjedna avanja obodnih brzina dijelova koji dolaze u spreg, bez uticaja voza a. Izjedna avanje obodnihbrzina zup aste spojnice sa ozubljenim dijelom koji se nalazi na zup aniku vr�i konusna spojnica, te sena taj na in ostvaruje bezudarno sprezanje parova zup anika i samim tim pove ava se vijek trajanjazup anika. Zna i da svakom zup aniku glavnog vratila koji se spre�e pomo u sinhrona mora postojatinazubljeni vjenac u koji e se uzubiti zup asta spojnica sinhrona i konusna povr�ina sa kojom e do i udodir konusna povr�ina na sinhronu. Na slici 182 prikazana je konstrukcija sinhrona dvostranog dejstva(opslu�uje dva stepena prenosa � jedan od njih je direktni kad sinhron ide u lijevo).

147

Na �ljebovima glavnog vratila postavljena je glav ina sinhrona (1) koja je po njima aksijalnopomjerljiva. Sa obje strane glav ine postavljeni su konusni prstenovi (4). Glav ina sinhrona ima spoljnje�ljebove po kojima se kre e zup asta spojnica (2). Ova dva elementa glav ine sinhrona i zup astaspojnica vezani su osigura em (5) koji se sastoji od kuglice i opruge (ovih osigura a obi no ima tri), priemu se kuglice kre u du� kru�nog kanala u sredini zup aste spojke. Klizna glav ina i zup asta spojka

kre u se zajedno (usljed dejstva osigura a) sve dotle dok sila u pravcu kretanja (sila potrebna za kretanjesinhrona du� ose glavnog vratila dovodi se na zup astu spojnicu putem mehanizma za uklju ivanjestepeni prenosa) ne postane tolika da mo�e savladati oprugu osigura a i tada daljnje kretanje nastavljasamo zup asta spojnica.Sinhron radi na sljede i na in. Pomo u poluge za izbor stepeni prenosa i vilju�ke koja je vazana zavanjski utor na zup astoj spojnici, zup asta spojka i glav ina sinhrona kre u se uzdu� ose glavnogvratila, i dovode unutra�nji konus glav ine sinhrona u kontakt sa konusnom povr�inom na zup aniku (3)koga �elimo spregnuti. Me u konusnim povr�inama javlja se trenje usljed ega dolazi do izjedna avanjabroja obrtaja zup anika, glav ine sinhrona i zup aste spojnice. Usljed daljnjeg kretanja poluge za izborstepeni prenosa, usljed nemogu nosti daljnjeg kretanja glav ine sinhrona dolazi do savladavanja oprugeosigura a i zup asta spojnica (2) se bezudarno uzup ava sa zup astim vjencem (3) zup anika usljed istihobodnih brzina (isti pre nici zup aste spojnice i ozubljenog vjenca zup anika).Ako se ovim sinhronom rukuje pa�ljivo on potpuno vr�i svoju funkciju (bezudarno uklju ivanje stepeniprenosa), me utim, voza mo�e nasilno uzup iti (savladati osigura ) zup astu spojnicu i zup asti vjenacna zup aniku pa kako jo� postoji razlika u broju obrtaja zup aste spojke i vjenca dolazi do eonogstruganja i udara pri ostvarenju me usobnog zahvata. Konstruktivna �ema ure aja za sinhronizacijupokazana je na slici 183.

1 � glav ina sinhrona, 2 � zup asta spojnica, 3 � kand�asti vjenac,4 � konusne povr�ine, 5 � kuglica osigura a, 6 � opruga osigura a,7, 8 � slobodno obrtni zup anici, 9 � vratilo, 10, 11 � zup anici

Sl. 183 Konstruktivna �ema sinhrona

Da bi se u potpunosti isklju io subjektivni faktor (voza ) kod uklju ivanja stepeni prenosa konstruisanisu sinhroni sa ure ajem za blokiranje. Ure aj za blokiranje osigurava bezudarno uklju ivanje stepenaprenosa jer sprije ava uzup avanje zup aste spojnice sa vjencem zup anika sve dok me u njima postojirelativni pomak (dok se obodne brzine ne izjedna e). Pravilan rad sinhrona obezbje uje se odre enimodnosom izme u ugla konusa i ugla povr�ine koja slu�i za blokiranje, njihovim radijusima ikoeficijentom trenja.Na slici 184 data je �ema sinhrona sa ure ajem za blokiranje. Osnovni element ovog ure aja saobja�njenjem principa rada dati su na sl. 184.

148

1 � prsten sinhronizatora, 2 � osigura -brava,3 � bo na zup asta spojnica, 4 � glav ina ili tijelosinhronizatora (sinhrona), 5 � klizaju a narukvica.(Uklju ivanje stepena prenosa ostvaruje sepomijeranjem klizaju e narukvice (5) iz neutralnogpolo�aja udesno ili ulijevo pri tome se potiskujeprsten sinhronizatora (1) preko osigura a (2), dok sekonusne frikcione povr�ine (f) ne dodirnu. Uslijedrazlike broja obrtaja, prsten sinhronizatora (1)zaokre e se djelimi no do grani nika na glav inisinhronizatora (4) ime se blokira dalje pomijeranjeklizaju e narukvice. Daljim potiskivanjem klizaju enarukvice (5) preko zubaca na vijencu bo nezup aste spojnice (3) dolazi do izjedna avanjabrojeva obrtaja. Prekida se trenje izme u konusnihpovr�ina. U tom momentu vr�i se sprezanjeunutra�njeg ozubljenja kluzaju e narukvice ispolja�njeg ozubljenja (bo ne zup aste spojnice).

Sl. 184 �ema sinhrona sa ure ajem za blokiranje

Crte� jednog etvorostepenog mjenja a potpuno sinhronizovanog dat je u dva presjeka na slici 185 gdjese vidi i lamelasta spojnica.

Sl. 185 Uzdu�ni i popre ni presjek etverostepenog mjenja a potpuno sinhronizovanog

Da bi princip rada mjenja a bio potpuno jasan na slici 186 se daje �ema mjenja a sa etiri stepena saozna enim osnovnim parametrima.

149

Sl. 186 �ema etverostepenog mjenja a

Na ovoj �emi e se objasniti faze rada mjenja a:

- prazan hod: spojke (sinhroni) S1 i S2 isklju ene. Svi zup anici se okre u. Na izlaznom vratilu nema obrtnog momenta.

- I stepen: spojka (sinhroni) S1 uklju ena sa zup anikom (1). Prenosni odnos se ra una kao:

1

1

'zz

zziA

BI (176)

gdje je z � broj zubaca pojedinih zup anika.

Broj obrtaja izlaznog vratila je:

II inn (177)

- II stepen: spojka (sinhron) S1 uklju ena sa zup anikom (2). Prenosni odnos mjenja a (iII) i izlazni broj obrtaja (nII) su:

IIII

A

BII

inn

zz

zzi

2

2

' (178)

- III stepen: spojka (sinhron) S2 uklju ena sa zup anika (3). Prenosni odnos mjenja a (iIII) i izlazni broj obrtaja (nIII) su:

IIIIII

A

BIII

inn

zz

zzi

3

3

' (179)

- IV stepen: direktni stepen.

Spojka (sinhron) S2 uklju ena sa zup anikom (A). Prenosni odnos (iIV) i izlazni broj okretaja nIV su:

150

nni

IV

IV 1 (180)

- hod nazad: Tu se uklju uje me uzup anik (4) koji vr�i promjenu smjera obrtanja.

Stupnjevani mjenja i sa kliznim zup anicima i stupnjevani mjenja i sa stalno uzubljenim zup anicimase jo� nazivaju i mjenja i sa nepokretnim osama vratila, jer u toku rada sva vratila u mjenja u imajusamo kretanje oko svoje ose za razliku od mjenja a sa planetarnim prenosom kod kojih se u toku radaose vratila kre u i takvi mjenja i se nazivaju jo� i mjenja i sa pokretnim osama vratila.U dana�njim konstrukcijama vozila naj e� e se sre u mjenja i sa nepokretnim osama vratila sa stalnouzubljenim zup anicima.U zavisnosti od namjene vozila bira se i na in sprezanja zup anika. Najrasprostranjeniji tip mjenja a nate�kim vozilima je sa kombinovanim sprezanjem zup anika, kod koga se ni�i stepeni prenosa (I i II)spre�u pomo u kand�astih ili zup astih spojnica, a vi�i stepeni prenosa pomo u sinhrona. Kod putni kihvozila srednje i vi�e klase naj e� e se susre u potpuno sinhronizovani svi stepeni prenosa. Potpunasinhronizacija mjenja a pove ava njegov gabarit i cijenu.Da bi vozila zadovoljila specijalnim zahtjevima koja se pred njih postavljaju, naro ito prilikom prevozavelikih tereta, ostvarene su konstrukcije mjenja a koje mogu ostvariti do 16 i vi�e raznih stepenaprenosa. Ovo se ostvaruje pomo u dodatnog para zup anika, kojim se svi stepeni mogu jo� jednomreducirati. To su mjenja i sa reduktorom ili multiplikatorom. Dodatni par zup anika spre�e se obi nokand�astom spojnicom. Va�no je napomenuti da prilikom uklju ivanja dodatnog para zup anika morajubiti isklju eni zup anici stalnog zahvata na spojni kom i pomo nom vratilu, ako se radi o mjenja u kojiima tri vratila. Zup anik stalnog zahvata na pomo nom vratilu tako er se uklju uje ili isklju ujekand�astom spojnicom.

18.2.1.3 Stupnjevani mjenja i sa pokretnim osama vratila - planetarni mjenja i

Uz klasi ne mjenja e sa zup anicima, danas se esto primjenjuju mjenja i sa planetarnim prenosom iliepicikli ni mjenja i, obi no u kombinaciji sa hidrodinami kom spojnicom ili hidrodinami kimtransformatorom (hidro-dinami kim mjenja em). Planetarni mjenja i se obi no izvode sa dvije do etiribrzine. Prednosti ovih mjenja a nad klasi nim su: mirniji rad i ve a izdr�ljivost, zbog ve eg broja zubau zahvatu, �to je omogu eno zup anikom unutarnjeg zahvata, lagano uklju ivanje i isklju ivanje stepeniprenosa koje je omogu eno jednostavnim ko enjem jednog od elemenata planetarnog sistema.Nedostaci epiciklipnih mjenja a su slo�ena i skupa izrada. �ema osnovnog planetarnog prenosnikaprikazana je na slici 187.

1

3 4

2

1

32

1 � sun ani zup anik, 2 � zup asti vjenac sa unutra�njim ozubljenjem, 3 � sateliti, 4 � nosa satelita

Sl. 187 Planetarni prenosnik

151

itav niz kombinacija prenosnih odnosa mo�e se posti i kori�tenje pojedinih elemenata i vezivanjem zamotor drugih elemenata. To su:

a) Ko i se vjenac 2, pogon se dobiva preko sun anika 1 (vratilo I) . Vo eni elemenat je vratilo nosa asatelita (4) (vratilo II). Ova kombinacija daje najve i prenosni odnos:

1

21

4

1

zzz

nniI (181)

b) Ko i se sun anik (1). Pogon se dobiva preko ozubljenog vjenca (2) (vratilo III) koji je vezan zamotor. Vo eni element je nosa satelita (4) (vratila II). Dobiva se drugi stepen prenosa:

2

21

4

2

zzz

nniII (182)

c) Ko i se sun ani zup anik (1), pogonski elemenat je nosa satelita (4) (vratilo II), koje se vezuje zamotor. Vo eni elemenat je ozubljeni vjenca 2 (vratilo III). Dobiva se prenosni odnos:

21

2

2

4

zzz

nniIII (183)

d) Ko i se ozubljeni vjenac 2. Pogonski elemenat je nosa satelita (4) (vratilo II), koji se vezuje zamotor. Vo eni elemenat je sun anik (1) (vratilo I). Dobiva se prenosni odnos:

21

1

1

4

zzz

nniIV (184)

e) Direktna brzina. Svi elementi se okre u, ali dva moraju biti povezana. Prenosni odnos je:

1dV ii (185)

f) Ko i se nosa satelita (4). Pogonski elemenat je sun ani zup anik (1) (vratilo I). Vo eni elemenat jeozubljeni vjenac (2) (vratilo III). Dobiva se hod nazad. Sateliti ovdje igraju ulogu me uzup anikasamo za promjenu smjera pravca vo enog i vode eg elementa. Prenosni odnos je:

1

21 zzihn (186)

g) Kombinacija gdje je uko en satelit (4). Pogonski elemenat je ozubljen vjenac (2) (vratilo III), avo eni elemenat je sun anik (1) (vratilo I). Dobiva se drugi prenosni odnos hoda unazad:

2

12 zzihn (187)

h) Neutralan plo�aj. Posti�e se kada se ovi elementi obr u a nijedam elemenat se ne blokira drugimelementom.

U praksi nije uspjelo da se izvedu sve gore nabrojane mogu nosti kori�tenja osobina planetarnogprenosa, zbog pote�ko a u konstruktivnom izvo enju pogona ili ko enja svih elemenata, �to je skop anosa izvo enjem niza �upljih vratila koja bi ulazila jedna u druga i izvo enjem ko nica za svaki odelemenata.

152

Zato se kod vozila naj e� e upotrebljavaju planetarni prenosnici sa nekoliko redova prostih planetarnihsistema kod kojih je omogu eno ko enje samo spoljnjeg zup anika sa unutra�njih ozubljenjem (2). Kaoko nice naj e� e se upotrebljavaju trakaste ko nice, a u novije vrijeme lamelne spojnice.

18.2.2 Kontinuirani prenosnici - mjenja i

Kontinuirani prenosnici omogu avaju neprekidnu izmjenu vrijednosti prenosnog odnosa transmisije ineprekidnu predaju obrtnog momenta na pogonske to kove u formi koja odgovara idealnoj vu nojkarakteristici. Promjena obrtnog momenta ostvaruje se u zavisnosti od otpora puta, automatski ili putemdejstva specijalnih mehanizama za regulaciju na prenosnik. Prema tome, kontinuirani prenosnici slu�eza:

a) kontinuiranu promjenu prenosnih odnosa, esto i automatsku promjenu prenosnog odnosa,b) izmjenu prenosnih odnosa po zakonu koji omogu ava najbolje vu ne i dinami ke karakteristike

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

re�ima.

Upotrebom kontinuiranih prenosnika dobije se veoma ravnomjerno kretanje vozila, po�to se obrtnimoment neprekidno dovodi na pogonske to kove, a sa druge strane smanjuje se mogu nostpreoptere enja pojedinih dijelova transmisije, �to direktno uti e na njihov vijek trajanja. Ako sekontinuirani prenosnici uporede sa stupnjevanim, mo�e se zaklju iti da su kontinuirani prenosnicislo�eniji po konstrukciji i imaju ni�i koeficijent korisnog dejstva.Kontinuirani prenosnici mogu zamijeniti samo spojnicu i mjenja obi ne mehani ke transmisije ilitvoriti kompletnu transmisiju. U prvom slu aju kontinuirani prenosnik se naziva kontinuirani mjenja , au drugom kontinuirana transmisija.Upotreba ovakvih mjenja a je znatno rje a u odnosu na stupnjevane mjenja e ija je konstrukcijamnogo jednostavnija a samim tim i izrada jeftinija.

Po konstrukciji kontinuirani prenosnici mogu se podijeliti na:

- mehani ke kontinuirane prenosnike,- hidrauli ne prenosnike i- elektri ne prenosnike.

18.2.2.1 Mehani ki 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 mogu nost primjenemehani kih kontinuiranih prenosnika u transmisiji vozila.Mehani ki kontinuirani prenosnici mogu se podijeliti u dvije grupe:

a) prenosnici sa elasti nom vezom,b) prenosnici sa neposrednim kontaktom.

Prenosnici sa elasti nom vezom su takvi prenosnici kod kojih se promjena prenosnog odnosa vr�ipromjenom polo�aja pokretnog diska gonjenog kai�nika, odnosno prenos izme u pogonskog i gonjenogkaji�nika se vr�i klinastim remenom.Prenosnik sa elasti nom 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 izme u remenica mo�e mijenjati. Na slici 188�ematski je prikazan frikcioni mjenja . Pogonsko vratilo obr e se brojem obrtaja n1. Za pokretni disk

153

Sl. 188 Frikcioni mjenja sa osnovnim elementima i prostornom �emom

pogonskog vratila vezan je centrifugalni regulator koji u zavisnosti od broja obrtaja vr�i pomjeranjepokretnog diska (z1). Kod gonjenog pokretnog diska zazor se obezbje uje oprugom (z2).Po�to du�ina klinastog kaji�a (l) ostaje u svim uslovima ista to se odnos polupre nika r1 i r2 uzajamnopode�ava tako da je odnos r1 / r2 promjenljiva vrijednost izme u dvije krajnje ta ke. Na slici 188rikazani su krajnji polo�aji pogonskog diska.Prenosni odnos se ra una iz izraza:

1

2

rri (188)

gdje su r1 i r2 � trenutne vrijednosti polupre nika remenica na kojima se nalazi kai�, a odre eni suneutralnim linijama popre nog presjeka kai�a.Minimalne i maksimalne vrijednosti prenosnog odnosa odre ene su izrazima:

min1

max2max

max1

min2min r

riirri (189)

Kao najkarakteristi niji prenosnik sa elasti nom vezom mo�e se uzeti mjenja DAF � variomatikprikazan na slici 189.

Sl. 189 Mehani ki kontinuirani mjenja (prenosnik) sa elasti nom vezom (DAF � variomatic)

154

Obrtni moment se dovodi preko vode eg vratila (1) glavnog prenosa i istovremeno se predaje na dvakonusna zup anika (8), od kojih jedan omogu ava kretanje naprijed a drugi vo�nju unazad. Zup anici supostavljeni u ku i�tu i oslonjeni na dva kugli na le�aja. Uklju ivanje zup anika (8) sa poluosovinamaostvaruje se pomo u ogrlice (7). Na vanjskim krajevima poluosovina postavljeni su vode i koni nidiskovi (6) koji su zup astim remenovima povezani za vo ene konusne diskove koji su vezani sapogonskim to kovima. Regulisanje prenosnog odnosa je automatsko. Pri pove anju broja obrtajamotora, centrifugalna sila koja se javlja pri obrtanju tereta (3) vr�i pomjeranje pokretnog konusnog diskaka nepokretnom. Ovo izaziva premje�tanje pogonskog remena od centra ka periferiji i smanjuje prenosniodnos transmisije.Ako brzina vozila po inje da opada, npr. kao posljedica pove anih otpora, tada dolazi do razdvajanjapogonskih diskova, a samim tim i do pove anja prenosnog odnosa transmisije.

Frikcioni prenosnici sa neposrednim kontaktom sastoje se od dvije toroidalne prirubnice (pogonske igonjenje) izme u kojih se nalaze dva do tri diska (kotrljajna tijela). Promjena prenosnog odnosa vr�i sepromjenom polo�aja osa diskova. Sa ovakvim prenosnikom mo�e se ostvariti prenosni odnos i do 10.Idejna �ema ovakvih prenosnika sa dva razli ita rje�enja kotrljajnog tijela data je na sl. 190.

Sl. 190 Frikcioni prenosnici sa neposrednim kontaktom

18.2.2.2 Hidrauli ni kontinuirani prenosnici

Po principu radnog procesa hidrauli ni prenosnici (mjenja i) se dijele na:

- hidrodinami ke i- hidrostati ke.

Kod hidrodinami kih prenosnika najve i zna aj ima brzina kretanja te nosti (ulja) unutar prenosnika,po�to se prenos (kod hidrodinami ke spojnice) ili transformacija obrtnog momenta (kodhidrodinami kog mjenja a � transformatora) obavlja na ra un iskori�tenja kineti ke energije te nosti.Zna i, hidrodinami ki prenosnik koji ima svojstvo da automatski i kontinuirano mijenja dovedeni obrtnimoment u odre enim predjelima naziva se hidrodinami ki mjenja ili hidrotransformator.Hidrotransformator je �ematski prikazan na slici 191. Sastoji se iz tri kola sa lopaticama i to kola pumpe(P), kola turbine (T) i sprovodnog aparata (SA) koji obrazuju zatvoreni krug cirkulacije te nosti.Lopatice radnih kola nisu kao kod hidrodinami ke spojnice ravne nego su zakrivljene ali tako daomogu avaju minimalne gubitke energije pri protoku te nosti sa jednih lopatica na druge.Za pove anje obrtnog momenta, dovedenog od motora mjenja u neophodno je na njegovoj turbiniostvariti dopunski moment. Ovo se ostvaruje kolom sprovodnog aparata (SA) koje pove ava brzinustrujanja fluida na ulazu u pumpu. Efekt pove anja obrtnog momenta kroz sprovodni aparat ostvaruje sejer lopatice sprovodnog aparata imaju suprotnu zakrivljenost od lopatica turbine, tako da se pri prolazute nosti stvara reaktivno dejstvo. U sprovodnom aparatu esticama te nosti ponovo se vra a izgubljenakineti ka energija u turbini, odnosno ponovo se pove ava moment koli ine kretanja fluida.

155

Sl. 191 �ema hidrodinami kog transformatora

Radi boljeg sagledavanja izgleda i konstrukcije hidrodinami kog transformatora na slici 192 dat jedjelimi ni presjek istog sa ozna enim najva�nijim detaljima.

Sl. 192 Hidrodinami ki kontinualni prenosnik

Sprovodni aparat je nepokretan i vezan je za ku i�te transformatora. Postoje i rje�enja gdje se sprovodniaparat ve�e za pumpu i u tom slu aju hidrodinami ki transformator prelazi u hidrodinami ku spojnicu.

Hidrostati ki prenosnik kod koga se prenos obrtnog momenta sa pogonskog na gonjeni agregat vr�ipomo u te nosti u jednom zatvorenom sistemu, prikazan je �ematski na slici 193

156

1 � hidrauli na pumpa;2 � vod visokog pritiska;3 � osovina kota a;4 � hidrostati ki motor;5 � vod niskog pritiska;6 � prelivni vod;7, 11, 12 � regulacioni ventil;8 � rezervoar;9 � zup asta pumpa sistema za napajanje;10 � filter.

Sl. 193 Hidrostati ki prenosnik

Sistem se sastoji od: pumpe (1), motora (4), cvjevovoda (2, 5), prelivnog voda (6), regulacionih ventila(7, 11, 12), rezervoara (8), napojne zup aste pumpe (9) i filtera (10).Postoji vi�e varijanti postavljanja hidrostatske transmisije na vozilo. Na slici 194 je prikazano parvarijati ugradnje hidrostati ke transmisije na vozilu.

M � motor sui,P � hidrauli na pumpa,HM � hidromotor,VP � vod visokog pritiska,NP � vod niskog pritiska.

Sl. 194 Varijante ugradnje hidrostati ke transmisije na vozilu

Prva varijanta (sl. 194 a)) prikazuje hidrostati ki prenosnik koji ima funkciju mjenja a. Hidrostati kiprenosnik sastoji se od hidropumpe i hidromotora. Postavljen je uz motor kao jedan blok. Obrtnimoment se prenosi preko kardanskog vratila na glavni prenos a zatim na poluosovine.Druga varijanta (sl. 194 b)) sastoji se od jedne hidropumpe, a broj hidromotora zavisi od brojapogonskih to kova. Ovdje hidrostati ki prenosnik igra ulogu transmisije. Prikazan je slu aj pogona nasva etiri to ka.Osnovni nedostatak hidrostati kih prenosnika je nizak stepen korisnog dejstva.

157

18.2.2.3 Elektri ni kontinuirani prenosnici

Rad elektri nih prenosnika bazira se na varijaciji obrtnog momenta generatora koji dobiva pogon odmotora sui.Veoma va�na svojstva elektri nih prenosnika su: unutra�nji automatizam bestepenog regulisanjavrijednosti obrtnog momenta, veoma su pogodni za ugradnju, imaju mogu nost za jednostavan prenossnage, ravnomjernu promjenu obrtnog momenta, lagano upravljanje i mogu nosti ko enja vozilakori�tenjem elektri ne energije. Naj�iru primjenu od svih elektri nih prenosnika imaju prenosnici kojidejstvuju pri konstantnoj ja ini elektri ne struje (generator � vu ni elektromotor).Na in prenosa obrtnog momenta na pogonske to kove prikazan je na slici 195 gdje je:

M � motor sui, GES � generator za proizvodnju istosmjerne ili naizmjeni ne struje, KB � komandni blok, EM � elektromotor, PT � pogonski to ak

Sl. 195 �ema elektri nog kontinuiranog prenosnika

Na slici 195 prikazan je elektri ni prenosnik kod koga su vu ni motori (EM) postavljeni direktno uzpogonske to kove.Automatizam promjene obrtnog momenta odvija se na slijede i na in: pri promjeni spoljnih otporakretanja mijenja se i obrtni moment na vratilu elektromotora, usljed ega se mijenja i ja ina struje kojomgenerator napaja vu ni motor.

18.2.2.4 Hidromehani ki mjenja i

U savremenim vozilima, posebno autobusima u specifi nim uslovima vo�nje (gradski saobra aj) svevi�e se ugra uju kombinovani tzv. hidromehani ki mjenja i. Njihova prednost se najbolje vidi nasl. 196 gdje je dat diagram vu ne sile jednog kombinovanog hidromehani kog mjenja a (kriva � 1) sadva stepena mehani kog mjenja a u odnosu na klasi an trostepeni mehani ki mjenja (kriva � 2).

2

1FT

v

Sl. 196 Uporedni diagram vu ne sile na to ku (FT) za dva mjenja a

158

Kombinovani hidrodinami ki mjenja i su uglavnom automatizovani gdje je vrlo va�an izbor programaprebacivanja brzina mjenja a. Program se bira prema vrsti vozila i uslovima u kojima vozilo uglavnomradi. Na sl. 197; 198; 199 dati su primjeri programa za izbor promjene stepena prenosa mjenja a za trirazli ita re�ima vo�nje za firmu Voith, mjenja DIWA D863.

Sl. 197 Program normalne vo�nje kod automatskog mjenja a DIWA D863 firme VOITH

Sl. 198 Program �tedljive vo�nje kod automatskog mjenja a DIWA D863 firme VOITH

Sl. 199 Program vrlo �tedljive vo�nje kod automatskog mjenja a DIWA D863 firme VOITH

159

Na sl. 200 dat je primjer realizacije prenosnih odnosa jednog savremenog �estostepenog planetarnogautomatskog mjenja a firme ZF.

Sl. 200 Realizacija 6+1 prenosnih odnosa na planetarnom mjenja u 6HPP500 firme ZF DS � direktna spojnica za premo� avanje pretvara a; A, B, C � mokre frikcione spojnice, D, E, F � mokre frikcione ko nice

U nastavku su dati primjeri nekoliko automatskih hidromehani kih mjenja a, na sl. 201 do 206

Sl. 201 Automatski mjenja koji je konstruiran 1925 godine (Rieseler) a 1927 godine ispitan u vozilu Mercedes Benz

160

Sl. 202 Prvi serijski automatski mjenja HYDRAMATIC firma GMC iz 1939 godine

Sl. 203 Automatski mjenja DYNYFLOW firme GMC iz 1948 godine

161

Sl. 204 Automatski mjenja firme Mercedes Benz iz 1961 godine

Sl. 205 Suvremeni automatski mjenja B500R firme Allison

162

Sl. 206 Mjenja TRANSMATIC firme ZF sa 16 stepeni prenosa i hidropretvara em

18.3 Zglobni (kardanski) prenosnici

Zglobni prenosnici slu�e za prenos obrtnog momenta izme u agregata ije su ose postavljene pod nekimuglom jedna u odnosu na drugu, s tim da se taj ugao u toku eksploatacije vozila mo�e stalno mijenjati.Osim za prenos obrtnog momenta vode em mostu, kardanski prenosnik se tako er, primjenjuje priprenosu obrtnog momenta za pogon pomo nih agregata vozila (ure aj za samoistovar, ekrk itd.).Kardanski prenosnici moraju ispuniti slijede e zahtjeve:

a) da nemaju popre nih oscilacija i bacanja vratila u svim mogu im dijapazonima brojeva obrtaja,b) da omogu avaju ravnomjernost obrtanja vratila,c) da imaju visok stepen korisnog dejstva i pri velikim vrijednostima ugla me u vratilima.

Ako kardanski prenosnici ve�u agregate vozila smje�tene na ramu, ugao vratila obi no ne prelazi 2-3° izavisi od stepena ta nosti postavljanja agregata i deformacije rama. Ako su jedno ili oba vratilasmje�teni tako da se pokre u zajedno sa mostovima taj ugao kod vozila mo�e biti 15-20°, a kodspecijalnih vozila do 30° i vi�e stepeni. Naro ito velik ugao me u vratilima koja ve�u kardanskiprenosnici je kod poluosovina prilikom pogona na prednji most, i on mo�e dosti i vrijednost 30-40° primaksimalnom uglu okretanja to kova prilikom ulaska vozila u o�tru krivinu.Na slici 207 �ematski je prikazan polo�aj kardanskog vratila prilikom prenosa obrtnog momenta odmjenja a (1) na pogonski most (3). Po�to je pogonski most elasti no vezan za ram (5) preko gibnja (4)to u toku kretanja vozila dolazi do pomjeranja pogonskog mosta po kru�nom luku pa kardansko vratilomora imati mogu nost kompenzacije promjenljive du�ine.

12

3

4

5

1 � mjenja , 2 � kardanski prenosnik, 3 � vode i most, 4 � gibanj, 5 � ram

Sl. 207 �ema kardanskog prenosnika

163

Kardanska vratila prave se od tankostjenih eli nih cijevi kao �to se vidi na slici 208. Da bi seomogu ilo prilago avanje kardanskog vratila promjenljivoj du�ini koja se javlja u toku eksploatacije,vratilo se izvodi iz dva dijela, koja su me usobno aksijalno pomjerljiva du� �ljebova.

Sl. 208 Kardansko vratilo sa kardanskim zglobovima

Aksonometrijski izgled kardanskog vratila dat je na sl. 209.

Sl. 209 Kardansko vratilo sa kardanskim zglobovima

Kardansko vratilo, kao cjelina mora biti izbalansirano, kako stati ki tako i dinami ki, da bi se izbjeglavibracija vratila u pogonu i ostvario miran i be�uman hod vratila.Stepen korisnog dejstva kardanskih prenosnika kre e se od 0,95 do 0,99.Osnovna podjela kardanskih prenosnika mo�e se izvr�iti prema na inu rada, odnosno preno�enjaobrtnog momenta na vratilu sa promjenljivim uglovima. U tom smislu sve zglobne spojnice se mogupodijeliti na elasti ne koje prenos obrtnog momenta ostvaruju zahvaljuju i elasti nim deformacijamamaterijala koji se koristi za njihovu gradnju i �arnirne (zglobne), koje ovaj zadatak obezbje ujuposredstvom posebnih �arnirnih mehanizama.Osim ove podjele, vrlo bitnu klasifikaciju zglobnih spojnica mogu e je u initi i u odnosu na kinematikupreno�enja 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 me u vratilima karakteri�u se periodi nom neravnomjerno� u ugaonih brzinavode eg i vo enog vratila. Zglobovi nejednake ugaone brzine mogu se izvoditi i kao elasti ni i kao�arnirni.

164

- Zglobove jednake ugaone brzine (sinhrone) koji se karakteri�u jednakim ugaonim brzinama vode egi vo enog vratila pri bilo kakvoj promjeni ugla. Kardanska vratila sa sinhronim zglobovimaprimjenjuju se kod pogona to kova na prednjem mostu (prednji pogon). Zglobovi jednakih ugaonihbrzina izvode se kao �arnirni.

18.3.1 Zglobovi nejednakih ugaonih brzina (asihroni zglobovi)

Naj e� e upotrebljavan zglob nejednake ugaone brzine je krstasti zglob koji je prikazan na sl. 210 sasvim glavnim elementima.

Sl. 210 Asinhroni krstasti zglob

Usljed nejednakih ugaonih brzina vode eg i vo enog vratila dolazi do dodatnih naprezanja koja seprenose na glavni prenos u vode em mostu i doprinose njegovom br�em habanju.�ema krstastog zgloba data je na slici 211 a) i b) gdje je dato njihanje krsta kardana, tzv. �otvorenogkardana� razli ite ugaone brzine.Na slici 211 a) prikazan je polo�aj zgloba koji prenosi obrtni moment pod uglom . Ta ka P navertikalnoj vilju�ki opisuje krug polupre nika r u vertikalnoj ravni i vezana je za vratilo 1. Odgovaraju ata ka na horizontalnoj vilju�ci vezana za vo eno vratilo (2) tako er opisuje krug ali u ravni nagnutojpod uglom u odnosu na vertikalnu ravan.

1

1

2

2

r

III

I

I

I

II

II

II

P

r

r

1

1

1

2

2

r1

P1

a)

b)

Sl. 211 �ema krstastog zgloba u dva karakteristi na polo�aja

165

Ta ka P vr�i kru�no kretanje u ravni I-I. Odgovaraju a ta ka na vratilu (2) vr�i kru�no kretanje u ravniII-II. Presjek ravni I-I i II-II je osa oko koje se nji�e krst kardana u granicama ugla .Broj okretaja vratila (1) i (2) su isti ali su ugaone brzine 1 i 2 razli ite tokom jednog obrtaja vratila(2). Iz uslova da se brzina kretanja ta ke P izrazi preko ugaonih brzina 1 i 2 (sl. 211 a)) va�i:

cos21 rrv p (190)

odnosno,

cos21 (191)

Ako se pak brzina ta ke P1 izrazi preko ugaonih brzina 1 i 2 (sl. 211 b) va�i:

rrv p 211 cos (192)

odnosno,

21 cos1 (193)

Odavde slijedi da se ugaona brzina w2 kre e u granicama:

coscos 1

21 (194)

za konstantnu vrijednost ugaone brzine 1.Ovo zna i da i za slu aj 1 = const., ugaone brzina 2 varira u rasponu prema jedna ini (194), odnosno

da je u procesu rada kardanskog vratila prisutno ugaono ubrzanjedtd 2 i u slu aju 1 = const.

Ubrzanje izaziva dinami ko optere enje u vidu inercionog momenta, koji se mo�e izraziti kao:

dtd

IM i2 (195)

gdje je I � momenat inercije masa rotiranja vratila (2). Zbog ovoga se naj e� e, za slu aj kardanskogvratila sa zglobovima nejednakih brzina, koristi kombinacija vratila kao na slici 212, gdje je ulazna i

2

1

2

1

3

Sl. 212 Kombinacija kardanskih vratila koja omogu avaju istuvrijednost ulazne i izlazne ugaone brzine

izlazna osa vratila nalazi u istoj ravni. U tom slu aju dinami ko optere enje prima samo vratilo (1)sl. 212. Ovo optere enje se mo�e minimizirati sa dimenzijama i masama vratila (1).Raspored kardanskih vratila zavisi od broja vode ih mostova i pomo nih agregata. Na slici 213 dat je�ematski raspored kardana za slu aj pogona na zadnjim to kovima (sl. 213 a)), pogona na sva etiri

166

Sl. 213 Raspored kardanskih vratila za tri razli ita slu aja pogona vozila

to ka (sl. 223 b)) i pogona na �est to kova (sl. 223 c)).

18.3.2 Zglobovi jednakih ugaonih brzina (sinhroni zglobovi)

Ako se spoje dva zgloba nejednakih ugaonih brzina, tako da izme u 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 homokineti ki zglobovi. Naj e� e se nalaze na vratilima pogonskih iupravlja kih to kova vozila jer osiguravaju kontinuiran prenos obrtnog momenta pri bilo kom ugluzakretanja. Na sl. 214 prikazano je nekoliko razli itih konstrukcije homokineti kih zglobova.

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

Sl. 214 Homokineti ki zglobovi

167

Na slici 214 a) prikazan je homokineti ki zglob slo�en od odgovaraju eg spajanja dva obi na kardanskazgloba. Zglobove nosi plo a homokinetskog zgloba 4 i ti su zglobovi u odnosu na plo u 4 postavljenisimetri no. Neravnomjernost koju unosi prvi kardanski zglob otklanja drugi kardanski zglob. Uvjet je dauglovi zakretanja jednog i drugog zgloba budu me usobno uvijek jednaki. To se posti�e zglobnovezanim osovinicama 6 i 7. Konstrukcija tih kardanskih zglobova identi na je konstrukciji kardanskihzglobova obra enih u okviru kardanskih vratila.Homokinetski zglob na slici 214 b) posjeduje umetke 2 i 3 posebna oblika. Umetci ostvaruju me usobnizahvat u horizontalnoj ravnini, a preko kanala ostvaruju zahvat s vilicama vratila pogonskih kota a 1 i 5u vertikalnoj ravnini. Cijeli je zglob smje�ten u oblozi zgloba 9. Omogu uje kontinuirani prenoszakretnog momenta do kuta zakretanja kota a od 90°.Taj tip zgloba ima ni�i stupanj korisnosti od stupnja kardanskog homokinetskog zgloba jer radi uzkori�tenje trenja klizanja izme u sastavnih dijelova. Zahtijeva dobro podmazivanje.Umetci 2 i 3 kod homokineti kog zgloba na slici 214 c) tako e su posebno oblikovani, a uz to plo ica 3osigurava jednakost zakretanja vilica 1 i 5. Primjenjuje se za prijenos zakretnog momenta velikihvrijednosti. Kod vozila pove ane prohodnosti primjenjuju se homokineti ki zglobovio kao na sl. 214 d).U iskovanim vilicama izra eni su kanali u koje se smje�taju kugle. Zglobovi su relativno jednostavni zaizradu i postoji vi�e modifikacija. Uspje�no rade do uglova 30°-32°.

18.3.3 Elasti ni zglobni prenosnici

Elasti ni zglobovi konstruktivno su rje�eni naj e� e sa elasti nim diskom (sl. 215 a)) i sa kombinovanimgumeno eli nim aurama (sl. 215 b)). Zglob sa elasti nim diskom, koji se obi no pravi od gumiranogplatna, zadovoljava pri radu kod koga se uglovi me u pogonskim i gonjenim vratilima nalaze u rasponuod 3°-5°. Zglobovi sa gumeno- eli nim aurama, iji broj zavisi od veli ine obrtnog momenta koji seprenosi, omogu avaju rad pod uglom me u vratilima do 12°. U posljednje vrijeme se sve rje eupotrebljavaju u automobilskoj industriji.

Sl. 215 Crte�i elasti nih zglobova

Na slici 216 data je skica prenosnih vratila sa elasti nim zglobom.

Sl. 216 Veza elasti nog zgloba sa prenosnim vratilima

168

18.4 Pogonski (vode i) most

Pogonski most slu�i za prenos obrtnog momenta od mjenja a ili preko kardanskog vratila (zavisno odkonstrukcije) na pogonske to kove. Osim toga, pogonski most mora primiti vertikalne, uzdu�ne ipopre ne sile koje se javljaju izme u kolovoza i rama ili karoserije vozila. Pogonski most mo�e bitiprednji (osim pogona ima i funkciju mosta sa kojim se upravlja) ili zadnji pa se u zavisnosti od togakonstrui�e i na in prenosa obrtnog momenta na pogonske to kove.

Pogonski most mora ispuniti slijede e zahtjeve:

a) da obezbijedi translatorno kretanje vozila i potrebnu maksimalnu brzinu vozila u najve emstepenu prenosa,

b) da vr�i promjenu parametara snage u nepromijenjenom (stalnom) odnosu,c) da promijeni ravan obrtanja vratila (izuzev u slu aju vozila sa motorom postavljenim popre no u

odnosu na uzdu�nu osu vozila),d) da prenosi obrtni moment na lijevi i desni to ak pri njihovim razli itim ugaonim brzinama,e) da preko svog ku i�ta (ukoliko ga ima) omogu i prenos sila (aktivnih i rekativnih) izme u rama

ili karoserije vozila i pogonskih to kova (preko sistema za ovje�enje),f) da ima �to manju te�inu,g) da ima �to manje dimenzije, radi postizanja odgovaraju eg klirensa (rastojanja najni�e ta ke

vozila od kolovoza).

U pogonskom mostu smje�teni su mehanizmi transmisije koji slu�e za prenos obrtnog momenta napogonske to kove, i to:

- glavni prenos,- diferencijal i- poluvratila.

Pogonski most obi no predstavlja gredu koja u sebi sadr�i: glavni prenos, diferencijal i poluvratila. Kodzavisnog ovje�enja to kova, vode i most je kruta greda koja povezuje to kove (sl. 217 a)). U tomslu aju glavni prenos i diferencijal obi no se postavljaju u ku i�te pogonskog mosta. Rje e se glavniprenos i diferencijal postavljaju na ram (ili karoseriju) vozila, dok kruta greda ve�e to kove (sl. 217 b))

a) b) c)

Sl. 217 Na ini ovje�enja pogonskog mosta

(poluzavisno vje�anje). Pri nezavisnom vje�anju to kova sa klate im poluvratilima, ku i�te pogonskogmosta se pravi razdvojeno (slika 217 c)). Ako je nezavisno ovje�enje izvedeno sistemom poluga, vode imost tada prakti no nije samostalan agregat.U zavisnosti od koncepcije gradnje, na motornom vozilu mo�e biti jedan ili vi�e pogonskih mostova amogu biti smje�teni na zadnjem ili i na zadnjem i na prednjem dijelu vozila.

169

Koeficijent korisnog dejstva glavnog prenosa odre uje se na osnovu gubitaka usljed trenja me uzupcima zup anika, usljed bu kanja maziva i trenja u le�ajevima.Kod jednostepenih glavnih prenosa sa konusnim zup anicima koeficijent korisnog dejstva o = 0,96, akod duple redukcije o = 0,92.Obrtni moment koji glavni prenos prenosi na poluvratila se ra una kao:

ookmmseo iiMM (196)

gdje su:

Mo � obrtni moment na gonjenom zup aniku glavnog prenosa,Me � obrtni moment motora,im � prenosni odnos u mjenja u,

m � stepen korisnog dejstva u mjenja u,k � stepen korisnog dejstva kardanskog prenosnika,

io � prenosni odnos u glavnom prenosu,o � stepen korisnog dejstva glavnog prenosa,s � stepen korisnog dejstva spojnice.

Prenosni odnosi kod jednostruke redukcije se kre u u granicama io = 3-7, a kod duple redukcijeio = 5-12.

18.4.1 Glavni prenos

Zadatak glavnog prenosa je da prenosi snagu od izlaznog vratila mjenja a, odnosno zglobnogprenosnika do diferencijalnog prenosnika uz pove anje obrtnog momenta i smanjenje ugaone brzine ipromjnu ravni obrtanja (naj e� e za 90°).

Konstrukcija glavnog prenosnika treba da zadovolji slijede e posebne uslove:

a) da obezbijedi neophodan (projektovani) prenosni odnos u vode em mostu (io) sa najmanjimmogu im gabaritom kako bi se ostvario maksimalan klirens,

b) miran rad (mala buka),c) da obezbijedi �to ve u vrijednost stepena korisnog dejstva.

Postoje razli ite vrste glavnih prenosnika. U odnosu na konstrukciju mogu se podijeliti na:

- zup aste i- pu�ne.

Zup asti glavni prenos se sastoji naj e� e od para konusnih zup anika (konusni i tanjirasti) (sl. 218 a))ili od para cilindri nih zup anika (sl. 218 b)), koji se primjenjuju na vozilima kod kojih se ne zahtijevapromjena ravni obrtanja, a to zna i u slu aju kada je motor postavljen poprijeko u odnosu na uzdu�nuosu vozila pri emu se i motor i pogonski most nalaze na istom dijelu vozila (prednjem ili zadnjem).Konusnosno-tanjirasti zup asti parovi rade se sa spiralnim zubima (sl. 219 a)) i hipoidnim zubima(sl. 219 b)). Kod spiralnih zuba ose zup anika se sjeku u jednoj ta ci, a kod hipoidnih se mimoilaze.

170

Sl. 218 Skica glavnog prenosa sa konusno-tanjirastim zup anicima (a) i sa cilindri nim zup anicima (b)

Sl. 219 Konusno-tanjirasti glavni prenos sa spiralnim (a) i hipoidnim zubima (b)

Rje�enje sa hipoidnim zubima ima prednost zbog mogu nosti spu�tanja te�i�ta vozila, ostvarenja ve egprenosnog odnosna, prenosa ve ih obrtnih momenata, smanjenja buke, itd.

Pu�ni glavni prenos izvodi se pomo u pu�nog prenosnika sa pu�em (1) i pu�nim to kom (2) (sl. 220).

Sl. 220 Glavni prenos sa pu�nim prenosnikom

Glavni prenos u odnosu na broj redukcija mo�e biti jednostepeni (sl. 218 i sl. 220) ili dvostepeni (duplaredukcija) (sl. 221). Kod glavnog prenosa sa duplom redukcijom obrtni moment od kardanskog vratilaprenosi se preko para konusnih zup anika (1) i (2) i para cilindri nih zup anika (3) i (4) ili planetarnogprenosa u samom to ku. Dupla redukcija, kao na slici 221 a) naziva se centralna. Osim ovakvog na inaizvo enja, dupla redukcija mo�e biti izvedena kao razdvojena (sl. 221 b) i c)). Prvi dio glavnog prenosaobi no se nalazi u sredini vode eg mosta, dok se drugi dio glavnog prenosa mo�e se nalaziti ili napoluosovini (sl. 221 b)) ili u samom to ku (sl. 221 c)). Ako se drugi dio redukcije izvodi u to ku obi nose tada primjenjuje planetarni sistem zup anika.

171

2

2

2

4

4

43

3

3

1

1

1

a) c)

b)

Sl. 221 Glavni prenos sa duplom redukcijom

Radi boljeg razumijevanja u nastavku se daje nekoliko konstruktivnih rje�enja glavnog prenosa sa svimdetaljima. Na slici 222 dat je primjer glavnog prenosa sa diferencijalom u ku i�tu pogonske osovine,jednostruka redukcija sa parom konusno-tanjirastih zup anika.

Sl. 222 Glavni prenosnik sa diferencijalom u ku i�tu pogonske osovine

Na slici 223 dat je glavni prenos pomo u pu�nog prenosnika, jednostruka redukcija, a na slici 224glavni prenos (dvostruka redukcija), sa jednim parom konusno-tanjirastih zup anika i drugim paromcilindri nih zup anika.

172

Sl. 223 Glavni prenos pomo u pu�nog prenosnika

Sl. 224 Glavni prenosnik sa diferencijalom, dvostruka redukcija

18.4.2 Diferencijal

Diferencijal (diferencijalni prenosnik) u pogonskom mostu slu�i za preno�enje obrtnog momenta nalijevi i desni pogonski to ak pri njihovim me usobno razli itim ugaonim brzinama. Do ove razlikedolazi pri kretanju vozila u krivini, zatim pri kretanju po neravnom putu i u slu aju razli itihpolupre nika to kova (nejednak pritisak u pneumaticima). Do ove razlike u ugaonim brzinama dolazi

1 � pu�,2 � pu�ni to ak,3 � satelit,4 � bo ni zup anici,5 � poluosovine.

173

usljed toga �to to kovi u istom vremenskom periodu moraju da imaju razli ite obimne brzine (jerprelaze razli ite puteve za isto vrijeme). Primjer razli itih brzina to kova vozila u krivini dat je nasl. 225, gdje je v2 > v1, odnosno brojevi obrtaja to kova su u odnosu n2 > n1.

v

v

D

r

r

1

2

2

1

0

Sl. 225 Uslovi kretanja vozila u krivini

Izgled diferencijala sa glavnim prenosom preko konusno-tanjirastog zup astog para dat je na slici 226 islici 227, a na slici 228 data je pozicija diferencijala u sklopu pogonskog mosta.

Sl. 226 Glavni prenos sa diferencijalom

Sl. 227 Fotografija glavnog prenosa sa diferencijalom

1 � tanjirasti zup anik;2 � ku i�te diferencijala;3 � trka ; bo ni zup anik diferencijala (ili poluosovine);5 � poluosovina;6 � osovinica trka a.

174

Sl. 228 Zadnji pogonski most

Prilikom kretanja vozila kroz krivinu, to ak koji prelazi manji put pru�a ve i otpor okretanju, jer ga ko ipodloga. U tom slu aju zup anik te poluosovine se ko i, te se preko ku i�ta i satelita pove ava brojobrtaja poluosovine to ka koji prelazi du�i put. Koliko se smanji broj obrtaja jednog to ka, toliko sepove a broj obrtaja drugog. Pri kretanju vozila u pravcu, sateliti se ne obr u oko svoje ose nego tadaigraju ulogu klinova me u bo nim zup anicima poluosovina. Prilikom ko enja jednog od bo nihzup anika poluosovine usljed pove anog otpora kotrljanja, sateliti po inju da se okre u oko svojeosovine, te na taj na in pove avaju broj obrtaja druge poluosovine.Ova osovina diferencijala u nekim slu ajevima ote�ava kretanje vozila na klizavom putu. Prilikompropadanja jednog pogonskog to ka u blato ili pijesak, taj to ak ima veoma mali otpor kotrljanjanasuprot to ku koji se nalazi na vrstoj podlozi. U tom slu aju to ak koji se nalazi na vrstoj podloziprestaje da se obr e, dok to ak koji je na dijelu podloge koja pru�a mali otpor, preko diferencijaladobiva pun broj obrtaja i vozilo ostaje nepokretno.Princip rada diferencijala najlak�e se mo�e shvatiti na slici 229 i slici 230 gdje su date �emediferencijala i pravci kretanja pojedinih zup anika.

Sl. 229 �ema diferencijala sa glavnim prenosom

Na slici 229 je glavni prenos preko konusno tanjirastog zup astog para (1, 2). U ku i�tu diferencijala (3)nalaze se planetarni zup anici (41) i (42) na o�ljebljenom vratilu poluosovina to kova (6) i sateliti (5).

1 � obloga zadnjeg mosta (ku i�te);2 � �poluosovina� (poluvratilo);3 � bo ni zup anik diferencijala;4 � trka ;5 � nosa diferencijala ili ku i�te;6 � tanjirasti zup anik;7 � korpa (ku i�te) diferencijala;8 � konusni zup anik;9 � glavni pogon sa diferencijalom, komplet.

175

Broj obrtaja koji se prenosi preko kardana na zup anik (1) je nk, a broj obrtaja tanjirastog zup anika (2)je n i dobije se na osnovu prenosnog odnosa io i broja obrtaja nk. Zajedno sa zup anikom (2) okre e se iku i�te (3) istim brojem obrtaja. U ku i�te su ugra ene osovine satelita (5) i one se okre u zajedno saku i�tem oko ose obrtanja to kova. Okretanje satelita (5) izaziva okretanje i planetarnih zup anika (41) i(42) sa brojevima okretaja n1 i n2. Ako su otpori na to kovima lijeve i desne strane isti, onda je i brojokretaja n1 n2. Detaljnija analiza kretanja planetarnih zup anika (41) i (42) kao i satelita (5) mo�e seobjasniti preko slike 230.

1

2

Sl. 230 Diagram brzine planetarnih zup anika

Brzina kretanja ose satelita je vo i definisana je brojem obrtaja tanjirastog zup anika glavnog prenosa idimenzijama diferencijala. Ovdje treba razlikovati dva slu aja vo�nje:

- vo�nja u pravcu,- vo�nja u krivini.

Kod kretanja u pravcu rad diferencijala je nepotreban. Ovdje je obodna brzina planetara (lijevog idesnog) ista i jednaka je brzini osovinice satelita, tj.:

o21 vvv (197)

odnosno,

o21

o21

n2nn2vvv (198)

Ako su pak otpori puta razli iti, vozilo u krivini, itd. onda je n1 n2. Ali i dalje ostaje jednakost:

o21

o21

2''n2nnvvv

(199)

176

Ovo zna i koliko se smanjuje obimna brzina v�1 (za iznos �a� na slici 230) toliko se pove ava obimnabrzina drugog planetara v�2. U krajnjem ishodu jedna od brzina mo�e biti v1 = 0, a brzina v2 = 2vo,odnosno planetar (41) miruje, a planetar (42) se okre e duplo br�e od ose satelita.Pored diferencijala �ematski prikazanog na slici 229 rade se diferencijali sa cilindri nim zup anicima(sl. 231), diferencijali sa pu�nim prenosom (sl. 232) itd. Sve do sada pobrojani diferencijali su, tzv.simetri ni diferencijali i ugraduju se na pogonskim mostovima.

Sl. 231 Diferencijal sa cilindri nim zup anicima

34 3

5

1

2

33

1

2

1 � osa poluosovine,2 � pu�ni to ak,3 � pu�,4 � pu�ni to ak,5 � ku i�te diferencijala.

Sl. 232 Diferencijal sa pu�nim prenosnicima

Pored njih postoje i tzv. asimetri ni diferencijali koji imaju razli itu raspodjelu momenata na izlazima.Oni ustvari predstavljaju jednu vrstu razvodnika snage, gdje je konstrukcijom diferencijala definisanaprocentualna raspodjela snage na izlaznim vratilima. Skice asimetri nih diferencijala date su na sl. 233 isl. 234.

3

3

54

21

1, 2 � planetarni zup anici, 3 � sateliti, 4, 5 � izlazne osovine

Sl. 233 Asimetri ni diferencijal

177

1, 2 � planetarni zup anici, 3 � satelitski zup anik dvostepeni

Sl. 234 Asimetri ni diferencijal

Specifi ni uslovi rada diferencijala su za slu aj da moment prijanjanja lijevog to ka postane tako malida nije u mogu nosti da prenese moment to ka (npr. pri maloj vrijednosti koeficijenta prijanjanja�led,snijeg, blato), koji je potreban za savladavanje momenta otpora. Lijevi to ak e po eti da se okre e umjestu, a desni e se zaustaviti jer e snaga pote i linijom manjeg otpora, tj. na lijevi to ak i tro�i e sesama na klizanje lijevog to ka. Vozilo e se zaustaviti, tj. bi e v2 = 0 dok e obimna brzina lijevog to kabiti v1 = 2vo.Da bi se ovaj nedostatak izbjegao, na vozilima koja se prete�no eksploati�u po te�kim terenimaprimjenjuje se blokiranje diferencijala (prinudno ili automatsko), tj. pomo u specijalnih mehanizamavrsto se spajaju bo ni zup anici obiju poluosovina, te se blokirane poluosovine okre u kao kruto

vratilo.

18.4.3 Poluvratila (poluosovine)

Pogon vode ih to kova od glavnog prenosa zavisi od toga da li su ti to kovi upravlja ki ili su samopogonski. Ako se pogonskim to kovima i upravlja onda se pogon od glavnog prenosa dovodi dopogonskih to kova pomo u zglobnih prenosnika jednakih ugaonih brzina. Ako se pogonskim to kovimane upravlja onda pogon to ka zavisi od tipa vode eg (pogonskog) mosta.Zna i, prenos obrtnog momenta od glavnog prenosa sa diferencijalom do pogonskih to kova vr�i sepreko pogonskih poluvratila.Prenos obrtnog momenta na pogonske to kove mora ispuniti slijede e zahtjeve:

a) ostvariti pouzdan prenos od glavnog prenosa pri bilo kom mogu em polo�aju pogonskog to ka, kojije diktiran sistemom ovje�enja,

b) ostvariti prenos obrtnog momenta bez kolebanja vrijednosti ugaone brzine, bilo da se radi o zadnjimili prednjim pogonskim to kovima.

Pogonska poluvratila ( est naziv u literaturi � poluosovine) pogonskog mosta sa zavisnim oslanjanjem(ovje�enjem) (sl. 235) dijele se na tri vrste: polurastere ena, tri etvrtine rastere ena i potpunorastere ena. Pod pojmom �rastere enosti� u nazivu pojedinih vrsta pogonskih poluvratila podrazumijevase rastere enost od naprezanja poluvratila na savijanje.Polurastere ena i tri etvrtine rastere ena poluvratila primjenjuju se na motornim vozilima ni�ihnosivosti i sopstvene te�ine. Potpuno rastere ena poluvratila primjenjuju se na motornim vozilima ve ihnosivosti i ve e sopstvene te�ine. Tri etvrtine rastere ena poluvratila se danas rijetko koriste.

178

a)

b)

c)

Sl. 235 Pogonska vratila pogonskog mosta sa zavisnim oslanjanjem

Na slici 235 a) prikazano je polurastere eno poluvratilo koje se svojim spoljnjim krajem (do to ka)oslanja na kotrljaju i le�aj koji se nalazi u ku i�tu pogonskog mosta. Ovo poluvratilo napregnuto je nauvijanje (pri prenosu obrtnog momenta) i savijanje izazvano momentima od sve tri komponente silakoje se javljaju u spoju pneumatik � tlo (Xt, Yt, Zt). Tri etvrtine rastere eno poluvratilo prikazano je naslici 235 b). Ono je svojim spoljnjim krajem oslonjeno na le�aj koji je postavljen izme u glav ine to kai ku i�ta pogonskog mosta. Ovo poluvratilo je napregnuto na uvijanje i djelimi no na savijanje.Savijanje zavisi od odnosa krutosti poluvratila i le�aja. Potpuno rastere eno poluvratilo prikazano je nasl. 235 c) i kod njega postoji samo optere enje na uvijanje. Ovo va�i samo pod uslovom da je ku i�tepogonskog mosta apsolutno kruto u odnosu na savijanje.Sve vrste poluvratila unutra�njim krajem ulaze u ku i�te diferencijala i o�ljebljenom vezom se spajaju sabo nim konusnim zup anicima diferencijala.Kod pogonskog mosta sa zavisnim ovje�enjem poluvratila i glavni prenos sa diferencijalom smje�teni suu ku i�te koje je obi no izrajdeno od sivog liva, bilo kao jednodjelno sl. 236 ili vi�edjelno sl. 237.

Sl. 236 Jednosijelno liveno ku i�te pogonskog mosta

179

Sl. 237 Vi�edjelno liveno ku i�te pogonskog mosta

Na slici 238 prikazana je konstrukcija pogonskog mosta ako se pogonskim mostom vr�i i upravljanje(prednji pogonski most) kod zavisnog ovje�enja (kruti prednji most). Na slici je vidljivo da je pogonskopoluvratilo (4) izvedeno sa zglobnim prenosnikom jednake ugaone brzine a da glavni prenos ima dupluredukciju.

Sl. 238 Pogon na prednji upravlja ki most (zavisno ovje�enje) pomo u poluvratila sa zglobovima jednakih ugaonih brzina

Na sl. 239 prikazan je prednji podonski most, koji je istovremeno upravlja ki most, sa klate impoluvratilima i nezavisnim ovje�enjem.

Sl. 239 Prednji pogonski most sa klate im poluvratilom kod nezavisnog ovje�enja

180

18.4.4 Pogon na vi�e mostova (razvodnik pogona)

Kod vozila koja su izra ena sa pogonom na vi�e mostova, da bi se omogu io prenos obrtnog momentana pogonske to kove dodaje se jo� jedan agregat � razvodnik pogona. Uloga razvodnika pogona je davr�i raspodjelu obrtnog momenta na pogonske mostove. Primjer smje�taja razvodnika na vozilu saprednjim i zadnjim pogonom dat je na slici 240 gdje je raspodjela obrtnih momenata naprijed (Mp) inazad (Mz) razli ita.

Sl. 240 Polo�aj razvodnika pogona

Sa slike 240 vidi se da je uloga razvodnika snage za konkretan primjer da izvr�i preraspodjelu snaga,odnosno obrtnog momenta za savladavanje otpora na to kovima zbog razli itih te�ina vozila kojaotpadaju na prednju i zadnju stranu.

Primjer kretanja vozila u krivini, koje ima pogon na sva etiri to ka, gdje razvodnik pogona (D3) trebada obezbijedi odgovaraju u raspodjelu broja, obrtaja �to se vidi na slici 241.

v

v

or

r �

�

�

�

n n

n

n

nn

D

D

D

v2

1

1

v�2

11

2

2

2 2

z

p

2

3

1

Sl. 241 �ema vozila sa pogonom na etiri to ka u krivini

Konstrukciono, razvodnik pogona mo�e biti rije�en sa blokiranom ili diferencijalnom raspodjelom.Vozila koja imaju vi�e pogonskih mostova namijenjena su obi no za te�ke uslove eksploatacije, te se

181

esto u razvodniku pogona dodaje jedan par zup anika koji vr�i redukciju broja obrtaja kako bi se dobile�to ve e vu ne sile na pogonskim to kovima (sli no mjenja u sa reduktorom).Razvodnik pogona sa blokiranom raspodjelom izra en je tako da izlazna vratila koja vr�e prenosobrtnog momenta na pogonske to kove imaju iste ugaone brzine. On ne mo�e rasporediti obrtni momentu bilo kakvom omjeru (npr. u zavisnosti od optere enja pogonskog mosta). Odnos me u obrtnimmomentima, koji se dovode pojedinim pogonskim mostovima u slu aju primjene ovakvog razvodnikazavisi od nekoliko parametara (radijusa okretanja vozila, razlike me u radijusima pogonskih to kova,profila puta itd.). Jedan razvodnik pogona sa blokiranom raspodjelom i jednim stepenom redukcijeprikazan je na slici 242. Vratilo (1) dobiva pogon od mjenja a naj e� e preko kardanskog vratila.Vratila (2) i (3) slu�e za pogon to kova na prednjem, odnosno zadnjem mostu. Vratilo (4) je pomo no

Sl. 242 Razvodnik pogona sa blokiranom raspodjelom i reduktorom

i na njemu se pored zup anika u stalnoj sprezi nalazi zup anik pomo u koga se ostvaruje dodatnaredukcija. Uklju ivanje prednjeg pogonskog mosta vr�i se kand�astom spojnicom (5). Zup anik koji jeaksijalno pokretan na vratilu (1) u jednom slu aju slu�i kao spojnica � direktan spoj vratila (1) i (3), a udrugom kao pogonski zup anik, kad je u sprezi sa zup anikom na pomo nom vratilu (4) � dodatnaredukcija.Uklju ivanje oba pogonska mosta vr�i se pri te�kim uslovima eksploatacije (npr. mekan teren), dok se unormalnim uslovima stanja podloge prednji most isklju uje.Razvodnik pogona sa diferencijalnom raspodjelom prikazan je na slici 243. Obrtni moment se od

Sl. 243 Razvodnik pogona

182

vode eg vratila (1) predaje preko diferencijalnog prenosnika (2), (u ovom slu aju planetarnog) na vratila(3) i (4) koja slu�e za pogon prednjeg, odnosno zadnjeg mosta. Vratila (3) i (4) mogu se u tom slu ajuobrtati sa nejednakim ugaonim brzinama. Raspored momenta me u pogonskim osovinama odre en jesvojstvima diferencijala i proporcionalan je optere enju na pojedini vode i most.

18.5 To kovi i pneumatici (gume)

Automobilski to ak se sastoji od gume i naplatka (felge). Naplatak je pogodnim na inom vezan zako ioni dobo� koji se nalazi na pogonskom ili gonjenom mostu. Ako se to ak nalazi na pogonskommostu onda je ko ioni dobo� povezan za poluvratilo. Veza pogonskog to ka sa poluvratilom prikazanaje na slici 244. To ak vozila na sebe prima optere enje svih masa vozila, a tako er i udara preko svogelasti nog dijela (pneumatika). Pneumatici i sistem ovje�enja omogu avaju da se ovi udari ne prenose

1 � glav ina,2 � poluvratilo,3 � ko ioni dobo�,4 � disk,5 � naplatak,6 � veza to ka sa glav inom.

Sl. 244 Veza pogonskog to ka sa poluvratilom

direktno na ram (�asiju) ili karoseriju vozila. Po�to se kretanje vozila ostvaruje uzajamnim dejstvomto kova i kolovoza to to kovi primaju i predaju sve aktivne i reaktivne momente.Kod upravlja kih to kova veza to ka sa poluvratilom ide preko zglobnih prenosnika. Primjer takve vezedat je na slici 245.

Sl. 245 Veza upravlja kog to ka sa vratilom

183

To kovi za putni ka vozila razlikuju se konstruktivno od to kova za teretna vozila ve ih nosivosti iautobuse, na �ta uglavnom uti e dimenzija gume. Obi no se to kovi za putni ka vozila rade kao jednacjelina, dok se za teretna vozila i autobuse prave iz vi�e lako razdvojivih dijelova, tako da se gume mogulak�e montirati.Oblici naplatka i dimenzije to kova su standardizovani. U zavisnosti od maksimalne brzine kojom sekre u vozila mogu se upotrijebiti pune gume (do 25 km/h), a za sva ostala vozila standard JUS predvi aisklju ivo pneumatike � gume napunjene zrakom.Kao i to kovi i gume su standardizovane, a dimenzije (sl. 246) se obi no daju u colovima, nekad umilimetrima a nekad kombinovano u colovima za jednu dimenziju a u milimetrima za drugu dimenziju,

Sl. 246 Dimenzije guma

npr.:

1. Guma obilje�ena samo u colovima:5.20 x 12�� � sa 5.20 ozna ena je dimenzija balona gume u colovima (A), a sa dimenzijom 12�� datje pre nik naplatka (B).

2. Guma obilje�ena dimenzijama:5.00 x 355 � sa 5.00 ozna ena je dimenzijama balona gume u colovima (A), a sa dimenzijom 355dat je pre nik naplatka u milimetrima (B).

3. Guma obilje�ena dimenzijama:165 x 380 date su sva u milimetrima gdje je 165 mm� pre nik balona (A), a 380 mm pre niknaplatka (B).

4. Guma obilje�ena dimenzijama:15 R x 185/60 je radijalna guma pre nika naplatka 15�, 185 mm je �irina balona (A) i 60 predstavlja

procentualni odnos 100AD .

Danas je vrlo intenzivan razvoj pneumatika kod vozila, kako nagaznog sloja, elasti nih bo nih stranapneumatika, tako i strukture materijala od koga se rade pneumatici. Kod putni kih vozila se uglavnomsusre u pneumatici bez unutra�nje gume, ija je struktura vidljiva na sl. 247 a) a kod teretnih vozilauglavnom postoji unutra�nja guma, iji se oblik vidi na sl. 247 b).

184a) to ak osobnog automobila bez

unutra�nje gume:1 � naplatak; 2 � �i ani obru , jezgro;3 � platneni ulo�ak, karkasa; 4 � me usloj;5 � gaze i sloj, protektor; 6 � gumenizaptivni sloj; 7 � ventil; 8 � disk

b) to ak teretnog vozila sa unutra�njomgumom:

1 � trodjelni naplatak (dio kotura);2 � �i ani obru , jezgro; 3 � platneniulo�ak, karkasa; 4 � me usloj; 5 � gaze isloj, protektor; 6 � unutra�nja guma;7 � ventil;

Sl. 247 To ak vozila

Gume (pneumatici) se dijele na dvije osnovne vrste: dijagonalne i radijalne pneumatike. Osnova za tuklasifikaciju je polo�aj niti platna unutar pneumatika sl. 248. Kod dijagonalnih guma niti platnapostavljene su dijagonalno, tj. ovijaju se oko torusa pod uglom 40° i predstavljaju normalne diagonalnegume. Slu aj gdje je ugao 30° su diagonalno utegnute ili S gume. Slijede e niti postavljaju seokomito na prvi sloj (kord), tre e okomito na drugi sloj itd. Izme u pojedinih slojeva (kordova) postojisloj gume tako da se kordovi me usobno ne dodiruju. Svi kordovi zajedno ine kostur (karkas)pneumatika. Kod dijagonalnih pneumatika karkas je dosta krut �to pneumatiku daje manju elasti nost ave u mogu nost da se zbog bo nih sila gubi kontakt na jednom dijelu gaze eg sloja (protektora)pneumatika. Kod radijalnih pneumatika niti korda su postavljene u pravcu radijusa. Optere enje nosimanji broj niti �to ovoj gumi daje dobru elsti nost. Razlika u arhitekturi radijalne i dijagonalne gumenajbolje se vidi na sl. 249.

a) Dijagonalna guma1. gaze i sloj � protektor,2. bok gume,3. karkasa,4. �i ni obru -jezgra.

b) Radijalna guma1. Gaze i sloj,2. karkasa,3. pojasevi,4. �i ni obru -jezgro.

Sl. 248 Diagonalna i radijalna guma

Sl. 249 Arhitektura dijagonalne i radijalne gume

185

Profil vanjskog sloja gume (gaze eg) zavisi od uslova eksploatacije, te postoje gume koje seupotrebljavaju u mjesecima bez snijega i zimske gume. U novijem razvoju vanjskog profila gume sveve a pa�nja se posve uje profiliranju kanala po obodu gume, u cilju smanjenja otpora, posebno privo�nji po putu sa slojem vode.Primjer �ara protektora ljetne i zimske gume putni kog vozila vidi se na sl. 250.

a) b)

Sl. 250 �ema protektora ljetne (a) i zimske (b) gume putni kog vozila

Sve dodatne oznake koje se nalaze na pneumaticima uglavnom zavise od proizvo a a istih, gdje svakiproizvo a daje obja�njenje svih oznaka.

186

19. RAM I KAROSERIJA VOZILA

Motor, agregati transmisije i mostovi sa to kovima u vr� uju se za ram ili nose u karoseriju. Prema tipunose eg elementa vozila se dijele na: vozila sa ramom i bez rama.Kod vozila koja imaju ram (te�ka vozila i laka vozila za ve i broj putnika) karoserija se postavlja na rami prima minimalna optere enja (u podru jima deformacije rama). Na ram se mogu postavljati karoserijerazli itih tipova, �to omogu ava unifikaciju pogonskih agregata zajedno sa ramom.Po konstrukciji ramovi se dijele na tri grupe (sl. 251): sa zatvorenim okvirom (a i b), sa sredi�njimokvirom (c ) i sa X okvirom (d).

Sl. 251 Vrste ramova

Ramovi sa zatvorenim okvirom sastoje se od dvije uzdu�ne grede koje su me usobno povezane sanekoliko popre nih nosa a. Spajanje se vr�i zakivanjem ili varenjem. Popre ni nosa i konstrui�u se takoda omogu uju smje�taj motora, hladnjaka, agregata transmisije i drugih agregata vozila.Da bi se omogu ilo postavljanje sistema ovje�enja preko koga se ve�e karoserija, na ramu se obi nopostavljaju posebni nosa i. Ram vozila je veoma va�an dio i pri konstrukciji vozila mu se posve ujeposebna pa�nja, po�to je optere en veoma visokim optere enjima (stati kim i dinami kim). Pri projektovanju rama naro ito se mora obratiti pa�nja na:

a) Veli ine popre nih presjeka greda koje se biraju na osnovu prora una rama na savijanje iuvijanje. Momenti savijanja koji djeluju na ram, mijenjaju se uzdu� grede od vrijednosti nula domaksimuma. Radi racionalnog kori�tenja materijala obi no se grede prave sa promjenljivimpopre nim presjekom.

b) Maksimalnu mogu nost sni�enja visine te�i�ta iznad tla.c) Pravilnu dimenzionisanost, da bi se ostvarila potrebna krutost. U slu aju udara prednjeg dijela

grede rama u bilo kakvu prepreku, popre ni nosa i moraju izdr�ati ova naprezanja, da ne bido�lo do smicanja jedne galvne grede u odnosu na drugu u uzdu�nom pravcu.

Stati ko optere enje rama izazivaju te�ine motora, agregata transmisije i karoserije, a dinami kooptere enje � sile i momenti koji se pojavljuju prilikom kretanja vozila.Karoserija vozila slu�i za smje�taj voza a, putnika i tereta. Zajedno sa ramom, karoserija obrazujeosnovni nose i sistem vozila.Karoserija se mo�e za ram pri vrstiti elasti nom vezom. U tom slu aju se svi agregati vozila (motor,mehanizmi transmisije i upravlja ki mehanizam) postavljaju na ram vozila. U ovom slu aju ram primasva optere enja koja se javljaju pri kretanju vozila.Ako je karoserija kruto vezana za ram (pomo u zavrtanja, zakovicama ili zavarivanjem), sve sile koje sejavljaju pri kretanju vozila prima ram zajedno sa karoserijom. Ovakve karoserije nazivaju sepolunose e.Kod nekih konstrukcija vozila funkciju rama vr�i karoserija koja prima na sebe sva optere enja koja sejavljaju pri kretanju vozila. Ovakva karoserija naziva se samonose a.U odnosu na tip vozila razlikuju se karoserije za putni ke automobile, autobuse i kamione. Osim op�tih