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ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

DISEÑO DEL EMBRAGUE DE UN
VEHÍCULO

INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ESPECIALIDAD MECÁNICA
PROYECTO FIN DE CARRERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

Autor: Francisco Camarena Lillo
Directora: Dra. Dña. Beatriz López Boada

INDICE

1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………1
1.1 Objetivos……………………………………………………….1
1.2 Estructuradel proyecto.………………………………………..2
2. EL EMBRAGUE MECÁNICO…………………………………..... 3
2.1 Historia del embrague.………………………………………..... 3
2.2 Tipos de embrague……………………………………………... 7
2.3 Disposición en el vehículo……………………………………..11
2.4 Funcionamiento………………………………………………...12
2.5 Funciones principales…………………………………………..14
3. ELEMENTOS DEL EMBRAGUE………………………………...18
3.1 El conjunto depresión………………………………………….18
3.1.1 Funciones principales……………………………………19
3.1.2 Esquema del conjunto de presión………………………..19
3.1.2.1 Carcasa……………………………………………21
3.1.2.2 Plato de presión…………………………………...22
3.1.2.3 Diafragma…………………………………………24
3.1.2.4 Unión carcasa-plato……………………………….26
3.1.2.5 Unión carcasa-diafragma………………………….28
3.1.3 Tecnologías del conjunto de presión…………………….30
3.1.3.1 Tecnología DBR…………………………………..30
3.1.3.2 TecnologíaCP…………………………………….32
3.1.3.3 Tecnología DBC…………………………………..33
3.1.3.4 Tecnología DT…………………………………….35
3.1.4 Curvas del conjunto de presión…………………………..36
3.2 El disco de embrague…………………………………………..39
3.2.1 Funciones principales……………………………………39
3.2.2 Esquema del disco de embrague…………………………40
3.2.2.1 El forro de fricción………………………………..41
3.2.2.2 El sistema de progresividad……………………….42
3.2.2.3 El sistema deamortiguación………………………44
3.2.3 Discos preamortiguados………………………………….47

3.2.4 Curvas del disco de embrague…………………………...49
3.2.5 Tipos de discos de embrague…………………………….51
3.2.5.1 Disco A……………………………………………51
3.2.5.2 Disco K……………………………………………52
3.2.5.3 Disco H……………………………………………53
3.3 El cojinete……………………………………………………...54
3.3.1 Evolución de los cojinetes de embrague…………………54
3.3.2 Cojinete de fricción………………………………………553.3.3 Cojinete de rodamiento…………………………………..57
3.3.4 Tipos de montajes………………………………………..59
3.3.5 El cojinete actual…………………………………………61
3.3.5.1 El rodamiento……………………………………..63
3.3.5.2 La camisa………………………………………… 64
3.3.5.3 La arandela de patas………………………………65
3.3.5.4 La placa de apoyo…………………………………66
4. METODOS PARA EL DIMENSIONADO………………………..67
4.1 Dimensionado por par transmitidito…………...………………674.1.1 Distribución de presiones constante……………………..67
4.1.2 Distribución de presiones variable……………………….70
4.2 Dimensionado por la energía disipada…………………………71
4.2.1 Cálculo de la energía en la arrancada……………………72
4.2.2 Cálculo de la energía en el re-embrague…………………78
4.2.3 Estimación de la temperatura en el embrague…………...80
4.3 Dimensionado por duración……………………………………85
4.3.1 Desgaste porabrasión……………………………………86
4.3.2 Coeficiente de abrasión………………………………….88
4.3.3 Cálculo de durabilidad…………………………………..89
4.4 Dimensionado por ergonomía en el pedal……………………..92
5. CÁLCULO DE LOS COMPONENTES…………………………..95
5.1 Cálculo de los muelles helicoidales……………………………95
5.1.1 Dimensionado del muelle……………………………….96
5.1.2 Diseño del muelle……………………………………….99
5.2 Cálculo de las arandelasBelleville…………………………...102
5.2.1 Dimensionado de las arandelas Belleville……………...102

5.2.2 Carga vs Flecha…………………………………………106
5.2.3 Diseño de una arandela Belleville……………………...110
5.3 Cálculo de arandelas onduladas………………………………116
5.3.1 Dimensionado de las arandelas onduladas……………..117
5.3.2 Diseño de las arandelas onduladas……………………..122
5.4 Cálculo de los tirantes………………………………………...124
5.5Cálculo del diafragma………………………………………...130
5.5.1 Cálculo de la arandela…………………………………..131
5.5.2 Cálculo de los dedos……………………………………131
5.5.3 Flexión en la arandela…………………………………..135
6. DISEÑO DE UN CASO PRÁCTICO……………………………136
6.1 Datos del vehículo…………………………………………….137
6.2 Dimensionado del embrague………………………………….138
6.2.1 Criterio de...