Sistemas Binaros

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 Estructura delproyecto.………………………………………..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 de presión………………………………………….18 3.1.1Funciones 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 3.1.3.2Tecnología CP…………………………………….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 sistemade amortiguación………………………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 defricción………………………………………55 3.3.3 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 partransmitidito…………...………………67 4.1.1 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 Desgastepor abrasión……………………………………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 5.5 Cálculo deldiafragma………………………………………...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 ergonomía en el pedal………………………138 6.2.2 Criterio de capacidad de...