TRANSMISIA FINALA A TRACTOARELOR PE ROTI

La majoritatea tractoarelor, transmisiile finale sunt de tipul cu roti dintate cu arbori cu axe fixe. Cea mai larga utilizare au primit-o transmisiile finale simple cu angrenare exterioara, cu rapoarte de transmitere i_f = 4 . 7. Tipul transmisiei finale si locul ei de plasare in raport cu rotile motoare sunt determinate de tipul si destinatia tractorului. La tractoarele universale pe roti, transmisiile finale se asaza, de obicei, langa diferential, chiar in carterul transmisiei (fig. 1).

Fig. 1. Schema puntii din spate cu transmisie finala plasata langa diferential.

In acest caz, puntea din spate are o constructie mai compacta si este mai rigida, insa are dezavantajul ca se reduce considerabil lumina tractorului. In plus, arborii rotilor motoare au o lungime mare.

In cazurile in care trebuie sa se asigure o lumina mare a tractoarelor, transmisiile finale se asaza langa rotile motoare (fig. 2). asemenea constructii au avantajul ca permit scurtarea arborilor solicitati puternic (arborii rotilor motoare) si elibereaza spatiul de sub tractor, insa prezinta dezavantajul cu au o constructie mai putin compacta si mai putin rigida.

Fig. 2. Schema puntii din spate cu transmisie finala plasata langa roata motoare: a - carterul puntii din spate; b - carterul transmisiei finale; c - imbinare cu suruburi.

Transmisiile finale, in ultimul caz, au carterele lor proprii, care se prind cu suruburi de carterul puntii din spate. Aceasta constructie prezinta avantajul modificarii luminii tractorului. Aceasta se realizeaza astfel: se desfac suruburile imbinarii c si se roteste carterul b in raport cu a. Aceasta solutie constructiva se foloseste la tractoarele de putere mica si, uneori, mijlocie ( de exemplu,  la familiile de tractoare U 445, U 533, U 643).

In cazul tractoarelor care necesita lumina foarte mare, se folosesc transmisii finale cu lant sau combinate ca cea din figura 3. Aceasta solutie se foloseste, de exemplu, la tractoarele U 445 HC, U 533 HC, U 643 HC (high-clearance), utilizate in pomicultura (HCP), legumicultura (HCL) sau in viticultura (HCV).

Fig. 3. Schema transmisiei finale combinate (cu lant si angrenaj cu roti dintate).

In prezent, la tractoarele de putere mare, este pe cale de a se generaliza transmisiile finale planetare. Aceasta varianta se extinde si la tractoarele de putere mijlocie. In figura 4 este prezentata schema cinematica a unei asemenea transmisii. Aceasta are raportul de transmitere

,

unde z₁ si z₃ sunt numerele de dinti ai rotii planetare 1, respectiv ai coroanei 3.

Transmisiile finale planetare au urmatoarele avantaje: constructie compacta si rigida; fiabilitate ridicata datorita faptului ca momentul de torsiune este transmis prin mai multe perechi de dinti (egal cu numarul satelitilor). Ele prezinta insa dezavantajul ca nu participa la realizarea luminii tractorului (arborele de intrare este coaxial cu cel de iesire).

Fig. 4. Schema cinematica a transmisiei finale planetare pentru puntea din spate: 1 - roata planetara; 2 - satelit; 3 - coroana; H - brat portsatelit.

In puntea din fata a tractoarelor 4 4, cea mai larga utilizare o au transmisiile finale planetare. In figura 6 este reprezentata schema cinematica a unei asemenea transmisii. Elementul conducator este roata planetara 1, condus - bratul portsatelit H, de blocare (fix) - coroana 3. Transmisia finala  de acest tip are raportul de transmitere .

Fig. 6. Schema cinematica a transmisiei finale planetare pentru punte fata cu element de blocare coroana: 1 - roata planetara; 2 - satelit; 3 - coroana; H - brat portsatelit.

O alta varianta de transmisie finala planetara este cea din figura 8 care, de fapt, este o transmisie pseudoplanetara, intrucat are bratul portsatelit fix. Transmisia finala  de acest tip are raportul de transmitere . Semnul minus are semnificatia schimbarii sensului de rotatie a elementului condus in raport cu cel conducator.

Fig. 8. Schema cinematica a transmisiei finale pseudoplanetare pentru punte fata cu element de blocare bratul portsatelit: 1 - roata planetara; 2 - satelit; 3 - coroana; H - brat portsatelit.

La unele tractoare, de exemplu, la tractoarele japoneze Kubota se utilizeaza transmisii finale in puntea din fata neplanetare. Astfel, in figura 9 este reprezentata schema unei transmisii finale cu roti dintate cilindrice cu arbori ficsi. O asemenea schema este utilizata si la tractorul romanesc de putere mica (20 CP) HART 200. Aceasta varianta constructiva, spre deosebire de transmisia planetara, prezinta avantajul ca participa la realizarea luminii tractorului.

Fig. 9. Schema cinematica a puntii din fata cu transmisie finala cu angrenaje cilindrice.

Tot firma Kubota utilizeaza transmisii finale in puntea din fata cu angrenaje conice (fig. 10). In aceasta varianta constructiva, nu mai este necesar cuplajul homocinetic, ceea ce permite obtinerea unui unghi de bracare marit.

Fig. 10. Schema cinematica a puntii din fata cu transmisie finala cu angrenaje conice.

REGIMUL DE CALCUL AL TRANSMISIEI FINALE, UTILIZATA LA TRACTOARELE PE ROTI

La transmisiile finale este necesar sa se calculeze rotile dintate, arborii, imbinarile carterelor si sa se aleaga (sau sa se verifice) rulmentii. Regimul de calcul  al transmisiilor finale se stabileste pentru fiecare caz concret in parte, in functie de tipul si constructia lor.

In figura 11 sunt trasate fortele care actioneaza asupra transmisiei finale din spate a unui tractor pe roti. In aceeasi schema este indicat si momentul de torsiune la intrarea in transmisia finala, care reprezinta momentul de calcul al acestui subansamblu. Momentul de calcul se stabileste comparand momentul M_cm, transmis de motor, cu cel de aderenta M_cj

Fig. 11. Schema de calcul a transmisiei finale simple: 1 si 2 - rotile dintate cilindrice ale transmisiei finale

Momentul de torsiune transmis de motor transmisiei finale se calculeaza cu relatia:

in care: M_n este momentul nominal al motorului;

i_cv - raportul de transmitere al cutiei de viteze (se adopta raportul de transmitere al cutiei de viteze compuse pentru treapta I);

i_c2 - raportul de transmitere al transmisiei centrale din spate;

h_cv - randamentul cutiei de viteze;

h_c - randamentul transmisiei centrale din spate;

l _- coeficientul de blocare al diferentialului din spate (v. subcap. 5.3).

Momentul de calcul din conditia de aderenta (momentul la roata motoare din conditia de aderenta cu solul, redus la arborele planetar) se determina cu relatia:

in care:   i_f2 este raportul de transmitere al transmisiei finale din spate;

h_f - randamentul transmisiei finale din spate;

Q₂ - greutatea repartizata pe o roata motoare din spate;

r₂ - raza dinamica a rotilor din spate;

j - coeficientul de aderenta (se adopta j

Momentul de calcul va fi:

In angrenajul transmisiei finale actioneaza forta tangentiala

si forta radiala

in care: z₁ este numarul de dinti al pinionului;

m - modulul angrenajului;

a - unghiul de angrenare.

Asupra rotii motoare actioneaza fortele:

forta tangentiala de tractiune (forta motoare la o roata), care rezulta din ecuatia de momente:

reactiunea verticala a solului Q₂ (daca nu sunt date suficiente pentru calculul ei, se adopta egala cu capacitatea maxima de incarcare a pneului);

reactiunea transversala Y, care apare in cazul exploatarii tractorului pe o panta transversala. Se determina  din conditia de aderenta in directie transversala:

unde j_y este coeficientul de aderenta in directie transversala (se adopta j_y