Sigla CITROEN

Două litere V inversate, aşezate una sub alta, prilej pentru o divagaţie pe teme tehnice.

Proiectanţii de la firma CITROEN au introdus în anii '30, pentru prima dată în construcţia de automobile, angrenajele cu roţi dinţate în V.

De ce în V ? Mai intâi să vedem ce este un angrenaj cu roţi dinţate. Doi arbori işi transmit mişcarea de rotaţie prin intrmediul unor roţi cu dinţi. Se demonstrează geometric că profilul flancului dintelui după curba evolventă asigură un raport de transmitere constant, contactul dintre doi dinţi făcându-se pentru un anumit unghi de rotaţie al arborelui conducător. Ideal ar fi să se folosească un număr cât mai mare de dinţi, pentru ca angrenarea să fie cât mai lină. Aceasta conduce însă şi la mărirea diametrelor roţilor şi, implicit şi ale dimensiunilor agregatului respectiv (reductor de turaţie, cutie de viteze, diferenţial, etc.). O soluţie des utilizată este înclinarea dinţilor (în particular, pentru o înclinare foarte accentuată, se obţin melcii, cu unul sau mai mulţi dinţi, începuturi cum li se mai spune, şi roţile melcate, roţile perechi ale melcilor). Introducerea angrenajelor cu dinţi înclinaţi beneficiază de o reducere a dimensiunilor şi de o angrenare mai silenţioasă (grad de acoperire mai mare, respectiv doi dinţi ramân în contact pentru unghiuri mai mari de rotaţie, mai mult timp aşadar, alţii doi, sau poate şi alţii, ajungând şi ei în contact). Din păcate acest tip de angrenaj aduce şi un inconvenient. La transmiterea mişcării, pe lângă forţele utile (perpendiculare pe arbori, deci tangenţiale la circumferinţele roţilor) apar şi forţe nedorite, axiale, în lungul arborelui. Acestea au ca efect nedorit solicitarea axială a lagărelor de la capetele arborilor, de regulă rulmenţi. Găselniţa celor de la CITROEN a fost acest angrenaj în V, practic cu înclinări inverse, astfel încât forţele axiale să se anihileze reciproc. Teoretic soluţia este nemaipomenită, însă a fost abandonată datorită dificultăţilor de prelucrare (realizare) a unor astfel de dinţi. Se preferă preluarea acestor forţe de către rulmenţi mai robuşti, eventual conici. De asemenea, în cutiile de viteze, pentru anumite perechi de roţi se foloseşte un anumit sens al înclinării dinţilor iar pentru altele celălalt sens, astfel încât, în timp, încărcarea rulmenţilor (de pe o parte şi de cealaltă a arborilor) să se echilibreze întrucâtva. Uneori cutiile de viteze au un şuierat mai pronunţat, dar numai la anumite trepte de viteze (de exemplu a 4-a şi a 2-a). Asta înseamnă că cele două trepte folosesc angrenaje cu dinţi înclinaţi de acelaşi sens şi, fiind pe acceeaşi arbori, solicită acelaşi rulment, care şuiera, este defect. În prezent, roţile dinţate cu dinţi în V se mai folosesc doar la angrenajele de mare putere (reductoare de turaţie din industria petrolieră, de exemplu), acolo unde vitezele folosite sunt relativ mici, dar compensarea forţelor axiale este foarte importantă.

ing.Stan Sava, Buzău, 05-oct-2007