Organe de masini. Asamblari

1OM-I Cap 4. Asamblari A/BOM-I Cap 4. Asamblari A/B1Apr. 2014 - T. Cicone

ASAMBLARI ARBORE-BUTUC

Asamblari demontabile = Temporare

Prin forma - Forte normaleA Prin frecare - Forte tangentialeB

Pene StifturiInele de siguranta

As. Poligonale

Rotatie Translatie

Caneluri

Transmit moment de torsiune

Arbore conic

Ff /2

Fa dm 2

ARBORE

BUTUC

Mt

Inele tronconice

d

D

ARBORE

BUTUC

Bucsa

Interferenta

(as. presate)

dmax

ARBORE

strangere

maxima

Dmin

BUTUC

OM-I Cap 4. Asamblari A/BOM-I Cap 4. Asamblari A/B

SHAFT

BUTUC

Mt

ARBORE

Pene concave

2Apr. 2014 - T. Cicone

PENE Generalitati

Pene paralele

Transmit

momentul

de torsiune

prin forma

Componente prismatice, montate partial in arbore si partial intr-un canal practicat in butuc

Pene inclinate

b

h

b

h

Pene inclinate simple Pene inclinate cu nas

Pene disc

b

h

www.youtube.com/watch?v=F_on-Af-0IM


PENE PARALELE

Pana Tip A Pana Tip B

Capat de

abore

Gaura de

centrare filetata

Umar (salt de

diametru)

Gaura de centrare filetata

pentru fixarea saibei de capat

OM-I Cap 4. Asamblari A/BOM-I Cap 4. Asamblari A/B4Apr. 2014 - T. Cicone

Tip A

b

b

b

h

b

Tip B

Tip C

b

h

Cele mai utilizate Cele mai ieftine

Standardizate in functie de diametru

PENE PARALELE

www.youtube.com/watch?v=8tAz5YDFtAs

http://www.youtube.com/watch?v=5PeadD3sPNA

3OM-I Cap 4. Asamblari A/BOM-I Cap 4. Asamblari A/B

b

t1 t2

h

Mt

Ft

221 htt

dMFFF tttt 221

Ipoteze

d

ARBORE

BUTUC

ef

Mt

Ft

Ft1

Ft2

k

k

Fara joc

Aliniere perfecta


PENE PARALELE Metoda de calcul

Forfecare

ef

t

f

tf

bd

M

A

F

2

a=70-120MPa

Presiune de contact

eft

ef

t

k

tk

hd

M

ctd

M

A

F

42

1

ak=100-150MPa

static

ak=20-40MPa

mobile

4

2bbA eff

bbA eff

8

2bbA eff

b

h

Tip A

b

b

b

Tip B

Tip C


d

pana Canalul

b h

Lungimea

penei

b

t1 (in arbore) t2(in butuc)nominal Ajustaj liber Ajustaj normal Ajustaj

presat

In arbore

N9

In butuc

D10

In arbore

N9

In butuc

D10

In arbore i

in butuc P9

Nomi

nal

Aba-

teri

Nomi

nal

Aba-

teri

de la pna la de la pana

la

Abateri limit

22 30 8 7 18 90 8 +0,036

0

+0,098

+0,040

0

-0,036

0,0180 -0,015

-0,051

4,0

+0,2

0

3,3

+0,2

030 38 10 8 22 110 10 5,0 3,3

38 44 12 8 28 140 12

+0,043

0

+0,120

+0,060

0

-0,043

0,0215 -0,018

-0,061

5,0 3,3

44 50 14 9 36 160 14 5,5 3,8

50 58 16 10 45 180 16 6,0 4,3

58 65 18 11 50 200 18 7 4,4

65 75 20 12 56 220 20

+0,052

0

+0,149

+0,065

0

-0,052

0,0260 -0,022

-0,074

7,5 4,9

75 85 22 14 63 250 22 9 5,4

85 95 25 14 70 280 25 9 5,4

95 110 28 16 80 320 28 10 6,4

110 130 32 19 90 360 32

+0,062

0

+0,180

+0,080

0

-0,062

0,0310

-0,026

-0,088

11 7,4

130 150 36 20 100 400 36 12

+0,2

0

8,4

+0,2

0150 170 40 22 100 400 40 13 9,4

170 200 45 25 110 450 45 15 10,4

200 230 50 28 120 500 50 17 11,4

PENE PARALELE Standard


Solicitare de forfecare

ef

tf

bd

M

2

bh 8.0

fk 2

Cunoscut diametrul, dak

tef

hd

M

4 ef standard

sau nu

afak 4.1

b hDin

standard

db 25.0

Solicitarea de contact este

mai importanta

Solicitare de contact

ef

tk

hd

M

4

PENE PARALELE Metoda de proiectare

> lungime butuc

tot=1.7

Distributie ne-uniforma


Avantaje

Capacitate portanta buna

Tehnologie simpla

Standardizate

Montaj usor si rapid

Calcul simplu si exact

Dezavantaje

Concentrator de eforturi important (K 23

Nu asigura centrarea

Nu se recomanda pentru miscari axiale frecevente ale butucului

SPECIFICATII tip b h Exemplu A1210 50

PENE PARALELE Concluzii


FORMA

evolventa

Mobile Fixe

dreptunghiulara triunghiulara

MISCARE

CANELURI - Generalitati (i)

www.youtube.com/watch?v=kD_g6WclLsM www.youtube.com/watch?v=Ho1MjQHPbhM

http://www.youtube.com/watch?v=Ho1MjQHPbhM


Diametrul interiorCENTRARE

Prelucrare dificila

Ideala pentru miscare alternativa

Prelucrare usoara

Cea mai ieftina

Diametrul exterior

Prelucrare dificila

SPECIFICATII z d D +

Numarul de caneluri Lungimea

Grea

842 58

b=8mm

Exemple

Mijlocie

842 54

b=7mm

Usoara

1042 52

b=6mm

Flancuri

d

D

CANELURI - Generalitati (ii)


c45

c45

hFt1

b75.0

zd

MF

m

t1t

2

2

dDdm

Mt

Ft1

dm

D d

b

bzd

M

b

F

A

F

m

tt

f

t

s

211

Forfecare

cdDzdM

cdD

F

h

F

A

F

m

t1t1t

flanc

1t

k4

4

22

Solicitare de contact

Repartitie neuniforma

ak=100-150MPa

statica

ak=20-40MPa

mobila

a=70-120MPa

CANELURI - calcul de rezistenta


Canale rectificate

=0.005

CANELURI CU BILE


Aspecte pozitive

Capacitate portanta mare

Distributie a eforturilor lungimea de contact este redusa

Joc redus

Dezavanataje Prelucrarea

ASAMBLARI POLIGONALE - Generalitati

Deformare plastica

produsa de solicitarea

de contact

www.youtube.com/watch?v=rI-15fovYEY


Mt

ac45

20max

12

na

M tk

Solicitarea de contact

Torsiunea arborelui

- lungime de contact

*max*

122

144 a

aaFM 0kt

22

1max1

0

k

aF

a*F1

23

2* 0aa

k max

a0

caa0 2

n numarul de laturi

ASAMBLARI POLIGONALE Calcul de rezistenta


FIXARE

Stifturi crestate

Cum este fixat un stift ?

Stift conic

Montaj cu strangere (interferenta)

STIFTURI si BOLTURI

Stifturi elastice

Montaj cu strangere

(elasticitate)

www.youtube.com/watch?v=b3c-LQ1d81w


arbore unitar

Toleranta unica

pentru stift (arbore)

8h7

Stift cilindricSTRANGERE

Ajustaj alunecator

8D7/h7

8M7/h7

Ajustaj cu strangere

Centrare

STIFTURI CILINDRICE DE CENTRARE


Stift cilindric/Bolt

ARTICULATIE

BOLTURI PENTRU ARTICULATII

Splint

Inel de siguranta


IPOTEZA: Presiune uniform distribuita

Presiune de

contact

ak

p

kd

F

1

12

ak

p

kd

F

2

2

Forfecare asp

sd

F

4

2/2

k1 k1

k2

ARTICULATIE CU BOLT Calcul de rezistenta

10


ds

Mt


22

4

4 s

t

s

ts

dd

M

d

F

Forfecare

F1

F1

k2

k2

F2

F2 Ft

Ft

STIFT/BUTUC -

Presiune uniform distribuitask d

dDF

211

32

dx

41

Ddx

smaxk dd

F22

122 STIFT/ARBORE -

Distributie triunghiulara a presiunii

1122 22 xFxFM t Echilibru de momente

Strangere in butuc

Ajustaj alunecator in arbore

IPOTEZE

d

MF tt

Presiune de contact s

tk

dd

M2max2

6

st

kddD

M221

4

k1

k1

STIFT TRANSVERSAL Calcul de rezistenta

D


Ft

dMt

FtdS

ef

Mt


efs

t

sef

tk

dd

M

d

F

4

2Presiune de contact

efs

t

efs

ts

dd

M

d

F

2Forfecare

Stift presat

Presiune uniform distribuita

IPOTEZA

STIFT LONGITUDINAL Calcul de rezistenta

11


Inel elastic pentru arboreInel elastic pentru alezaj

INELE ELASTICE

ROL: fixare axiala


Fa

d

d1

s

m n

g

Montaj in canal cu dimensiuni standard Material: otel arc

INELE ELASTICE

Constructie: inele din sarma

strunjite (sectiune dreptunghiulara)

www.youtube.com/watch?v=wwxsMj8Jgl0

www.youtube.com/watch?v=6KOpH3_dz5Q

www.youtube.com/watch?v=w9SSnpS92wM

12


Concentrator de efort relativ mare (K 1.82.2

Pentru forte axiale reduse sunt posibile solutii mai

simple precum (stifuri filetate + inele)

Date

diametrul arborelui, d

amax FF

Din standard

sau din catalog

Verificare

Dimensiunile inelului si ale canalului

Forta axiala maxima admisa, Fmax

INELE ELASTICE


1. Coeficientul de frecare, - factor cheie

2. Conditiile de functionare trebuie

luate in consideratie

3. s 2k

4. Elemente suplimentare de siguranta

sunt utile: pene, stifturi

5. Rugozitate redusa; suprafete durificate si finisate

Necesita prudenta !

Uzual se foloseste un interval min max

Mf =Mtc= Mt

ASAMBLARI PRIN FRECARE

Arbore conic

Ff /2

Fa dm 2

ARBORE

BUTUC

Mt

Inele tronconice

d

D

ARBORE

BUTUC

Bucsa

Interferenta

(as. presate)

dmax

ARBORE

strangere

maxima

Dmin

BUTUC

13


Simple

Concentrator de efort redus

Asigura centrarea

Executia alezajului conic in butuc

Pot fi folosite doar la capete de arbori

Ff /2

Fa dm 2

ARBORE

BUTUC

Mt

Principiul de functionare

Planul inclinatp

ASAMBLARI PE CON


Aspecte pozitive

Dezavantaje

Fa


m

tcf

nd

MFF

2

cossin na FF

=atan()

sin

sin2

cos

sin

m

tcna

d

MFF

IpotezeDistributie uniforma a presiunii

Fortele concentrate la nivelul diametrului mediu dm

Ff/2 Fn/2

Mt

Ff/2 Fn/2

p

2 dm

ARBORE

BUTUC

L

Mt

pFn /2

Ff /2

Fa


ASAMBLARI PE CON - Calcul

)(2

2m

m

tc

m

n

k p

Ld

M

Ld

F

Solicitarea de contact

- Pentru montaj rapid si usor

10< <

sin

sin2

m

ct

ad

MFDemontare

ak=100-150 MPa.

Se va verifica asamblarea filetata

14


d ARBORE

BUTUC

D Bucsa de

strangere

Standardizate

Alezajul este cilindric

Capacitate de incarcare mare

Gabarit mai mare (in special radial)

Componente suplimentare

ASAMBLARI CU INELE TRONCONICE



0NFN

0NNFF

1n

1n1a

sincos

sincos

BUTUC C

ARBORE

sincos

cossin11 na FF

2tantan 111 nna FFF

tantantantan

Fn1

Ff1

Fa1Ff2

N


C

Fa2

Ff1

Fn1

Fa1

ARBORE

BUTUC Fn1

Ff1

d

D

Ipoteze


Model de frecare Coulombian

Joc initial nul C=0

Coeficient de frecare unic

tan2 1112 nnaa FFFF 12 aa FF

15


d

ARBORE

BUTUC

Fa2

Fa1

D

Bucsa de

strangere

d

MF

f

n

I

1

2

2tan2 I1

d

MF

f

a

qFFF

F nna

n 112

22tan

tan

2tan

d

MF

f

n

II

2

2

2tan

tan

q

qd

FMMMM n1ffftc 12

III

q

qdFqq

dFM

z

nnt

1

1

21

21

21

zt

aqq

q

d

MF

1

12

1123 43.11 ztztzt MMqqM

112 33.11 ztzt

zt MMqM

In practica Mt (z=2)=1.5 Mt (z=1)

5.0q12.014

ARBORE

HUB

d D

BUTUC

1122 35.12 ztztt MMM



Gaura filetata

pentru demontare


16




Mt

Fs

Fs

FnFf

FnFf

ASAMBLARI CU BRATARA ELASTICA

17


Dimensiuni de gabarit reduse

Cost relativ redus

Capacitate de incarcare mare, chiar in cazul incarcarilor variabile sau prin soc

Asigura si fixarea axiala cu aceeasi capacitate ridicata de incarcare

Asigura centrarea perfecta

Nu se recomanda pentru demontari frecvente

Necesita prelucrare de precizie (rectificare sau lepuire) si de multe ori, montaj prin imperechere

Necesita o tehnologie speciala de montaj si demontaj

d

ARBORE

D d*

p

L

di De

BUTUC

Fara efecte termice

Asamblare presata

Cu efecte hidrostatice

Cu efecte termice

Incalzire butuc

Racire arbore

Asamblare

ASAMBLARI PRESATE (FRETATE)


Ld

Fack

1min1. Forta axiala

Ld

M tck 22min

2

2. Moment de torsiune

Ld

Fd

Mac

tc

k

2

2

3min

2

3. Forta + Moment

minkminp

Ipoteze

Model: Tuburi cu pereti grosi

d*

L Fa

Mt


p

Deformatii in domeniul elastic

maxkmaxp

22.1; tctc MM


18


22

22

DD

DD

e

ekmaxt

Efortul normal tangential

kr Efortul normal radial

c c

rmaxt

max22

Teoria efortului

tangential maxim

2

12

e

c

maxkD

D

c

Efortul normal maxim

la interiorul butucului

Model: Tuburi cu pereti grosi

d=DArbore

Butuc

t

di

Det

max

r r

r

t

t

k

Deformarea (Strangerea) dE

K

E

Kk

2

2

1

1

Coeficientii Lam

12

2

11

1

dd

ddK

i

i

22

2

21

1

e

e

DD

DDK

dE

K

E

Kk

2

2

1

1minmin

dE

K

E

Kk

2

2

1

1maxmax

ASAMBLARI CU STRANGERE PROPRIE

3...2.1, cc

cmaxk

la interiorul arborelui plin


tRcor uu

Strangerea corectata

212.1 yyR RRu

022011 ttttdut

Smax strangere maxima

Smin strangere minima

D d

dmin

dmax

Dmin

Dmax

BUTUC

ARBORE

minmin Scor

maxmax corS

Corectie de rugozitate

Corectie de temperatura

7/86/7 uHsH


19


ca t

d

CStt

2

max0

Doar butucul este incalzit

Joc initial la montaj Ca

Incalzire

t < 100C placa electrica/inductie

t < 250C in ulei

t > 250C in cuptor

Racirea pe durata manipularii tc

Ipoteze

Asamblare cu efecte

hidrostatice

ASAMBLARI PRESATE (FRETATE) - Montaj

www.youtube.com/watch?v=lh4nyhf7pyQ


1530R

Evitati asamblari presate in alezaje infundate (comprimarea aerului mareste eforturile

normale si ingreuneaza montajul).

Elemente suplimentare de asigurare impotriva slabirii sunt recomandate in special la

asamblarile cu strangeri reduse.

Se recomanda utilizarea lubrifiantilor la montaj.

Acoperirile metalice ale suprafetelor reduce uzarea prin fretting.

Sa se asigure posibilitati de demontare.

A se evita dubla centrare.

Usurati montajul prin prevederea unor zone conice sau rotunjite de angajare a arborelui

in butuc (sanfren).

ASAMBLARI PRESATE - Recomandari

20


(A) Inele radiale elastice (A) Asamblare cu bucse conice (UNI-KEY)

SOLUTII INOVATIVE NOI, DE ASAMBLARI CU FRECARRE


A

A

A - A

Fax Fax

Fr

p

Fax Fax

Fr

p

N

Ff

N

N

Ff

Ff Ff

Fr/2 Fr/2

Ipoteze


Modelul Coulombian pentru frecare

Joc initial nul C=0

Coeficent de frecare unic

cos

cossincos

NFNF fax

tantan2 d

MFF

frax

cos

sin2cossin2

NFNF fr 2

dFM rf

SOLUTII INOVATIVE NOI, DE ASAMBLARI CU FRECARRE

21


METODA

CRITERIUL

StiftStift

filetat

Inele

tronconice

As.

presateAs fretate Caneluri Pana As pe con

Capacitate de incarcare mare Nu Nu Da Nu Da Da Da Da

Forte axiale mari Da Nu Da No Da No No Da

Compactitateaxiala Nu Nu No Da Da Da Da Da

Asigurarea fixariiaxiale Da Da Da Da Da Nu Nu Da

Inlocuirea rapidaa butucului No Da Da No No Da Da Da

Oboseala(incarcarevariabila)

Nu Nu Da Da Da Nu Nu Da

Pozitionariiprecisa in directieradiala

Da Nu Nu Nu Nu Da Da Da

Reglarea usoar a pozitiei Nu Da Da Nu Nu Nu Nu Da

ASAMBLARI ARBORE BUTUC - Sinteza

Organe de masini. Asamblari

Text of Organe de masini. Asamblari

Organe de Masini RULMENTI

Mecanisme si organe de masini_Standardizarea ,Asamblari nedemontabile

Organe de Maşini Cap 3 Asamblari

Organe de Masini 2

Belcin Organe de Masini

Organe de masini---rulmenti

Fileshare.ro_curs Organe de Masini

Carte Organe de masini

38487666 Organe de Masini

Organe de Masini Navale - Asamblari

Organe de Masini- Cursuri

Indrumar Organe de Masini

Indrumator Laborator Organe Masini

IL Organe De Masini Suport_Curs6 Asamblari Forma + Arcuri

Arcuri - Organe de masini

Organe de Masini Curs

Proiect Organe de Masini

Curs Organe masini

Curs Organe de Masini

indrumar_filipoiu organe de masini

Organe Masini XI 1973

Desene Organe Masini

Organe de Masini B.horoVITZ

Organe de Masini-IV

Organe de Masini -2

Suruburi-Organe de Masini

Organe de Masini-Proiect

Organe de Masini-II

indrumar organe masini

Organe de Masini C

Documents

Organe de masini. Asamblari

Text of Organe de masini. Asamblari