6.2. Toleranţele şi ajustajele arborilor şi butucilor cu canelură dreptunghiulară

Arborii şi butucii canelaţi cu profil dreptunghiular sunt piese delimitate de suprafeţe compuse: cilindru interior, cilindru exterior şi suprafeţe plane paralele, două câte două, delimitând nervurile arborelui, respectiv canalele din butuc, şi dispuse echidistant pe circumferinţă. Cele trei dimensiuni d, D şi b definesc mărimile şi poziţiile suprafeţelor. La montajul între arbore şi butuc cele trei dimensiuni conduc la o nedeterminare în ce priveşte tipul asamblării.

Elementele dimensionale ale arborilor şi butucilor canelaţi sunt prezentate în desenul din figura 6.3.

La proiectare se alege modul de centrare: pe diametrul interior (centrare interioară, d), pe diametrul exterior (centrare exterioară, D) şi pe flancuri (centrare laterală, b), stabilindu-se astfel care dintre dimensiuni are rolul hotărâtor în stabilirea tipului de ajustaj pentru ansamblul celor două piese. Alegerea modului de centrare are în vedere asigurarea coaxialităţii între arbore şi butuc, condiţiile de funcţionare, precum şi posibilităţile tehnologice de realizare a celor două piese privind precizia şi preţul de cost.

Dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil dreptunghiular de uz general sunt impuse prin următoarele standarde:

- STAS 1768-86 - serie uşoară (tab. 6.3)- STAS 1769-86 - serie mijlocie (tab. 6.4)- STAS 1770-86 - serie grea (tab. 6.5)

Fig. 6.3. Asamblare canelată cu profil dreptunghiular.

Dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil, dreptunghiular de uz generalSeria uşoară (STAS 1768 – 68)

Tabelul 6.3

Dimensiuni nominalez x d x D

Nr. de cane-luri

Centrare d D bd1

min.f

min. nomi-nal

abateri limită

rmax.

6 x 23 x 266

Centrare pe dia-metrul interior

23 26 6 22,1 3,54 0,2 + 0,2 0,26 x 26 x 30 26 30 6 24,6 3,85 0,2 + 0,2 0,26 x 28 x 32

Centrare pe diametrul

interior sau pe flancuri

28 32 7 26,7 4,03 0,2 + 0,2 0,28 x 32 x 36

8

32 36 6 30,4 2,71 0,3 + 0,2 0,38 x 36 x 40 36 40 7 34,5 3,46 0,3 + 0,2 0,38 x 42 x 46 42 46 8 40,4 5,03 0,3 + 0,2 0,38 x 46 x 50 46 50 9 44,6 5,75 0,3 + 0,2 0,38 x 52 x 58 52 58 10 49,7 4,89 0,5 + 0,3 0,58 x 56 x 62 56 62 10 53,6 6,38 0,5 + 0,3 0,58 x 62 x 68 62 68 12 59,8 7,31 0,5 + 0,3 0,510 x 72 x 78

10

72 78 12 69,6 5,45 0,5 + 0,3 0,510 x 82 x 88 82 88 12 79,3 8,62 0,5 + 0,3 0,510 x 92 x 98 92 98 14 89,4 10,08 0,5 + 0,3 0,510 x 102 x108 102 108 16 99,9 11,49 0,5 + 0,3 0,510 x 112 x120 112 120 18 108,8 10,72 0,5 + 0,3 0,5

Dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil dreptunghiular de uz generalSeria mijlocie (STAS 1768 – 68)

Tabelul 6.4

Dimensiuni nominalez x d x D

Nr. de cane-luri

Centrare d D bd1

min.f

min. nomi-nal

abateri limită

rmax.

6 x 11 x 11

6

Centrare pe dia-metrul

interior

11 14 3 9,9 - 0,2 + 0,2 0,26 x 13 x 16 13 16 3,5 12,0 0,32 0,2 + 0,2 0,26 x 16 x 20 16 20 4 14,5 0,16 0,2 + 0,2 0,26 x 18 x 22 18 22 5 16,7 0,45 0,2 + 0,2 0,26 x 21 x 25 21 25 5 19,5 1,95 0,2 + 0,2 0,26 x 23 x 28 23 28 6 21,3 1,34 0,2 + 0,2 0,26 x 26 x 32 26 32 6 23,4 1,65 0,3 + 0,2 0,36 x 28 x 34

Centrare pe diametrul

interior sau pe flancuri

28 34 7 25,9 1,70 0,3 + 0,2 0,38 x 32 x 38

8

32 38 6 29,4 0,15 0,3 + 0,2 0,38 x 36 x 42 36 42 7 33,5 1,02 0,3 + 0,2 0,38 x 42 x 48 42 48 8 39,5 2,57 0,3 + 0,2 0,38 x 46 x 54 46 54 9 42,7 0,86 0,5 + 0,3 0,58 x 52 x 60 52 60 10 48,7 2,44 0,5 + 0,3 0,58 x 56 x 65 56 65 10 52,2 2,5 0,5 + 0,3 0,58 x 62 x 72 62 72 12 57,8 2,4 0,5 + 0,3 0,510 x 72 x 82

10

72 82 12 67,1 - 0,5 + 0,3 0,510 x 82 x 92 82 92 12 77,1 3,9 0,5 + 0,3 0,510 x 92 x 102 92 102 14 87,3 4,5 0,5 + 0,3 0,510 x 102 x 112 102 112 16 97,7 6,3 0,5 + 0,3 0,510 x 112 x 125 112 125 18 106,3 4,4 0,5 + 0,3 0,5

Dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil dreptunghiular de uz generalSeria grea (STAS 1768 – 68)

Tabelul 13.5Dimensiuni nominalez x d x D

Nr. de cane-luri

Centrare d D bd1

min. nomi-nal

abateri limită

rmax.

10 x 16 x 20

10

Centrare pe diametrul

interior sau pe flancuri

16 20 2.5 14.1 0,2 + 0,2 0,210 x 18 x 23 18 23 3 15.6 0,2 + 0,2 0,210 x 21 x 26 21 26 3 18.5 0,2 + 0,2 0,210 x 23 x 29 23 29 4 20.3 0,2 + 0,2 0,210 x 26 x 32 26 32 4 23.0 0,3 + 0,2 0,310 x 28 x 35 28 35 4 24.4 0,3 + 0,2 0,310 x 32 x 40 32 40 5 28.0 0,3 + 0,2 0,310 x 36 x 45 36 45 5 31.3 0,3 + 0,2 0,310 x 42 x 52 42 52 6 36.9 0,3 + 0,2 0,310 x 46 x 56 46 56 7 40.9 0,5 + 0,3 0,516 x 52 x 60

16

Centrare pe flancuri

52 60 5 47.0 0,5 + 0,3 0,516 x 56 x 65 56 65 5 50.6 0,5 + 0,3 0,516 x 62 x 72 62 72 6 56.1 0,5 + 0,3 0,516 x 72 x 82 72 82 7 65.9 0,5 + 0,3 0,520 x 82 x 92

20

82 92 6 75.6 0,5 + 0,3 0,520 x 92 x 102 92 102 7 85.5 0,5 + 0,3 0,520 x 102 x 115 102 115 8 98.7 0,5 + 0,3 0,520 x 112 x 125 112 125 9 104.0 0,5 + 0,3 0,5

Dimensiunile nominale ale arborilor şi butucilor canelaţi cu profil dreptunghiular pentru maşini-unelte sunt stabilite prin STAS 2670-78 şi STAS 2672-87.

Ajustajele recomandate a fi utilizate la arbori şi butuci canelaţi cu profil dreptunghiular prin STAS 6565-79 sunt prezentate în tabelele 6.6; 6.7 şi 6.8. Se poate alege combinaţia numai din aceeaşi coloană.

Ajustaje cu centrare pe diametrul interior(STAS 6565-79)

Tabelul 6.6Felul ajustajului Ajustaj mobil Ajustaj fix

Aju

staj

e pe

ntru

dButuc H 8 H 7 H 7

Arbore e 8 f 7 g 6 h 7 h 7 js 6 n 6

b

ButucD 9F 10

D 9F 10

D 9 F 8D 9F 10

F 8D 9F 10

H 8F 8F 10

D 9 H 8F 8F 10

H 8

Arboree 8e 9

f 8e 8 h 9

f 8f 7

f 8h 9

f 7h 7

f 8h 9

h 7h 8

h 7js 7k 7

k 7p 6

h 7js 7

h 7m 6js 7

js 7

Ajustaje cu centrare pe diametrul exterior(STAS 6565-79)

Tabelul 6.7Felul ajustajului Ajustaj mobil Ajustaj fix

Aju

staj

e pe

ntru D

Butuc H 8 H 7 H 7

Arbore e 8 f 7 g 6 h 7 js 6 n 6

b

Butuc F 8D 9F 8

F 8 D 9D 9F 8

F 8D 9F 8

D 9F 8

D 9F 8

Arbore e 8e 8d 9h 9

f 7f 8h 8

f 7h 9

f 7f 8h 8

h 8 f 7h 8js 8

h 8js 8

Ajustaje cu centrare laterală, pe flancurile canelurilor(STAS 6565-79) Tabelul 6.8.

Felul ajustajului Ajustaj mobil Ajustaj fix

Ajustaje pentru bButuc D9, F8, F10 D9, F8 D9,F10Arbore e8, f8. d9, e9 h9 n6, js7 k7

Pentru diametrele care nu participă la centrare (necentrante) se recomandă următoarele caractere de ajustaj:

- la diametrul minim "d" al arborelui - ajustaj cu joc mai mare decât la elementul centrant al arborelui, dar valoarea dmin să nu fie mai mică decât d1 din standardele dimensionale,

- la diametrul minim, "d" al alezajului -H11,- la diametrul maxim, "D" al arborelui -c11,- la diametrul maxim, "D" al alezajului -H11.Ajustajele recomandate aparţin Sistemului ISO de toleranţe şi ajustaje pentru piese

cilindrice netede.Simbolizarea arborilor şi butucilor canelaţi cuprinde: modul de centrare, numărul de caneluri,

diametrul interior d, diametrul exterior D şi lăţimea canelurii b separate prin x, iar lăţimea b şi diametrul de centrare vor fi urmate de caracterul de ajustaj şi clasa de precizie. Se notează de obicei la sfârşit şi STAS-ul cu dimensiunile nominale normalizate.

Exemple de notare pe desenele de ansamblu:

- centrare interioară: 68-1768 STAS F8

D9 6x 26x

f7

H7 23x 6 - d

- centrare exterioară: 68-1768 STAS e8

F8 6x

e8

H8 26x 23x 6 - D

- centrare laterală: 68 - 1768 STAS f8

D9 6x 26x 23x 6 - b

În cazul simbolizării unei singure piese arborele sau butucul canelat se trec numai caracterele de ajustaj ale piese respective.

Problemă rezolvată

Problema nr. 8. Să se prescrie toleranţele şi ajustajele unei îmbinări canelate cu profil dreptunghiular, 8 x 62 x 72 STAS 1769-86, de la transmisia cardanică a unui autocamion.

Canelura dată face parte din seria mijlocie, iar dimensiunile nominale sunt prezentate în tabelul 6.4. În acelaşi tabel se recomandă centrare interioară sau pe flancuri. Analizând condiţiile

concrete de funcţionare, turaţie relativ ridicată, lungimea mare între articulaţii, rigidizare insuficientă, deplasare relativă axială şi posibilităţile tehnologice de obţinere a preciziei arborelui şi butucului, se optează pentru centrare exterioară. Arborele canelat se poate rectifica la exterior (precizie maximă), iar butucul se poate obţine prin broşare, cu precizie comparabilă cu cea de la rectificare.

Din tabelul 6.7 se alege coloana: Ajustaj mobil - H7/g6 (la exterior, D) şi F8/h9 (la lăţime, b). Pentru g6 s-a optat deoarece jocul minim este mic şi diferit de zero; la h7 jocul minim ar fi fost zero (pot apare forţe de frecare mari) iar la f7 jocul minim ar fi fost prea mare. În cazuri mai deosebite se va ţine seama şi de recomandările manualelor de proiectare sau de rezultatele comportării unor ansambluri similare existente.

Pe desenul de ansamblu, simbolul canelurii se înscrie pe linia de cotă a diametrului maxim sau la condiţii tehnice astfel:

9h

8F12

6g

7H72628D STAS 1769-86

Pentru diametrul interior d la butuc se alege 62 H11, iar la arbore 62 c11, pentru care diametrul minim = 62 - 0,33 = 61,67 este mai mare decât d1 = 57,8 (tab. 6.4).

Cu ajustajele determinate mai sus, completate cu dimensiunile şi abaterile din tabelul 6.4, se vor înscrie pe desenele de execuţie (similare cu cele din figura 6.3) următoarele valori:

- pentru butucul canelat D - 8 x 62 x 72 H7 x 12 F8 STAS 1769-68, 190.062d (H11),

0,03072 D (H7), 043,0

0,01612 b (F8) , c = 0,5, R = 0,5

- pentru arborele canelat D - 8 x 62 x 72 g6 x 12 h9 STAS 1769-68, 140,0330,062d

(c11),

010,0029,072D

(g6), 043,012b (h9), d1 = 57,8; fmin = 2,4; c = 0,5