ASAMBLRI DEMONTABILE

3.1. Asamblri filetate 3.1.1. Definire i domeniu de utilizare Asamblrile filetate fac parte din categoria asamblrilor demontabile. Ele sunt formate dintr-un cuplu de piese filetate, una interior piuli, cealalt exterior urubul, al cror contact pe suprafeele filetate formeaz o cupl elicoidal fig. 3.1. Cupla elicoidal transform micarea de rotaie a uneia din cele dou piese, n micare de translaie a celeilalte i invers. Elementul determinant al cuplei elicoidale este filetul.

Filetul se obine prin nfurarea unui profil (triunghiular, ptrat, trapezoidal etc.), plasat pe un plan nclinat, pe o suprafa cilindric sau conic (suprafa genera-toare). nfurarea d natere unei linii elicoidale fig. 3.2.

Elementele caracteristice ale liniei elicoidale sunt: d1 diametrul cilindrului generator [mm] unghiul de nclinare al planului nclinat, acelai cu unghiul de nclinare al spirei p pasul este distana parcurs de un punct ce se deplaseaz pe linia elicoidal,

corespunztoare unei rotaii complete i care este msurat pe gene-ratoare [mm].

ntre cele trei elemente subzist relaia:

1

1 dptg = (3.1)

Elementele caracteristice ale liniei elicoidale, caracterizeaz n acelai timp filetul i asamblarea filetat.

Asamblrile filetate se folosesc pentru strngere, reglaj, msurare i transformarea micrii de rotaie n micare de translaie sau invers. Datorit acestor posibiliti ct i datorit construciei i exploatrii simple, asamblrile filetate au o arie de aplicare deosebit de larg att n construcia de maini, ct i n alte industrii. Se poate afirma c nu exist main

Fig. 3.1.

Fig. 3.2

care s nu cuprind cel puin o asamblare filetat. Larga aplicare a dus la diversificarea formelor filetelor i elementelor componente ale asamblrii, ct i la standardizarea lor.

3.1.2. Clasificare Clasificarea asamblrilor filetate se face dup forma i caracteristicile filetelor, uruburilor, piulielor i elementelor de aezare a acestora (aibele) conf. STAS 1450/1-89;1450/2-89 i 1450/3-89.

3.1.2.1. Clasificarea filetelor

Filetele se pot clasifica dup:

1. Profil, care poate fi: triunghiular, ptrat, trapezoidal, fierstru, rotund. n tabelul 3.1 sunt prezentate profilele standardizate.

Tabelul 3.1 Tipul filetului Sim

bol STAS Diametrul ce se indic

i unitatea de msur Modul de indicare al pasului

Exemple de notare

Metric M SR ISO 724-1996

Diametrul exterior [mm] M 10

Metric fin M SR ISO 724-1996

Diametrul exterior [mm] [mm] M 20x1,5

Metric conic KM Diametrul exterior [mm] [mm] KM 50x1,5 Whitworth W Diametrul exterior [inch] W1 Cilindric pt. evi G STAS 402-88 Diametrul nominal al

evi [inch] G2

Conic pentru evi KG STAS 402-88 Diametrul nominal al evii

KG1/2

Conic n inci, cu unghiul ntre flancuri de 600 [Brigss]

Br Diametrul exterior [inch] Br

Trapezoidal Tr SR ISO 2901-1996

Diametrul exterior [mm] [mm] Tr 40x7

Fierstru S STAS 2234/2-75

Diametrul exterior [mm] [mm] S 50x8

Rotund normal Rd STAS 668-86 Diametrul exterior [mm] [inch] Rd 75x1/6 Edison rotund E Diametrul exterior [mm] E 20 Pentru valve V Diametrul exterior [mm] V 20

Fiecare tip de filet este caracterizat printr-o serie de parametrii geometrici. n fig. 3.3 este prezentat profilul filetului metric.

Aceleai gen de parametri caracterizeaz i celelalte tipuri de filete fig. 3.4 la 3.8. Acetia sunt:

tipul filetului unghiul profilului

pasul p numrul de nceputuri i diviziunea filetului multiplu p=p/i diametrul exterior d, D (al urubului respectiv piuliei) diametrul interior d1, D1 (idem) diametrul mediu d2, D2 (idem) nlimea profilului primitiv H nlimea efectiv a filetului urubului H1 nlimea util (de contact) H2 unghiul elicei filetului sensul filetului.

Mrimea i relaiile dintre aceti parametri definesc tipul profilului. n continuare se prezint cele mai utilizate profile de filete.

a. Filetul metric SR ISO 724/1006 dimensiuni nominale i profil nominal fig. 3.3 are geometria i dimensiunile n concordan cu prescripiile ISO. Este un filet de tip triunghiular avnd unghiul filetului = 600 (are la baz un triunghi echilateral) i nlimea profilului teoretic H=0,86603 p. Vrful filetului urubului este tiat la H/8, iar al piuliei la H/4 din profilul teoretic. Filetul metric este prevzut cu un joc a = H/16 ntre fundul filetului urubului i vrful filetului piuliei. Se execut n varianta cu pas normal sau fin. Seria de diametre i pai sunt prescrii prin STAS 981-74 tabelul 3.2. n STAS sunt prescrise dimensiunile limit pentru organe de asamblare de uz general ajustaj H6/G6.

Filetul metric se poate executa teit sau rotunjit pe fundul filetului. Construcia normal este cea teit. Varianta rotunjit se folosete pentru filetele intens solicitate la oboseal n scopul micorrii concentratorului de eforturi unitare. Filetele metrice exterioare se execut n majoritatea cazurilor prin deformare la rece.

b. Filetul Whitworth fig. 3.4 este un filet triunghiular generat de un triunghi isoscel cu unghiul =550 i avnd nlimea teoretic H = 0,960491 p. Filetul Whitworth are dimensiunile n oli (inch) i este folosit n rile anglo-saxone n paralel cu filetul metric. n ara noastr filetul Whiteworth este tolerat pentru piesele de schimb ale mainilor provenite din rile anglo-saxone. Profilul filetului urubului i piuliei este teit la H/6 de vrful teoretic i rotunjit cu o raz r=0,137329 p. Nu prezint joc de fund. Pentru filetul Whiteworth pasul este definit ca numrul de spire pe ol p=25,4/z

c. Filetul ptrat fig. 3.5. Caracteristic pentru filetul ptrat este profilul la care nlimea i limea filetului este 0,5p.

Fig. 3.4

p=25.4/z r=0.137329p H=0.960491p H1=0.640327p d=D

Fig. 3.5

t=0.5p+d t1=0.5p e=0.5p D1=d1 D2=d2 d1=d-2t1

Fig. 3.3

H= 0.86603p H1= 0.54127p=5/8H h3=0.61343p=17/24H R=0.14434p=H/6 D=d D2-d2=d-0.64953p D1=d-2H1 d3=d-1.22687p

La acest filet jocul radial este prevzut ntre vrful filetului urubului i fundul filetului piuliei. Este utilizat ca filet de strngere sau micare. Datorit uzurii capt joc axial ce nu poate fi eliminat. Este motivul pentru care a fost scos din STAS.

Are pierderi prin frecare mai mici ca filetul triunghiular.

d. Filetul trapezoidal - SR ISO 2901/1996 prescrie profilul fig. 3.6. Profilul filetului trapezoidal este generat de un triunghi isoscel cu unghiul la vrf = 300 i nlimea teoretic H = 1,866p. nlimea efectiv a filetului (de contact) H1=0,5p. Filetul trapezoidal prezint jocul - a - att pe fundul filetului urubului ct i pe cel al piuliiei. Geometria filetului trapezoidal permite folosirea unei piulie reglabile radial ce poate prelua uzura flancurilor. Avnd un randament mai bun ca filetele triunghiulare se folosete ca filet de micare. Avantajele filetului trapezoidal ca filet de micare sunt eclipsate n ultima vreme de cupla elicoidal cu bile, al crui randament este apropiat de cel al rulmenilor. Oricum filetele trapezoidale se vor pstra pentru micri lente.

e. Filetul fierstru STAS 2234/1,2,3-75 este o variant a filetului de micare trapezoidal. Filetul fierstru fig. 3.7 este generat de un triunghi dreptunghic cu unghiul = 300, avnd nlimea teoretic t= 1,73205p. nlimea efectiv a filetului (de contact) t2= 0,75p. Filetul fierstru preia sarcini numai ntr-un sens. Flancul activ al filetului prezint o nclinaie de 30 . Filetul fierstru prezint joc pe flancurile inactive i fundul filetului urubului a crui racordare r = 0,12427p. Filetul fierstru se folosete la preluarea sarcinilor axiale mari.

Fig. 3.7

t=1.73205h t1=t2+b t2=0.75h e=0.26384h

Fig. 3.8

h=2.540095/z t=1.86603h t1=0.5h t2=0.0835h a=0.05h b=0.68301h r=0.23851h R=0.25597h R1=0.22105h

f. Filetul rotund STAS 668-86 provine dintr-un filet triunghiular avnd unghiul flancurilor = 300i nlimea teoretic t=1,86603 p fig.3.8. Vrfurile triunghiului au fost racordate prin arce de cerc de raz r=0,23851p pentru urub i r1= 0,255579p pentru piuli, aa nct nlimea de contact a rmas t2=0,0835p. Filetul rotund prezint joc att pe fundul filetului urubului ct i pe cel al piuliei.

Filetele rotunde asigur etanarea pe flancuri i se folosesc pentru lucrul n medii murdare, cu nmol, sau la tubulaturi etane.

Pentru fiecare tip de filet STAS-ul respectiv prezint sistemul de tolerane, dimensiunile limit i clasele de precizie n care poate fi executat.

Pentru filetele de strngere STAS 2700/2-89 recomand ajustaje 6H/6g la execuii precise sau semiprecise i 7H/8g la execuii grosolane. Pentru uruburile de micare trebuiesc prevzute ajustaje cu joc.

H=1.866p H1=0.5p H4=0.5p+ac d3=d-p-2ac d2=d-0.5p D4=d+2ac d2=d-0.5p D1=d-p z=0.25p R1max=0.5ac R2max=ac Fig. 3.6

2. Forma corpului de nfurare:

cilindric; conic.

Cel mai des se utilizeaz filetele cilindrice. Filetele conice se folosesc n special pentru asigurarea etaneitii. Ele pot fi folosite i pentru strngere sau compensarea uzurii.

Filetele conice au profilul triunghiular cu bisectoarea unghiului de vrf perpendicular pe generatoarea conului fig. 3.9.a sau pe axul urubului fig. 3.9.b. n acest din urm caz uruburile cu filet conic STAS 6432-81 pot fi nfiletate cu piulie avnd filet cilindric.

3. Fineea pasului. Standardele de filete definesc seria diametrelor i pailor corespunztori. Pentru aceeai valoare a diametrului mediu filetul se poate executa cu pas mare, normal sau fin. Pasul mare se folosete n special la uruburile de micare. Pasul fin se folosete pentru uruburile de msurare, reglare, sau cele pentru care se impun condiii severe de autofrnare. n tabelul 3.2 sunt extrase din STAS 6564-84 diametre i pai pentru filete metrice de uz general.

Tabelul 3.2 Diametrul nominal al filetului d=D [mm]

Pasul filetuilui p [mm]

Diametrul nominal al filetului d=D [mm]

Pasul filetului p [mm]

irul 1 irul 2 Normal Fin irul 1 irul Normal Fin 1;1,2 1;1,1;1,2 0,25 12 12 1,75 1,25 1,2 1,2;1,4 0,30 16 14;16 2,00 1,50 1,6 1,6;1,8 0,35 20 18;20;22 2,50 1,50 2 2 0,40 24 24;27 3,00 2,00 2 2,2;2,5 0,45 30 30;33 3,5 2 3 3 0,5 36 36;39 4 3 3,5 0,6 42 42;45 4,5 3 4 4 0,7 48 48;52 5 3 4,5 0,75 56 60 5,5 4 5 5 0,8 64 64;68 6 4 6 6;7 1 72 72;76 6,4 8 8 1,25 1 80 80;85 6,4 10 10 1,5 1,25 90 90;95 6,4

4. Sistemul de msur metric avnd unitatea de msur [mm]; anglo-saxon avnd unitatea de msur olul (inch) - 1[inch]=25,4[mm]

Deoarece n ultima vreme i rile anglo-saxone au recunoscut sistemul de msur metric, filetele n oli sunt pe cale de prsire. n momentul de fa n Romnia filetele n oli sunt tolerate pentru instalaii formate din evi STAS 8130-88 tabelul 3.3 i pentru piese de schimb la maini i utilaje provenite din ri anglo-saxone. Se recomand ca n noile proiecte chiar i n instalaii s se foloseasc filete metrice.

Fig. 3.9

Tabelul 3.3 Diametrul filetului [mm] Simbolu

l filetului

Diametrele nominale ale evilor [mm]

Exterior d=D

Mediu d2=D2

Interior d1=D1

Pasul file-tului p[mm]

Numr de pai pe

25.4 [mm] G 1/8 6 9.728 9.147 8.566 0.907 28 G 8 13.157 12.301 11.445 1.337 19 G 3/8 10 16.662 15.806 14.950 1.337 19 G 15 20.995 19.793 18.631 1.814 14 G 20 26.441 25.270 24.157 1.814 14 G 1 25 33.249 31.770 30.291 2.309 11

G 1 32 41.910 40.431 38.925 2.309 11 G 1 40 47.803 46.324 44.845 2.309 11 G 2 50 59.614 58.135 56.656 2.309 11

G 2 65 75.184 73.705 72.226 2.309 11 G 3 80 87.881 86.405 84.926 2.309 11

5. Numrul de nceputuri unul sau mai multe. Pentru uruburile de micare, n scopul creterii vitezei de avans i randamentului, se folosesc filete cu mai multe nceputuri (2,3 sau 4). Filetele cu un nceput se folosesc la asamblrile fixe, la msurare sau reglare.

6. Direcia de nfurare dreapta sau stnga. n mod normal filetele au sens de nurubare pe dreapta. Se execut filete pe stnga numai n cazurile speciale impuse de condiiile funcionale din cadrul unei maini, mecanism sau dispozitiv.

7. Utilizare n filete de micare i filete de strngere. Ca filete de micare se folosesc cele ce asigur un randament superior trapezoidale, fierstru, ptrate, rotunde i foarte rar triunghiulare. Filetele triunghiulare se folosesc pentru strngerea n cadrul asamblrilor filetate fig. 3.10.

n fig. 3.10.a se prezint o asamblare filetat format din urub, piuli i aib. Aceasta este soluia constructiv cea mai des utilizat datorit simplitii execuiei i montajului. n fig. 3.10.b se prezint o asamblare la care urubul se nfileteaz n piesa opus din pachetul de strngere. Astfel de asamblri se folosesc atunci cnd o impun condiiile de gabarit sau montaj. n fig. 3.10.c se prezint o asamblare filetat cu prezon, folosit atunci cnd se impun demontri dese sau o rezisten sporit la oboseal.

3.1.2.2. Clasificarea organelor de asamblare filetate

Organele de asamblare filetate sunt definite prin:

STAS 1450/1-89 Elemente constructive. Terminologie. STAS 1450/2-89 Cotare. Terminologie STAS 1450/3-89 uruburi, prezoane i tifturi filetate. Terminologie. STAS 1450/4-89 Piulie. Terminologie

Fig. 3.10

STAS 1450/5-89 aibe. Terminologie Gurile de trecere pentru uruburi se execut pentru seria fin n clasa H12, seria mijlocie n clasa H13 i seria grosolan n clasa H14. Dimensiunile gurilor de trecere sunt cuprinse n SR ISO 276-1994.

Larga utilizare a impus o mare diversitate a formelor organelor de asamblare. n continuare se prezint clasificarea acestora.

1. Clasificarea uruburilor se face dup:

b. Forma capului Forma corpului cilindric

filetat parial filetat pn sub cap uruburi autofiletante STAS 8795-87;9344/18-90

conic STAS 7803-80 uruburi pentru lemn STAS 1755-71

uruburile cu cap cilindric sunt cele mai utilizate. Ele pot fi filetate parial sau pn sub cap. Filetarea pn sub cap se folosete cnd caracterul asamblrii pretinde acest lucru.

uruburile autofiletante se folosesc n scopul ieftinirii asamblrii. Aceste uruburi au filetul durificat prin tratamente termice sau termochimice. Ele se monteaz n guri de diametru mai mic dect al urubului. uruburile autofiletante se folosesc la asamblarea tablelor subiri i din materiale neferoase moi.

uruburile cu filet conic se folosesc pentru realizarea asamblrilor filetate etane la mbinarea evilor sau la dopuri filetate.

tifturile filetate se folosesc pentru mpiedicarea deplasrilor relative ntre dou piese asamblate. tifturile se monteaz tangenial sau transversal fiind solicitate la compresiune sau forfecare. Dup forma capului i vrfului, tifturile filetate se pot executa n variantele constructive prezentate n fig. 3.60. 2. Clasificarea piulielor se face dup forma constructiv, cu referiri la forma

geometric, modul de strngere, blocare i ntrebuinare.

Cele mai utilizate sunt piuliele hexagonale. Pentru acestea s-a adoptat nlimea normal m = 0.8 d (3.2)

n cazul montrilor i demontrilor frecvente se utilizeaz piulie nalte la care m = (1.21- 6)d (3.3)

n cazul piulielor din aliaje uoare sau mase plastice nlimea piuliei m = (2 - 2.5)d (3.4)

Pentru asamblri uor solicitate, sau cnd piulia are rolul de contrapiuli (asigur blocarea piuliei) se folosesc piulie joase la care m = (0.5- 6)d (3.5)

Pentru cazul uruburilor i prezoanelor ce se nfileteaz direct n pies STAS 9025-81 indic lungimile minime de nurubare funcie de limita de curgere a materialului piesei i grupa de caracteristici mecanice a urubului. Se recomand lp

a. mrimea limite de curgere c; b. valoarea raportului c/r (cu scderea acestui raport crete aptitudinea de a se

deforma la rece) c. prelucrabilitate d. proprieti speciale e. pre de cost.

Majoritatea organelor de asamblare se execut din oeluri. Ele pot fi executate i din aliaje neferoase (alama, aliaje uoare de Al, Mg sau Ti), metale greu fuzibile (W, Mo, Ni) sau mase plastice.

n cazul organelor de asamblare de uz general executate din oeluri nu intereseaz compoziia chimic a mrcii respective, ci grupul de caracteristici mecanice pe care l asigur. Pentru aceasta STAS 2700/1-9-89 Organe de asamblare filetate, Condiii tehnice de calitate, cuprinde n primul rnd grupa de caracteristici mecanice minime i numai informativ marca oelului tabelul 3.6. n coloana de materiale a tablei de componen a desenelor de uruburi i piulie se trece doar simbolul grupei de caracteristici mecanice exemplu 5.8.

Tabelul 3.6 1 2 3 4 5

Simbolul grupei de caracteristici mecanice urub Piuli

Rezistena la rupere r [MPa]

Limita de curgere c [MPa]

Categoria de execuie Materiale posibile

4.6 240 4.8

4 400 320

Precise, semiprecise, grosolane

OL37, OL42, OL44, OLC10, AUT20, AUT20M

5.6 300 OLC35, OLC25, OLC15, AUT30

5.8

5 500

400

Precise

OLC35 normalizat 6.6 360 OL52, OLC45, 35M16 6.8 480 OLC60 6.9

6 600

540 31M14 8.8 8 800 640

Semiprecise

18MoCrNi06, MoMCr12

10.9 10 1000 900 41VMoCr17, 34MoCrNi15, 40MCrNi15, 25MCrNi15

12.9 12 1200 1080 19CrNi35 14.9 14 1400 1260

Precise

35CrNiSi13

Execuia organelor de asamblare filetate se poate face prin deformare plastic, achiere sau combinarea celor dou procedee. Se prefer execuia prin deformare plastic deoarece:

asigur o rezisten sporit pieselor prin realizarea unui fibraj continuu i micorarea concentratorilor de eforturi unitare

este mai productiv i deci mai ieftin. Prelucrarea prin deformare plastic implic realizarea formei urubului i piuliei ca urmare a unui proces la cald, sau la rece. De obicei profilul filetului uruburilor se

realizeaz prin metoda rulrii. Prelucrarea prin rulare impune maini speciale, motiv pentru care este rentabil numai la o producie de serie.

Realizarea filetului urubului prin achiere se poate face prin strunjire, frezare sau manual cu ajutorul unui set de filiere. Filetarea piuliei poate fi fcut pe strung, maini speciale de filetat, sau manual cu ajutorul setului de tarozi.

La execuia suprafeelor filetate (exterioare i interioare) este necesar a se prevedea o anumit geometrie pentru ieirea i degajarea filetului. Aceasta este prescris n STAS 3508/15-80 pentru filete metrice, filete pentru evi, filete metrice conice, filete conice n inci (Briggs) i filete trapezoidale. Att pentru filetele exterioare ct i pentru cele interioare ieirea filetului poate fi pierdut fig. 3.43.a, b sau cu degajare 3.43. c i e.

3.2.3.3. Materiale i tehnologie de execuie

Inelele elastice se execut din: oel arc STAS 795-92 pentru inelele excentrice, inelele de siguran din srm

i o parte din inelele speciale bronz fosforos, bronz cu beriliu i aliaje de aluminiu pentru inelele elastice

speciale.

Execuia inelelor elastice excentrice i speciale se face din tabl sau band, prin tanare. Inelele de siguran din srm se execut prin rulare. Dup exe-cuia formei inelele elastice sunt supuse tratamentelor termice de clire urmat de revenire, pentru dobndirea unei structuri elastice.

Dup tratamentul termic urmeaz finisarea feelor active prin rectificare.

Fig. 3.43.

3.2.3.4. Calculul asamblrilor prin inele elastice

Dac piesa fixat axial ar avea muchiile cu col la 90, iar inelul nu ar prezenta joc n locaul su, solicitarea ar fi forfecare pur. n realitate toate piesele montate pe arbori sau n alezaje au muchiile teite sau rotunjite. n plus, ntre grosimea STAS a inelului i limea canalului din arbore sau alezaj exist o diferen ce creeaz un joc de 0,1 0,5mm. Din aceste motive inelele elastice vor fi supuse la forfecare i ncovoiere, solicitarea principal fiind ncovoierea fig.3.93.

M P b W dgi a ai ai = =462 (3.126)

P dgb

K Ka ai= 23 1 2 daN (3.127)

K1 0,5 coeficient ce ine seama de scderea rigiditii inelului din cauza formei circulare incomplete.

K2 0,1 0,3 coeficient de siguran mpotriva smulgerii inelului din locaul su.

n cazul sarcinilor axiale cu oc, fora axial capabil a fi preluat de inelul elastic calculat cu relaia 3.127 se divide la coeficientul de impact.

3.2.4. Asamblri prin pene longitudinale montate fr strngere

3.2.4.1. Definire i domeniu de utilizare

Asamblrile prin pene longitudinale montate fr strngere servesc la fixarea pieselor de tip butuc pe arbori, n scopul transmiterii micrii de rotaie i a momentelor de torsiune.

Penele longitudinale montate fr strngere preiau momente de torsiune prin contactul pe feele laterale. Din aceast categorie fac parte penele paralele, penele disc i penele cilindrice.

Montajul tuturor acestor pene se face n canalele practicate n arbore i butuc i orientate axial. Montajul penei n canalul din arbore se face prin ajustaj cu strngere, iar n canalul din butuc prin ajustaj liber ceea ce permite i deplasri axiale.

3.2.4.2. Clasificare

Penele longitudinale montate fr strngere se clasific dup forma geometric n:

Pene paralele care pot fi

montate fr uruburi STAS 1004-81 i 9501-81 fig.3.94.a.

Fig. 3. 93.

montate cu uruburi STAS 1006-71 fig.3.94.b, ambele avnd forma unui paralelipiped cu capetele drepte, rotunjite sau unul drept i unul rotunjit.

Se recomand folosirea penelor paralele cu capete drepte.

Fig. 3.94

Obinuit se folosesc penele paralele fr fixare. Penele paralele montate cu uruburi se folosesc n cazurile n care la solicitare poate apare pericolul smulgerii din locaul practicat n arbore. Asamblrile prin pene paralele prezint joc la fundul canalului din butuc fig.3.95.

Fig. 3.95

Penele disc fig.3.96 se execut conform STAS 1012-77.

Fig. 3.96

Penele disc au forma mrginit de trei fee plane, dou cte dou perpendiculare ntre ele, nchise de o suprafa cilindric (segment de disc). Pana se monteaz n arbore cu faa cilindric ntr-un canal frezat, orientat axial. Faa opus celei cilindrice se monteaz cu joc n canalul practicat n butuc.

Penele disc se folosesc pentru transmiterea momentelor de torsiune relativ mici, atunci cnd sunt posibile i uoare oscilaii fa de poziia nominal.

Penele cilindrice fig.3.97 se folosesc n scopul diminurii efectului concentratorului de tensiuni pe care l introduc muchiile ascuite ale canalelor penelor paralele i disc. Dimensiunile penelor cilindrice nu sunt standardizate deoarece i folosirea lor este limitat.

3.2.4.3. Materiale i tehnologie de execuie

Penele fiind elemente puternic solicitate trebuiesc executate din oeluri rezistente. Se obinuiete folosirea oelurilor OL 50, OL 60, OLC 45 mbuntit, care asigur o rezisten r=600700 MPa. Economia de material pe care ar introduce-o penele din oeluri aliate este mic, motiv pentru care materialele se limiteaz la cele prezentate.

Penele se execut din oel laminat sau tras la rece, prin frezare i mortezare. Penele de dimensiuni mari se execut din semifabricate forjate. Pentru a uura montajul toate muchiile penelor sunt teite.

Canalele de pan din arbore se execut prin frezare cu freza-disc. Canalele de pan din butuc se execut prin mortezare sau broare.

Canalele de pan produc slbiri ale rezistenei prin micorarea seciunii i introducerea unor concentratori de eforturi unitare. Pentru a micora efectul concentratorului de tensiuni, feele vecine ale canalelor de pan se execut cu racordare.

Fig. 3.97

3.2.5. Asamblri prin caneluri

3.2.5.1. Definire i domeniu de utilizare

Asamblrile prin caneluri sunt formate dintr-o succesiune de proeminene i goluri prismatice practicate pe suprafeele n contact ale arborelui i butucului, astfel nct proeminenele arborelui ptrund n golurile butucului i invers.

Asamblrile prin caneluri sunt asemntoare ca funcionare cu asamblrile prin pene paralele multiple. Preiau momente de torsiune mari n condiiile unor presiuni specifice reduse, posibilitii de deplasare axial i a unei centrri care asigur o bun coaxialitate asamblrii.

Pot fi folosite i ca asamblri fixe, dar de obicei se folosesc ca asamblri mobile (ex.: la cutii de vitez).

3.2.5.2. Clasificare f. Dup forma canelurilor:

dreptunghiular STAS 1768-86: 1769-86: 1770-86 fig.3.98

Fig. 3.98 triunghiular STAS 7346-83 fig.3.99 evolventic STAS 6858-85 fig.3.100.

Fig. 3.99 Fig. 3.100

Cele mai des utilizate sunt canelurile dreptunghiulare datorit tehnologiei simple de execuie. n tabelul 3.13 este redat un extras al STAS-urilor de caneluri dreptunghiulare.

Canelurile triunghiulare i evolventice pot transmite momente alternative datorit centrajului pe flancuri.

g. Dup centrare:

pe diametrul interior fig.3.101.a

pe diametrul exterior fig.3.101.b

pe flancuri fig.3.101.c.

Cea mai precis centrare se face pe diametrul interior. Centrarea pe flancuri se folosete n cazul transmiterii momentelor de torsiune cu schimbare de sens.

h. Dup scop

asamblri fixe rar asamblri mobile.

Tabelul 3.13 D

Seria uoar STAS 1768-86

Seria mijlocie STAS 1769-86

Seria grea STAS 1770-86

D b z Centrarea D b z Centrarea D b z Centrarea 11 13 16 18 21

- - - - -

- - - - -

-

-

14 16 20 22 25

3 3,5 4 5 5

- - 20 23 26

- - 2,5 3 3

23 26 28

26 30 32

6 6 7

6

Interioar 28 32 34

6 6 7

6

Interioar

29 32 35

4 4 4

32 36 42 46

36 40 46 50

6 7 8 9

38 42 48 54

6 7 8 9

40 45 52 56

5 5 6 7

10

Interioar sau pe flancuri

52 56 62

58 62 68

10 10 12

8

60 65 72

10 10 12

8

60 65 72

5 5 6

72 78 12 82 12 82 7

16

82 92 102 112

88 98 108 120

12 14 16 18

10

Interioarsau pe flancuri

92 102 112 125

12 14 16 18

10

Interioarsau pe flancuri

92 102 115 125

6 7 8 9

20

Pe flancuri

Fig. 3.101

3.2.5.3. Materiale i tehnologie de execuie

De obicei asamblrile canelate sunt mobile (cutii de viteze) sau oscilante (asamblarea arborilor cardanici ai autocamioanelor). Acest specific funcional impune necesitatea unor materiale ce prezint rezisten nalt la uzur. Deoa-rece pe lng uzur, arborii i butucii trebuie s aib i o bun rezisten, pentru execuia lor se folosesc oelurile carbon i aliate de mbuntire ca: OLC 45, OLC 50, 40 Cr 10, 41MoCr11, etc.

Calitile acestor materile se aduc la valori maxime prin mbuntire, urmat de prelucrrile mecanice i n final de clirea superficial n cureni de nalt sau medie frecven a zonei profilate. Prelucrarea canelurilor pe suprefaa arborilor se poate face prin:

metoda diviziunii cu freza profil metoda rostogolirii cu freza melc sau deformare plastic la rece broare.

Prelucrarea canelurilor din butuc se realizeaz prin mortezare sau broare.

Bibliografie 1. Chiiu, A..a. Organe de maini. Editura didactic i pedagogic,

Bucureti 1981

2. Drghici, I..a. Organe de maini vol. I Universitatea din Braov, 1981.

3. Drghici, I..a. Organe de maini. Probleme. Editura didactic i pedagogic, 1980.

4. Florea Viorel Organe de maini vol.I Institutul de nvmnt Superior Sibiu, 1982.

5. Fronius, S. Maschinen Elemente, Antriebselemente, VEB Verlag Technic Berlin 1971.

6. Gafianu, M,.a. Organe de maini vol.I Editura Tehnic Bucureti, 1981.

7. Gheorghiu, N..a. Organe de maini Inst. Politehnic Traian Vuia Timioara 1979.

8 Lazr,C. .a. Asamblri filetate i prin strngere. Editura Tehnic, Bucureti, 1969.

9. Litvin, N..a. Machine Tool Design Vol. I Mir Publishers, Moscow, 1973.

10. Matiean, D. Curs de Organe de maini pentru studenii Facultii de mecanic, secia maini agricole, I.P. Cluj 1972.

11. Micloi, V. .a. Indrumtor pentru alegerea oelurilor. Editura Tehnic, Bucureti, 1966

12. Matek, W. .a. Maschinen elemente. Friedr. vieweg & sohh-Wiesbaden, 1992.

13. Niemann, C. Maschinenelemente 1 Band, Berlin, Springer Verlag, 1975.

14. Pahl, G., Beitz, W.

Engineering Design. Springer Verlag, New-York, 1993.

STAS 431-81; 668-86; 795-80; 1004-81; 1007-81; 1270-86; 1451-80; 1452-80; 1454-80; 1455-80; 1472-80; 1599-80; 1768-86; 1769-86; 1770-86; 2117-85; 2241-82; 2242-80; 2350-80; 2571-86; 2700/19-80; 3167-86; 3436-80; 3508/15-80; 3336-81; 3923-80; 4071-80; 4272-80; 4412-80; 4812-80; 5012-80; 5302-80; 5330-80; 5144-80; 5331-80; 5451-80; 6423-81; 6564-84; 6858-85; 7346-83; 7665/1,2-82; 7803-80; 7805-80; 8164-84; 8868-80; 9025-81; 9344/18-86; 9501-81; 9729/16-80; 10294-80; 10295-80; 10296-80; 10818-80.