curs om pene

Download Curs Om Pene

Post on 06-Apr-2018

225 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    1/46

    Curs nr.7 24.05.2001

    = Pene NCLINATE =

    n aceast categorie intr aa numitele pene cu cioc, care au o fa nclinat i se imobilizeazn canal prin batere.

    Datoritei feei nclinate se realizeaz un efect de pan, apsnd pe partea infeioar pe canaluldin arbore i pe patea supeioar din n canalul din butuc, imobiliznd piesele.

    Roat Pan Arbore

    Exist 2 tipuri de soluii constructive : soluia de mai sus, care prezint bar de seciune dreptunghiular; soluia constructiv n care seciunii penei are n partea inferioar executat o cocavitate, care

    copie forma arborelui.O astfel de pan nu necesit canal de pan, diminund astfel efecutl de concentrator.Prezena canalului nclinat n roat creaz dificulti de natur tehnologic, deoarece abaterile

    de nclinare ntre canal i pan vor conduce la un contac preponderent pe unul dintre capete, care vadetermina un efect de ncovoiere i nclinare a roii pe arbore. Ptr. a se evita acest lucru se procedeazi la folosirea unui sistem de 2 pene conjugate cu acelai unghi de nclinare.

    40

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    2/46

    Sub efectul forelor de batere Fb apare un sistem de fore care apas n butuc, asamblul panbutuc creend fora Q. Apariia momentului de torsiune Mt determin a tendin de nclinare a penei cefect n neuniformizarea de tensiuni echivalente, a forei Q , care ptr. calcule este considerat liniar can figur. Rezultanta Q aplicat n centrul de greutate se decaleaz cu b /6 .

    O probelm de calcul ptr. acest tip de pene l constituie calculul forei de batere necesare, cndvom obine un sistem capabil s transmit un moment de torisune Mt.

    Relaia de legtur ntre fora de batere i Q este :

    Fb = Qtg ( +2f ),i fora Q e corelat cu momentul de torsiune Mt cu relaia :Q = Mt ;

    b + ( d t ) + 2 d6 2

    Aceast relaie rezult din scrierea sistemelor de ec. de fore ale penei.Solicitarea de baz a acestei asamblri este strivirea ntre pan i suprafaa conjugat. Condiia

    de verificare la rezisten este ca s nu apar strivirea ntre aceste suprafee.Considernd fora Q se poate scrie :

    Q = p b lc ==> p = 2Q min Pa strivire

    2 b lcObs. : - datorit faptului c aceste mbinri creaz momente ncovoietoare normale pe axaarborelui ducnd la modificarea poziiei roilor ele nu se folosesc la maini de precizie

    Aceste pene mai sunt denumite pene cu cioc datorit proeminenei necesare ptr. uurarea lademontare a penelor.

    = Pene TANGENIALE =

    Acest tip de pene difer de cele prezenteate anterior prin aceea c astfel de pan preiamomentul att prin forfecare ct i prin contact, combinnd cele 2 situaii anterioare. Este o soluie

    restns i care prezint dezavantajul c ptr. a transmite moment n ambele sensuri sunt necesare 2perechi de pene.

    41

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    3/46

    = CANELURI=

    Din discuia prezentat la penele paralele, sa oobservat c un astfel de calcul presupune n finastabilirea unei lungimi necesare a penei. Aceast lungime lc se compar cu limea butucului B. Dac lc > B, atunci sunt necesare 2 sau mai multe pene ptr. a transmite momentul de torsiune Mt.

    Dac lum 2 pene ele se dispun diametral opus sim nr. max de pene admis este 3.Aceadt soluie prezint dezavantajul c datorit prezenei erorilor de execuie, arborele i

    butucul fiind prelucate independent, penele nu vor fi solicitate uniform, eforturile distibuindu-seneuniform i va exista totdeauna o pan mai solicitat dect celelalte.Din acest motiv ptr. momente de transmis mari, care necesit un nr. mai mare de 3 pene sau pt

    construcii mecanice la care pe lng transmiterea efortului se impune i o poziie relativ precis, sefolosete soluia asamblrii prin caneluri.

    Aceast soluie pp-une executarea n arbore i butuc pe circumferin a unor succesiuni deplinuri sigoluri conjugate.

    Exist mai multe soluii constructive care se mpart dup forma proeminenelor : caneluri dreptunghiulare; caneluri triunghiulare; caneluri evolventice.

    Tehnologie

    Prelucrarea canalelor n arbore se poate face prin : - frezare dublat de rectificare, - deformareplastic + rectificare, prelucarea canalelor n butuc se fac prin broare, deci materialul roii este maimoale dect cel al arborelui ptr. a se putea face achierea.

    Caracteristicile ptr. aceste caneliri sunt : nr de caneluri, z; nlimea lor, h; limea, b; diametrul mediu, dm.

    Aa cum se vede din desen, la baza canelurilor se realizeaz o racordare care are ca scopatenuarea efectului de concentrator.

    Cele mai vechi caneluri sunt cele dreptunghiulare, cele triunghuilare i evolventice au un efectde concentrare mai mic, realizeaz o centrare mai bun dar tenhologic dificil de realizat.

    Capacitatea portant a canelurilor evolventice i triunghiulare este mai mare ceea ce ledetermin utilizarea n special la construcii mecanice de dmensiuni reduse (mecatronic).

    O probelm important n cazul canelurilor o constituie centrarea, prin aceasta nelegndpoziia relativ a elementelor n asamblare.

    Dac considerm cazul canelurilor dreptunghiulare, care sunt recomandate a fi folosite nconstrucia de maini de uz general este netehnologic i ineficient s realizm ajustaje precise pe toatesuprafeele, respectiv pe diametrele exterioare (vrful canelurilor, pe flancurile i pe diametrul de funda canelurilor).

    42

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    4/46

    De aceea n practic se opteaz ptr. una din aceste situaii, dup caz realizndu-se centrarea pefund, pe flancuri, sau pe vrful canelurilor.

    de dm di

    vrf flancuri fund

    O centrare mult mai bun este realizat de canelurile triunghiulare i evolventice deoareceacestea se centraz pe suprafee curbe sau nclinate.

    Ptr. caneurile dreptunghiulare capacitatea portant cea mai bun o ofer canelurile cu centrarepe flancuri dar n acelai timp acestea au cea mai proast centrare.. Ptr. o avea o centrare bun eatrebuie fcut pe vrf sau fund.

    O astfel de asamblare se folosete la cutiile de vitez ptr. montarea roilor baladoare.

    = Calculul mbinrilor canelate =

    Analiznd un sistem de fore observv c mbinrile canelate transmit numai moment detorsiune. Deci pe flancuile canelurilor apare o tensiune de contact a crei valoare este dat de relaia :

    Pc = N ;pr Ac

    unde : Ac aria de contact ; pr proiecia radial.

    Ptr. canelurile dreptunghiulare, presiunea se consider normal pe flancuri i se echivaleaz cuo for normal T dispus pe diametrul mediu.

    Mt = T dm z2

    T = 2 Mtdm 2

    Calculul este fcut n ipoteza solicitrii uniforme a tuturor canelurilor, fapt ce n realitate neeste adevrat, deci :

    N = T = 2Mt ; = 0,75 0,8 dmz

    43

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    5/46

    Cu acest coef. luat n calcul proiecia ariei de contact n cazul canelurilor dreptunghuilareeste : prAc = hlc, i poate fi calculat presiunea de contact Pc, care se compar cu min.(Pas butucPasarbore).

    Acest relaie este folosit ptr. verificare, metodica STAS calculeaz dimensiunile profiluluicanelurilor a.. celelalte solicitri s fie ntr-o situaie acoperitoare. Ca i la pene singurul element carese calculeaz este lunghimea min. necesar a butucului ptr. a se putea transmite momentul dat.

    Standardele ofer recomandri ptr. alegerea tipodimensiunii de caneluri i funcie de diametrul

    arborelui, existnd mai multe serii : uoar, mijlocie, grea.Nr. min de caneluri este 4.

    = mbinri PROFILATE (poligonale) =

    Fac parte din categoria de mbinri arbore butuc.

    butuc arbore

    Aa cum se vede din desen arborele se prezint sub forma unui poligon regulat care vine ncontact cu alezajul din butuc de aceeai form.

    Aceste asamblri sunt standardizate i corelate cu diametrul d al cercului nscris n poligonu deasamblare. Au jocuri relativ mici, capcacitate portant bun i efecte de concentrare reduse.

    Calculul unei astfel de mbinare se face la presiunea de contact. Principiul de calcul pp-une cdatorit efectului momentului de torsiune apare o distribuie triunghiular de presiune pe jumtateadin latura, ca n figur.

    Pmax

    Condiia de echilibru :Q z = Mt

    Q = 1 ( a Pmax lc) ==> Pmax : Pastr.min 1,22 2

    Adoptnd presiunea se poate determina lungimea necesar a butucului respectiv mbinrii.De remarcat faptul c momentul Mt depinde de z ,cu creterea nr. de laturi a poligonului dei crete z

    scade latura a i deci scade capacitatea portant a fiecrei laturi i de aceea nu se folosescmbinri poligonale cu nr. mai mare de laturi.

    44

  • 8/3/2019 Curs Om Pene

    6/46

    = mbinri PRESATE =

    mbinrile presate constituie o alt categorie de mbinri demontabile, caracterizate prin aceeac 2 piese de regul cilindrice una cuprinsi cealalt cuprinztoaresunt asamblate n condiiile ncare n stare desfcut diametrul arborelui e puin mai mare dect diametrul butucului (alezajului).

    Ptr. a realiza o astfel de mbinare piesele trebuies deformate elastic. n asamblare rmne o

    deformaie elastic remanent a suprafeelor, care determin o for de apsare reciproc, iar nprezena tendinei de micare, o for de frecare ce mpedic micarea relativ.

    Este foarte important ca solicitarea s rmn n domeniul elastic deoarece dac deformaiatrece n plastic nu mai exist solicitare relativ, forele realiznd un lucru mecanic de deformare.

    Realizarea mbinrii se poate face pe 3 ci :prin apsare longitudinal, arborii avnd prevzut o teitur care faciliteaz solicitarea radial

    a materialului butucului, tehnologic realizndu-se pe prese ; realizarea unei deformaii radiale a materialelor elementelor, fie mecanic dar mai ales termicprin nclzirea butucului i rcirea arborelui, ceea ce modific dimensiunile i transform ajustajuldin cu strngere n cu joc. Dup realizarea mbinrii la egalizarea temperaturia, justajul cu joc setrasform n ajustaj cu strngere, genernd astfel forele elastice din asamblare. n cazul n care nu se poate aplica una din metodele de mai sus asamblarea se realizea