7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

1/24

PROIECT

pentru certificarea competentelor

profesionale

Domeniul : mecanic

Calificare profesionala : technician pentru

intretinere si

reparatii.

Tema :

Asamblari prin pene

Asamblari si organe de asamblare

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

2/24

1. Prezentare generala:

Asamblarea este operatia de reuniune, intr-o succesiune bine determinata, a

elementelor constituente ale unui sistem tehnic, in scopul de a indeplini cerintele

tehnologice impuse.

Rezutatul fizic al operatiei de asamblare poarta numele tot de asamblare.

Dupa modul in care se pot demonta cu sau fara deteriorarea a cel putin unuia

dintre elementele componente, se pot defini urmatoarele grupe de asamblari:

- prin nituire

- prin sudare1. Nedemontabile:

- prin lipire

- prin presare

Asamblari:

- prin filet

- cu pene2. Demontabile:

- canelate

- cu elemente elastice

Asamblarile nedemontabile se caracterizeaza prin faptul ca nu se pot demonta

fara deteriorare cel putin a unuia dintre elementele asamblarii. La asamblarile prin

presare, forta de frecare ce apare intre cele doua suprafete creeaza o presiune de

contact. Cand deformatiile suprafetelor in contact sunt elastice, asamblarea este

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

3/24

demontabila. Daca apar si deformatii plastice, asamblarea va intra in categoria

asamblarilor nedemontabile.

2. Penele longitudinale pot fi:

a) De fixare (cu prestrangere) (Figura 1).

Pene inclinate cu nas

Pene fara nas (a)

Pene plate (b)

Pene concave (c) Pene tangentiale (d)

Sunt utilizate la transmiterea momentelor mari si a turatiilor joase.

b) De ghidare (fara prestrangere) ( Figura 2).

Figura 1

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

4/24

Pene paralele: - Obijnuite (Figura 9)

- Drepte (Figura 3)

Penele paralele au fetele opuse paralele. Efortul se transmite numai pe fetele

laterale fara efect de impanare.

Uneori se fixeaza pe arbore cu ajutorul surubburilor. Se calculeaza la fel ca

penele inclinate cand transmit efortul numai pe fetele laterale.

Figura 2

Figura 3

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

5/24

Cand este necesara o mai mare capacitate de transmitere se folosesc doua

sau trei pene, montate pe arbore in acelasi plan si decalate cu 120 grade.

Lungimea aproximativa a penei este de (1,1.1,3)d.

Pene disc (Figura 4)

Penele disc se folosesc la imbinari cu arbori avand diametrul d < 40

mm si se monteaza dupa cum se indica in Fig. 11. Lungimea l se determina

pentru a rezista la strivire pe suprafata laterala si la forfecare

Penele transversale pot fi :

Cu o fa nclinat

Cu dou fee nclinate Cu seciune rotunjit

Cu seciune dreptunghiular

2. ASAMBLRI PRIN PENE LONGITUDINALE

Figura 4

Figura 5

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

6/24

Penele longitudinale organe de asamblare demontabile care transmit

momente de torsiune se folosesc la fixarea pe arbori a roilor dinate, roilor de

curea sau de lan, semicuplajelor, volanilor, etc.

3. Asamblari prin pene longitudinale

4. Asamblri prin pene longitudinale montate cu strngere. La penele

longitudinale montate cu strngere suprafeele active sunt faa superioar nclinat cu 1:100 i faa inferioar, ntre feele laterale ale penei i canalul de

pan existnd jocuri, fac excepie penele tangeniale. Ca urmare a montrii prin

batere se obine o asamblare capabil s preia forele axiale. Se folosesc numai la

turaii mici i medii, cnd nu se impun condiii severe de coaxialitate, deoarece

prin batere se produce o dezaxare a pieselor asamblate.

Pene longitudinale cu strngere se clasific n:

nalte, denumite i nclinate (figura 6a);

plate (figura 6b);

concave (figura 6c);

tangeniale (figura 6d).

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

7/24

Figura 6

Pot fi cu sau fr clci (nas), clciul uurnd montarea i demontarea; sunt

standardizate.La penele nalte cu capetele rotunjite (figura 7a), canalul din arbore

are forma i dimensiunile penei, montarea obinndu-se prin baterea sau presarea

butucului.

.

Figura 7a

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

8/24

La penele nalte cu capetele drepte (figura 7b), montajul se poate realiza prin

baterea penei n lungul canalului.

Figura 7b

Mrimea forei de batere este limitat de rezistena la strivire a suprafeei de batere,

penele cu clci permind fore de batere mai mari.

Q= mrimea forei de batere ;

F = forta normala rezultanta pe suprafetele active ale penei;

= unghiul de inclinare al fetei superioare la penele cu strangere;

= unghiul la varf al conului;

= unghiul de frecare.

Momentele de torsiune transmise de asamblrile prin pene plate care se

folosesc n cazul arborilor cu d230 mm sunt inferioare celor transmise deasamblarea prin pan nalt.

Asamblrile cu pene concave transmind momente de torsiune mai mici

comparativ cu asamblrile prin pene nalte sau plate se folosesc pentru arbori cu

d150 mm; se ntrebuineaz i n cazurile n care din motive de rezisten nu

])([ tgtgFQ ++=

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

9/24

se admite executarea canalului de pan n arbore. La momente mari de torsiune se

pot folosi dou pene montate la 1200.

Penele tangeniale se monteaz perechi: pan i contrapan (vezi figura 6d).

Asamblrile prin pene tangeniale transmit momente mari de torsiune,

folosindu-se n construcia de maini grele i, n special, la sarcini dinamice mari

(figura 7).

Figura 8

as

tc

astcap

tdt

Ml

tdtlM

)(

2

)(2

1

=

=

Mt cap = momentul de torsiune capabil;

t = grosimea penei;

l = lungimea penei;

d = diametrul arborelui;

as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;

lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

10/24

O pereche de pene tangeniale transmite momentul de torsiune ntr-un singur

sens, pentru cazul modificrii sensului de rotaie n timpul funcionrii trebuind

montat o a doua pereche de pene (figura 9).

Figura 9

5. Asamblri prin pene longitudinale montate fr strngere. Din

aceast categorie fac parte asamblrile prin pene paralele, pene disc i pene

cilindrice (figura 10) :

Figura 10

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

11/24

Lapenele paralelemomentul de torsiune se transmite prin feele laterale ale

acestora, jocul radial fiind prevzut ntre faa superioar a penei i fundul canalului

din butuc. Se execut cu capetele drepte sau rotunjite (figurile 11 si 12).

Figura 11

Figura 12

as

tc

as

c

ts

dh

Ml

dhl

M

4

4

=

=

(pentru asamblri fixe)

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

12/24

a

tc

dhp

Ml

4=

(pentru asamblri mobile)

af

c

tf

dblM = 2

n funcie de rolul lor funcional, penele paralele se mpart n: obinuite, de

ghidare i mobile. Penele paralele obinuite se ntrebuineaz pentru transmiterea

momentului de torsiune cnd butucii sunt fixai n direcie axial. n cazul pieselor

mobile n direcie axial se folosesc penele de ghidare, care se fixeaz pe

arbore prin intermediul unor uruburi (figura 13).

Figura 13

Lungimea penelor de ghidare se alege n funcie de deplasarea necesar a

butucului. Folosirea uruburilor trebuie limitat la cazurile strict necesare, existena

gurilor micornd mult rezistena la oboseal a arborilor.

Penele paralele se folosesc pe scar larg n construcia de maini avnd

avantajul neovalizrii butucului, comparativ cu penele longitudinale montate cu

strngere.

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

13/24

Penele discnecesit executarea unui canal adnc n arbori, din acest motiv

folosindu-se, mai ales, la montarea roilor dinate sau de curea pe capetele

arborilor; se ntrebuineaz n construcia de maini-unelte, autovehicule i maini

agricole (figura 14).

Figura 14

as

tc

ast

s

dc

Ml

dcl

M

2

2

=

=

s = efortul unitar de strivire;

Mt = momentul de torsiune;

dc = diametrul arborelui de calcul;

l = lungimea penei;

as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;

lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;

Penele cilindrice sunt de fapt tifturi cilindrice dispuse longitudinal. Se

folosesc n cazul amplasrii pieselor la captul arborilor i transmit momente mici

de torsiune; se ntrebuineaz i n cazul ajustajelor presate, ca element de siguran

(figura 15).

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

14/24

Figura 15

af

z

tf

as

t

c

as

z

ts

ldd

M

zdd

M

l

ldd

M

=

=

=

1

1

1

2

4

4

s = efortul unitar de strivire;

Mt = momentul de torsiune;

d = diametrul arborelui de calcul;

d1 = diametrul penei;

z = numarul de pene cilindrice;

lz = lungimea penelor;

as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;

lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;

f = efortul unitar;

af = efortul unitar admisibil.

6. Penele transversale se monteaza cu axa lor perpendicular pe cea a

pieselor asamblate. Ele pot avea sectiune dreptunghiulara cu una sau ambele fete

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

15/24

inclinate sau pot avea muchiile rotunjite. In figura 16 sunt aratate cateve tipuri de

pene transversale. Se pot utiliza atat la asamblare, exemplu: tija pistonului in capul

de cruce la compresoare; la tiranti, cat si pentru reglajul jocului intre piesele supuse

uzurii, exemplu: jocul dintre fus si cuzinet.

A A

Figura 16

Figura 17

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

16/24

Figura 17 prezinta reglajul jocului in lagar. Se observa ca, prin strangerea

contrapiulitei 2, pana 1 lucreaza ca o piulita montata pe surub si inainteaza pe

verticala in sus, producand o forta de presare asupra lagarului compus din

cuzinetii 3 si 4. Atunci cand realizarea penelor transversale si a canalelor este mai

costisitoare, se vor utiliza stifturile transversale simple sau crestate cum sunt

cele din figura 18. Pentru a impana prin autoblocare elementele supuse asamblarii,

penele si stifturile traversale se executa cu o conicitate sau o inclinare de 1:50 pana

la 1:100.

Figura 18

7. Calculul i proiectarea asamblrilor prin pene longitudinale

Alegerea unui anumit tip de pan este o problem foarte complex,

recomandrile avnd doar un caracter orientativ.

n cazul n care este nepermis deplasarea circular relativ n timpul

funcionrii a pieselor asamblate nu se recomand folosirea penelor cu strngere.

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

17/24

n afar de aceasta, penele longitudinale montate cu strngere transmit momente de

torsiune relativ mici. Dezavantajul general al penelor cu strngere const n

slbirea cu trecerea timpului a strngerii iniiale, ca urmare a aciunii sarcinilor

variabile.

Penelor tangeniale nu le sunt proprii aceste dezavantaje din care cauz se

recomand folosirea acestora la arborii cu diametre mari, care funcioneaz n

condiii grele; penele tangeniale slbesc, ns la fel ca i celelalte pene cu

strngere rezistena la oboseal a asamblrii, prin canalele de pan.

La penele longitudinale montate fr strngere nu se ntlnesc dezavantajele

menionate, existnd totui slbirea rezistenei la oboseal a asamblrii i fiind

necesar o fixare suplimentar axial a pieselor asamblate.

Penele longitudinale se execut din OL 60 i foarte rar din oeluri aliate.

Calculul unei asamblri prin pene longitudinale se poate desfura dup

urmtoarea schem:

a) n funcie de diametrul arborelui se aleg din standardele dimensiunile

transversale a penei b latimea penei i h inaltime penei;

b) la penele cu strngere se poate determina momentul de torsiune pe care

trebuie s-l transmit asamblarea, Mt cap, alegnd n prealabil o lungime

standardizat a penei, n funcie de dimensiunea cunoscut a butucului; acest

moment se compar cu momentul de torsiune Mt necesar de transmis.

Adoptnd rezistena admisibil la strivire as, se poate determina lungimea

penei, alegndu-se apoi o lungime standardizat. La penele paralele se

calculeaz din condiia de rezisten la strivire lungimea de calcul a peneilc, alegndu-se o lungime standardizat, n funcie de lungimea calculat.

Dac lungimea lc va fi mai mare dect lungimea butucului se pot monta dou

pene identice, dispuse la 1800;

c) la penele paralele se efectueaz un calcul de verificare la forfecare, n cazul n

care arborele este executat dintr-un oel mai rezistent dect oelul din care

este executat pana.

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

18/24

8. Asamblari prin caneluri

Asamblarile prin caneluri este un caz particular al asamblarilor cu pene

logitudinale, diferenta fiind ca in acest caz penele sunt fixe, monobloc formand

corp comun cu angrenajul cu caneluri.

Comparativ cu asamblarile prin pene au urmaroarele avantaje:

capacitatea de incarcare mai mare la aceleasi dimensiuni de gabarit;

rezistenta la oboseala mai mare; centrare si ghidare precisa a pieselor

asamblate;

evitarea ovalizarii butucului.

Dintre dezavantajele acestor asamblari se mentioneaza tehnologia de executie

mai pretentioasa si pretul de cost mai ridicat decat al asamblarilor prin pene

paralele. Sunt folosite la cutiile de viteze ale autovehiculelor si masinilor-unelte, la

cuplaje etc.

Asamblarile prin caneluri pot fi fixe sau mobile, caracterul fix sau mobil

reflectandu-se asupra formei si dimensiunilor profilului si asupra modului de

centrare. Asamblarile mobile se folosesc la cutiile de viteze roti baladoare .

Profilul asamblarilor prin caneluri poate fi:

dreptunghiular (figura 19a),

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

19/24

triunghiular (figura 19b),

in evolventa (figura 19c).

In functie de modul de centrare asamblarile cu caneluri dreptunghiulare se

impart in: cu centrare interioara (figura 20a) la care contactul dintre arbore si

butuc are loc pe diametrul interior al arborelui; cu centrare pe flancuri (figura 20b)

centrarea fiind realizata prin contactul lateral al proeminentelor; cu centrare

exterioara (figura 20c) contactul dintre arbore si butuc avand loc pe diametrul

exterior.

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

20/24

Figura 20

Asamblarea cu centrare exterioara este cea mai ieftina si se foloseste cand

butucul nu este tratat termic; asamblarea cu centrare pe flancuri nu asigura o

centrare precisa, obtinandu-se, in schimb, o repartizare mai uniforma a sarcini intre

caneluri, recomandandu-se pentru momente mari de torsiune, la solicitari cu socuri

si la modificarea sensului de rotatie.

Standardele clasifica asamblarile prin caneluri dreptunghiulare in functiede capaciatea de a transmite sarcina si de modul de cuplare in trei serii (tabelul

1.1), care difera prin dimensiuni, mod de centrare si numar de caneluri.

Tabelul 1.1

SERIA

DOMENIUL DE FOLOSIRE

LUNGIMEA LRECOMANDATA PENTRU

BUTUC

Momentultransmis deasamblare

comparativ cu celtransmis dearborele cudiametrul d

Tipul asamblarii

Usoara Inferior Fixa L 1.5d

Mijlocie EgalFixa sau mobila cudeplasarea axiala a

butucului fara sarcina

L = ( 1.52.5)d

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

21/24

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

22/24

in care: k este coeficientul de repartizare a sarcinii pe caneluri, adoptandu-se

k = 1/0.5 pentru caneluri triunghiulare si k = 1/0.75 pentru canelurile in evolventa;

h inaltimea portanta a canelurii,2

eeDd

h

= . Rezistentele admisibile se pot

adopta conform indicatiilor din STAS 1767-67.

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

23/24

CUPRINS

1. Prezentare generala1

2. Penele longitudinale...23. Asamblari prin pene longitudinale 54. Asamblari prin pene longitudinale montate cu strangere5

5. Asamblari prin pene longitudinale montate fara strangere..96. Asamblari cu pene transversale147. Calculul i proiectarea asamblrilor prin pene longitudinale..168. Asamblarile prin caneluri179. Asamblarile prin caneluri triunghiulare20

10. Bibliografie .21

7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320

24/24

Bibliografie

1. Drobot V. , Atanasiu M. , Stere N. , Manolescu N. , Popovici M. , Organede maini i mecanisme manual pentru licee industriale i agricole, claselea X-a, a XI-a, a XII-a i coli profesionale, Editura didactic i pedagogic,R.A., Bucuresti, 1993.

2. Paizi Gh. , Stere N. , Lazar D. , Organe de maini i mecanisme, Manualpentru subingineri, Editura didactic i pedagogic, Bucuresti, 1980.

3. Mldinescu T. , Rizescu E. , Weinberg H. , Orane de maini i mecanisme,

Editura didactic i pedagogic, Bucureti, 1972.4. Resetov D.N. , Organe de maini, Editura tehnic, 1963.5. Drghici I. , Chiu E. , Jula A. , Preda L. , Organe de maini, Culegere de

probleme, Editura tehnic, Bucureti, 1975.6. Aldea M. , Buzdugan Gh. , Cernea E. , Organe de maini, Editura tehnic

Bucureti, 1953.7. Stere N. , Organe de maini, Manual pentru licee industriale anii II-III-IV,

coli profesionale, de maietri i de specializare postliceal, Edituradidactic i pedagogic, Bucureti, 1977.

8. Paizi Gh. , Stere N. , Lazar D. , Organe de maini i mecanisme, Edituradidactic i pedagogic, Bucuresti, 1980.