Transcript Asamblari-Tolerante

CURS IM
Asamblari
Clasificarea asamblarilor
Organele de asamblare servesc la îmbinarea elementelor care compun o maşină, un
mecanism, dispozitiv sau alte construcţii metalice
Asamblările demontabile permit montarea şi demontarea repetată a pieselor fără
distrugerea elementelor de legătură, pe când cele nedemontabile necesită distrugerea
parţială sau totală a lor.
Asamblari prin forţe elastice
Asamblari prin formă
Asamblari filetate
Geometric, filetul este obţinut prin deplasarea unei figuri geometrice generatoare de-a lungul unei
elice directoare înfăşurate pe o suprafaţă cilindrică sau conică
După rolul funcţional asamblările filetate pot fi:
- de fixare, cu sau fără strângere iniţială, formând grupa cea mai utilizată de asamblări filetate;
- de reglare, servind pentru fixarea poziţiei relative a două piese ;
- de mişcare, transformând mişcarea de rotaţie, imprimată obişnuit şurubului, în mişcare de
translaţie pentru şurub sau piuliţă ;
- de măsurare
Avantaje: permit montarea şi demontarea uşoară a elementelor asamblate; realizează forţe axiale
mari de strângere, folosind forţe tangenţiale de acţionare mici; au o tehnologie simplă de execuţie,
deoarece sunt elemente de rotaţie sau plane.
Dezavantaje: filetul este un puternic concentrator de tensiune, mai puţin rezistent la solicitări
variabile; asamblarea necesită elemente de împiedicare a autodesfacerii; randament scăzut; sunt
mai scumpe ca asamblările nedemontabile.
Elemente geometrice ale asamblărilor filetate
a) dupa forma profilului
Clasificarea filetelor
- filetul în ţoli (Whitworth) (W) are profilul de forma
unui triunghi echilateral , cu unghiul la vârf de 550.
  300
.
- filetul trapezoidal (Tr) are profilul de forma unui
trapez, cu unghiul la vârf de 380. Este utilizat
pentru şuruburi de mişcare;
- filetul pătrat (Pt) are adâncimea şi înălţimea
filetului egale cu jumătate din pas. Cu toate că
realizează randamente superioare altor tipuri de
filete, are utilizarea limitată de apariţia jocului axial
datorită uzurii flancurilor.
- filetul rotund (Rd) are profilul realizat din arce
de cerc racordate prin drepte înclinate, direcţiile
flancurilor formând un unghi de 300. Este utilizat
la piese supuse la înşurubări şi desfaceri
repetate, în condiţii de murdărie (şuruburi
neprotejate ce lucrează la sarcini cu şoc – la
cuple de vagoane);
b) dupa direcţia de înfăşurare:
- dreapta (normale);
- stânga.
c) dupa numărul de începuturi:
- cu unul;
- cu două sau mai multe.
d) dupa forma corpului de înfăşurare:
- cilindric;
- conic;
- plan.
f) dupa mărimea pasului:
- pas mare;
- pas normal;
- pas fin.
Pentru solicitări medii se utilizează oţelurile OL50, OL60, OLC35 şi OLC45. Şuruburile
îmbinărilor supuse la condiţii severe de solicitare se pot executa din oţeluri aliate tratate
termic.
Calculul asamblarilor filetate
- la strângere
Ft max  F tan( 2   )
- la desfacere
Ft min  F tan( 2   )
F
Ff   FN 
  F

cos
2

 
 tan  
cos  / 2
  
Ft  F tan( 2   )
Momentul necesar actionarii cuplei filetate
d2
d2
M t1  Ft
F
tan(2   )
2
2
Condiţia de autofrânare
Dacă unghiul de înclinare a elicei filetului este destul de mare, piuliţa se poate deşuruba
sub sarcină
Ft min  F tan( 2   )  0
Predimensionarea şuruburilor
La strângerea piuliţei în tija şurubului apar:
4F
t 
  d12
- tensiuni normale, create de forţa axială
- tensiuni tangenţiale, datorate
momentului de torsiune necesar
învingerii forţelor de frecare dintre
spirele în contact
Tensiunea rezultanta

4 F
 e    3 
  at
2
  d1
  1  3   2 tan( 2   ) 

d2
F  tan( 2   )
M t1
2
t 

  d13
Wp
16
2
t
d2 

d1 
4  F
d1 
   at
2
2
  1, 2
pentru filete pătrate
  1, 25
pentru filete trapezoidale
  1,3
pentru filete metrice
Solicitări suplimentare în şuruburile de fixare
Incovoiere
- la suruburi montate cu joc (dsurub < dgaura)
solicitate transversal
î 
M î F   32

W
  d 13
 d1
4  F 8
î 
 8 t
2
  d1
 e  ( t   î )2  3 2  (9 t )2  3 2   a
Forfecare
- la suruburi păsuite (dsurub = dgaura) solicitate transversal
F 4
f 
  d 12
 e   t2  3(   f ) 2   a
Incovoiere
- la suruburi solicitate cu forte axiale excentrice
F  e  32
î 
  d 13
 tot  9 t
ed
 e  (9 t )  3   a
2
2
- la suruburi montate pe suprafete neparalele
Mi
i 
Wi
EI
Mi 
R
d 3
2 d 4 2 I
Wi 


32 d 64
d
Mi E  I  d1 Ed1
i 


W
R  I  2 2R
 e  ( t   î )  3   a
2
2
Calculul piuliţelor nestandardizate
Se presupune că spirele piuliţei se încarcă uniform şi asupra unei spire acţionează forţa F/z (z
numărul de spire).
a) presiunea de contact
b) încovoiere cu forfecare
2
Fmax
  d12

d
1
  at z  at 
p
 pas Fmax 
4
z    d 2  t2
pas 4  d 2  t2
F t1

F
Mî
3  F  t1
z
2

î 


2
2
z   D  p
W  D p
 D p z
6
 e   î2  3 2   aî  z
h = zmax · p
(zmax < 10)
Asamblări cu pene
Penele sunt organe de maşină demontabile, de
formă prismatică, care servesc la fixarea,
ghidarea sau reglarea poziţiei relative a pieselor.
După poziţia axei lor în raport cu axa
longitudinală
a
pieselor
asamblate,
se
deosebesc :
a) pene transversale, care se montează cu axa
lor geometrică perpendiculară pe axa pieselor
asamblate ;
b) pene longitudinale, care se montează cu axa
lor geometrică paralelă cu axa pieselor
asamblate.
Penele longitudinale pot fi la rândul lor :
- înclinate (cu strângere)
- obişnuite (fig.8.29a);
- subţiri (fig. 8.29b);
- concave (fig. 8.29c);
- tangenţiale (fig. 8.29d)
- paralele (fig.8.33)
- obişnuite;
- subţiri
- disc (fig.8.30)
Tolerante si ajustaje tehnice
Sistemul ISO de ajustaje si tolerante
Asamblări elastice (cu arcuri)
Arcul este un organ de maşină care, datorită formei şi a materialului din care
este confecţionat, transformă prin deformare elastică, lucrul mecanic în energie
potenţială şi retransformă energia potenţială acumulată în lucru mecanic. Arcurile se
folosesc ca legătură elastică între piesele mecanismelor, îndeplinind următoarele roluri
funcţionale:
- preluarea şi amortizarea energiei vibraţiilor: la suspensii de maşini, tampoane
- acumularea de energie în vederea redării treptate ulterioare, pentru
acţionarea unui mecanism: la ceasuri, rulouri;
- exercitarea de forţe elastice permanente: la came, supape, roţi cu clichet,
ambreiaje;
- măsurarea unei forţe sau a unui moment prin dependenţa dintre acestea şi
deformaţiile produse: la dinamometre, aparate de măsură.
- reglarea şi limitarea forţelor: prese.
- modificarea pulsaţiilor proprii a unor subansamble ale maşinilor sau
mecanismelor înlăturând vibraţiile: la fundaţii, cuplaje elastice.
forma constructivă şi tipul solicitării
- arcuri elicoidale:
- de compresiune (fig.8.40a,b)
- de tracţiune (fig. 8.40c);
- de torsiune (fig. 8.40d);
- arcuri cu foi (de încovoiere):
- lamelar (fig. 8.41a);
- cu foi suprapuse (fig. 8.41b);
- arcuri disc (de compresiune):
- simplu (fig. 8.42a);
- multiplu (fig. 8.42b);
- arcuri inelare (fig. 8.42c)
- arcuri spirale plane (fig.8.43);
- arcuri bară de torsiune (fig.8.44);
- arcuri de cauciuc:
- de compresiune (fig.8.45 a);
- de forfecare (fig.8.45b);
- de torsiune (fig.8.45c).
- membrane:
- plane
- gofrate,
- sferice,
- tuburi ondulate (silfoane)
- arcuri manometrice (fig.8.48)
b) secţiunea semifabricatului:
- arcuri cu secţiune circulară;
- arcuri cu secţiune dreptunghiulară;
- arcuri cu secţiune pătrată;
- arcuri cu secţiune profilată.
c) după tipul caracteristicii elastice:
- cu caracteristică constantă;
- cu caracteristică variabilă.
1. Caracteristica sarcină – deformaţie
F k f
M t  k  
2. Lucrul mecanic de deformaţie

L   M t d
f
L   Fdf
0
0
f k f
LF 
2
2
2

k '  2
L  Mt  
2
2
3. Coeficientul de utilizare volumetric


L
kv   k f
 kf
V
2E
2E
2
a
2
a
5. Capacitatea de amortizare a arcului
L  Lc 1  


L  Lc 1  
4. Randamentul arcului
Lc

L
Gruparea arcurilor
n
f   fj
F  Fj  Fn
j 1
n
f
1 j 1

k
F
j
n
1

j 1 k j
fj
1
F  kj  fj  
F kj
f  f j  fn
F  kf   k j f j ;
F   Fj
n
k  kj
j 1
Calculul arcului elicoidal
M t F  Dm 16
1 

3
Wp
2   d
4F
2 
2
 d
Dm M t  Dm
f  


2
G Ip 2
F  Dm2    Dm  n 8  n  Dm3
f 

F
4
4
 d
Gd
4G 
32
 max
8FDm
4F
4F
 1   2 


1  2i    a
3
2
2 
 d  d  d
Calculul arcului cu foi
 i max
Fmax
M i 6F 


  ai
2
W bh
bh 2  ai


6
 i2max
1
1  i2max
L F f  
V  k f 
V
2
18 E
2E
Calculul arcului bară de torsiune
 t max
Mt
F R


  at
3
Wp   d
16
16M t
d3
  at
Mt 
 at

 2 
G Ip
d G
 at2
1
1
L  M t   V 
2
2
2G
Bibliografie

Palade V., Diaconu N. - Organe de masini, Galati University Press, 200