CURS IMCURS IM

AsamblariAsamblari

Clasificarea asamblarilorClasificarea asamblarilorOrganele 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 formă

Asamblari prin forţe elastice

Geometric, filetul este obţinut prin deplasarea unei figuri geometrice generatoare de-a lungul unei elice directoare înfăşurate pe o suprafaţă cilindrică sau conică

Asamblari filetateAsamblari filetate

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 măsurareAvantaje: 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

Clasificarea filetelor

- filetul în ţoli (Whitworth) (W) are profilul de forma unui triunghi echilateral , cu unghiul la vârf de 550.

. - filetul trapezoidal (Tr) are profilul de forma unui trapez, cu unghiul la vârf de 380. Este utilizat pentru şuruburi de mişcare;

030

- 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.

a) dupa forma profilului

- 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 - la desfacere

max 2tan( )tF F min 2tan( )tF F

cos2

f N

FF F F

tancos / 2

2tan( )tF F

2 21 2tan( )

2 2t t

d dM F F

min 2tan( ) 0tF F

Condiţia de autofrânareDacă unghiul de înclinare a elicei filetului este destul de mare, piuliţa se poate deşuruba sub sarcină

Momentul necesar actionarii cuplei filetate

Predimensionarea şuruburilor La strângerea piuliţei în tija şurubului apar:

21

4t

F

d

- tensiuni tangenţiale, datorate momentului de torsiune necesar învingerii forţelor de frecare dintre spirele în contact

- tensiuni normale, create de forţa axială

22

131

tan( )2

16

tt

p

dFM

dW

2 221

43e t at

F

d

Tensiunea rezultanta

2

22

1

1 3 2 tan( )d

d

1,3

1,25

1,2 pentru filete pătrate

pentru filete trapezoidale

pentru filete metrice

1

4

at

Fd

Solicitări suplimentare în şuruburile de fixare Incovoiere- la suruburi montate cu joc (dsurub < dgaura) solicitate transversal

Forfecare- la suruburi păsuite (dsurub = dgaura) solicitate transversal

1

3

32îî

M F

W d

1d

1

2

4 88î t

F

d

2 2 2 2( ) 3 (9 ) 3e t î t a

1

2

4f

F

d

2 23( )e t f a

Incovoiere- la suruburi solicitate cu forte axiale excentrice

1

3

32î

F e

d

e d 9tot t

2 2(9 ) 3e t a

- la suruburi montate pe suprafete neparalele

1 1

2 2i

i

M E I d Ed

W R I R

i

ii W

M

i

E IM

R

d

Id

d

dWi

2

64

2

32

43

2 2( ) 3e t î a

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 max

2 2as

Fp p

z d t

21

max 4 at

dF

21

2 24at

as

dz

p d t

b) încovoiere cu forfecare

1

12 2

32

6

îî

tFM F tz

D pW D p z

F

z D p

2 23e î aî h = zmax · p (zmax < 10)z

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 tM k

0

f

L Fdf 0

tL M d

2

2 2

f k fL F

' 2

2 2t

kL M

2. Lucrul mecanic de deformaţie

3. Coeficientul de utilizare volumetric

2 2

2 2a a

v f f

Lk k k

V E E

4. Randamentul arcului

cL

L

5. Capacitatea de amortizare a arcului

1

1c

c

L L

L L

Gruparea arcurilor

j nF F F 1

n

jj

f f

1jj j

j

fF k f

F k

1

1

1 1

n

j nj

j j

f

k F k

j nf f f jF F

1

;n

j j jj

F kf k f k k

Calculul arcului elicoidal

1 3

16

2t m

p

M F D

W d

2 2

4F

d

max 1 2 3 2 2

8 4 41 2m

a

FD F Fi

d d d

2 2m t m

p

D M Df

G I

2 3

4 4

8

432

m m mF D D n n Df F

d G dG

Calculul arcului cu foi

max 2

6ii ai

M F

W b h

2

max 6aibh

F

2 2max max1 1

2 18 2i i

fL F f V k VE E

Calculul arcului bară de torsiune

max 3

16

tt at

p

M F R

dW

316 t

at

Md

2t at

p

M

G I d G

21 1

2 2 2at

tL M VG

BibliografieBibliografie

Palade V., Diaconu N. - Organe de masini, Galati University Press, Palade V., Diaconu N. - Organe de masini, Galati University Press, 200200