Asamblari prin Pene Paralele

ASAMBLRI PRIN PENE PARALELE

Asamblrile prin pene longitudinale sunt asamblri demontabile de tip arbore butuc, destinate transmiterii unei micri de rotaie i a unui moment de torsiune i uneori ghidrii deplasrii axiale a butucului fa de arbore. Organul de asamblare este pana, montat ntr-un canal executat parial n arbore i parial n butuc sau numai n butuc. Direcia canalului este paralel cu axa arborelui, de unde vine i denumirea de pan longitudinal.

n funcie de modul de transmitere a sarcinii, se deosebesc asamblri prin pene cu strngere i asamblri prin pene montate fr strngere.

a

b

c

d

Fig. 3.1

Asamblrile prin pene montate cu strngere (fig. 3.1) transmit sarcina prin frecare. Fora de apsare dintre pan i butuc, respectiv dintre pan i arbore este asigurat prin baterea penei n locaul ei. Pana longitudinal montat cu strngere are faa superioar nclinat cu 1:100, feele active fiind cea superioar i cea inferioar, iar ntre feele laterale i loca exist jocuri. Strngerea asigurat n asamblare permite preluarea pe lng momentul de torsiune i a unor sarcini axiale. Printre cele mai ntlnite asamblri prin pene montate cu strngere se remarc asamblrile prin pene nclinate (cu canal n arbore, fig. 3.1, a), prin pene nclinate subiri (cu frezare plan n arbore, fig. 3.1, b), prin pene concave (fr prelucrarea arborelui, fig. 3.1, c), penele putnd fi prevzute cu nas (fig. 3.1, d) pentru simplificarea montrii i demontrii. Asamblrile prin pene montate cu strngere se utilizeaz destul de rar, numai la turaii mici i mijlocii, cnd nu se impun condiii severe de coaxialitate a butucului pe arbore, deoarece baterea penei determin o dezaxare a pieselor asamblate. Asamblrile prin pene montate fr strngere (fig. 3.2) transmit sarcina prin contact direct ntre arbore i pan i n continuare la butuc. Aceste asamblri pot folosi pene paralele cu capete rotunde (fig. 3.2, a) sau cu capete drepte (fig. 3.2, b) fixate n canalul din arbore fr uruburi (fig. 3.2, a) sau cu uruburi (fig. 3.2, b). Aceast ultim variant (fig. 3.2, b) utilizeaz dou uruburi pentru a evita smulgerea penei din loca, gaura filetat de la mijlocul penei folosind pentru extragerea ei din locaul din arbore, prin nurubarea unui tift filetat. Alte tipuri de pene utilizate la aceste asamblri sunt penele disc (fig. 3.2, c) i penele cilindrice. Asamblrile prin pene longitudinale montate fr strngere sunt cele mai ntlnite n construcia de maini fiind sigure n funcionare, avnd o montare i demontare simple i asigurnd coaxialitatea pieselor asamblate.

a

b

c

Fig. 3.2

3.1.3. Asamblri prin pene paralele

Asamblrile prin pene paralele se utilizeaz pe scar larg n construcia de maini, pentru a transmite momente de torsiune mici-medii.

Penele paralele sunt standardizate [84] n trei forme (fig. 3.3): cu capete rotunde forma A, cu capete drepte forma B i cu un capt rotund i unul drept forma C. Pana are seciunea transversal dreptunghiular, asigurnd contact pe feele laterale cu canalele din arbore i butuc i pe faa inferioar cu canalul din arbore. ntre faa superioar a penei i canalul din butuc exist joc.

Forma A

Forma B Forma C

Fig. 3.3

Canalul din arbore se execut cu frez deget la pene cu capete rotunde (forma A sau C) i cu frez disc la pene cu capete drepte (forma B). Canalul din butuc este deschis i se execut prin mortezare sau prin broare (la producie de serie mare, cnd numrul pieselor justific costul sculei).

Penele paralele se execut din OL 6O (recomandat prin standard [84]) sau din alte oeluri.

Asamblrile prin pene paralele se clasific, dup rolul funcional, n asamblri fixe i asamblri mobile. La asamblrile fixe (fr deplasri relative ntre butuc i arbore) se utilizeaz pene paralele fixate fr uruburi. La asamblrile mobile (cu deplasri axiale ale butucului fa de arbore) se folosesc pene paralele fixate cu uruburi (v. fig. 3.2, b). Lungimea acestora se alege n funcie de deplasarea necesar a urubului. Gurile filetate din arbore necesare fixrii penei micoreaz rezistena arborelui, ceea ce limiteaz folosirea penelor paralele fixate cu uruburi.

Sarcina exterioar se transmite de la arbore la pan i n continuare la butuc prin contact pe feele laterale ale penei. Ca urmare, solicitarea principal a asamblrii este cea de strivire pe suprafeele de contact, o alt solicitare, mai puin important, fiind cea de forfecare a penei. Schema de calcul a asamblrii prin pan paralel este prezentat n fig. 3.4.

Fig. 3.4

Calculul se efectueaz n urmtoarele ipoteze:

presiunea pe feele laterale, active, ale penei este uniform distribuit;

pana este montat jumtate n arbore i jumtate n butuc;

braul rezultantei F care acioneaz pe fiecare din feele active ale penei este egal cu d/2 (v. fig. 3.4).

Verificarea la strivire a asamblrii se efectueaz cu relaia

de unde rezult lungimea de calcul necesar a penei

Verificarea la forfecare a penei se efectueaz cu relaia

n relaiile de mai sus s-au notat cu: Mt momentul de torsiune transmis de asamblare; d diametrul arborelui, b limea penei, h nlimea penei, lc lungimea de calcul a penei, (as rezistena admisibil la strivire a materialului mai slab (de regul materialul penei, pentru ca s se evite deteriorarea arborelui sau butucului), (af rezistena admisibil la forfecare a materialului penei.

n cazul asamblrilor fixe, rezistena admisibil la strivire recomandat este:

(as = 100120 MPa, pentru sarcin constant, fr ocuri; (as = 65100 MPa, pentru sarcini pulsatorii; (as = 3550 MPa, pentru sarcini alternante, cu ocuri. Se lucreaz cu rezistene admisibile micorate atunci cnd, datorit sarcinii variabile, exist tendina ieirii penei din loca.

n cazul asamblrilor mobile, n locul tensiunii de strivire (s se calculeaz presiunea p care trebuie limitat la o presiune admisibil pa, pentru a se evita expulsarea lubrifiantului dintre suprafeele n micare relativ. Se recomand valori pa = 1030 MPa [5, 11, 14, 16].

Pentru verificarea la forfecare se recomand rezistene admisibile la forfecare (af = 100 MPa. Deoarece dimensiunile seciunii transversale ale penei (b i h) sunt standardizate astfel nct solicitarea de strivire s fie solicitarea principal, verificarea de forfecare nu este necesar.

Calculul unei asamblri prin pan paralel, pentru care se cunosc momentul de torsiune Mt care ncarc asamblarea, caracterul sarcinii (static sau variabil), tipul asamblrii (fix sau mobil) i uneori diametrul arborelui d i lungimea butucului, se desfoar n urmtoarele etape:

dac nu se cunoate diametrul arborelui, se determin din condiia de rezisten la torsiune

unde (at =15 55 MPa este rezistena admisibil la torsiune micorat pentru a se ine seama i de solicitarea de ncovoiere a arborelui (se lucreaz cu valori mai mici la arbori lungi, la care solicitarea de ncovoiere este mai pronunat i cu valori mai mari la arbori scuri i rigizi);

n funcie de diametrul d se aleg, din standardul de pene paralele, dimensiunile seciunii transversale ale penei (b i h);

se determin, din condiia de rezisten la strivire, lungimea de calcul necesar lc i apoi lungimea total a penei l (l = lc + b pentru pana de forma A, l = lc pentru pana de forma B, l = lc + b/2 pentru pana de forma C), alegndu-se o lungime standardizat;

dac lungimea butucului nu permite montarea unei pene cu toat lungimea de calcul necesar lc n contact cu butucul, se monteaz dou pene identice cu lungimea lc /2, dispuse la 180;

dac se cunoate lungimea butucului, se poate alege o lungime standardizat l a penei, efectundu-se n continuare o verificare la strivire;

eventual, se verific pana la forfecare.

_1012732825.unknown

_1013516787.unknown

_1014197998.unknown

_1012732786.unknown