1

Cap. 2. ORGANE DE MASINI FILETATEFILETUL Canal realizat prin deplasarea unui PROFIL GENERATOR de-a lungul unei

ELICE DIRECTOARE infasurata pe un CILINDRU interior sau exterior ori (mult mai rar) pe un CON sau TRUNCHI DE CON (interior /exterior)

eliceAnalogie cu PLANUL INCLINAT

d1(d3)

p

1

d1(d3)

d2 d2

2 1

elice directoare

cilindru director

profil generator

Stift filetat

Capac transparent filetat

Surub cu ochiSurub

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 1/50

1. Componente dedicate uruburi, prezoane, tifturi filetate, piulie

2. Componente speciale filetate capace, roti, arbori, carcase, etc

d2d

d2 d2 d

Intinzator

Micrometru

APLICATIILE FILETULUI

Menghina pentru tevi Cric cu piulita rotitoare

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 2/50

2

Amplificarea fortei

(Exercitarea/transmiterea fortelor)Fixare/asamblareEtansareTensionareRidicare

FUNCTIILE FILETULUI (i)

INFO

Reglarea pozitiei relative

Masurarea lungimilor

Transformarea miscarii de translatie in rotatie (sau invers)

Mecanism cu autoblocare/autofranare

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 3/50

WWW.BOLTSCIENCE.COM

filet de miscare

Mecanism cu autoblocare/autofranare

filet de fixare

Surub

filet de fixare filet de miscareThe image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.

FUNCTIILE FILETULUI (ii)

F

Saiba Grower

Piesele stranse

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 4/50

Piulita

Surub rotitor Piulita translatie Piulita rotitoare Surub de translatie Piulita rotitoare Piulita translatie ? ?

Transforma miscarea de rotatie a surubuluisau a piulitei, in miscare de translatie de-a lungul axei de simetrie comune .

3

PROFILE DE FILETtriunghi

Inch Gaz inch Sharp V (inch) Metric ISOInch Gaz - inch Sharp V (inch) Metric - ISO

Patrat Trapezoidal Fierastrau Rotund

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 5/50

Suruburi de miscare

trapezpatrat

Concentrator de eforturi redus

arc de cerc

Incarcare uni-directionala

Pas, p

Diametru mediu, d2

Diametru exterior NOMINAL, d

Filetul metric dimensiuni principale

d2=D2

filet interior

Axa de simetrie

Diametru interior, d1(d3 )

filet exterior

Pas, p H/8 p piulita

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 6/50

H2=H1-H/16=0.487p

H/4

60

H/16

H

H/2D

axa de simetrie comuna

d2=D2 D1

H/6 d d1

H2 H1=5H/8=0.541p

H=0.866pH1

surub

piulita

d p

Tip Alte detaliiSensClasa de toleranteNumarul de inceputuri

SPECIFICATIE

M 40 1.5 LH

4

l l

1, 2 sau 3 (rar) inceputuriNumarul de inceputuri

Filet dreapta Filet stanga

Sensul filetului Normal Fin

G l

Pasul

Clasificarea filetelor

capat de spira p l

2

capat de spira pl

2capat de spira

Grosolan

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 7/50

(a) 1 inceput filet dreapta (b) 2 inceputuri filet stanga

Pas aparent - p Pas (avans), l

Cap

parte

RacordareDiametrul corpului surubului - d0 usual acelasi cu diamterul

d0 < d d0 > d

Elementele constructive ale suruburilor

nefiletata

Iesirea (degajarea)

filetului

Inclinare elice,

Diametru

nominal

Pas, p Filet

Corp

Crest

R t Zona filetata: tip d p detalii

Surub elastic Surub cu umar Surub de pasuire

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 8/50

Diametru exterior, d

Diametru interior, d1 (d3)

Root

Varf

Zona filetata: tip, d, p, detalii

Corp: tip, lungime, (d0)

Cap & varf forma

5

lungime de insurubare

grosime piese stranse

saiba

joc

lungime surub

Tipuri de asamblari filetate

(a) Surub (b) Surub + piulita

insurubare

joc

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 9/50

(c) prezon (d) bara filetata + 2 piulite

lungime de insurubare

Tronconic Tronconic Semirotund

Elementele constructive ale suruburilorPentru tabla

semi-inecat crestat

semi-inecat crestat

Hex interior

Hexagonal Hexagonal cu guler

Patrat

crestat

Bombat si gat

Pentru lemn (Holtz-surub)

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 10/50

Conic Plat Oval Cilindric Cupa

6

Forme constructive de piulite

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 11/50

Plata Saiba de siguranta cu dinti

exteriori Saiba Grower

Forme constructive de saibe

Saiba de siguranta cu dinti

interiori Saiba conica (Belleville)

Saiba de siguranta cu dinti frontali

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 12/50

7

A. Suruburi de miscare -

Filet trapezoidal, ferestrau sau patrat

B Suruburi de fixare Filet metric - MOTEL/ Fonta, bronz, aliaje neferoase

Cuplu de materiale DUR/ MOALE pentru a reduce uzura si a evita griparea

Materiale

Aplicatii normale - otel carbon cu continut redus sau mediuB. Suruburi de fixare Filet metric M

Aplicatii importante - otel aliat cu Mo, Ti, Ni-Cr

Aplicatii speciale - bronz, mat plastice de inalta rezistenta

SPECIFICATII MATERIAL

Surub

Piulita Otel fosforos, otel aliat, mat. plastice

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 13/50

M40 15 - 6.8 SURUB

c = min 68 10MPa

SPECIFICATII MATERIAL

M40 - 6 PIULITA

r = min 6100MPa

Filet interiorTAROD

Tehnologie (i) Filet exterior

Gaurire Alezare Tesire Filetare

d diametrul diametrul

i

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 14/50

Tarod conic

L

d0

60

diametrul interior (minim)

adancimea de gaurire l

d nominal c45

tesire

8

Tehnologie (ii)

Frezare

FrezaPiesa

Cutit

Strunjire

Roluire = deformare plastica la rece

Piesa

AschiiCutit

Rola

Deformare plastica sau Aschiere pentru o mai buna aranjare a fibrei materialului ?

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 15/50

RolaPiesa

=)tan(NFf =

0=+++ FNFT frrrr

Fortele si momentele din cupla filetata (i)

p

1

d (d )

2 1

elice directoare

cilindru

profil generator

Frecare model Coulomb

b) spira desfasurata

2

TF

TF

=+=

0cossin0sincos

22

22

FNTFNT

d1(d3) d2d

d1(d3)

d2 d2

d

cilindru director

22tan d

p

=

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 16/50

c) strangere (insurubare)

a) detaliu al unei spire patrate si o parte a piulitei

d2

d1

d N

Ff

F

N

T

2

2

( ) += 2tanFT

Deplasarea sarcinii F

Frecarea dintre spire

9

Desfacere (desurubare)

FfF

N

T2

2

10

awtot SLKFM == ( )dLw 1512( )dK 20.015.0

( ) FKFRdFMMM mctttot =+=+= *2221 tan2Momentul total (la cheie)

Concluzii

aSF )10060( = Filetul este un puternic amplificator de forta (a)

(b) Forta rezultata in surub nu poate fi cunsocuta cu exactitate

awtot

Lw

( )w( )

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 19/50

Sa

M101.5

Corelatia Moment la cheie Forta din surub( ) cmctot FRdFM =+= *22 tan2

Mt123Nm

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 20/50

F 19 kN ! F 46 kN !

11

Eficienta momentului total la cheie

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 21/50

FpLu =Lucru mecanic util

toti ML 2=Lucru mecanic consumatiu

LL

=t1i ML 2=

Frecarea pe guler neglijata

Randamentul cuplei filetate

( )*22

2 tantan

+==

TdFp

( ) = 4241max2

( ) = 622

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 22/50

( ) 622 uzual

12

( )*22

2 tantan

+==

TdFp

Solutii de crestere a randamentul cuplei filetate (i)

(ii) Surub hidrostatic(i) Mai multe inceputuri

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 23/50

22tan d

l= Pentru acelasi pas, p, 2 creste Coeficient de frecare extrem

de redus

(iii) Suruburi cu bile

92.0...85.0=

Solutii de crestere a randamentul cuplei filetate (ii)

Surub cu bile cu doua circuite

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 24/50

13

Solutii de crestere a randamentul cuplei filetate (iii)

(iv) Suruburi cu role (Planetary roller-screw)

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 25/50

Suruburi cu role

Wikipedia

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 26/50

Wikipedia

14

F=0F00

ls

F0 F00

F=0 F0=0

Suruburi prestranse supuse la sarcini exterioare

p

lf

F0

F

F0

OM-I Cap 2. OM filetateFeb. 2011 -- T.Cicone 27/50

b) c) a)

2. Forta exterioara, F

1. Prestrangere cu F0

Suruburi prestranse supuse l