AAB. ASAMBLĂRI ARBORE-BUTUC
AAB-T. CONSTRUCŢIA ŞI MODELAREA ASAMBLĂRILOR
ARBORE-BUTUC
AAB-T.1 ASAMBLĂRI PRIN FORMĂ
AAB-T.1.4
ASAMBLĂRI PROFILATE (PE CONTUR POLIGONAL)
|
CUPRINS |
|
AAB-T.1.4.1 DEFINIRE AAB-T.1.4.2 STRUCTURA CONSTRUCTIVĂ AAB-T.1.4.3
DOMENII DE UTILIZARE, AVANTAJE ŞI DEZAVANTAJE AAB-T.1.4.4 CLASIFICARE AAB-T.1.4.5 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII AAB-T.1.4.6 FORME ŞI CAUZE DE SCOATERE DIN UZ SAU
DE COMPORTARE NECORESPUNZĂTORE AAB-T.1.4.7 PARAMETRII FUNCŢIONALI ŞI
CONSTRUCTIVI AAB-T.1.4.8 MODELE DE CALCUL AAB-T.1.4.9 MONTAJUL ŞI EXPLOATAREA |
AAB-T.1.4.1
DEFINIRE
Asamblarea profilată (pe contur
poligonal) este asamblarea
demontabilă, de tip arbore-butuc, care transmite momentul
de torsiune prin formă prin contacte pe trei, patru sau şase
feţe practicate echiunghiular pe arbore şi butuc (fig. AAB-T.1.1.4.1).
AAB-T.1.4.2 STRUCTURA CONSTRUCTIVĂ
|
|
|
|
a |
b |
|
Fig. AAB-T.1.3.2.1 Structura
constructivă a unei asamblări profilate: a – secţiune axială, asamblare fixă; b – vedere frontală şi
încărcare arbore |
|
AAB-T.1.4.3 DOMENII DE UTILIZARE, AVANTAJE ŞI
DEZAVANTAJE
Domenii
principale de utilizare: pentru
fixarea unor roţi dinţate, roţi de clichet, a unor pârghii pe
arbori etc.
Tab.
AAB-T.1.4.3.1 Avantaje şi dezavantaje ale
asamblărilor profilate
|
Avantaje* |
Dezavantaje* |
|
- capacitate de încărcare mai mare; -
rezistenţă
la oboseală mai mare -
centrare
şi ghidare mai bune |
-
precizii de
execuţie ridicate, şi deci, costuri mai mari |
|
* raportate la asamblări prin pene paralele sau prin caneluri |
|
AAB-T.1.4.4 CLASIFICARE
Tab.
AAB-T.1.4.4.1 Clasificarea asamblărilor profilate
[Jula, 1986; Rădulescu, 1981]
|
Criteriul |
Tipul
asamblării |
Schema |
|
Forma suprafeţelor |
Drepte (suprafeţe
plane) |
Fig. AAB-T.1.4.4.1,a |
|
Curbilinii (suprafeţe curbe) |
Fig. AAB-T.1.4.4.1,b |
|
|
Numărul de
suprafeţe active |
Cu profil triunghiular
(trei feţe) |
Fig. AAB-T.1.4.4.2 |
|
Cu profil pătrat
(patru feţe) |
||
|
Cu profil hexagonal
(şase feţe) |
|
|
|
Forma muchiilor de
racordare a feţelor active ale arborelui |
Cu muchii ascuţite |
Fig. AAB-T.1.4.4.2,c |
|
Cu muchii rotunjite |
Fig. AAB-T.1.4.4.2,b |
|
|
Forma tronsonului profilat
al arborelui |
Cilindrică |
Fig. AAB-T.1.4.4.1,a |
|
Conică |
Fig. AAB-T.1.4.4.1,b |
|
|
Posibilitatea
deplasării axiale a butucului |
Fixe |
Fig. AAB-T.1.4.4.1,b |
|
Mobile |
Fig. AAB-T.1.4.4.2,c |
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
c |
|
Fig. AAB-T.1.4.4.1 Formele
arborilor asamblărilor profilate : a
– cilindric; b – conic |
Fig. AAB-T.1.4.4.2 Formele
profilelor şi muchiilor
asamblărilor profilate : a
– profil drept; b – profil
curbiliniu cu muchii rotunjite; b – profil curbiliniu cu muchii ascuţite |
|||
AAB-T.1.4.5 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII
Deoarece în acest caz nu există un element
intermediar între elementele asamblate (arbore şi butuc), pentru calcul se
iau în considerare materialele celor două elemente.
Tab.
AAB-T.1.4.5.1 Procedee de
prelucrare a profilelor
|
Profilele din
arbore |
Profilele
din butuc |
|
Strunjire cu dispozitive de
copiat; rectificare |
Găurire, strunjire,
broşare |
AAB-T.1.4.6
FORME ŞI CAUZE DE SCOATERE DIN UZ SAU DE COMPORTARE NECORESPUNZĂTORE
Tab.
AAB-T.1.4.6.1 Forme şi cauze de scoatere din uz sau de
comportare necorespunzătoare
|
Forme |
Consecinţe |
Apariţie |
Cauze |
Manifestare |
Evitare |
|
Deteriorarea flancurilor profilelor arborelui şi butucului prin strivire (deformare
plastică) |
Blocarea
asamblării şi împiedicarea demontării |
La
arborii şi butucii din materiale moi puternic încărcate |
Depăşirea tensiunilor de strivire ale
materialelor |
Deteriorarea suprafeţelor
active ale flancurilor în zonele laterale de contact cu arborele şi, eventual, cu butucul |
Limitarea prin calcul a tensiunilor de strivire la valori
admisibile |
|
Expulzarea
peliculei de lubrifiant |
Deplasare
axială îngreunată |
La
asamblările mobile axial, unse |
Depăşirea presiunii de neexpulzare
a peliculei de lubrifiant |
Frecare uscată, uzare |
Limitarea prin calcul a presiunii de neexpulzare
a lubrifiantului, la valori admisibile |
AAB-T.1.4.7 PARAMETRI FUNCŢIONALI
ŞI CONSTRUCTIVI
Tab. AAB-T.1.4.7.1 Parametri constructivi ai
asamblării profilate [Rădulescu, 1981]
|
Fig. AAB-T.1.4.7.1 Geometria
profilelor |
Profilele
mai apropiate de cerc (fig. AAB-T.1.4.7.1) se
recomandă pentru asamblări fixe, iar cele apropiate de forma
triunghiulară se pot utiliza pentru asamblări mobile
axial Parametrii geometrici: |
AAB-T.1.4.8 MODELE DE CALCUL
Tab. AAB-T.1.4.8.1.1 Modelul de
calcul de rezistenţă [Jula, 1986; Rădulescu, 1981; Gafiţanu, 1999]
|
|
|
Ipoteze
de calcul şi solicitări: -
sarcina exterioară
(momentul de torsiune) se transmite de la arbore la butuc (sau invers) prin
contact direct pe feţele asamblării pe care distribuţia
presiunilor este triunghiulară (liniară) pe jumătate din
suprafaţă, cu valoarea maximă pmax; -
pentru
asamblările profilate cu profil triunghiular curbiliniu distribuţia
presiunilor este neuniformă cu valorile maxime corespunzătoare
maximelor unghiului, βmax dintre
tangenta la profil şi normala la rază (fig. AAB-T.1.4.7.1); -
forţa
rezultantă a presiunilor de
contact (cu arborele, respectiv cu butucul) pe o faţă de contact,
acţionează în centrul de greutate
al triunghiului presiunii şi,
unde,
Mt [Nmm] este momentul
de torsiune, a [mm] - lungimea laturii profilului şi n – numărul de feţe ale asamblării (n = 3, asamblare cu profil triunghiular; n = 4, asamblare cu profil pătrat; n = 6, asamblare cu profil hexagonal). Condiţia de rezistenţă la strivire a asamblării
unde, L [mm] este lungimea feţelor profilate; σas
[MPa] - tensiunea admisibilă de
strivire a materialului cel mai
moale (uzual, 85 MPa), pentru asamblările fixe; pa
[MPa], presiunea admisibilă de
neexpulzare a peliculei de lubrifiant, pentru asamblările mobile |
|
a |
b |
|
|
|
|
|
|
c |
d |
|
|
Fig. AAB-T.1.4.8.1.1 Modelul de
calcul la strivire: a – profil
triunghiular rectiliniar; b – profil triunghiular
curbiliniu; c – profil pătrat;
d – profil hexagonal |
||
AAB-T.1.4.9 MONTAJUL ŞI EXPLOATAREA