Cursul 10 Proiectarea echipamentelor tehnologice i a tehnologiilor de asamblare 1

3.2.2. Exemplu de ajustaj intermediar

n figura 2a este reprezentat o roat dinat 1 montat pe un arbore 2, micarea de rotaie de la o pies la cealalt fiind transmis cu ajutorul unei pene paralele.

Deoarece btaia radial maxim admis a danturii n timpul rotirii este de 0,06 mm, roata trebuie s fie bine centrat pe arbore, astfel ca jocul maxim la montaj nu trebuie sa depeasc 0,03 mm; centrarea bun admite inclusiv o uoar strngere, cu condiia ca strngerea maxim s nu fie mai mare de 0,02 mm, pentru ca asamblarea s se poat face relativ uor i suprafeele de contact s nu fie deteriorate n timpul montrii. Deci, dac se admit att jocuri, ct i strngeri, rezu1t c trebuie s fie ales un ajustaj intermediar. Pentru diametru1 nominal de 80mm cel mai potrivit ajustaj intermediar standardizat este ajustaju1 80H7/k6, la care

diametru1 alezajului din butucu1 roii dinate este mm030,0080 , iar diametrul arborelui este

mm021,0 002,080

. Jocul maxim este:

Jmax = Dmax -dmin = (N+As) (N+ai )= 0,030 - 0,002 = 0,028 mm (12) Strngerea maxim este :

Smax = dmax -Dmin= (N+as ) (N+Ai )= 0,021 mm (13)

Deci jocul maxim posibil este mai mic dect jocul maxim admis de btaia radial a danturii, iar strngerea maxim posibil este mai mare dect strngerea maxim admis la asamblare cu doar 0,001 mm, ceea ce practic nu constituie o problem.

3.2.3. Exemple de ajustaje cu strngere

n figura 2b este reprezentat un semicuplaj n form de disc, fixat pe captul unui arbore. Condiiile de funcionare presupun transmiterea momentului i a micrii de la arbore la semicuplaj, apoi la cellalt semicuplaj i de aici la cel de al doilea arbore. Pentru a exemplifica modul de alegere a ajustajului, se presupune c din calculele de rezisten a rezultat c strngerea ntre cele dou piese asamblate trebuie s fie de minim 0,040mm, pentru ca asamblarea s poat rezista la cele mai mari solicitri. Pe de alt parte, strngerea maxim nu trebuie sa depeasc 0,090 mm, pentru ca suprafeele de contact s nu se deterioreze la montare, iar piesele, n special semicuplajul, s nu se deformeze prea mult. Consultnd

a b

Figura 2

Cursul 10 Proiectarea echipamentelor tehnologice i a tehnologiilor de asamblare 2

tabelele cu tolerane i ajustajele standardizate ISO, se gsete ca fiind preferenial ajustajul

50H7/u6, la care diametrul alezajului (cu abateri) este mm025,0050 , iar diametrul arborelui

(cu abateri) este mm086,0 070,050

. Strngerile limit vor fi:

Smin= dmin -Dmax = (N+ai ) (N+As ) = 0,045 mm (14) Smax= dmax -Dmin = (N+as ) (N+Ai ) = 0,086 mm (15)

Condiiile de funcionare i de asamblare sunt respectate, deoarece: Smin= 0,045 mm > 0,040 mm (16)

Smax= 0,086 mm < 0,090 mm (17)

n figura 3a este reprezentat ansamblul nedemontabil format din coroana dinat a unei roi melcate presate pe corpul roii. Coroana dinat este executat din bronz, iar corpul roii din font cenuie. Strngerea minim necesar Smin se calculeaz cu ajutorul unor relaii deduse din teoria elasticitii, innd cont de caracteristicile mecanice ale celor dou materiale, coeficientul de frecare dintre acestea, dimensiunile suprafeei de contact i momentul de torsiune maxim pe care trebuie s l transmit roata melcat. Deoarece n timpul asamblrii microneregularitile suprafeelor de contact i reduc nlimea, strngerea minim la asamblare va fi calculat de relaia: Smin a= Smin+1,2(RzD+Rzd) (18)

n care RzD i Rzd reprezint nlimea medie a rugozitii suprafeei fusului, respectiv lagrului.

Practic, ntr-o asamblare de acest tip se lege un ajustaj la care clasa de precizie a arborelui i alezajului s nu fie prea nalt (peste clasa 7 de precizie); rezult c strngerea maxim posibil va fi mult mai mare, motiv pentru care este obligatoriu un calcul de verificare a rezistenei coroanei n cazul extrem al strngerii maxime.

3.2.4. Exemplu de ajustaje complexe

n figura 3b este reprezentat situaia mai complexa a ajustajelor din ansamblul cilindru-piston-bol-biel. Ajustajul notat cu D, respectiv ajustajul dintre cuzinet i piciorul bielei,

a b

Figura 3

Cursul 10 Proiectarea echipamentelor tehnologice i a tehnologiilor de asamblare 3

trebuie s fie cu strngere. Deoarece alezajul din piciorul bielei se prelucreaz mai greu dect exteriorul cuzinetului, ajustajul este mai convenabil s fie ales n sistem alezaj unitar. Strngerea minim se stabilete n funcie de solicitrile la care este supus asamblarea, iar cea maxim se stabilete avnd n vedere pstrarea integritii suprafeelor la presare.

Ajustajele notate cu A, B i C se formeaz ntre un singur arbore - bolul de piston - i dou alezaje - pistonul cu dou guri de bol i biela. Att d.p.d.v. constructiv ct i tehnologic piesa unitar este bolul, care trebuie executat la acelai diametru pe toat lungimea, deci se va opta pentru formarea unor ajustaje n sistem arbore unitar. Deoarece bolul trebuie montat, de exemplu, nti prin gaura cu ajustajul C, apoi trece prin alezajul din piciorul bielei, dup care trece n gaura cu ajustajul C, rezult c este raional formare urmtoarelor ajustaje:

ajustajul A poate fi intermediar (cu probabilitate mai mare pentru strngeri)

ajustajul B trebuie s fie cu joc (pentru ca biela s se poat roti liber pe bol)

ajustajul C poate fi cu joc (jocuri mici) sau intermediar uor (pentru a permite trecerea uoar a bolului la montare).

Ajustajul notat convenional cu E, pentru asamblarea dintre cilindru i piston la partea superioar (cu segmenii), trebuie s asigure un joc de exploatare suficient de mare pentru micorarea frecrii dintre cele dou piese, ns nu prea mare, pentru a nu provoca un consum excesiv de ulei i o btaie transversal exagerat sub aciunea forelor radiale cu schimbare de sens n punctele moarte ale pistonului. La calculul jocului se ine cont i de dilatarea diferit a cilindrului (din oel) i pistonului (din aluminiu).

Ajustajul notat convenional cu F, pentru asamblarea dintre cilindru i partea inferioar a pistonului, trebuie s asigure un joc ceva mai mic dect cel din partea superioar. Din considerente tehnologice, piesa unitar a acestor dou asamblri este cilindrul, deci ajustajele E i F se vor alege n sistem alezaj unitar.

3.2.5. Recomandri generale privind alegerea ajustajelor

Ajustaje (exemple) Aplicabilitate (exemple)

Cu jocuri foarte mari

H11/a11

Utilizare rar (utilaje expuse intemperiilor sau murdririi, cum sunt mainile agrico1e, unele utilaje de construcii i de lucrri terasiere)

Cu jocuri mari

H11/c11

Asamblri mobile care trebuie sa aib o elasticitate mai mare n condiii nefavorabile de mediu (maini agricole); cnd montarea i demontarea trebuie s se fac foarte uor (roi de schimb, manete, etc.); cnd jocul se reduce datorita nclzirii n mai mare msur a arborelui (tijele supapelor la motoarele cu ardere intern)

Cu jocuri mijlocii

H8/d9

H7/e8

Asamblri ale mainilor grele (roi libere pe arbori, arbore-lagr de alunecare n turbine, laminoare, maini funcionnd cu ocuri) Arbori n lagre cu alunecare mult distanate ntre ele, arbori susinui de mai mult de dou lagre cu alunecare, arbori cotii

Cu jocuri mici

H7/f7, H8/f8

Cele mai utilizate ajustaje pentru asamblri mobile n construcia de maini (arbori n lagre de alunecare, roi dinate libere pe libere, tije de tachei)

Jocuri foarte mici

H7/g6

Asamblri mobile din mecanisme de precizie cu solicitri reduse (asamblarea arborilor principali ai strungurilor mici de precizie, la

asamblarea pieselor principale ale capetelor divizoare); asamblri fixe de poziionare i centrare (tifturi de centrare pentru carcase)

Cursul 10 Proiectarea echipamentelor tehnologice i a tehnologiilor de asamblare 4

Jocuri probabile foarte

mici (joc minim nul)

H7/h6

asamblri fixe cu poziionare relativ precis a pieselor, cu posibilitatea montrii i demontrii uoare (de ex. montarea mai multor roi dinate pe un singur arbore n cutiile de vitez), asamblri mobile cu ghidare/ centrare precis (de ex. supape, articulaii, ansambluri cilindru-piston de la compresoare)

Intermediare cu joc

probabil foarte mic i cu strngere foarte puin probabil i extrem de mic H7/j6

Asamblri fixe cu montare i demontare uoar pentru evitarea deformaiilor i a deteriorrii suprafeelor de contact (montarea unor roi dinate cilindrice i conice fixate cu pene, montarea unor roi melcate, montarea capacelor n corpuri, la centrarea semicuplajelor, la montarea coroanelor dinate fixate cu uruburi pe corpul roilor)

Intermediare cu

strngeri probabile i jocuri probabile f. mici

H7/k6

Asamblri precise cu montaj uor

Intermediare cu

strngeri probabile mai mari i cu jocuri foarte puin probabile H7/m6

Asamblri precise i foarte precise, cu joc limitat la minimum i centrare foarte bun (montarea camelor pe axe, asamblarea roilor dinate pe arborii mainilor de rectificat rotund, montarea roilor dinate conice n reductoare de turaie, uruburi speciale cu tij de centrare etc.

Intermediare cu jocuri

extrem de puin probabile i strngeri cu probabilitate mare

H7/n6

Asamblri bine centrate, cu strngere uoar, supuse unor solicitri dinamice (asamblri cu bol), respectiv la asamblri cu presare uoar (buce cu perei subiri).

Cu strngeri foarte mici H6/n5

Asamblri foarte precise, supuse la solicitri dinamice medii (asamblri cu boluri)

Cu strngeri mici H7/p6

Montarea cuzineilor, rulmenilor.

Cu strngeri mijlocii H7/r6

Fixare mijlocie pentru piese supuse la solicitri relativ mici (montarea rotorului pe axul pompei)

Cu strngeri mari H7/s6

Asamblri cu strngeri mari care de regul necesit nclzirea prealabil a alezajului sau rcirea arborelui (montarea cmilor n cilindrii motoarelor cu ardere intern)

Cu strngeri f. mari H7/t6

Asamblri supuse la solicitri mari (montarea scaunului supapei n chiulas, montarea semicuplajelor pe arbori). Necesit nclzirea prealabil a alezajului sau rcirea arborelui

Cu strngeri f. mari H7/u6

Asamblarea bandajelor de oel pe roile de locomotiv.

Ajustaje speciale

H7/x6

H7/z6

n situaii speciale. Trebuie ca strngerea minim s asigure transmiterea forei sau momentului, iar strngerea maxim s nu suprasolicite piesele.