7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
1/24
PROIECT
pentru certificarea competentelor
profesionale
Domeniul : mecanic
Calificare profesionala : technician pentru
intretinere si
reparatii.
Tema :
Asamblari prin pene
Asamblari si organe de asamblare
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
2/24
1. Prezentare generala:
Asamblarea este operatia de reuniune, intr-o succesiune bine determinata, a
elementelor constituente ale unui sistem tehnic, in scopul de a indeplini cerintele
tehnologice impuse.
Rezutatul fizic al operatiei de asamblare poarta numele tot de asamblare.
Dupa modul in care se pot demonta cu sau fara deteriorarea a cel putin unuia
dintre elementele componente, se pot defini urmatoarele grupe de asamblari:
- prin nituire
- prin sudare1. Nedemontabile:
- prin lipire
- prin presare
Asamblari:
- prin filet
- cu pene2. Demontabile:
- canelate
- cu elemente elastice
Asamblarile nedemontabile se caracterizeaza prin faptul ca nu se pot demonta
fara deteriorare cel putin a unuia dintre elementele asamblarii. La asamblarile prin
presare, forta de frecare ce apare intre cele doua suprafete creeaza o presiune de
contact. Cand deformatiile suprafetelor in contact sunt elastice, asamblarea este
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
3/24
demontabila. Daca apar si deformatii plastice, asamblarea va intra in categoria
asamblarilor nedemontabile.
2. Penele longitudinale pot fi:
a) De fixare (cu prestrangere) (Figura 1).
Pene inclinate cu nas
Pene fara nas (a)
Pene plate (b)
Pene concave (c) Pene tangentiale (d)
Sunt utilizate la transmiterea momentelor mari si a turatiilor joase.
b) De ghidare (fara prestrangere) ( Figura 2).
Figura 1
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
4/24
Pene paralele: - Obijnuite (Figura 9)
- Drepte (Figura 3)
Penele paralele au fetele opuse paralele. Efortul se transmite numai pe fetele
laterale fara efect de impanare.
Uneori se fixeaza pe arbore cu ajutorul surubburilor. Se calculeaza la fel ca
penele inclinate cand transmit efortul numai pe fetele laterale.
Figura 2
Figura 3
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
5/24
Cand este necesara o mai mare capacitate de transmitere se folosesc doua
sau trei pene, montate pe arbore in acelasi plan si decalate cu 120 grade.
Lungimea aproximativa a penei este de (1,1.1,3)d.
Pene disc (Figura 4)
Penele disc se folosesc la imbinari cu arbori avand diametrul d < 40
mm si se monteaza dupa cum se indica in Fig. 11. Lungimea l se determina
pentru a rezista la strivire pe suprafata laterala si la forfecare
Penele transversale pot fi :
Cu o fa nclinat
Cu dou fee nclinate Cu seciune rotunjit
Cu seciune dreptunghiular
2. ASAMBLRI PRIN PENE LONGITUDINALE
Figura 4
Figura 5
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
6/24
Penele longitudinale organe de asamblare demontabile care transmit
momente de torsiune se folosesc la fixarea pe arbori a roilor dinate, roilor de
curea sau de lan, semicuplajelor, volanilor, etc.
3. Asamblari prin pene longitudinale
4. Asamblri prin pene longitudinale montate cu strngere. La penele
longitudinale montate cu strngere suprafeele active sunt faa superioar nclinat cu 1:100 i faa inferioar, ntre feele laterale ale penei i canalul de
pan existnd jocuri, fac excepie penele tangeniale. Ca urmare a montrii prin
batere se obine o asamblare capabil s preia forele axiale. Se folosesc numai la
turaii mici i medii, cnd nu se impun condiii severe de coaxialitate, deoarece
prin batere se produce o dezaxare a pieselor asamblate.
Pene longitudinale cu strngere se clasific n:
nalte, denumite i nclinate (figura 6a);
plate (figura 6b);
concave (figura 6c);
tangeniale (figura 6d).
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
7/24
Figura 6
Pot fi cu sau fr clci (nas), clciul uurnd montarea i demontarea; sunt
standardizate.La penele nalte cu capetele rotunjite (figura 7a), canalul din arbore
are forma i dimensiunile penei, montarea obinndu-se prin baterea sau presarea
butucului.
.
Figura 7a
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
8/24
La penele nalte cu capetele drepte (figura 7b), montajul se poate realiza prin
baterea penei n lungul canalului.
Figura 7b
Mrimea forei de batere este limitat de rezistena la strivire a suprafeei de batere,
penele cu clci permind fore de batere mai mari.
Q= mrimea forei de batere ;
F = forta normala rezultanta pe suprafetele active ale penei;
= unghiul de inclinare al fetei superioare la penele cu strangere;
= unghiul la varf al conului;
= unghiul de frecare.
Momentele de torsiune transmise de asamblrile prin pene plate care se
folosesc n cazul arborilor cu d230 mm sunt inferioare celor transmise deasamblarea prin pan nalt.
Asamblrile cu pene concave transmind momente de torsiune mai mici
comparativ cu asamblrile prin pene nalte sau plate se folosesc pentru arbori cu
d150 mm; se ntrebuineaz i n cazurile n care din motive de rezisten nu
])([ tgtgFQ ++=
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
9/24
se admite executarea canalului de pan n arbore. La momente mari de torsiune se
pot folosi dou pene montate la 1200.
Penele tangeniale se monteaz perechi: pan i contrapan (vezi figura 6d).
Asamblrile prin pene tangeniale transmit momente mari de torsiune,
folosindu-se n construcia de maini grele i, n special, la sarcini dinamice mari
(figura 7).
Figura 8
as
tc
astcap
tdt
Ml
tdtlM
)(
2
)(2
1
=
=
Mt cap = momentul de torsiune capabil;
t = grosimea penei;
l = lungimea penei;
d = diametrul arborelui;
as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
10/24
O pereche de pene tangeniale transmite momentul de torsiune ntr-un singur
sens, pentru cazul modificrii sensului de rotaie n timpul funcionrii trebuind
montat o a doua pereche de pene (figura 9).
Figura 9
5. Asamblri prin pene longitudinale montate fr strngere. Din
aceast categorie fac parte asamblrile prin pene paralele, pene disc i pene
cilindrice (figura 10) :
Figura 10
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
11/24
Lapenele paralelemomentul de torsiune se transmite prin feele laterale ale
acestora, jocul radial fiind prevzut ntre faa superioar a penei i fundul canalului
din butuc. Se execut cu capetele drepte sau rotunjite (figurile 11 si 12).
Figura 11
Figura 12
as
tc
as
c
ts
dh
Ml
dhl
M
4
4
=
=
(pentru asamblri fixe)
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
12/24
a
tc
dhp
Ml
4=
(pentru asamblri mobile)
af
c
tf
dblM = 2
n funcie de rolul lor funcional, penele paralele se mpart n: obinuite, de
ghidare i mobile. Penele paralele obinuite se ntrebuineaz pentru transmiterea
momentului de torsiune cnd butucii sunt fixai n direcie axial. n cazul pieselor
mobile n direcie axial se folosesc penele de ghidare, care se fixeaz pe
arbore prin intermediul unor uruburi (figura 13).
Figura 13
Lungimea penelor de ghidare se alege n funcie de deplasarea necesar a
butucului. Folosirea uruburilor trebuie limitat la cazurile strict necesare, existena
gurilor micornd mult rezistena la oboseal a arborilor.
Penele paralele se folosesc pe scar larg n construcia de maini avnd
avantajul neovalizrii butucului, comparativ cu penele longitudinale montate cu
strngere.
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
13/24
Penele discnecesit executarea unui canal adnc n arbori, din acest motiv
folosindu-se, mai ales, la montarea roilor dinate sau de curea pe capetele
arborilor; se ntrebuineaz n construcia de maini-unelte, autovehicule i maini
agricole (figura 14).
Figura 14
as
tc
ast
s
dc
Ml
dcl
M
2
2
=
=
s = efortul unitar de strivire;
Mt = momentul de torsiune;
dc = diametrul arborelui de calcul;
l = lungimea penei;
as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
Penele cilindrice sunt de fapt tifturi cilindrice dispuse longitudinal. Se
folosesc n cazul amplasrii pieselor la captul arborilor i transmit momente mici
de torsiune; se ntrebuineaz i n cazul ajustajelor presate, ca element de siguran
(figura 15).
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
14/24
Figura 15
af
z
tf
as
t
c
as
z
ts
ldd
M
zdd
M
l
ldd
M
=
=
=
1
1
1
2
4
4
s = efortul unitar de strivire;
Mt = momentul de torsiune;
d = diametrul arborelui de calcul;
d1 = diametrul penei;
z = numarul de pene cilindrice;
lz = lungimea penelor;
as = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
f = efortul unitar;
af = efortul unitar admisibil.
6. Penele transversale se monteaza cu axa lor perpendicular pe cea a
pieselor asamblate. Ele pot avea sectiune dreptunghiulara cu una sau ambele fete
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
15/24
inclinate sau pot avea muchiile rotunjite. In figura 16 sunt aratate cateve tipuri de
pene transversale. Se pot utiliza atat la asamblare, exemplu: tija pistonului in capul
de cruce la compresoare; la tiranti, cat si pentru reglajul jocului intre piesele supuse
uzurii, exemplu: jocul dintre fus si cuzinet.
A A
Figura 16
Figura 17
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
16/24
Figura 17 prezinta reglajul jocului in lagar. Se observa ca, prin strangerea
contrapiulitei 2, pana 1 lucreaza ca o piulita montata pe surub si inainteaza pe
verticala in sus, producand o forta de presare asupra lagarului compus din
cuzinetii 3 si 4. Atunci cand realizarea penelor transversale si a canalelor este mai
costisitoare, se vor utiliza stifturile transversale simple sau crestate cum sunt
cele din figura 18. Pentru a impana prin autoblocare elementele supuse asamblarii,
penele si stifturile traversale se executa cu o conicitate sau o inclinare de 1:50 pana
la 1:100.
Figura 18
7. Calculul i proiectarea asamblrilor prin pene longitudinale
Alegerea unui anumit tip de pan este o problem foarte complex,
recomandrile avnd doar un caracter orientativ.
n cazul n care este nepermis deplasarea circular relativ n timpul
funcionrii a pieselor asamblate nu se recomand folosirea penelor cu strngere.
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
17/24
n afar de aceasta, penele longitudinale montate cu strngere transmit momente de
torsiune relativ mici. Dezavantajul general al penelor cu strngere const n
slbirea cu trecerea timpului a strngerii iniiale, ca urmare a aciunii sarcinilor
variabile.
Penelor tangeniale nu le sunt proprii aceste dezavantaje din care cauz se
recomand folosirea acestora la arborii cu diametre mari, care funcioneaz n
condiii grele; penele tangeniale slbesc, ns la fel ca i celelalte pene cu
strngere rezistena la oboseal a asamblrii, prin canalele de pan.
La penele longitudinale montate fr strngere nu se ntlnesc dezavantajele
menionate, existnd totui slbirea rezistenei la oboseal a asamblrii i fiind
necesar o fixare suplimentar axial a pieselor asamblate.
Penele longitudinale se execut din OL 60 i foarte rar din oeluri aliate.
Calculul unei asamblri prin pene longitudinale se poate desfura dup
urmtoarea schem:
a) n funcie de diametrul arborelui se aleg din standardele dimensiunile
transversale a penei b latimea penei i h inaltime penei;
b) la penele cu strngere se poate determina momentul de torsiune pe care
trebuie s-l transmit asamblarea, Mt cap, alegnd n prealabil o lungime
standardizat a penei, n funcie de dimensiunea cunoscut a butucului; acest
moment se compar cu momentul de torsiune Mt necesar de transmis.
Adoptnd rezistena admisibil la strivire as, se poate determina lungimea
penei, alegndu-se apoi o lungime standardizat. La penele paralele se
calculeaz din condiia de rezisten la strivire lungimea de calcul a peneilc, alegndu-se o lungime standardizat, n funcie de lungimea calculat.
Dac lungimea lc va fi mai mare dect lungimea butucului se pot monta dou
pene identice, dispuse la 1800;
c) la penele paralele se efectueaz un calcul de verificare la forfecare, n cazul n
care arborele este executat dintr-un oel mai rezistent dect oelul din care
este executat pana.
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
18/24
8. Asamblari prin caneluri
Asamblarile prin caneluri este un caz particular al asamblarilor cu pene
logitudinale, diferenta fiind ca in acest caz penele sunt fixe, monobloc formand
corp comun cu angrenajul cu caneluri.
Comparativ cu asamblarile prin pene au urmaroarele avantaje:
capacitatea de incarcare mai mare la aceleasi dimensiuni de gabarit;
rezistenta la oboseala mai mare; centrare si ghidare precisa a pieselor
asamblate;
evitarea ovalizarii butucului.
Dintre dezavantajele acestor asamblari se mentioneaza tehnologia de executie
mai pretentioasa si pretul de cost mai ridicat decat al asamblarilor prin pene
paralele. Sunt folosite la cutiile de viteze ale autovehiculelor si masinilor-unelte, la
cuplaje etc.
Asamblarile prin caneluri pot fi fixe sau mobile, caracterul fix sau mobil
reflectandu-se asupra formei si dimensiunilor profilului si asupra modului de
centrare. Asamblarile mobile se folosesc la cutiile de viteze roti baladoare .
Profilul asamblarilor prin caneluri poate fi:
dreptunghiular (figura 19a),
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
19/24
triunghiular (figura 19b),
in evolventa (figura 19c).
In functie de modul de centrare asamblarile cu caneluri dreptunghiulare se
impart in: cu centrare interioara (figura 20a) la care contactul dintre arbore si
butuc are loc pe diametrul interior al arborelui; cu centrare pe flancuri (figura 20b)
centrarea fiind realizata prin contactul lateral al proeminentelor; cu centrare
exterioara (figura 20c) contactul dintre arbore si butuc avand loc pe diametrul
exterior.
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
20/24
Figura 20
Asamblarea cu centrare exterioara este cea mai ieftina si se foloseste cand
butucul nu este tratat termic; asamblarea cu centrare pe flancuri nu asigura o
centrare precisa, obtinandu-se, in schimb, o repartizare mai uniforma a sarcini intre
caneluri, recomandandu-se pentru momente mari de torsiune, la solicitari cu socuri
si la modificarea sensului de rotatie.
Standardele clasifica asamblarile prin caneluri dreptunghiulare in functiede capaciatea de a transmite sarcina si de modul de cuplare in trei serii (tabelul
1.1), care difera prin dimensiuni, mod de centrare si numar de caneluri.
Tabelul 1.1
SERIA
DOMENIUL DE FOLOSIRE
LUNGIMEA LRECOMANDATA PENTRU
BUTUC
Momentultransmis deasamblare
comparativ cu celtransmis dearborele cudiametrul d
Tipul asamblarii
Usoara Inferior Fixa L 1.5d
Mijlocie EgalFixa sau mobila cudeplasarea axiala a
butucului fara sarcina
L = ( 1.52.5)d
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
21/24
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
22/24
in care: k este coeficientul de repartizare a sarcinii pe caneluri, adoptandu-se
k = 1/0.5 pentru caneluri triunghiulare si k = 1/0.75 pentru canelurile in evolventa;
h inaltimea portanta a canelurii,2
eeDd
h
= . Rezistentele admisibile se pot
adopta conform indicatiilor din STAS 1767-67.
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
23/24
CUPRINS
1. Prezentare generala1
2. Penele longitudinale...23. Asamblari prin pene longitudinale 54. Asamblari prin pene longitudinale montate cu strangere5
5. Asamblari prin pene longitudinale montate fara strangere..96. Asamblari cu pene transversale147. Calculul i proiectarea asamblrilor prin pene longitudinale..168. Asamblarile prin caneluri179. Asamblarile prin caneluri triunghiulare20
10. Bibliografie .21
7/31/2019 Asamblari Cu Pene Si Caneluri-1320
24/24
Bibliografie
1. Drobot V. , Atanasiu M. , Stere N. , Manolescu N. , Popovici M. , Organede maini i mecanisme manual pentru licee industriale i agricole, claselea X-a, a XI-a, a XII-a i coli profesionale, Editura didactic i pedagogic,R.A., Bucuresti, 1993.
2. Paizi Gh. , Stere N. , Lazar D. , Organe de maini i mecanisme, Manualpentru subingineri, Editura didactic i pedagogic, Bucuresti, 1980.
3. Mldinescu T. , Rizescu E. , Weinberg H. , Orane de maini i mecanisme,
Editura didactic i pedagogic, Bucureti, 1972.4. Resetov D.N. , Organe de maini, Editura tehnic, 1963.5. Drghici I. , Chiu E. , Jula A. , Preda L. , Organe de maini, Culegere de
probleme, Editura tehnic, Bucureti, 1975.6. Aldea M. , Buzdugan Gh. , Cernea E. , Organe de maini, Editura tehnic
Bucureti, 1953.7. Stere N. , Organe de maini, Manual pentru licee industriale anii II-III-IV,
coli profesionale, de maietri i de specializare postliceal, Edituradidactic i pedagogic, Bucureti, 1977.
8. Paizi Gh. , Stere N. , Lazar D. , Organe de maini i mecanisme, Edituradidactic i pedagogic, Bucuresti, 1980.
Top Related