|
|
|
ASAMBLARI PRIN SURUBURI
1 Consideratii generale
Asamblarile filetate sunt asamblari demontabile realizate cu ajutorul unor piese filetate conjugate .
Piesa 1 filetata la exterior se numeste surub, iar piesa 2 , filetata la interior se numeste piulita (fig. 12.17) .
Fig.12.17
Asamblarile filetate sunt foarte raspandite intrucat prezinta urmatoarele avantaje :
realizeaza forte de stranegere mari , folosind forte de actionare mici ;
gabarit redus ;
tehnologie simpla de fabricatie ;
se pot realiza imbinari de rezistenta mari .
Ca dezavantaje , se pot enumera :
existenta unor puternici concentratori de tensiune in zona filetata ;
necesitatea asigurarii asamblarilor impotriva autodesfacerii ;
lipsa autocentrarii ;
randament scazut .
Clasificarea filetelor se face :
a) dupa precizie :
- filet interior ;
- filet exterior ;
b) dupa forma suprafetei de infasurare :
- filet cilindric ;
- filet conic ;
c) dupa sensul infasurarii
- filet pe dreapta ;
- filet pe stanga ;
d) dupa numarul de inceputuri :
- cu un inceput ;
- cu mai multe inceputuri ( 2 , 4 , 6 , . ) ;
e) dupa sistemul de masurare :
- metric ;
- in toli ;
f) dupa forma geometrica a profilului :
- filet triunghiular ;
- filet trapezoidal ;
- filet rotund ;
- filet pentru suruburi cu bile .
g) Dupa rolul functional , asamblarile filetate pot fi : - de fixare ;
- de reglare ;
- de miscare ;
- de masurare .
2 Elemente geometrice ale filetului metric
Filetul metric este cel mai utilizat filet . Elementele geometrice ale filetului metric sunt :
unghiul profilului , β
pasul , p ;
numarul de inceputuri , i;
diametrul exterior ,d , D ;
diametrul interior d1 , D1
diametrul mediu d2 , D2
inaltimea teoretica a filetului , t ;
inaltimea totala , t1
inaltimea utila , t2
unghiul de infasurare ,α
Fig.12.18
Desfasurand elicea directoare cilindrica , se obtine un plan inclinat (fig.12.19) .
Fig.12.19
3 Sistemul de forte la asamblarea filetata .
In baza analogiei functionale existente intre asamblarea prin filet si planul inclinat, strangerea sau desfacerea piulitei , unei imbinari filetate , aflate sub actiunea unei forte axiale F , poate fi echivalata cu ridicarea , respectiv , coborarea unui corp de greutate F pe un plan inclinat , care are unghiul de inclinare egal cu unghiul de inclinare mediu α2 , al elicei filetului (fig.12.20).
Fig.12.20
In cazul filetului patrat , conditia de echilibru a piulitei este : Ff F N Ft 0
Marimea fortei, aplicata tangential , pe cercul de diametru
mediu , al filetului este (fig.12.21) :
la strangere : Ft = F . tg. ( ρ α2
la desfacere : Ft = F . tg. ( ρ − α2
Fig.12.21
In cazul filetelor cu flancuri inclinate (fig.12.22) , forta normala pe flancuri N este inclinata fata de forta axiala F cu semiunghiul de varf al flancurilor .
4 Calculul de rezistenta al filetului
In mecanica fina , calculul de rezistenta al asamblarilor filetate nu se face
intotdeauna , deoarece dimensiunile adoptate din considerente de executie sau
utilizare sunt mai mari decat cele rezultate din calcul . Calculul de rezistenta se face numai pentru suruburile importante . Calculul de rezistenta urmareste asigurarea rezistentei filetului si a corpului surubului .
Calculul filetului se face admitandu-se urmatoarele ipoteze simplificatoare :
sarcina se repartizeaza uniform pe spirele active ;
sarcina care revine unei spire se repartizeaza uniform pe suprafata ei de contact.
Filetul este solicitat la strivire , forfecare si incovoiere .
5 Asigurarea asamblarilor filetate
Asamblarile filetate sunt supuse in general unor solicitari variabile , socuri si
vibratii , forte transversale etc. , care pot provoca autodesfacerea asamblarii .
Evitarea autodesfacerii se face prin diverse metode de asigurare care pot fi :
- cu introducerea de forte suplimentare , cand se asigura existenta frecarii
intre spire , independent de forta axiala ;
- bazate pe folosirea formei , cand se realizeaza legatura mecanica intre piese
si elementele de asamblare .
Solutiile constructive urmaresc crearea de forte suplimentare care sa mareasca
sau numai sa mentina frecarile dintre elemente .
Cele mai uzuale solutii de asigurare sunt :
sistemul piulita - contrapiulita (fig.12.24 ) ;
inele elastice de siguranta (saiba Grower) (fig.12.25) ;
contrapiulita elastica (fig.12.26) ;
Fig.12.24 Fig.12.25 Fig.12.26
In cazul metodei de asigurare piulita - contrapiulita , dupa strangerea piulitei ,
pentru creearea fortei axiale necesare , aceasta se blocheaza , dupa care se strange contrapiulita , ceea ce creeaza o forta de frecare in filet , independenta de forta axiala.
In celelalte cazuri , fortele de frecare suplimentare sunt introdu-se de elemente
elastice (saiba Grower , contrapiulita elastica etc.) .
In cazul metodei de asigurare bazata pe folosirea formei , se utilizeaza ca
elemente de asigurare :
cuiul spintecat cu piulita crenelata (fig.12.27) ;
saibe de siguranta cu umeri , care realizeaza asigurarea prin rasfrangerea lor
dupa montare (fig.12.28) .
Fig.12.27 Fig.12.28
6 Suruburi de miscare
Suruburile de miscare se folosesc in mecanica fina la mecanismele de reglaj ,
permitand deplasarea partilor mobile ale aparatelor mecanice sau optice .
In mecanica fina , suruburile de miscare necesita o precizie de prelucrare
inalta, au dimensiuni mici , pas fin , unghiuri mari de inclinare a spirelor (se folosesc filete cu mai multe inceputuri).
Calculul de rezistenta al suruburilor de miscare din mecanica fina urmareste
limitarea deformatiilor elastice , astfel incat , sa se asigure precizia de masurare
impusa . Relatiile de calcul sunt aceleasi ca la suruburile de strangere , numai ca
rezistentele admisibile la tractiune si forfecare se iau de 15 - 20 ori mai mici decat rezistenta la rupere , pentru a asigura deformatii mici .
Din categoria suruburilor de miscare fac parte si suruburile cu bile , care au un randament foarte bun , intrucat frecarea de alunecare este inlocuita cu frecarea de rostogolire .
Suruburile cu bile se folosesc in constructia de aparate acolo unde este necesara
o deplasare lina si o forta de frecare mica .
Pentru obtinerea unei miscari de rostogolire intre elementele cuplei cinematice ,
atat in surub cat si in piulita, se prevad canale elicoidale , intre care circula bile , care sunt recirculate dupa ce ies din zona de lucru a piulitei (fig.12.29) .
Fig.12.29
Utilizarea pe scara larga a transmisiilor surub - piulita cu bila este limitata de
constructia complicata care determina si un cost ridicat .
