Studiul experimental al asamblărilor prin strângere proprie

7.1 Scopul lucrarii

Lucrarea urmareste trasarea diagramei de variatie a fortei de presare si a fortei de depresare, precum si determinarea experimentala a coeficientilor de frecare la presare, depresare si rotire, pentru asamblarile tip arbore-bucsa.

7.2 Consideratii teoretice

Serajele sunt asamblari realizate prin apasarea reciproca a pieselor pe suprafete cilindrice folosind numai diferenta de dimensiuni corespunzatoare ajustajelor presate, fara nici un alt organ suplimentar. Mentinerea asamblarii se face numai prin fortele de frecare ce iau nastere pe suprafetele de contact ale pieselor asamblate. O asamblare de tip arbore-bucsa este prezentata in figura 7.1.

Fig. 7.1

Aceaste asamblari sunt frecvent intalnite in constructia de masini la montarea rulmentilor pe arbori si in carcase, a bandajelor rotilor de vagon, a coroanelor rotilor dintate, a elementelor arborilor cotiti, etc. Ca avantaje ale folosirii serajelor se pot mentiona capacitatea portanta foarte mare, economisirea de materiale deficitare, asamblarea nu necesita elemente suplimentare. Ca dezavantaje, se constata practic ca nu se pot face montari si demontari repetate, iar la un lot aparent identic de seraje rezulta strangeri diferite, datorita caracterului probabilistic al formarii ajustajelor, ceea ce implica o precizie de executie relativ ridicata a suprafetelor cilindrice de contact.

La aceste asamblari apar solicitari compuse : solicitarea de strivire pe suprafetele de contact a arborelui si bucsei, precum si eforturi radiale si tangentiale in cele doua piese.

Marimea care caracterizeaza in mod deosebit asamblarea este strangerea teoretica S :

(7.1)

unde: este diametrul efectiv al arborelui inainte de presare;

- diamentrul efectiv al alezajului inainte de presare.

Strangerea S determina marimea presiunii p intre suprafetele in contact, care influenteaza direct asupra capacitatii asamblarii de a transmite forte si momente, precum si asupra conditiilor tehnologice de realizare a serajului.

Practic se observa ca strangerea este influentata de o serie de factori : inaltimea asperitatilor suprafetelor in contact, diferenta dintre temperatura de montaj si cea de lucru, deformatiile cauzate de fortele exterioare. Deoarece in cadrul lucrarii, experimentarile se fac la temperatura ambianta, fara a avea influenta fortele exterioare, doar primul factor se ia in considerare la calculul strangerii efective

(7.2)

unde, si sunt inaltimile medii a rugozitatii suprafetelor in contact, tabelulul 7.1.

Tabelul 7.1

Felul prelucrarii

Felul prelucrarii

Lustruire

Lepuire fina

Lepuire

Honuire

Rectificare foarte fina

Rectificare fina

Rectificare

Brosare

Alezare fina

0,1 – 0,4

0,16 – 1,0

0,6 – 4,0

0,1 – 1,0

0,1 – 1,0

1,0 – 4,0

4,0 – 10,0

2,5 - 10,0

1,0 - 4,0

Alezare

Strunjire fina cu diamant

Strunjire fina cu metal dur

Netezire prin strunjire

Strunjire grosolana

Frezare fina

Netezire prin frezare

Netezire prin rabotare

Rabotare grosolana 4,0-10,0

1,0-2,5

2,5-10,0

10,0-40,0

40,0-100,0

4,0-10,0

10,0-40,0

10,0-40,0

40,0-100,0

Intre inaltimea medie a rugozitatii si abaterea medie aritmetica a rugozitatii , care se indica pe desenele de executie, se poate scrie relatia:

(7.3)

unde : daca

daca .

Presiunea de contact p se calculeaza cu formula:

, (7.4)

unde: este strangerea efectiva in ;

d - diametrul asamblarii in mm;

, - modulul de elasticitate longitudinala a materialelor arborelui, respectiv bucsei, in din tabelul 7.2;

, - coeficienti adimensionali, care au valorile :

, (7.5)

Organe de masini - Laborator nr. 7 - STUDIUL EXPERIMENTAL AL ASAMBLARILOR PRIN STRANGERE PROPRIE - Seraje