Cap.. ORGANE DE MASINI ILETATE ILETUL Canal realizat prin eplasarea unui PROIL GENERATOR e-a lungul unei ELICE DIRECTOARE inasurata pe un CILINDRU interior sau exterior ori (mult mai rar) pe un CON sau TRUNCHI DE CON (interior /exterior) Capac transparent iletat Analogie cu PLANUL INCLINAT p elice irectoare proil generator α α α α Surub Surub cu ochi Stit iletat π ( 3 ) π π ( 3 ) cilinru irector. Componente eicate șuruburi, prezoane, știturi iletate, piulițe. Componente speciale iletate capace, roti, arbori, carcase, etc eb. -- T.Cicone /5 APLICATIILE ILETULUI Intinzator Micrometru Menghina pentru tevi Cric cu piulita rotitoare eb. -- T.Cicone /5
The image cannot be isplaye. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupte. Restart your computer, an then open the ile again. I the re x still appears, you may have to elete the image an then insert it again. UNCTIILE ILETULUI (i) Ampliicarea ortei (Exercitarea/transmiterea ortelor) ixare/asamblare Etansare Tensionare Riicare Reglarea pozitiei relative Masurarea lungimilor Transormarea miscarii e translatie in rotatie (sau invers) Mecanism cu autoblocare/autoranare ilet e ixare INO WWW.BOLTSCIENCE.COM ilet e miscare eb. -- T.Cicone 3/5 UNCTIILE ILETULUI (ii) ilet e ixare Surub ilet e miscare Piesele stranse Saiba Grower Piulita Transorma miscarea e rotatie a surubului sau a piulitei, in miscare e translatie e-a lungul axei e simetrie comune. Surub rotitor Piulita translatie Piulita rotitoare Surub e translatie Piulita rotitoare Piulita translatie?? eb. -- T.Cicone 4/5
PROILE DE ILET triunghi Inch Gaz - inch Sharp V(inch) Metric - ISO Patrat Trapezoial ierastrau Rotun patrat trapez arc e cerc Suruburi e miscare Incarcare uni-irectionala eb. -- T.Cicone 5/5 Concentrator e eorturi reus Diametru exterior NOMINAL, iletul metric imensiuni principale Pas, p ilet interior Diametru meiu, D Diametru interior, ( 3 ) D Axa e simetrie D H D H/8 H H/4 6 surub axa e simetrie comuna ilet exterior H/6 p piulita H H -H/6.487p eb. -- T.Cicone 6/5 H/6 H H/ H.866p H 5H/8.54p Tip Pas, p M 4.5 LH p SPECIICATIE Alte etalii Sens Clasa e tolerante Numarul e inceputuri 3
Clasiicarea iletelor Numarul e inceputuri, sau 3 (rar) inceputuri capat e spira l p Sensul iletului ilet reapta ilet stanga l capat e spira p Pasul Normal in Grosolan α (a) inceput ilet reapta capat e spira α (b) inceputuri ilet stanga Pas aparent - p Pas (avans), l eb. -- T.Cicone 7/5 Elementele constructive ale suruburilor Cap Diametrul corpului surubului - usual acelasi cu iamterul nominal Racorare parte neiletata < > Inclinare elice, α Iesirea (egajarea) iletului Corp Pas, p ilet Crest Surub elastic Surub cu umar Surub e pasuire Diametru interior, ( 3) Diametru exterior, Root Zona iletata: tip,, p, etalii Var Corp: tip, lungime, ( ) Cap & var orma eb. -- T.Cicone 8/5 4
Tipuri e asamblari iletate joc lungime e insurubare saiba lungime surub grosime piese stranse joc (a) Surub (b) Surub + piulita lungime e insurubare (c) prezon () bara iletata + piulite eb. -- T.Cicone 9/5 Elementele constructive ale suruburilor Pentru tabla Semirotun crestat Tronconic semi-inecat crestat Tronconic semi-inecat crestat Hex interior Pentru lemn (Holtz-surub) Bombat si gat Hexagonal Hexagonal cu guler Patrat Conic Plat Oval Cilinric Cupa eb. -- T.Cicone /5 5
orme constructive e piulite eb. -- T.Cicone /5 orme constructive e saibe Plata Saiba e siguranta cu inti exteriori Saiba Grower Saiba e siguranta cu inti rontali Saiba e siguranta cu inti interiori Saiba conica (Belleville) eb. -- T.Cicone /5 6
Materiale A. Suruburi e miscare ilet trapezoial, erestrau sau patrat Cuplu - e materiale DUR/ MOALE pentru a reuce uzura si a evita griparea OTEL/ onta, bronz, aliaje neeroase B. Suruburi e ixare ilet metric - M Aplicatii normale - otel carbon cu continut reus sau meiu Surub Aplicatii importante - otel aliat cu Mo, Ti, Ni-Cr Aplicatii speciale - bronz, mat plastice e inalta rezistenta Piulita Otel osoros, otel aliat, mat. plastice SPECIICATII MATERIAL M4 5-6.8 SURUB σ r min 6 MPa σ c min 6 8 MPa M4-6 PIULITA eb. -- T.Cicone 3/5 Tehnologie (i) ilet interior TAROD ilet exterior Gaurire Alezare Tesire iletare iametrul interior (minim) iametrul nominal tesire c 45 6 L aancimea e gaurire l Taro conic eb. -- T.Cicone 4/5 7
Tehnologie (ii) rezare reza Piesa Cutit Aschii Cutit Strunjire Piesa Roluire eormare plastica la rece Rola Deormare plastica sau Aschiere pentru o mai buna aranjare a ibrei materialului? Piesa Rola eb. -- T.Cicone 5/5 ortele si momentele in cupla iletata (i) α α α p elice irectoare proil generator α r r r r T + + N + μn recare moel Coulomb tan( ϕ ) μ T π (3) ) π π (3) T cilinru irector p tanα π α b) spira esasurata T cosα μn sinα T sinα + N cosα α Deplasarea sarcinii recarea intre spire a) etaliu al unei spire patrate si o parte a piulitei N c) strangere (insurubare) eb. -- T.Cicone 6/5 N T α ( ) T tan α +ϕ 8
ortele si momentele in cupla iletata (ii) Desacere (esurubare) Conitia e autoranare tan α < Generalizare T tan ( α ± ±ϕ ) T ( α ϕ) ϕ α T α N Corectia pentru iletul metric (lanc inclinat cu unghiul β ) β β/ N N * * N μ N μ cos ( ) ( β ) * μ μ * * tan ϕ μ cos β tan * ( α ± ϕ ) eb. -- T.Cicone 7/5 T Momentul e insurubare Conitia e autoranare * α < ϕ M t T tan * ( α ± ϕ ) ortele si momentele in cupla iletata (iii) ) Momentul e recare piulita/supraata e asezare a) Supraata inelara (presiune e contact constanta) (i) (ii) M t M S S μc rp π r r μc 3 S D t μ R c m S + R m 4 3 D a) Supraata circulara (presiune e contact constanta) D D 3 D o pconst. S M r p( πr r) t μ c μc 3 r r eb. -- T.Cicone 8/5 9
Concluzii Momentul total (la cheie) M * ( α ± ϕ ) + R K M t + M t tan μc tot m M K L S K (.5. )) L w ( 5) tot w a w (a) ( 6 )S a iletul este un puternic ampliicator e orta (b) orta rezultata in surub nu poate i cunsocuta cu exactitate L w S a eb. -- T.Cicone 9/5 Corelatia Moment la cheie orta in surub M tot tan * ( α ± ϕ ) + μcrm μ μc M.5 M t 3Nm 9 N! 46 N! eb. -- T.Cicone /5
Eicienta momentului total la cheie eb. -- T.Cicone /5 Ranamentul cuplei iletate η L L u i Lucru mecanic util L u p Lucru mecanic consumat L π i M tot recarea pe guler neglijata L π i M t p tanα η π T tan * ( α + ϕ ) ( ) 4 4 α max ( α ) 6 α uzual eb. -- T.Cicone /5
Solutii e crestere a ranamentul cuplei iletate (i) p tanα η π T tan * ( α + ϕ ) (i) Mai multe inceputuri (ii) Surub hirostatic l tanα π Pentru acelasi pas, p, α creste eb. -- T.Cicone 3/5 Coeicient e recare extrem e reus Solutii e crestere a ranamentul cuplei iletate (ii) (iii) Suruburi cu bile η.85...9 Surub cu bile cu oua circuite eb. -- T.Cicone 4/5
Solutii e crestere a ranamentul cuplei iletate (iii) (iv) Suruburi cu role (Planetary roller-screw) eb. -- T.Cicone 5/5 Suruburi cu role Wiipeia eb. -- T.Cicone 6/5 3
Suruburi prestranse supuse la sarcini exterioare Δl s δ Δl δ p a) b) c). Prestrangere cu. orta exterioara, eb. -- T.Cicone 7/5 Suruburi prestranse supuse la sarcini exterioare Robert Norton eb. -- T.Cicone 4
Rigiitatea surubului RIGIDITATEA l EA RIGIDITATEA SURUBULUI RIGIDITATEA ECHIVALENTA s/ RIGIDITATEA PIESELOR STRANSE (LANSEI) + i i i l i E A i i + + garn garn l l O -ring garnitura "moale" " s 4l 4l + E π π eb. -- T.Cicone 9/5 Rigiitatea asamblarii Moelare cu elemente inite Simulare cu E 4 N D i 7 mm D o mm p m 75 MPa p max 347 MPa Moel simpliicat 6 eb. -- T.Cicone 3/5 5
Diagrama elastica a asamblarii - Prestrangerea tan( ψ ) Δl Δl s s tan( ψ s ) s Comprimarea pieselor stranse Intinerea surubului Δl ψ ψ s ψ Intinere Δl Comprimare Δl Δl s eb. -- T.Cicone 3/5 Diagrama elastica a asamblarii orta exterioara orta suplimentara in surub z orta totala in surub t δ p a) Δ l s Δ l b) δ δ c) Reucerea ortei e strangere ψ s ψ orta e strangere reziuala Δl Δl s z δ + s z Δl + t z eb. -- T.Cicone 3/5 6
Diagrama elastica a asamblarii Analiza ortelor Obiective orta suplimentara in surub orta totala in surub Reucerea ortei e strangere orta e strangere reziuala s z + orta in surub cat mai mica t CONTRADICTIE orta reziuala e strangere cat mai mare s t + z s + + s + + s s s + s s + + + s s eb. -- T.Cicone 33/5 Diagrama elastica a asamblarii Analiza ortelor δ * δ * t t Δl Δl s eb. -- T.Cicone 34/5 7
Suruburi prestranse Sarcini variabile Reucere a iametrului corpului surubului pentru reucerea rigiitatiii surubului z Surub elastic e la capul bielei t Surub elastic ψ s ψ Δl Piese stranse rigie eb. -- T.Cicone 35/5 Asamblari prestranse Controlul prestrangerii masurarea momentului total la cheie; (cheie inamometrica) masurarea intinerii (alungirii) surubului controlul rotatiei piulitei utilizarea suruburilor limitatoare e moment (Torque-Limite asteners ) utilizarea saibelor inicatoare e sarcina (Loa-Inicating Washers) Saiba inicatoare e sarcina Surub limitator e moment inel exterior inel interior saibe plate eb. -- T.Cicone 36/5 8
Mouri e istrugere Distrugerea corpului (in zona neiletate sau in zona iletata) Concentratori e eorturi Concentrat ori e eort 5% % 65% σ real www.boltscience.com σ meiu orecarea spirelor Distrugerea iletului eb. -- T.Cicone 37/5 Uzarea lancurilor Deormarea plastica a spirelor Ruperea spirelor Mouri e istrugere - Deomarea plastica surub e menghina eb. -- T.Cicone 38/5 9
Calculul iletului Solicitarea e contact NUMAI PENTRU SURUBURI DE MISCARE Ipoteza orta in surub uniorm istribuita pe iecare spira P / z P/z /z. Solicitarea e contact surub Supraata e contact plana & inelara ( 3 ) piulita h/ D (D ) H a h π 3K8MPa ix σ a 5K3MPa mobil D 4 / z / z σ < σ π ( D ) π H 4 eb. -- T.Cicone 39/5 a Calculul iletului - Incovoiere si orecare NUMAI PENTRU SURUBURI DE MISCARE. Incovoiere Ipoteza: bara incastrata Surub Piulita (3) z σ i < σ ai π(3) g 6 D4 D z σ i < σ ai π D4g 6 3. orecare (Stripping) / z τ < τ a Surub π g (3) ( 3 ) D (D ) D4 surub H P/z piulita / z τ < τ a π D g a g h/ Piulita h π /z Eortul combinat σ σ + 4τ < σ e i at eb. -- T.Cicone 4/5
Repartitia sarcinii pe spirele in contact Repartitia uniorma a sarcinii pe spire CRITICABILA surub piulita Piulita elastica P Linii e lux al ortei piese stranse 3% 48% % Numarul maxim e spire in contact zmax eb. -- T.Cicone 4/5 Calculul spirei iletului NUMAI PENTRU SURUBURI DE IXARE La suruburile e ixare se calculeaza oar eorturile in corp, toate celelalte elemente iin stanarizate Dimensiunile iletului, ale capului rezulta in conitia e egala rezistenta cu corpul surubului. m Suruburi Numarul maxim e spire in contact zmax p (.K. ) Lungimea e insurubare max ( ) Piulita si capul surubului Din conitia e egala rezistenta m. 8 D. 7 m D eb. -- T.Cicone 4/5
Calculul corpului surubului - - incarcare statica A. Incarcare axiale 5% % 65% Sectiunea critica zona iletata cu iametrul interior. Tractiune/Compresiune σ real. Torsiune σ t, c π (3) 4 M t τ π 6 3 (3) ( σ ) at, c σ meiu M t Eort combinat σ σ + 4τ < e σ at eb. -- T.Cicone 43/5 Calculul corpului surubului - - incarcare variabila z Tractiune ciclu pulsator t ψ s 6 τ m τ π v M t 3 (3) min + m Δl ψ m Momentul e torsiune este CONSTANT! c τ c τ τ m m (3) z + max z z v 4 4 σ m σ v v π π c σ Kβσ σ v σ + εγ σ m σ c (3) c e c c σ v σ c + c v eb. -- T.Cicone 44/5
Dimensionarea suruburilor A. Incarcare statica Momentul total M tot necunsocut - estimat prin γ (3) > 4γγ πσ γ.. 5 at, c Valoare uzuala γ.3 B. Incarcare variabila (inamica) π 4 (.6.8) σ Y eb. -- T.Cicone 45/5 Suruburi solicitate prin orte transversale A) Montaj cu joc B) Montaj ajustat (surub e pasuire) T T l σ T l T T μ. Solicitare e contact. Solicitare e orecare T σ l min 4T τ π eb. -- T.Cicone 46/5 3
Solutii e asigurare impotriva autoesacerii (i) Componente utilizate: piulite, saibe sau alte elemente Principii e realizare (A) Prin orta (recare) La aceste solutii se exercita orte suplimentare in asamblare piulitacontrapiulita, saibe elastice (Grower, etc), piulita cu insertie, etc. (B) Prin orma. La aceste solutii NU se exercita orte suplimentare. In schimb se olosesc ierite aranjamente ale ormei pieselor pentru a impieica rotirea - iulita crenelata + splint, etc. Piulita crenelata Saiba Grower Castle nut eb. -- T.Cicone 47/5 Solutii e asigurare impotriva autoesacerii (ii) Piulita eliptica sau poligonala Piulita sectionata Aeziv Spire eormate (a) (b) (c) () Piulita cu pastila e Nylon (e) Piulita cu stit () Piulita & contra piulita Piulita elastica Piulita elastica Piulita & saiba crenelata (g) (h) (i) (j) () eb. -- T.Cicone 48/5 4
Solutii olosite in reparatii eb. -- T.Cicone 49/5 CONCLUZII Caracteristici unctionale / Aplicatii Mare ampliicator e orta pentru ixare, etansare, strangere, riicare e greutati, etc. Reglarea pozitiei relative ( surub e avans ) in ispozitive e pozitionare Transormarea miscarii (rotatie translatie) Masurarea lungimilor Aspecte pozitive orte e ixare mari prouse cu eort e strangere moerat Dimensiuni e gabarit reuse O extrem e mare varietate constructiva, cu solutii pentru orice aplicatii Tehnologie simpla Concentrator e eorturi oarte mare in zona iletata (K σ...4) Aspecte Diicultati in controlul ortei e strangere in surub negative Necesitatea utilizarii unor elemente suplimentare e asigurare impotriva esacerii Ranament reus Nu asigura centrarea pieselor stranse Nu asigura etansare eb. -- T.Cicone 5/5 5