OsiileOsiileArboriiArborii

Materialele din care sunt confectionateMaterialele din care sunt confectionateClasificarea osiilor si a arborilorClasificarea osiilor si a arborilor

Etapele proiectarii arborilor si a osiilorEtapele proiectarii arborilor si a osiilor

OsiileOsiile sunt organe de maşini care susţin alte sunt organe de maşini care susţin alte organe ale mişcării de rotaţie (scripeţi, roţi dinţate, organe ale mişcării de rotaţie (scripeţi, roţi dinţate, roţi de rulare, etc.) fără să transmită momente de roţi de rulare, etc.) fără să transmită momente de răsucire. Solicitările sunt numai de încovoiere răsucire. Solicitările sunt numai de încovoiere deoarece momentul rezistent de frecare din lagăre deoarece momentul rezistent de frecare din lagăre este foarte mic şi poate fi neglijat. Exemple: este foarte mic şi poate fi neglijat. Exemple: Scripete cu 1 – osie fixă şi roată de cablu. Scripete cu 1 – osie fixă şi roată de cablu.

Osie rotitoare (la vagoane).--->Osie rotitoare (la vagoane).--->

Clasificarea OsiilorClasificarea Osiilor

a) a) Osii fixe-sunt reazeme Osii fixe-sunt reazeme pentrupentru elementele care se elementele care se rotesc pe elerotesc pe ele..

b) b) Osii mobile-se rotesc în Osii mobile-se rotesc în reazeme împreună cu reazeme împreună cu elementele fixate pe eleelementele fixate pe ele

Arborii: sunt organe de masini care se Arborii: sunt organe de masini care se rotesc in jurul axei lor geometrice si care rotesc in jurul axei lor geometrice si care transmit momente de rasucire prin transmit momente de rasucire prin intermediul altor organe pe care le sustin intermediul altor organe pe care le sustin sau cu care sunt asamblate (role, roti sau cu care sunt asamblate (role, roti dintate, biele, cuplaje)dintate, biele, cuplaje)Arborii drepti se utilizeaza in constructia Arborii drepti se utilizeaza in constructia turbinelor cu abur si turbinelor hidraulice,a turbinelor cu abur si turbinelor hidraulice,a cutiilor de viteza, a reductoarelor si a cutiilor de viteza, a reductoarelor si a transmisiilor masinilor � unelte.transmisiilor masinilor � unelte.

Arbore cotit-Arbore cotit-

Arbori cu secţiuneArbori cu secţiune constant constantăă

Arbori în trepteArbori în trepte

Arbori cotiţiArbori cotiţi

Arbori flexibiliArbori flexibili

Arborii drepţi sustin organe de maşini aflate în mişcare de

rotaţie (roţi dinţate , roţi de curea , rotoare de motoare , cuple) ;

transmit momente de torsiune organelor de maşini (sunt solicitaţi în timpul funcţionarii la incovoiere şi torsiune ).

Arborii cotiţi -susţin organele de maşini în mişcare de rotaţie

(cuple , roţi dinţate , rotoare de generatoare electrice) ; sunt solicitaţi în timpul funcţionarii la încovoiere , torsiune , mai rar la întindere şi compresiune .

Caracteristici constructive:Caracteristici constructive:

Arborii cutiei de viteze sunt montati in planul de Arborii cutiei de viteze sunt montati in planul de separatie al carcaselor, pe rulmenti radial-separatie al carcaselor, pe rulmenti radial-oscilanti ce nu necesita un reglaj ulterior.oscilanti ce nu necesita un reglaj ulterior.Rotile dintate sunt cilindrice, Rotile dintate sunt cilindrice,

cu dantura inclinata, cu dantura inclinata, durificate pe flancuri durificate pe flancuri si rectificate.si rectificate.

Rotile libere suntRotile libere sunt montate pe bucsemontate pe bucse de bronz. de bronz.

Materialele din care se confecţionează arborii şi Materialele din care se confecţionează arborii şi osiile se aleg în funcţie de scopul urmărit şi osiile se aleg în funcţie de scopul urmărit şi condiţiile impuse în funcţionare, de tehnologia de condiţiile impuse în funcţionare, de tehnologia de execuţie adoptată, etc. În general se utilizează execuţie adoptată, etc. În general se utilizează oţeluri oţeluri carboncarbon obişnuite OL42, OL50, OL60. pentru obişnuite OL42, OL50, OL60. pentru a satisface aceeaşi rezistenţă dar la gabarite şi la a satisface aceeaşi rezistenţă dar la gabarite şi la greutăţi mai mici se vor folosi oţeluri carbon de greutăţi mai mici se vor folosi oţeluri carbon de calitate (la care se vor aplica tratamente termice calitate (la care se vor aplica tratamente termice adecvate pentru a creşte rezistenţa în zonele de adecvate pentru a creşte rezistenţa în zonele de sprijin) OLC25, OLC35, OLC45.sprijin) OLC25, OLC35, OLC45. Pentru solicitări Pentru solicitări importante şi gabarite reduse se recomandă importante şi gabarite reduse se recomandă oţelurile aliate de îmbunătăţire: 41MoCr11, oţelurile aliate de îmbunătăţire: 41MoCr11, 41CrNi12, 18MoCrNi13, 21MoMnCr12, 13CrNi30.41CrNi12, 18MoCrNi13, 21MoMnCr12, 13CrNi30.

Materialele pentru arbori si osii trebuie sa Materialele pentru arbori si osii trebuie sa îndeplineasca urmatoarele conditii:îndeplineasca urmatoarele conditii:

- rezistenta mecanica ridicata;- rezistenta mecanica ridicata; - modul de elasticitate ridicat, pentru ca - modul de elasticitate ridicat, pentru ca

deformatiile flexionale si torsionale sa fiedeformatiile flexionale si torsionale sa fie cât mai mici si vibratiile sa aiba amplitudine cât mai mici si vibratiile sa aiba amplitudine

redusa;redusa; - prelucrabilitate buna si cost redus.- prelucrabilitate buna si cost redus. Pentru solicitari usoare sunt utilizate oteluri Pentru solicitari usoare sunt utilizate oteluri

carbon obisnuite de rezistenta ridicata (OLcarbon obisnuite de rezistenta ridicata (OL 50, OL 60), pentru ca asigura o mare rigiditate 50, OL 60), pentru ca asigura o mare rigiditate

arborilor si osilor si prezinta avantajul costuluiarborilor si osilor si prezinta avantajul costului minim.minim.

După condiţiile de funcţionare: După condiţiile de funcţionare: în funcţie de modul de încărcare: în funcţie de modul de încărcare:

static determinaţi (între reazeme), static nedeterminaţi (în afara reazemelor),static determinaţi (între reazeme), static nedeterminaţi (în afara reazemelor), în funcţie de comportarea la vibraţii a arborilor (turaţia de regim/turaţia critică): în funcţie de comportarea la vibraţii a arborilor (turaţia de regim/turaţia critică):

rigizi (n<ncr) elastici ((n>ncr)rigizi (n<ncr) elastici ((n>ncr) în funcţie de tipul de solicitare: în funcţie de tipul de solicitare:

la osii: încovoiere, la arbori: răsucire, răsucire şi încovoiere,la osii: încovoiere, la arbori: răsucire, răsucire şi încovoiere, în funcţie de poziţia în care lucrează: în funcţie de poziţia în care lucrează:

orizontală, verticală, înclinată,orizontală, verticală, înclinată, După formă: După formă:

cu axa geometrică: cu axa geometrică: dreaptă (arbori drepţi) cotită (arbori cotiţi)dreaptă (arbori drepţi) cotită (arbori cotiţi)

cu secţiune constantă/variabilă: cu secţiune constantă/variabilă: plină ,inelarăplină ,inelară După tehnologia de execuţie: După tehnologia de execuţie:

laminare, laminare, forjare-matriţare, forjare-matriţare, turnare, turnare,

După poziţia axei de sprijin: După poziţia axei de sprijin: fixă (arbori de sprijin) fixă (arbori de sprijin) variabilă (arbori flexibili) variabilă (arbori flexibili)

Predimensionarea se face prin calculul de Predimensionarea se face prin calculul de rezistenţărezistenţă la la rupererupere sau la deformaţii, sau la deformaţii,

adoptarea soluţiei constructive – se porneşte de adoptarea soluţiei constructive – se porneşte de la rezultatele predimensionării şi se ia în la rezultatele predimensionării şi se ia în considerare forma constructivă, condiţiile de considerare forma constructivă, condiţiile de execuţie şi de montaj, execuţie şi de montaj,

efectuarea verificărilor de rezistenţă la oboseală, efectuarea verificărilor de rezistenţă la oboseală, deformaţii, vibraţii, etc.. deformaţii, vibraţii, etc..

pentru efectuarea calculelor, modelul real al pentru efectuarea calculelor, modelul real al subansamblului arbore (osie) – elemente de subansamblului arbore (osie) – elemente de susţinere, se înlocuieşte cu modelul convenţional susţinere, se înlocuieşte cu modelul convenţional al unei grinzi plane sprijinită pe reazeme (lagăre) al unei grinzi plane sprijinită pe reazeme (lagăre) şi încărcată cu forţe exterioare.şi încărcată cu forţe exterioare.

Males Claudiu Sergiu Males Claudiu Sergiu