Asamblari prin stifturi

Asamblari prin stifturi

Definitie, clasificare, materiale, domeniu de utilizare.

Stifturile sunt organe de masini, de dimensiuni mai reduse decat bolturile folosite pentru

fixarea pieselor de asamblat in vederea transmiterii unor sarcini utile de valori mici (stifturi de fixare)

siguranta in functionare a pieselor  care lucreaza in regimuri cu suprasarcini (stifturi de siguranta);

centrarea pieselor in vederea montarii si demontarii rapide si de precizie (stifturi de centrare).

Asamblarile prin stifturi se impart in

asamblari prin stifturi longitudinale, la care stifturile se monteaza paralel cu axa geometrica sau de rotatie a pieselor de asamblat (v. fig.10.8)

asamblari prin stifturi transversale, la care stifturile se monteaza perpendicular pe axa geometrica sau de rotatie a pieselor de asamblat.            

Obs. In anumite ramuri ale mecanicii stifturile transversale inlocuiesc penele transversale, iar stifturile longitudinale inlocuiesc penele longitudinale. Din aceste motive unii autori le mai denumesc si pene cilindrice.

Clasificarea stifturilor este prezentata in tabelul T.10.4 iar formele constructive sunt date in tabelul T.10.5 intre schema si tabel existind o legatura stransa (vezi proiectant).

Stifturile cilindrice masive (pline), (fig.10.7 a,b,c,d) se folosesc pentru fixare si pentru centrare. Montandu-se cu strangere, domeniul lor de utilizare e limitat in privinta fixarii pieselor deoarece prin montari si demontari repetate, strangerea se micsoreaza sau dispare complet; in plus, impun o tehnologie precisa in prelucrarea lor cat si a alezajelor in care sunt montate (tolerante severe).

Stifturile cilindrice filetate s-au raspandit foarte mult, in diverse variante constructive (cu si fara autoblocare), datorita avantajelor pe care le prezinta  (v. si cap. 9). Se folosesc pentru fixarea reciproca a pieselor pe arbori dar si pentru asamblarea pieselor in vederea transmiterii unor sarcini utile.

Stifturile cilindrice elastice (tubulare si spirale), (fig.10.7 e,f) elimina cerintele de tolerante severe cerute de stifturile masive, fiind executate din banda de otel arc, datorita elasticitatii mari (rezistenta la rupere mare, s_r = 140 MPa pot fi montate in alezaje cu tolerante mari, preluand foarte bine sarcinile cu soc. Pot fi montate si demontate fara ca strangerea sa fie afectata.

Stifturile conice cu suprafata neteda, si cu inclinare 1/50 .1/100 sunt frecvent folosite indeosebi pentru centrare, motiv pentru care se impune alezarea locasului (vezi fig.10.7). In cazul in care alezajele sunt strapunse, stifturile sunt demontate prin batere, iar cand sunt infundate se intrebuinteaza stifturile conice filetate. Spintecarea capului subtiat serveste contra desfacerii. Stifturile de acest tip se preteaza la montari si demontari repatate, fara a influenta negativ rolul functional al asamblarii.

Stifturile crestate, (fig.10.7 g,h,i,j,k ) realizeaza o fixare durabila, capabila de a prelua sarcini dinamice fara a se slabi in locasul lor si fara pretentii de precizie ridicata a atelajului. Aceste stifturi au pe suprafata lor trei sau patru crestaturi pe lungime (partial sau total). Prin introducerea fortata a stiftului zonele refulate sufera deformatii elasto plastice.

			transversale
1. Dupa montaj
			longitudinale
			de fixare
2. Dupa scop			de centrare
			de reglare
			de uz general (pline forma A,B,C) - fig.10.7.a,b,c,d
			Analiza: Specificatie tehnica - fitinguri canalizare sudate din pvc Document online: Constructii sigure la cutremure - antecalculare statica a caselor din manta din beton pentru zonele seismice					cu varf tesit
								cu varf conic
								cu cep
				cu locas pentru				cu cep conic
				surubelnita				cu con interior
								cu varf tronconic
								cu cep cilindric
			filetate
								cu varf tesit
								cu varf conic
		stifturi		cu locas				cu cep
		cilindrice		hexagonal				cu con interior
								cu cep cilindric
				tubulare despicate - fig.10.7.i
			elastice
				spirale
3.Dupa forma
constructiva				partial
			crestate
				pe lungime
			de autoblocare
			de uz general
		stifturi	cu cap spintecat
		conice	crestat pe lungime - fig.10.7.g,h
			crestat cu suprafata combinata
			filetat cu cep

T.10.4 Clasificarea stifturilor.

Materialele utilizate in constructia stifturilor sunt cele prezentate la bolturi in tabelul T.10.2 si anume cele din grupele (a) si(b).

Domeniul de utilizare. Stifturile, asa cum rezulta si din definitie, au un domeniu larg de utilizare si anume

fixarea unor roti pe arbori (fig. 10.8 a,b,c,d,e)

fixarea unor manivele pe arbori (fig. 10.8 f,g)

centrarea semicarcaselor cutiilor de viteza, a reductoarelor (fig. 10.8 h);

fixarea unor arcuri;

fixarea axiala a mansonului cuplajelor cu manson;

fixarea rotorului pe ax in constructia pompelor de apa ale motoarelor cu ardere interna.

Calculul asamblarilor prin stifturi

Calculul asamblarilor prin stifturi longitudinale

Piesele asamblate prin stifturi longitudunale sunt montate pe capetele arborilor, iar locasul pentru stift este practicat dupa ce piesele au fost montate, simetric, in ambele piese (vezi fig.10.9) obtinuta prin sectionarea asamblarii prin dreptul stiftului cu un plan perpendicular pe axa de rotatie.

Deoarece transmit momente de torsiune aceste stifturi sint solicitate la strivire si forfecare.

Solicitarea de strivire

                                                                 (10.7)

deci

(10.8)

unde s_as este tensiunea admisibila la strivire (vezi T.10.1.)

Mt momentul de transmis

d diametrul arborelui

d_s diametrul stiftului

l_s lungimea stiftului

k numarul de stifturi.

Din relatia (10.8), rezulta

                          (10.9)

Diametrul stiftului se calculeaza in functie de diametrul arborelui (d) din tabele.           

Solicitarea de forfecare

   de unde

(10.10)

t_af se ia din tabelul T 2.4.A.

b) Calculul asamblarilor prin stifturi transversale

Stifturile transversale se monteaza cu axa geometrica perpendiculara pe axa pieselor asamblarii.

In general, dimensiunile stifturilor se aleg constructiv, iar pentru stifturile de fixare se efectueaza un calcul de verificare.

Solicitarea de strivire (fig.10.10 b)

In ipoteza ca efortul de strivire este repartizat uniform, calculul se efectueaza astfel

Strivire stift manson

Momentul de torsiune transmis de butuc arborelui (M_tb) prin stift se calculeaza cu relatia

(10.11)

Rezultanta tensiunilor din butuc F_b are expresia

(10.12)

Inlocuind (10.12) in (10.11) rezulta

(10.13)

Daca M_tb se cunoaste, relatia (10.13) se transforma in relatia de verificare

(10.14)

Strivire stift arbore

Acelasi procedeu momentul de torsiune ce poate fi transmis de arbore este

(10.15

Forta Fa se calculeaza cu relatia

(10.16)

Inlocuind (10.16) in (10.15) obtinem:

(10.17)

Relatia (10.17) poate fi folosita pentru verificare sub forma:

(10.18)

In general diametrul stiftului si al mansonului se aleg constructiv (T 2.6.A).

Solicitarea de forfecare:

       deci:

(10.19)

In cazul cand stiftul transversal este nepatruns (fig. 5.6), solicitarea la care se verifica este forfecarea.