Clasificarea tipurilor de arbori

CLASIFICAREA TIPURILOR DE ARBORI

Caracterizare, domenii de folosire, clasificare

Arborii sunt organe de masini cu miscare de rotatie, destinate sa transmita un moment de torsiune in lungul axei lor si sa sustina piesele intre care se transmite acest moment.

Partile componente ale arborelui sunt (fig.1.1): corpul arborelui (a); portiunile de calare (b); portiunile de reazem (c), numite si fusurile arborelui.

Fig.1.1. Partile componente ale unui arbore

Portiunile de calare sunt reprezentate de tronsoanele pe care se monteaza piesele sustinute de arbore, care pot fi: roti dintate, roti de curea, roti de lant, semicuplaje etc. Aceste portiuni se pot executa cilindrice si mai rar conice; forma conica este preferata in cazul montarilor si demontarilor repetate sau atunci cand se impune o centrare mai precisa a rotii pe arbore.

Fusurile sunt materializate de partile arborelui cu care acesta se reazema in carcasa. In cazul lagarelor cu alunecare, se executa fusuri cilindrice, conice sau sferice; la lagarele cu rulmenti, fusul se executa sub forma cilindrica, diametrul fusului alegandu-se in functie de diametrul interior al rulmentului.

Clasificarea arborilor

drepti

Longitudinal cotiti

Forma (axa geometrica)

diametru constant

diametru variabil

cu caneluri

Sectiune plina

inelara

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

static determinati

Forte in reamez

static nedeterminati

Arbori                                                                 greu incarcati

Functionare Putere usor incarcati

scopuri speciale

Mod de solicitare in principal in rasucire

rasucire si incoiere

Rigizi

Rigiditat

Elastici

Orizontali

Pozitie Verticali

Inclinati

Arborii drepti (fig.1.2, a, , d) sunt cel mai frecvent folositi in transmisiile mecanice. Sunt utilizati ca arbori de transmisie, pentru fixarea organelor de transmisie (roti dintate, roti de curea, roti de lant, semicuplaje etc.) sau ca arbori principali ai masinilor unelte, unde servesc la fixarea organelor de lucru (sculelor). Sectiunea arborelui, pe lungime, care poate fi constanta sau variabila in trepte, este determinata de repartitia sarcinilor (momente de torsiune, momente de incovoiere, forte axiale) de-a lungul axei sale si de tehnologia de executie si montaj. Pentru arborii care sunt solicitati numai la torsiune si momentul de torsiune este distribuit pe toata lungimea acestora, se utilizeaza sectiunea constanta (fig.1.2, a). Pentru arborii solicitati la torsiune si incovoiere, la care, de regula, momentul de torsiune nu actioneaza pe toata lungimea, iar momentul incovoietor este variabil pe lungimea acestora, fiind mai mic spre capete, se utilizeaza sectiunea variabila in trepte (fig.1.2, b). Acestia se apropie de grinda de egala rezistenta, permit fixarea axiala a organelor sustinute si asigura un montaj usor; se recomanda ca piesele montate pe arborii in trepte sa treaca liber pana la suprafetele lor de montaj, pentru a se evita deteriorarea diferitelor suprafete si slabirea strangerii ajustajelor.

Suprafetele exterioare ale arborilor pot fi netede (fig.1.2, a si b) sau canelate (fig.1.2, c). Arborii netezi se folosesc, cu precadere, in constructia reductoarelor, iar arborii canelati in constructia cutiilor de viteze.

Fig.1.2. Tipuri de arbori

Arborii drepti se executa, de regula, cu sectiunea plina. Atunci cand se impun conditii severe de greutate sau atunci cand este necesara introducerea prin arbore unui alt arbore (arborii coaxiali ai cutiilor de viteze planetare sau arborii cutiilor de viteze cu axe fixe ale unor tractoare, prin interiorul carora trece arborele prizei de putere), acestia se executa tubulari (fig.1.2, d).

Domeniile de folosire a arborilor drepti se refera la: reductoarele de turatie de uz general, ansamblele transmisiei automobilelor si tractoarelor (cutii de viteze, cutii de distributie, reductoare de turatie, prize de putere etc.), utilajele tehnologice, arborii principali ai masinilor unelte etc.

Arborii cotiti (fig.1.2, e) se folosesc in constructia mecanismelor de tip biela-manivela, pentru transformarea miscarii de translatie in miscare de rotatie (la motoarele cu ardere interna) sau invers (la compresoare, prese, masini de forjat). Acestia au doua sau mai multe fusuri paliere, dispuse pe lungimea arborelui, pentru a asigura o rigiditate mare constructiei si unul sau mai multe fusuri manetoane, de legatura cu biela (bielele mecanismului). Arborii cotiti sunt prevazuti cu contragreutati, pentru echilibrarea statica si dinamica, constructia si calculul lor fiind specifice domeniului de utilizare.

Arborii flexibili (fig.1.2, f, g si h) formeaza o grupa speciala de arbori, la care axa geometrica are o forma variabila in timp. Acestia se folosesc pentru transmiterea momentelor de torsiune intre subansamble care isi schimba pozitia relativa in timpul functionarii. Sunt confectionati din cateva straturi de sarma, infasurate strans si in sensuri diferite, sensul de infasurare al ultimului strat fiind invers sensului de rotatie al arborelui, pentru a realiza, in timpul transmiterii miscarii, strangerea straturilor interioare de catre stratul exterior (fig.1.2, f). Pentru protectia arborelui impotriva deteriorarii si a murdariei si pentru mentinerea unsorii consistente intre spire, arborele elastic se introduce intr-o manta metalica (fig.1.2, g) sau executata din tesatura cauciucata (fig.1.2, h).Arborele flexibil se racordeaza la elementele intre care se transmite miscarea cu ajutorul armaturilor de capat.

Arborii transmit momente de torsiune, solicitarea lor caracteristica
fiind torsiunea, desi uneori solicitarea la incovoiere poate fi predominanta.

In figura 1.3 sunt prezentate cateva exemple caracteristice de arbori:

a-arbore cu axa geometrica dreapta si sectiune constanta;

b- arbore cu sectiunea variabila (in trepte);

c-arborele principal al unui strung;

d-arbore cotit cu un singur cot;

e - arbore flexibil.

Forma si dimensiunile arborilor sint in functie, indeosebi, de rolul functional, repartizarea sarcinilor pe lungime, tehnologia de fabricatie si conditiile de montaj impuse.

Fig.1.3. Variante constructive de arbori

a-arbore cu axa geometrica dreapta si sectiune constanta; b-arbore cu sectiunea variabila (in trepte); c-arborele principal al unui strung; d-arbore cotit cu un singur cot; e- arbore flexibil.