Știința și utilizarea materialelor - arbore cotit serie mare de fabricație

I.Analiza functionala constructiva si tehnologica a elementului

de constuctie.Stabilirea principiala a itinerariului de constructie.

1.Definitie,domenii de utilizare forma constructiva si rolul

functional al arborilor

Sunt organe de masini care se rotesc in jurul axei lor geometrice si care transmit momente de rasucire prin intermediul altor organe pe care le sustin sau cu care sunt asamblate (role, roti dintate, biele, cuplaje).Arborele motor primeste miscarea de la piston prin biela, o transforma in miscare de rotatie, pe care o transmite in exterior pentru antrenarea diferitelor subansambluri ale motorului si la transmisia automobilului pentru deplasare. De asemenea ,pune in miscare diferite mecanisme si agregate ale motorului(mecanismul de distributie,pompa de apa,ventilatorul etc.).

Tipuri de variante constructive

In functie de variantele constructive,exista trei tipuri de arbori: drepti, flexibili si cotiti.

Arborii drepti sunt organe de masini care au rolul de a sustine alte organe de masini aflate in miscare de rotatie (roti dintate, roti de curea, roti de lant si cuple, inclusive roatele de motoare electrice). Acestea transmit momente de torsiune organelor de masini care sunt legeti, ei fiind solicitati la incovoiere, torsiune si foarte rar la intindere si compresiune.Arborii drepti se utilizeaza in constructia turbinelor cu abur si turbinelor hidraulice,a cutiilor de viteza, a reductoarelor si a transmisiilor masinilor – unelte.Partile componente ale unui arbore drept sunt: zona de calare, fusuri, corpul arborelui, lagare.

Părţile componente ale arborelui drept sunt:

1 – zona de calare,2 – fusuri, 3 – corpul, 4 – lagăre.

Figura 1

Arborii flexibili se intalnesc acolo unde axa geometrica a lor trebuie sa urmareasca un traseu usor sinuos si variabil in timp, asa cum este cazul cablurilor de kilometraj de la autovehicule, a arborilor frezelor stomatologice,etc.

Figura 2

Arborii cotiti sunt organe de masini care se construiesc pentru a contribui la transformarea miscarii de rotatie in miscare de translatie. Acestia sunt utilizati in special la motoarele cu abur si cu ardere interna la pompe, compresoare care prin intermediul mecanismului biele – manivela transforma miscarea rectilinie alternativa a pistoanelor in miscare de rotatie al arborelui cotit.

Părţile componente ale unui arbore cotit sunt:

1 – fusul de legătură cu biela, 2 – fusurile de sprijin, 3 – manivela, 4 – corpul arborelui.

Figura 3

Arborii cotiti transmit lagarelor de sprijin fortele transversale si axiale pe care le primesc de la organele de masini pe care le sustin.Arborii cotiti transmitand momente de torsiune,sunt solicitati in timpul exploatarii la incovoiere si torsiune , iar in unele cazuri si la intindere sau compresiune.

2.Clasificarea arborilor:

A. dupa conditia de functionare :

1. in functie de functionare :

- static determinati (intre reazeme);

- static nedeterminati (in afara reazemelor).

2. in functie de comorarea la vibratie a arborilor (turatia de regim/turatia critica):

- rigizi (n < n Cr);

- elastici (n > n Cr).

3. in functie de tiul de solicitare :

- arbori de torsiune;

- arbori solicitati compus : tensiune si incovoiere;

4. in functie de pozitia in care lucreaza :

- orizontala;

- verticala;

- inclinata.

B. dupa pozitia axei de sprijin :

1. fixa (arbori de sprijin);

2. variabili (arbori flexibili).

Domeniul cel mai vast de utilizare a arborilor cotiti este cel al masinilor motoare,in special motoarelor cu ardere interna si al masinilor cu abur.Un alt domeniu de utilizare este cel al centralelor si al microcentralelor echipate cu motoare cu autoaprindere.