Organe de Mașini

IV. ORGANE ALE MIŞCĂRII DE ROTAŢIE

OSII ŞI ARBORI

IV.1. Caracterizare. Rol funcţional. Materiale

Osiile sunt organe de maşini care susţin alte organe în rotaţie, în oscilaţie sau în repaos ale maşinilor, agregatelor sau vehiculelor, fără a transmite momente de răsucire, fiind solicitate în principal la încovoiere. Tensiunile la răsucire provocate de frecările în reazeme sunt neglijabile.

Arborii sunt organe de maşini rotative în jurul axelor geometrice care transmit momente de torsiune. Arborii sunt solicitaţi în principal la torsiune.

Părţile osiilor şi arborilor pe care are loc rezemarea se numesc fusuri (fig.IV.1). Rezemarea se face prin intermediul lagărelor cu alunecare sau cu rostogolire.

Clasificare:

Osie: -fixă Arbori: -drepţi

-rotativă -cotiţi - plini

- tubulari

Găurirea arborilor şi osiilor duce la reducerea greutăţii lor; în ipoteza că diametrul interior este jumătate din diametrul exterior se poate spune că greutatea se micşorează cu 25%, pe când rezistenţa la încovoiere se reduce cu numai 6,25%.

Materialele din care se execută arborii şi osiile sunt:

- Oţeluri laminate: OL42, 50, 60 STAS 500

- Oţeluri carbon de calitate: OLC25, OLC35 şi îndeosebi OLC45 STAS 880

- Oţeluri aliate cu Ni, Cr-Ni, Cr-Mn, Ti STAS 291

- Oţeluri turnate sau fonte de înaltă rezistenţă.

Proiectarea osiilor şi arborilor implică :

a) predimensionarea, printr-un calcul simplificat

b) proiectarea formei, cu considerarea rezultatelor valorice obţinute şi a condiţiilor funcţionale

c) efectuarea verificărilor

- oboseală

- deformaţii săgeţi, înclinare în reazeme

- fusurilor

- vibraţii.

IV.2. Calculul şi construcţia osiilor

a) Predimensionarea osiilor la solicitarea de încovoiere

1) stabilirea schemei de încărcare a osiei cu forţele exterioare;

2) determinarea analitică sau grafică a reacţiunilor;

3) determinarea momentului de încovoiere şi trasarea diagramei de momente încovoietoare;

4) alegerea materialului;

5) calculul secţiunii principale :

- determinarea diametrului pentru secţiunile circulare sau dimensiunilor pentru secţiuni dreptunghiulare;