Fusuri și Pivoți

Fusurile si pivotii sunt portiuni din osii si arbori aflate în contact cu lagarele în scopul asigurarii rezemarii acestora. Miscarea relativa dintre fus si lagar poate fi realizata direct, prin alunecare sau prin rostogolirea unor corpuri de revolutie intermediare.

Pentru buna functionare, fusurile si pivotii trebuie sa satisfaca urmatoarele cerinte:

- rezistenta la rupere statica si la oboseala;

- rezistenta la uzura si la coroziune;

- buna aderenta la lubrifianti;

- buna capacitate de cedare a caldurii spre exterior;

- microgeometrie corespunzatoare a suprafetei.

Se recomanda o împerechere corespunzatoare între fus si cuzinet din punctul de vedere al duritatii si calitatii suprafetei, avînd în vedere o protectie sporita a fusului prin durificare superficiala (asigurarea unei duritati Brinell suprafetei fusului de 3...5 ori mai mare decât cea a cuzinetului). Din motive constructive si economice, în unele situatii fusul este executat si tratat termic separat de arbore si apoi asamblat cu acesta.

Materialele cele mai des utilizate pentru fusuri sunt otelurile carbon (de cementare sau de îmbunatatire) si otelurile aliate. Fusurile solicitate la socuri se recomanda a fi executate din otel de cementare. În cazul fusurilor destinate unor conditii grele de functionare, se recomanda utilizarea unor tratamente de suprafata termochimice.

Principalele criterii de clasificare a fusurilor si pivotilor au în vedere:

- directia sarcinii (perpendiculara pe axa; paralela cu axa; combinata);

- pozitia pe arbore (de capat; intermediare);

- scopul (de rezemare; de articulatie).

Criteriile de baza pentru calculul fusurilor sunt:

- asigurarea rezistentei mecanice necesare;

- limitarea presiunii pe suprafetele în contact;

- limitarea încalzirii în scopul asigurarii unei functionari corespunzatoare.

14.1. FUSURI RADIALE DE CAPAT

Se considera fusul de capat din fig. 14.2. supus actiunii unei sarcini radiale F aplicata la mijlocul lungimii fusului. Din conditia de rezistenta la încovoiere a fusului în zona saltului de diametru, se poate scrie relatia

(14.1)

unde este rezistenta admisibila la încovoiere.

Diametrul fusului din conditia de rezistenta la încovoiere este dat de relatia

(14.2)

în care raportul este un parametru caracteristic important pentru calculul fusurilor.

Pentru cazuri obisnuite se adopta iar daca se impun rezemari autoreglabile (care sa permita cuzinetului sa urmeze înclinarea fusului rezultata din încovoierea arborelui), se adopta . În caz contrar, la marginea cuzinetului apar zone critice datorate cresterii presiunii de contact (fig. 14.3), respectiv supraîncalziri locale care pot conduce la griparea lagarului.

Pentru fusul radial fara joc (fig. 14.4), se considera o distributie uniforma de presiune pe suprafata fusului. Forta normala elementara echivalenta ca efect cu distributia de presiune pe suprafata elementara este

(14.3)

unde este unghiul la centru corespunzator suprafetei elementare .

Din conditia de echilibru pe directia fortei pusa sub forma