Organe de Mașini

1.GENERALITĂŢI

Osiile şi arborii sunt acele organe de maşini care au rolul de a susţine elemente in mişcarea de rotaţie transmiţând sau nu moment de torsiune şi mişcare.

Diferenţa între osii şi arbori e dată de faptul că osiile nu transmit momente de torsiune fiind solicitate numai la încovoiere.

Având în vedere faptul că metodologia de calcul e similară aceste elemente sunt tratate împreună.

Arborii sunt elemente nelipsite în transmisiile mecanice, de aceea ptr. proiectarea lor se acordă o atenţie deosebită. Constructiv există o gamă diversă de arbori adoptaţi concret fiecărei aplicaţii. Ei se compun din unul sau mai multe tronsoane (zone cu geometrie distinctă bine determinată), de secţiune circulară, inelară sau poligonală, în funcţie de rolul funcţional.

Tronsoanele nelipsite de la un arbore sunt : - tronsoane de sprijin care servesc la montarea rulmenţilor sau vin în legătură directă cu cuzinetul în lagăr şi tronsoane de susţinere o pieselor ce transmit mişcarea.

Pe lângă aceste tronsoane un arbore mai poate avea : - porţiuni filetate a), - tronsoane conice b), -canale ptr. inele elastice c), - canale de pană d), - găuri transversale e), - găuri de centrare destinate poziţionării corecte a arborelui în timpul prelucrării f).

f )

Dpdv al rolului funcţional tronsoanele pe lângă cele de susţinere şi de lagăr mai sunt : - tronsoane distanţiere, - tronsoane de fixare axială, - umeri de sprijin.

Transmiterea momentului de torsiune se poate face prin diverse tipuri de îmbinări : pene, caneluri, îmbinări presate, ştift transversal, îmbinare lipită, etc.

2. CLASIFICAREA OSIILOR ŞI ARBORILOR

a) După formă :

- cu axă rectilinie – arbori drepţi ;

- cu axă frântă – arbori cotiţi ;

- cu axă curbă ;

- cu axă oarecare – arbori flexibili.

b) După forma secţiunii :

- cu secţiune circulară ;

- cu secţiune poligonală ;

- cu secţiune inelară .

c) După mişcările executate :

- fixe ; - rotative .

d) După modul de rezemare :

- static determinat ; - static nedeterminat .

e) După poziţie :

- vertical ; - orizontal ; - înclinat .

f) După construcţie :

- laminat ; - forjat ; - turnat .

g) După regimul de funcţionare :

- arbori rigizi (n < n0 ) ;

- arbori elastici (n > n0 ).

3.MATERIALE ŞI TEHNOLOGII

Osie Roată Rulment

Analizând la un moment dat solicitările din fibrele externe ale secţiunii AA’ constatăm că în fibra superioară A avem solicitări de compresiune iar în fibra inferioară A’ avem solicitări de întindere. După o jumătate de rotaţie fibra superioară devine fibră inferioară şi solicitarea acesteia trece din compresiune în întindere, deci la un moment va trece prin zero; iar la o rotaţie completă trece la solicitarea iniţială, deci solicitările sunt ciclice .

Dacă analizăm comportarea la răsucire () observăm că şi tensiunile de răsucire sunt max. pe fibra exterioară şi zero pe axă . Singura deosebire e că aceste tensiuni sunt în plan normal şi in timpul rotirii nu trec prin valori negative sau zero.

În concluzie solicitările arborilor şi osiilor sunt solicitări de profunzime (în masă), deci sunt necesare materiale cu calităţi superioare în toată secţiunea.

Pe lângă solicitările amintite în zonele de lagăr ale arborelui mai poate apărea fenomenul de uzură. În aceste condiţii se impune ca zonele expuse să fie protejate printr-un tratament termic adecvat.