Collegamenti tra organi rotanti: accoppiamento albero-mozzo

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1 Accoppiamenti albero-mozzo Collegamenti tra organi rotanti: accoppiamento albero-mozzo Accoppiamenti albero-mozzo

2 Accoppiamenti albero-mozzo 3 Accoppiamenti albero-mozzo 4

3 Accoppiamenti albero-mozzo Compito principale: collegare assialmente in modo fisso o mobile le due parti e trasmettere la coppia torcente Alcune caratteristiche fondamentali del tipo di collegamento sono: a) evitare gli slittamenti b) resistenza a fatica c) resistenza al fretting d) facilità di montaggio e smontaggio e) lavorare in campo elastico 5 Accoppiamenti albero-mozzo Gli accoppiamenti possono essere divisi in: accoppiamenti di forma o geometrici accoppiamenti per attrito accoppiamenti geometrici precaricati 6 3

4 tipologie 7 tipologie 8 4

5 tipologie 9 linguette La linguetta è sollecitata a taglio Tolleranze accoppiamento: H7/g6 o H7/j6 Norme UNI

6 linguette linguette 6

7 Accoppiamenti albero-mozzo 3 Accoppiamenti albero-mozzo 4 7

8 Rottura a compressione o a taglio Dimensionamento linguette 5 linguette Dimensionamento a compressione d h Ct P Pd 4 P P phl P C t phl d p C p hld 4 t amm 6 8

9 linguette Dimensionamento a compressione quindi note la coppia massima trasmissibile e la pressione massima ammissibile sul mozzo (o comunque sull elemento meno resistente) tramite la p C p hld 4 t amm è possibile effettuare il dimensionamento a compressione Valori tipici: p 50 MPa per mozzo in ghisa p amm amm MPa per mozzo in acciaio 7 linguette Dimensionamento a taglio tensione tangenziale media ipotizzata a metà sezione: P phl Ct bl bld amm dal rapporto tra le due : p b h b di solito: h 8 9

10 linguette 9 linguette Verifica di resistenza Uguagliando la coppia torcente agente sull albero con quella prodotta dallo sforzo di taglio: C t d bld 6 3 Se ad esempio il materiale con cui sono fatti albero e linguetta realizzati con materiali simili: b d l.5d 4 0 0

11 linguette particolari linguette a disco (Woodruff Keys)

12 linguette particolari 3 Profili scanalati Accoppiamenti utilizzati in ambito meccanico ed aeronautico per trasmettere coppie elevate e garantire un adeguato centraggio. Esempi: cambi di velocità; accoppiamenti albero-elica; attacchi delle barre di torsione. 4

13 Profili scanalati 5 Profili scanalati: dimensionamento p amm L h z r m amm pressione specifica ammissibile sulle superfici di contatto lunghezza assiale del risalto altezza del risalto a meno degli smussi numero dei risalti raggio medio coeff. di utilizzazione delle superfici sollecitazione tangenziale ammissibile sull albero 6 3

14 Profili scanalati: dimensionamento h D d s r D d m 4 Forza tangenziale max sopportabile da un risalto: F p Lh max amm Uniforme resistenza della trasmissione Momento prodotto da tutte le z forze uguali agenti sui risalti = Ctamm Ctamm pammlhzrm 7 Ctamm pammlhzrm Profili scanalati: dimensionamento h D d s rm D d d D d pammlz D d s amm 4 6 z pamm m, D d 4 s D d e k d posto: 4 3 amm si ha: L m d k 8 4

15 Profili scanalati: dimensionamento che fornisce la lunghezza L del mozzo da considerare in un collegamento con profilo scanalato con z denti per un albero con diametro d in modo da avere uniforme resistenza il coefficiente è determinato solo in base alla geometria del profilo norme UNI Analogamente per m e k 9 Profili scanalati: dimensionamento 30 5

16 Chiavette UNI Chiavette: dimensionamento il forzamento iniziale produce una pressione uniforme p 0 e quindi una forza P risultante: P p Lb 0 (f = coeff. d attrito) 3 6

17 Chiavette: dimensionamento P p Lb 0 coppia che deve equilibrare Ct: fhp e fh 33 Chiavette: dimensionamento la composizione delle forze e dei momenti può essere eseguita considerando che la forza P eccentrica agente sulla cava può essere sostituita da una P in mezzeria equilibrata dalla P in A e da un momento: Pe Pfh equilibrio dei momenti: Pfh fp D d fpd fpd Ct 34 7

18 Chiavette: dimensionamento in condizioni limite in cui inizia lo scorrimento la coppia massima per attrito vale: Ct fpd fp bld max 0 proporzionale alla pressione di forzamento p 0 se L >.5 D in genere non si fa nessun calcolo 35 Esempio collegamenti 36 8