Collegamenti tra organi rotanti: accoppiamento albero-mozzo

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Accoppiamenti albero-mozzo

Collegamenti tra organi rotanti:

accoppiamento albero-mozzo

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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

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Gli accoppiamenti possono essere divisi in:

accoppiamenti di forma o geometrici accoppiamenti per attrito

accoppiamenti geometrici precaricati

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tipologie

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tipologie

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linguette La linguetta è sollecitata a taglio

Tolleranze accoppiamento: H7/g6 o H7/j6 Norme UNI 6603 – 6604 - 6605

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linguette

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Dimensionamento linguette Rottura a compressione o a taglio

linguette

1

2 4 2

t

C Pd h  Pd

1 P 2phl

2 1

2 Ct

P phl

 d 

Dimensionamento a compressione

P

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9

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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

4 C^t _amm

p p

 hld 

è possibile effettuare il dimensionamento a compressione

Valori tipici: 50 per mozzo in ghisa

90 130 250 per mozzo in acciaio

amm amm

p MPa



  

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linguette Dimensionamento a taglio

1 2

2

t amm

phl C

bl bld

  ^ ^ 

p 2b

 ^ h

di solito: 1 b 2

h  P

tensione tangenziale media ipotizzata a metà sezione:

dal rapporto tra le due :

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linguette

linguette Verifica di resistenza

Uguagliando la coppia torcente agente sull’albero con quella prodotta dallo sforzo di taglio:

1 3

2 16

t

C  bld  d

Se ad esempio il materiale con cui sono fatti albero e linguetta realizzati con materiali simili:

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linguette particolari

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linguette a disco (Woodruff Keys)

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linguette particolari

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.

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Profili scanalati

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Profili scanalati: dimensionamento

p _amm pressione specifica ammissibile sulle superfici di contatto L lunghezza assiale del risalto

h altezza del risalto a meno degli smussi z numero dei risalti

r_m raggio medio

 coeff. di utilizzazione delle superfici

amm sollecitazione tangenziale ammissibile sull’albero

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Forza tangenziale max sopportabile da un risalto: F_max  p_ammLh

Uniforme resistenza della trasmissione

Momento prodotto da tutte le z forze uguali agenti sui risalti = Ctamm

 

1 2

h 2 Dd  s ¹

 

4 rm  Dd

amm amm m

Ct  p Lhzr 

amm amm m

Ct  p Lhzr  ¹

 

²

h2 Dd  s ¹

 

m 4

r  Dd

   

³

1 1

4 ^amm 2 2 ^amm 16

Dd p Lz^ Dd  s^ d

posto: ,



4

 

₂ ¹ e

2

amm amm

z p

m D d s D d k

d



      

 

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15

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il coefficiente  è determinato solo in base alla geometria del profilo norme UNI 8953. Analogamente per m e k

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

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Chiavette UNI 6603 6607 6608

Chiavette: dimensionamento

il forzamento iniziale produce una pressione uniforme p₀e quindi una forza P risultante:

P p Lb0

(f = coeff. d’attrito)

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17

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P p Lb0

coppia che deve equilibrare Ct:

fhP

1 e2 fh

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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: 1

Pe 2Pfh

equilibrio dei momenti:

 

1 1 1

2Pfh fP2 Dd 2 fPD fPDCt

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in condizioni limite in cui inizia lo scorrimento la coppia massima per attrito vale:

max 0

Ct  fPD  fp bLD

proporzionale alla pressione di forzamento p₀

se L > 1.5 D in genere non si fa nessun calcolo

Esempio collegamenti