Om1 Electromecanici Curs1 Asamblari Filetate 1 [613809]

ASAMBL ĂRI ASAMBL ĂRI
FILETATEFILETATE –11
OM1OM1 –ElectromecaniciElectromecanici –Curs1Curs1
UMCUMC –4 ORE4 ORE

2
Universitatea Maritima
Constanta„„Asamblă rile filetate Asamblă rile filetate sunt asambl ări demontabile utilizate frecvent sunt asambl ări demontabile utilizate frecvent în construc ția de în construc ția de
mașini; se realizează prin intermediul a două piese filetate con mașini; se realizează prin intermediul a două piese filetate con jugate, una fjugate, una f iletată la iletată la
exterior numit ă exterior numit ă șurub, cealalt ă filetată la interior numit ă piuliță (sau pies ă c șurub, cealalt ă filetată la interior numit ă piuliță (sau pies ă cu rol de u rol de
piuliță). piuliță).
Avantajele Avantajele asamblărilor filetate sunt asamblărilor filetate sunt ::
……realizeaz ă for realizeaz ă forțe de strângere mari cu for țe de acționare relativ mici; țe de strângere mari cu for țe de acționare relativ mici;
……permit o montare și o demontare u șoară; permit o montare și o demontare u șoară;
……au un cost relativ redus datorit ă execu au un cost relativ redus datorit ă execuției în serie mare, în fabrici specializate, ției în serie mare, în fabrici specializate,
pe utilaje de înalt ă productivitate; pe utilaje de înalt ă productivitate;
……asigură interschimbabilitatea asigură interschimbabilitatea , d, datorită standardiză rii atorită standardiză rii și tipizării pe plan naț ional și și tipizării pe plan naț ional și
internațional; internațional;
……sunt sigure în exploatare.sunt sigure în exploatare.
Principalele Principalele dezavantajedezavantaje ale asambl ărilor filetate sunt ale asambl ărilor filetate sunt ::
……filetul este, prin forma sa, un puternic concentrator de tensiun filetul este, prin forma sa, un puternic concentrator de tensiun i;i;
……nu se poate stabili cu precizie mă rimea for nu se poate stabili cu precizie mă rimea for ței de strângere realizat ă; ței de strângere realizat ă;
……necesită elemente suplimentare pentru asigurarea necesită elemente suplimentare pentru asigurarea împotriva autodesfaceriiîmpotriva autodesfacerii

3
Universitatea Maritima
Constanta„„Transmisiile șurub Transmisiile șurub –piuliță piulițăsunt transmisii care, prin intermediul unei cuple elicoidale, sunt transmisii care, prin intermediul unei cuple elicoidale,
transform ă mi transform ă mișcarea de rota ție în mișcare de transla ție, concomitent cu trans șcarea de rota ție în mișcare de transla ție, concomitent cu trans miterea miterea
unei sarcini. Cuunei sarcini. Cu pla elicoidal ă este elementul determinant al transmisiilor pla elicoidal ă este elementul determinant al transmisiilor șurubșurub–piuliță. piuliță.
Aceasta poate fi cu frecare cu al unecare sau cu frecare cu rosto Aceasta poate fi cu frecare cu al unecare sau cu frecare cu rosto golire (cupgolire (cup lă lă
elicoidală cu bile elicoidală cu bile ).).
„„Principalele Principalele avantajeavantaje ale transmisiilor șurub ale transmisiilor șurub–piuliță sunt: piuliță sunt:
……transmit sarcini relativ mari;transmit sarcini relativ mari;
……funcționează cu zgomot redus; funcționează cu zgomot redus;
……sunt sigure în func ționare sunt sigure în func ționare
Dezavantajele Dezavantajele transmisiilor șurub transmisiilor șurub–piuliță sunt: piuliță sunt:
……randamentul este redus în cazul fo losirii cuplei elicoidale cu f randamentul este redus în cazul fo losirii cuplei elicoidale cu f recare cu alunecare;recare cu alunecare;
……construcț ia piuliț elor este complicat ă dacă este necesar ă reglar construcț ia piuliț elor este complicat ă dacă este necesar ă reglar ea jocului dintre ea jocului dintre
spire, ceea ce duce la costuri relativ ridicate. spire, ceea ce duce la costuri relativ ridicate.
Fig. 2.1-
Asamblări
filetate

4
Universitatea Maritima
Constanta
Fig. 2.Fig. 2. 11–
Asamblări Asamblări
filetatefiletate

5
Universitatea Maritima
ConstantaFILETULFILETUL
„„Filetul reprezint ă elementul principal Filetul reprezint ă elementul principal și distinctiv al ș urubului și distinctiv al ș urubului
și piuliței. De rezistenț a și rigiditatea lui depinde siguran ța și piuliței. De rezistenț a și rigiditatea lui depinde siguran ța în în
funcționare funcționare a a asamblarii/transmisieiasamblarii/transmisiei ..
„„Modul de generare a filetuluiModul de generare a filetului se face prin înf ășurarea unui se face prin înf ășurarea unui
profilprofil pe o suprafa ță de revolu ție (cilindrică sau conic ă, pe o suprafa ță de revolu ție (cilindrică sau conic ă,
interioară sau exterioar ă interioară sau exterioar ă) n) numită umită suprafață directoare suprafață directoare , , pepe
care care existaexista o o curbacurba elicoidală numită elicoidală numită elice directoareelice directoare (fig. (fig.
2.2.33)). . PrinPrin aalunecarea lunecarea aceluiacelui profil oarecare, numit profil profil oarecare, numit profil
generator, în lungul elicei directoare, generator, în lungul elicei directoare, se se genereazagenereaza oourmurmaa
numite spira filetului (fig. 2.numite spira filetului (fig. 2. 33).).
„„Clasificarea filetelor, Clasificarea filetelor,
„„ÎnÎnfuncție funcțiede de destinație destinație, se , se deosebescdeosebesc : : filetefilete de de fixarefixare , ,
utilizateutilizate la la asamblări asamblărifiletatefiletate ; ; filetefilete de de mișcaremișcare, , utilizateutilizate la la
transmisiitransmisii șurubșurub–piulițăpiuliță; ; filetefilete de de măsuraremăsurare , , utilizateutilizate la la
aparateaparate de de măsurămăsură; ; filetefilete de de reglarereglare , , utilizateutilizate la la
pozi
ționarea poziț ionarea relativă relativăa a unorunor elementeelemente din din construc ția construc ția
dispozitivelor sau ma șinilor unelte. dispozitivelor sau ma șinilor unelte.
„„În funcție de num ărul de începuturi, În funcție de num ărul de începuturi, filetele pot fi: cu un filetele pot fi: cu un
început, cele mai utilizate; cu două sau mai multe început, cele mai utilizate; cu două sau mai multe
începuturi. Filetele cu mai multe începuturi (fig. 2.începuturi. Filetele cu mai multe începuturi (fig. 2. 22) a) au un u un
randament mai ridicat, dar exirandament mai ridicat, dar exi stă pericolul nestă pericolul ne îndeplinirii îndeplinirii
condiției de autofrânare. condiției de autofrânare.
Fig. 2.2- Filetele cu
mai multe începuturi
Fig. 2.3- Mod
generare filet

6
Universitatea Maritima
Constantaîn care în care i i reprezintă numărul de reprezint ă numărul de începuturi; ca atare, deplasarea axial ă corespunz ătoare începuturi; ca atare, deplasarea axial ă corespunz ătoare
unei rota ții complete este mai mare decât în cazul șuruburilor c unei rota ții complete este mai mare decât în cazul șuruburilor c u un început.u un început.
„„FFuncție de sensul de înf ășurare uncție de sensul de înf ășurare a spirei, se deosebesc: filete obi șnuite, cu sensul a spirei, se deosebesc: filete obi șnuite, cu sensul
de înfășurare dreapta, la care vectorii de înfășurare dreapta, la care vectorii vvși și ωωau acela și sens; filete cu sensul de au acela și sens; filete cu sensul de
înfășurare stânga, la care factorii înfășurare stânga, la care factorii v v și și ω ω au sensuri diferite, acestea fiind utilizate au sensuri diferite, acestea fiind utilizate
atunci când acest sens este impus de condi țiile de func ționare. atunci când acest sens este impus de condi țiile de func ționare.
„„În funcție de sistemul de m ăsurare, În funcție de sistemul de m ăsurare, filetele pot avea filetele pot avea : d: dimensiunile mă surate imensiunile mă surate în în
milimetri, utilizate cel mai mult în construc ția de ma șini; dime milimetri, utilizate cel mai mult în construc ția de ma șini; dime nsiunile mă surate nsiunile mă surate în țoli, în țoli,
utilizate la ma șini din import și la țevi. utilizate la ma șini din import și la țevi.
„„În funcție de forma suprafe ței directoare În funcție de forma suprafe ței directoare , s, se deosebesc:e deosebesc: filete cilindrice filete cilindrice , c, cele mai ele mai
răspânditerăspândite ; filete conice, când se impun condi ții de etan șare sau de compe ; filete conice, când se impun condi ții de etan șare sau de compe nsare a nsare a
jocurilor ap ărute datorit ă uzurii jocurilor ap ărute datorit ă uzurii ..
„„În funcție de mă rimea pasului filetului, În funcție de mă rimea pasului filetului, se deosebesc: filete cu pas mare; filete cu se deosebesc: filete cu pas mare; filete cu
pas normal; filete cu pas fin. Filetele cu pas mare îmbun ătățesc pas normal; filete cu pas fin. Filetele cu pas mare îmbun ătățesc viteza deplas ării viteza deplas ării
axiale la ac ționare, dar există pericolul neîndeplinirii condi ți axiale la ac ționare, dar există pericolul neîndeplinirii condi ției de autofrânare. Filetele ei de autofrânare. Filetele
cu pas fin, cu pas fin, utilizate ca filete de m ăsurare sau reglare utilizate ca filete de m ăsurare sau reglare , , măresc rezistenmăresc rezisten ța tijei filetate, ța tijei filetate,
asigură asigură îndeplinirea condi ției de autofrânare (autofixare), îndeplinirea condi ției de autofrânare (autofixare), dar micșorează rezisten ța dar micșorează rezisten ța
spireispirei . Filetele cu pas normal îndeplinesc condi ția de autofrânare (au . Filetele cu pas normal îndeplinesc condi ția de autofrânare (au tofixare) tofixare)
concomitent cu asigurarea rezisten ței tijei șurubului. concomitent cu asigurar ea rezisten ței tijei șurubului.
„„În funcție de profilul director al spirei În funcție de profilul director al spirei filetului filetului , s, se deosebesc:e deosebesc: filete triunghiulare filete triunghiulare ; ;
filete pătrate filete pătrate; f; filete trapezoidale; fililete trapezoidale; fil ete rotunde; fete rotunde; f ilete ferăstrău ilete ferăstrăuÎntre pasul real Între pasul real PPal unei spire ș i pasul aparent al unei spire ș i pasul aparent PP′′ al filetului exist ă rela al filetului exist ă relația ,ția , 'iP P=

7
Universitatea Maritima
ConstantaCARACTERIZAREA PRINCIPALELOR TIPURI CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR TIPURI
DE FILETEDE FILETE
„„Filetele triunghiulareFiletele triunghiulare au profilul generator au profilul generator
un triunghi, echilateral (un triunghi, echilateral ( αα= 60= 6000) în cazul ) în cazul
filetelor metrice, res pectiv un triunghi isoscel filetelor metrice, res pectiv un triunghi isoscel
((αα= 55= 5500) în cazul filetelor Whitworth, ) în cazul filetelor Whitworth,
măsurate măsurate în țoli; aceste filete se utilizeaz ă la în țoli; aceste filete se utilizeaz ă la
asamblări filetate asamblări filetate , d, deoarece asigur ă o bună eoarece asigur ă o bună
autofixare.autofixare.
„„În fig. 2.5 sunt prezenta ți parametrii În fig. 2.5 sunt prezenta ți parametrii
geometrici ai filetului triunghiular metric, geometrici ai filetului triunghiular metric,
semnificaț ia acestora fiind prezentat ă mai semnificaț ia acestora fiind prezentat ă mai
jos:jos:
„„d d =d=d33––diametrul nominal al filetului, egal cu diametrul nominal al filetului, egal cu
diametrul exterior al filetului șurubului; diametrul exterior al filetului șurubului;
„„DD=D=D44––diametrul exterior al filetului piuli ței; diametrul exterior al filetului piuli ței;
„„dd22, , DD22––diametrele medii ale filetelor diametrele medii ale filetelor
șurubului și piuliței, aceleaș i cu diametrul șurubului și piuliței, aceleaș i cu diametrul
cilindrului pe a că rui generatoare plinul cilindrului pe a că rui generatoare plinul și și
golul sunt egale;golul sunt egale;
„„dd11, , DD11––diametrele interioare ale filetelor diametrele interioare ale filetelor
șurubului și piuliței; șurubului și piuliței;
„„PP–– pasul filetului, adic ă distanț a dintre dou ă pasul filetului, adic ă distanț a dintre dou ă
puncte omologe de pe dou ă spire vecine puncte omologe de pe dou ă spire vecine ;;
„„H H ––înălțimea profilului generatorînălțimea profilului generator ;;
„„HH11––înălțimea efectiv ă a spirei filetului înălțimea efectiv ă a spirei filetului
șurubului;șurubului;
Fig. 2.4-Filete pe
dreaptașip e
stânga
Fig. 2.5- Parametrii
geometrici ai filetului
triunghiular metric

8
Universitatea Maritima
Constanta„„HH22––înălțimea util ă, adică înălțimea de contact dintre înălțimea util ă, adică înălțimea de contact dintre
spirele filetelor șurubului și piuliței; spirele filetelor șurubului și piuliței;
„„αα––unghiul profilului generator al filetului;unghiul profilului generator al filetului;
„„ββ11, , ββ22, , ββ––unghiul de înclinare al spirei filetului unghiul de înclinare al spirei filetului
corespunz ător diametrului interior corespunz ător diametrului interior , diametrului mediu, , diametrului mediu,
respectiv diametrului nominal (fig. 2.6respectiv diametrului nominal (fig. 2.6 ); ); se utilizeaz ă se utilizeaz ă în în
calcule unghiul calcule unghiul ββ22, determinat cu rela ția , determinat cu rela ția
(2.1)
Fig. 2.6- Unghiul de
înclinare al spirei filetului22
22dParctgdPtgπ
β
π
β = ⇒ =
„„Filetele metrice se pot executa cu pas normal Filetele metrice se pot executa cu pas normal ––simbolizatesimbolizate MMdd––sau cu pas fin sau cu pas fin ––
simbolizate simbolizate MMddx x PP. Fundul filetului șurubului (v. fig. 2.5) , poate fi drept sau r . Fundul filetului șurubului (v. fig. 2.5) , poate fi drept sau r otunjit otunjit
(utilizat în cazul unor sa rcini dinamice, pentru mic șorarea conc (utilizat în cazul unor sa rcini dinamice, pentru mic șorarea conc entratorului de entratorului de
tensiuni).tensiuni).
„„Filetul WhitworthFiletul Whitworth , d, destinat asambl ării estinat asambl ării țevilor, se execut ă țevilor, se execut ă cu pas fincu pas fin pepesuprafatasuprafata
generatoaregeneratoare conicaconica ,,cu fundul și vârful profilului rotunjite, fă ră joc la fundul fi cu fundul și vârful profilului rotunjite, fă ră joc la fundul fi letului, letului,
asigurând o bun ă fixare asigurând o bun ă fixare și etanș are. Se simbolizeaz ă și etanș are. Se simbolizeaz ă GdGdii, unde , unde ddiieste diametrul este diametrul
interior al țevii, în țoli (pentru exemplificare, interior al țevii, în țoli (pentru exemplificare, G 3/4G 3/4 reprezint ă filetul unei reprezint ă filetul unei țevi cu țevi cu
diametrul interior diametrul interior ddii= = 3/4").3/4").

9
Universitatea Maritima
ConstantaFiletul p ătrat Filetul p ătrat(fig. 2.7) este destinat (fig. 2.7) este destinat
transmisiilor șurub transmisiilor șurub–piuliță. Profilul piuliță. Profilul
filetului, un filetului, un pătrat pătrat ((αα= 0= 000) c) cu latura u latura
egală cu jumătate din mă rimea egală cu jumătate din mă rimea
pasului, conducpasului, conduc e la următoarele e la următoarele
caracteristici ale filetuluicaracteristici ale filetului
„„randament ridicat;randament ridicat;
„„rigiditate și rezisten ță scăzute pentru rigiditate și rezisten ță scăzute pentru
spirăspiră;;
„„centrare necorespunz ătoare a piuli centrare necorespunz ătoare a piuli ței ței
pe șurub, în urma func ționării putând pe șurub, în urma func ționării putând
apărea jocuri ce nu se pot eliminaapărea jocuri ce nu se pot elimina ;;
„„productivitate de execu ție redusă , productivitate de execu ție redusă ,
filetul prelucrândufiletul prelucrându –se numai prin se numai prin
strunjire.strunjire.
„„Filetele p ătrate sunt standardizate cu Filetele p ătrate sunt standardizate cu
trei mărimi de pa trei mărimi de pa și (mare, normal sau și (mare, normal sau
fin) și se simbolizeaz ă Pt fin) și se simbolizeaz ă Pt ddx x pp..
Fig. 2.7- Filetul pă trat

10
Universitatea Maritima
Constanta
Fig. 2.8- Filetul
trapezoidalFiletul trapezoidalFiletul trapezoidal (fig. 2.8) este destinat transmisiilor șurub (fig. 2.8) este destinat transmisiilor șurub–piuliță. Profilul piuliță. Profilul
trapezoidal, cu unghiul la vârf trapezoidal, cu unghiul la vârf αα= 30= 3000, c, conduce la urm ătoarele caracteristici ale onduce la urm ătoarele caracteristici ale
filetului:filetului:
••randament mai redus decât al filetului p ătrat randament mai redus decât al filetului p ătrat;;
••rigiditate ș i rezisten ță a spirei mai ridicate decât la filetul rigiditate ș i rezisten ță a spirei mai ridicate decât la filetul pătratpătrat;;
••centrare bună centrare bună (pe flancuri) a piuliț ei pe șurub; (pe flancuri) a piuliț ei pe șurub;
••productivitate ridicat ă de execu productivitate ridicat ă de execu ție, asigurat ă de posibilitatea prelucr ării prin ție, asigurat ă de posibilitatea prelucr ării prin
frezare.frezare.
AcesteAceste caracteristicicaracteristici facfacdin din filetulfiletul trapezoidal trapezoidal celcelmaimaifrecventfrecvent utilizatutilizat la la transmisiiletransmisiile
șurubșurub–piulițăpiuliță. . StandardulStandardul prevedeprevede treitreimărimimărimide de pa
șipași(mare, normal (mare, normal sausaufin) fin) șișise se
simbolizeaz ă simbolizeaz ăprinprinTrTrd x Pd x P ..

11
Universitatea Maritima
ConstantaȘURUBURILE ȘI PIULIȚ ELE ȘURUBURILE ȘI PIULIȚ ELE–CONSTRUCȚ IE CONSTRUCȚ IE
Construc ția șuruburilor de fixare Construc ția șuruburilor de fixare
Șuruburile de fixareȘuruburile de fixare sunt cele mai utilizate organe de sunt cele mai utilizate organe de
asamblare fiind realizate întrasamblare fiind realizate într –o mare diversitate de o mare diversitate de
forme și dimensiuni. Profilul și dimensiunile filetelor forme și dimensiuni. Profilul și dimensiunile filetelor
metrice sunt standardizate.metrice sunt standardizate.
„„Formele șuruburilor de fixare depind de forma capului, Formele șuruburilor de fixare depind de forma capului,
forma tijei și forma capului tijei. Din punct de vedere al forma tijei și forma capului tijei. Din punct de vedere al
preciziei de execu ție, șuruburile se execut ă în gradul A preciziei de execu ție, șuruburile se execut ă în gradul A
(execuție precisă), gradul B (execu ție semiprecis ă) și (execuție precisă), gradul B (execu ție semiprecis ă) și
gradul C (execu ție grosolană ). gradul C (execu ție grosolană ).
„„Șuruburile cu cap hexagonal (fig. 2.11, a,…,h) sunt cel Șuruburile cu cap hexagonal (fig. 2.11, a,…,h) sunt cel
mai frecvent utilizate deoarece necesit ă cel mai redus mai frecvent utilizate deoarece necesit ă cel mai redus
spațiu pentru manevrare cu cheia fix ă, la montare sau spațiu pentru manevrare cu cheia fix ă, la montare sau
demontare. Suprafa ța de așezare (scaunul de reazem), demontare. Suprafa ța de așezare (scaunul de reazem),
prevăzută sub capul prevăzută sub capul șurubului (v.fig.2.11, a), este o șurubului (v.fig.2.11, a), este o
suprafață tehnologic ă, dar reduce ș i concentratorul de suprafață tehnologic ă, dar reduce ș i concentratorul de
tensiuni reprezentat de trec erea de diametru de la tija tensiuni reprezentat de trec erea de diametru de la tija
șurubului la capul acestuia; la unele construc ții (fig. șurubului la capul acestuia; la unele construc ții (fig.
2.11, b) nu se prevede sc aunul de reazem. Tijele 2.11, b) nu se prevede sc aunul de reazem. Tijele
acestor șuruburi pot fi filetate pe o anumit ă lungime acestor șuruburi pot fi filetate pe o anumit ă lungime
(fig.2.11,a, b, f, g, h)..(fig.2.11,a, b, f, g, h)..

12
Universitatea Maritima
ConstantaȘȘuruburile de p ăsuire uruburile de p ăsuire ( (fig. 2.fig. 2. 11, f11, f) a) au tija u tija
nefiletată mai mare decât tija filetat ă nefiletată mai mare decât tija filetat ă, ,
aceste ș uruburi fiind utilizate mai ales la aceste ș uruburi fiind utilizate mai ales la
transmiterea de sarcini transversaletransmiterea de sarcini transversale sisi
asiguraasigura o o centrarecentrare bunabuna a a pieselorpieselor
asamblateasamblate . .
Crestăturile executate pe suprafa Crestăturile executate pe suprafa ța ța
frontală ex frontală exteterioară a capului rioară a capului șurubului (fig. șurubului (fig.
2.11, g) permite o deformare a capului 2.11, g) permite o deformare a capului
șurubului și realizarea unei autobloc ări a șurubului și realizarea unei autobloc ări a
acestuia. acestuia.
Șuruburile cu guler (fig. 2.11, h) sunt Șuruburile cu guler (fig. 2.11, h) sunt
utilizate la asamblarea pieselor executate utilizate la asamblarea pieselor executate
din materiale moi (aldin materiale moi (al uminiu, bronzuminiu, bronz , a, alamă lamă
etc.) deoarece suprafa ța mai mare de etc.) deoarece suprafa ța mai mare de
sprij
in micș orează presiunea ș i, implicit, sprijin micș orează presiunea ș i, implicit,
deformația deformația
Fig. 2.11- Șuruburi

13
Universitatea Maritima
Constanta„„Construc ția piulițelor de fixare Construc ția piulițelor de fixare
„„Piulițele de fixare sunt cu filet interior și se asamblează pe ș Piulițele de fixare sunt cu filet interior și se asamblează pe șuruburi, prezoane, știfturi uruburi, prezoane, știfturi
filetate ș i pe porțiunile filetate ale arborilor și ale altor pi filetate ș i pe porțiunile filetate ale arborilor și ale altor pi ese de revolu ție. Piulițele de ese de revolu ție. Piulițele de
fixare realizeaz ă o asamblare demontabil ă fixare realizeaz ă o asamblare demontabil ă între dou ă sau mai multe piese. Se execută între dou ă sau mai multe piese. Se execută
în trei categorii de precizie și anume gradul A (precise), B (se în trei categorii de precizie și anume gradul A (precise), B (se miprecise) sau C miprecise) sau C
(grosolane), iar în func ție de înălțime piulițele pot fi normale (grosolane), iar în func ție de înălțime piulițele pot fi normale , înalte sau joase., înalte sau joase.
„„Piulițele Piulițelede de fixarefixare se se execută executăîntrîntr–oomare mare varietatevarietate de de formeforme constructive, constructive, principaleleprincipalele
construcț ii construcț iifiindfiind prezentateprezentate înînfig. 2.19: fig. 2.19:
„„piulița piulițahexagonal ă hexagonal ăobișnuită obișnuită(fig. 2.19, a), cu pas mare, cu pas fin, (fig. 2.19, a), cu pas mare, cu pas fin, construc ție construc țiede de înaltăînaltă
rezistențărezistență , , pentrupentru pretensionarepretensionare etc.); etc.);
„„piulițăpiulițăhexagonal ă hexagonal ăjoasăjoasă(fig. 2.19, b) (fig. 2.19, b) sausauînaltăînaltă(fig. 2.19, c); (fig. 2.19, c);
„„piulițăpiulițăhexagonal ă hexagonal ăcu cu suprafață suprafațăde de așezareașezare sferică sferică, , pentrupentru o o centrarecentrare bunăbunăpepeșurubșurub a a
pieseipiesei strânsestrânse (fig. 2.19, d);(fig. 2.19, d);
„„piulițăpiulițăhexagonal ă hexagonal ăcu cu gulerguler (fig. 2.19, e);(fig. 2.19, e);
„„piulițăpiulițăhexagonal ă hexagonal ăînfundată înfundată(fig. 2.19, f (fig. 2.19, f șișig); g);
„„piulițăpiulițăhexagonal ă hexagonal ăcu cu gulergulerșișisuprafață suprafațăde de așezareașezare sferică sferică(fig. 2.19, h), (fig. 2.19, h), utilizată utilizatăpentrupentru
centrareacentrarea jențilorjențilorde de automobilautomobil pepetijatijașurubuluișurubului de de prindereprindere

14
Universitatea Maritima
Constanta
Fig. 2.19- Piuli țele de fixare
Fig. 2.20- Alte tipuri de piuli țeFig.2.21- Piuli țele
crenelate

15
Universitatea Maritima
ConstantaConstruc ția șaibelor Construc ția șaibelor
„„Șaibele se folosesc atât pentru Șaibele se folosesc atât pentru
micșorarea presiunii dintre piuli ță și micșorarea presiunii dintre piuli ță și
piesa care se sprijin ă cât piesa care se sprijin ă cât și pentru și pentru
așezarea corect ă a piuliței sau capului așezarea corect ă a piuliței sau capului
șurubului. șurubului.
„„Șaibele plate (fig. 2.22, a) se execut ă Șaibele plate (fig. 2.22, a) se execut ă
în mai multe variante de dimensiuni: în mai multe variante de dimensiuni:
normale, largi sau extra largi, normale, largi sau extra largi,
modificândumodificându –se diametrul exterior și se diametrul exterior și
grosimea șaibei. grosimea șaibei.
„„Șaibele de compensare, de form ă Șaibele de compensare, de form ă
pătrată pătrată, s, se execut ă cu o e execut ă cu o înclinare de înclinare de
1414°°(fig. 2.22, b), pentru profile I și cu (fig. 2.22, b), pentru profile I și cu
88°°(fig. 2.22, c), pentru profile U. (fig. 2.22, c), pentru profile U.
Aceste șaibe au rolul de a asigura o Aceste șaibe au rolul de a asigura o
așezare perpendicular ă a piuliț ei sau așezare perpendicular ă a piuliț ei sau
capului șurubului pe axa acestuia. capului șurubului pe axa acestuia.
Fig. 2.22- Șaibe

16
Universitatea Maritima
ConstantaSARCINI ÎN ASAMBL ĂRILE FILETATE ȘI ÎN SARCINI ÎN ASAMBL ĂRILE FILETATE ȘI ÎN
TRANSMISIILE ȘURUB TRANSMISIILE ȘURUB –PIULIȚĂ PIULIȚĂ
ECUAȚIA DE ECHILIBRU A PIULI ȚEI ECUAȚIA DE ECHILIBRU A PIULI ȚEI
„„La strângerea sau desfacerea asambl ărilor La strângerea sau desfacerea asambl ărilor
filetate (fig. 2.23, a) și la urcarea sau filetate (fig. 2.23, a) și la urcarea sau
coborârea unei sarcini cu ajutorul unei coborârea unei sarcini cu ajutorul unei
transmisii ș urub transmisii ș urub–piuliță, asupra elementelor piuliță, asupra elementelor
componente ac ționează o serie de sarcini componente ac ționează o serie de sarcini
exterioare și de legă tură. Sarcina exterioar ă exterioare și de legă tură. Sarcina exterioar ă
este un moment la cheie (moment motor) este un moment la cheie (moment motor)
MMmm,,determinat cu rela ția determinat cu rela ția
Fig. 2.23- Strângerea sau
desfacerea asambl ărilor filetate
L F Mm m= (2.2)
„„în care în care FFmm reprezint ă for reprezint ă forța exterioar ă, care ac ționează la capătul cheii (manivelei), ța exterioar ă, care ac ționează la capătul cheii (manivelei),
iar iar LL– lungimea cheii lungimea cheii (manivelei).(manivelei).
„„Datorită strângerii piuli Datorită strângerii piuli ței, în asamblarea filetat ă apare o for ță axială ței, în asamblarea filetat ă apare o for ță axială FF, care , care
întinde șurubul și comprim ă piesele asamblate. O forță axială întinde șurubul și comprim ă piesele asamblate. O forță axială FFapare și în apare și în
transmisiile șurub transmisiile șurub–piuliță, aceasta fiind sarcina de deplasat. Sub ac țiunea for ței piuliță, aceasta fiind sarcina de deplasat. Sub ac țiunea for ței FF, ,
în asambl ările filetate ș i transmisiile șurub în asambl ările filetate ș i transmisiile șurub–piuliță apar dou ă momente rezistente piuliță apar dou ă momente rezistente

17
Universitatea Maritima
Constanta„„MMînș (deș) înș (deș)––momentul de în șurubare sau de șurubare, care apare în cupla elic momentul de în șurubare sau de șurubare, care apare în cupla elic oidalăoidală
datorită formei filetului datorită formei filetului și frecării dintre spire; și frecării dintre spire;
„„MMff––momentul de frecare, care ia naș tere momentul de frecare, care ia naș tereîntre piesa rotitoare (capul șurubului sau între piesa rotitoare (capul șurubului sau
piuliță) și suprafa ța pe care aceasta se sprijin ă. piuliță) și suprafa ța pe care aceasta se sprijin ă.
„„Echilibrul piesei asupra c ăreia ac Echilibrul piesei asupra c ăreia acționează momentul motor (piuli ța, în cazul asambl ării ționează momentul motor (piuli ța, în cazul asambl ării
filetate, respectiv șurubul, în cazul cricului cu ș urub simplu filetate, respectiv șurubul, în cazul cricului cu ș urub simplu –– v v. f. fig. 2ig. 2.23) .23) se exprim ă se exprim ă
prin relația prin relația
MOMENTUL DE ÎNȘ URUBARE. MOMENTUL DE DE ȘURUBARE MOMENTUL DE ÎNȘ URUBARE. MOMENTUL DE DE ȘURUBARE
„„Modul de generare a filetului conduce la posibilitatea unei analModul de generare a filetului conduce la posibilitatea unei anal ogii a fenomenelor ogii a fenomenelor
care au loc la în șurubare (de șurubare) cu cele de la urcarea (co care au loc la în șurubare (de șurubare) cu cele de la urcarea (co borârea) unui borârea) unui
corp pe un plan înclinat. În c adrul acestei analogii, unghiul pl corp pe un plan înclinat. În c adrul acestei analogii, unghiul pl anului înclinat anului înclinat
corespunde unghiului mediu de încl inare al spirei filetului ( corespunde unghiului mediu de încl inare al spirei filetului (ββ22) și greutatea corpului ) și greutatea corpului
de pe planul înclinat corespunde for ței axiale ( de pe planul înclinat corespunde for ței axiale ( FF) care încarc ă cupla elicoidală . ) care încarc ă cupla elicoidală .
Raționamentul de mai jos se efectueaz ă în premisa unui unghi al Raționamentul de mai jos se efectueaz ă în premisa unui unghi al profilului filetului profilului filetului
corespunz ător corespunz ătorfiletuluifiletului pătratpătratf des ins m M M M+ =) ( (2.3)(2.3)
α=00

18
Universitatea Maritima
Constanta„„Semnificaț ia forțelor care Semnificaț ia forțelor care
apar în schema de calcul apar în schema de calcul
din fig. 2.24 este:din fig. 2.24 este:
„„HH,,H’H’–forța tangen țială forța tangen țială
care, aplcare, apl icată la bra icată la bra țul țul
dd22/2, /2, creează momentul creează momentul
de înșurubare, respectiv de înșurubare, respectiv
deșurubare și este deșurubare și este
aceeași cu for ța care aceeași cu for ța care
împinge în sus, respectiv împinge în sus, respectiv
în jos, corpul pe planul în jos, corpul pe planul
înclinat;înclinat;
∑= + + =. 0 ; 0 R H F F„„NN–reacțiunea normal ă a planului înclinat; reacțiunea normal ă a planului înclinat;
„„FFff–forța de frecare, care se opune deplasă rii corpului pe planul î forța de frecare, care se opune deplasă rii corpului pe planul î nclinat (nclinat ( FFff= = μμN, N, μμ
fiind coeficientul de frecare);fiind coeficientul de frecare);
„„RR–reacțiunea cu frecare reacțiunea cu frecare ((FFff+ + N N )), care face unghiul , care face unghiul ϕϕcu normala, cu normala, ϕϕ=arctg =arctg μμ,,
fiind denumit unghi de frecare.fiind denumit unghi de frecare.
„„Ecuația de echilibru a corpului în urcare pe planul înclinat (v. Ecuația de echilibru a corpului în urcare pe planul înclinat (v. fig. 2.24) este:fig. 2.24) este:Fig. 2.24- Schema de calcul
(2.4)

19
Universitatea Maritima
ConstantaDin poligonul forDin poligonul for țțelor (figelor (fig . 2. 2.24), .24), rezultă for rezultă forțța de a de îîmpingere la urcare pe planul mpingere la urcare pe planul îînclinat nclinat
((îînnșșurubare):urubare):
( )ϕ + β =2 tgF H
șși momentul de i momentul de îînnșșurubare corespunz ător urubare corespunz ător::
() .dFdH Mins 22 2tg2 2β + ϕ = =
La coborârea corpului pe planul La coborârea corpului pe planul îînclinat (denclinat (de șșurubare (v. fig. 2.24, d)), ecuaurubare (v. fig. 2.24, d)), ecua țția de echilibru este:ia de echilibru este:
. 0 ' ; 0= + + = ∑R H F F
Din poligonul forDin poligonul for țțelor (figelor (fig . 2. 2.24), .24), rezultă for rezultă forțța de a de îîmpingere la coborâre pe mpingere la coborâre pe
planul planul îînclinat (denclinat (de șșurubare):urubare):
( )2 tgβ − ϕ = F ' H
șși momentul de dei momentul de de șșurubare corespunz ător urubare corespunz ător::
() . tg2 2'22 2β − ϕ = =dFdH Mdes
ÎÎn cazul filetelor cu unghiul profilului n cazul filetelor cu unghiul profilului αα≠≠00,,(ex. Filet trapezoidal) (ex. Filet trapezoidal) forforțța normal ă la a normal ă la
profilul spirei este mai mare decât forprofilul spirei este mai mare decât for țța axială a axială (fig. 2.25). For(fig. 2.25). For țța de frecare,a de frecare, determinat ă determinat ă îîn n
funcfuncțție de forie de forțța normal ă a normal ă, este, este
FFFf,
2cosμ =αμ =

20
Universitatea Maritima
Constantaunde unde
2cos'αμ= μ
reprezint ă coeficientul de frecare aparent reprezint ă coeficientul de frecare aparent . S. Se observ ă că valoarea coeficientului de e observ ă că valoarea coeficientului de
frecare aparent crefrecare aparent cre șște cu mărimea unghiului te cu mărimea unghiului αα..
Fig. 2.25- Cazul filetelor cu
unghiul profilului α≠0Acest fapt determină utilizarea filetelor Acest fapt determină utilizarea filetelor
metrice (metrice (αα= 60= 6000) ca filete de fixare. Unghiul ) ca filete de fixare. Unghiul
de frecare aparent de frecare aparent ϕ′ϕ′, , corespunz ător corespunz ător
coeficientului de frecare aparent coeficientului de frecare aparent μ′μ′,, se se
determin ă cu rela determin ă cu relațțiaia
.2cos / arctg ' arctg '⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛αμ = μ = ϕ
Generalizarea relaGeneralizarea rela țțiilor iilor
momentului de momentului de îînnșșurubare urubare șși a i a
momentului de demomentului de de șșurubare, prin urubare, prin
considerarea unghiului profilului considerarea unghiului profilului
filetului, se exprifiletului, se expri mă sub formamă sub forma ::
() , ' tg222β + ϕ =dF Mins() . ' tg222β − ϕ =dF Mdes⇒ = = FFF
Normala Fortaf,
_2cosμ
α
μ
3 2 1(2.13)

21
Universitatea Maritima
ConstantaMOMENTUL DE FRECARE MOMENTUL DE FRECARE
„„Momentul de frecare apare pe o suprafa ță, sub form ă de coroan ă c Momentul de frecare apare pe o suprafa ță, sub form ă de coroan ă circulară irculară, între , între
piesa rotitoare (ș urub sau piuli ță) și piesa pe care se sprijin ă piesa rotitoare (ș urub sau piuli ță) și piesa pe care se sprijin ă. În cazul asamblă rilor . În cazul asamblă rilor
filetate (fig. 2.26), diametrul interior filetate (fig. 2.26), diametrul interior dd0 0 al suprafe ței este egal cu diametrul g ăurii de al suprafe ței este egal cu diametrul g ăurii de
trecere, iar diametrul exterior este egal cu deschiderea cheii trecere, iar diametrul exterior este egal cu deschiderea cheii SS(egal cu diametrul (egal cu diametrul
scaunului de aș ezare) sau cu capul diametrul vârfului șurubului scaunului de aș ezare) sau cu capul diametrul vârfului șurubului sau știftului). sau știftului).
„„Ipotezele de calcul considerate în continuare la determinarea mo Ipotezele de calcul considerat e în continuare la determinarea mo mentului de frecare mentului de frecare
sunt:sunt:
–coeficientul de frec are este constant coeficientul de frec are este constant ((μμ1 1 = const.= const. ))
–presiunea pe suprafa ța de contact este uniformă , adică presiunea pe suprafa ța de contact este uniformă , adică
(). const
42
02=
−π=
d SFp (2.14)

22
Universitatea Maritima
Constanta
Fig. 2.26-Momentul de
Frecare
Momentul de frecare elementar, corespMomentul de frecare elementar, coresp unzător unei suprafe unzător unei suprafe țe circulare elementare (v. țe circulare elementare (v.
fig. 2.26) este:fig. 2.26) este:
. 22
1 1 dr r p r dA p r F d dMf f π μ = μ = =

23
Universitatea Maritima
ConstantaIntegrarea pe Integrarea pe îîntreaga suprafantreaga suprafa țță a momentului de frecar e elementar conduce la ă a momentului de frecare elementar conduce la ::
()
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡∈− = = =∫ ∫
2,2122
03
03
12
22
10
Sdrd S p dr r p dM MS
d f fμ
π
πμ(2.16)(2.16)
Din relaDin relațțiile (2.14) iile (2.14) șși (i (2.16) 2.16) rezultărezultă , p, pentru asamblarea filetat ă entru asamblarea filetat ă, rela, relațția de calcul a ia de calcul a
momentului de frecare:momentului de frecare:
,31
2
023
03
1d Sd SF Mf−−μ =RRelaelațția de calcul a momentului de frecare pentru cupla ia de calcul a momentului de frecare pentru cupla șșuruburub–cupă fiind cupă fiind (Fi(Fig.2.26.b):g.2.26.b):
.31
2
023
03
1d dd dF M
cc
f−−μ =Prin Prin îînlocuire nlocuire îîn relan relațția (2ia (2.3), .3), rezultărezultă ::
() .31' tg22
023
03
1 22
⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
−−μ + β ± ϕ = =
d Sd S dF L F Mm m
Această rela Această relațție permite determinarea unuia dintre cei trei parametri ie permite determinarea unuia dintre cei trei parametri FF, , FFmmsau sau LL, când , când
se cunosc ceilalse cunosc ceilal țți doi. i doi. ÎÎn cazul asambl ărilor filetate n cazul asambl ărilor filetate , d, dacă se impune foracă se impune for țța la cheie a la cheie FFmmșși i
lungimea cheii (lungimea cheii ( LL≈≈((1212……20) d,20) d, l a c h e i l e f i x e l a c h e i l e f i x e ), ), rezultă for rezultă forțța axială a axială FF((FF≈≈8080FFmm), ),
uneori impunânduuneori impunându –se limitarea strângerii asambl ării se limitarea strângerii asambl ării șșurubului (prin uturubului (prin ut ilizarea unor chei ilizarea unor chei
dinamometrice) pentru ca dinamometrice) pentru ca să nu existe pericolul ruperiisă nu existe pericolul ruperii . . ÎÎn cazul cricurilor,n cazul cricurilor, cunoscând cunoscând
sarcina axial ă de ridicat sarcina axial ă de ridicat FFșși considerând cunoscut ă for i considerând cunoscut ă forțța la manivel ă a la manivel ă FFmm((FFmm= = 150150……350 350
NN) r) rezultă lungimea ezultă lungimea LL necesar ă manivelei necesar ă manivelei ..

24
Universitatea Maritima
ConstantaCONDIȚ IA DE AUTOFIXARE (AUTOFRÂNARE) CONDIȚ IA DE AUTOFIXARE (AUTOFRÂNARE)
Condiția de autofixare Condiția de autofixare ( (utilizată utilizată în cazul în cazul asamblă rilor filetate asamblă rilor filetate ) este condi ția ca sub ) este condiția ca sub
acțiunea for ței axiale care încarc ă asamblarea filetat ă aceasta acțiunea for ței axiale care încarc ă asamblarea filetat ă aceasta să nu se desfac ă singură să nu se desfac ă singură..
Condiția de autofrânare Condiția de autofrânare ( (utilizată utilizată în cazul în cazul transmisiilor șurub transmisiilor șurub –piulița piulița) este condiția ) este condiț ia
ca să nu apară deplasări relative ca să nu apară deplasări relative în cupla elicoidal ă a transmisiilor
șurub în cupla elicoidal ă a transmisiilor ș urub–piuliță sub acțiunea piuliță sub acțiunea
forței axiale care o încarcă , în momentul în care nu se aplic ă n forței axiale care o încarcă , în momentul în care nu se aplic ă nici un moment motor.ici un moment motor.
Prin analogie cu cazul corpului pe planul înclinat, condi ția de Prin analogie cu cazul corpului pe planul înclinat, condi ția de autofrânare (autofixare) autofrânare (autofixare)
este aceea ca sub ac țiunea greut ății proprii corpul s ă nu coboar este aceea ca sub ac țiunea greut ății proprii corpul s ă nu coboar e pe planul înclinat.e pe planul înclinat.
Condiț ia de autofixare (autof rânare) este echivalent ă cu inegali Condiț ia de autofixare (autof rânare) este echivalent ă cu inegali tatea matematic ă tatea matematic ă
MMdeșdeș> 0> 0, care conduce (v. rela ția (2.13)) la , care conduce (v. rela ția (2.13)) la
ϕ’ > β2. (2.20)(2.20)
Chiar dac ă filetele de fixare Chiar dac ă filetele de fixare îîndeplinesc condindeplinesc condi țția de autofixare, ia de autofixare, îîn cazul asamblă rilor n cazul asamblă rilor
filetate este des filetate este des îîntâlnit fenomenul autodesfacerii. Autodesfacerea apare, ntâlnit fenomenul autodesfacerii. Autodesfacerea apare, îîn principal,n principal,
datorită sarcinilor variabile datorită sarcinilor variabile , a , a vibratiilor/vibratiilor/ șșocurilor sau a variaocurilor sau a varia țțiilor de temperatur ă iilor de temperatur ă. Ca urmare, . Ca urmare,
pentru evitarea consecinpentru evitarea consecin țțelor nedorite ale autodesfacerii, aselor nedorite ale autodesfacerii, as amblările filetate pot fi prev ăzute amblările filetate pot fi prev ăzute
cu sisteme suplimentare de asigurare. cu sisteme suplimentare de asigurare. Atât constructiv cât Atât constructiv cât șși din punct de vedere al i din punct de vedere al
importanimportan țței asambl ării ei asambl ării, pot fi , pot fi îîntâlnite o mare diversitate de sisteme de asigurare. ntâlnite o mare diversitate de sisteme de asigurare. AcesteaAcestea au au
la la bazăbazăproducereaproducerea următoarelor următoarelor fenomenefenomene ::

25
Universitatea Maritima
ConstantaSisteme de asigurare bazate pe m ărirea for Sisteme de asigurare bazate pe m ărirea for țelor dintre elementele asambl ării. țelor dintre elementele asambl ării.
Evitarea autodesfacerii prin m ărirea for Evitarea autodesfacerii prin m ărirea for țelor dintre elementele asamblă rii țelor dintre elementele asamblă rii
filetate se poate realiza prin:filetate se poate realiza prin:
••asigurarea cu contrapiuli ță care determină , prin strângere, m ări asigurarea cu contrapiuli ță care determină , prin strângere, m ărirea forței axiale rea forței axiale
din șurub, provocând și o alungire suplimentar ă a tijei șurubulu din șurub, provocând și o alungire suplimentar ă a tijei șurubulu i (fig. 2.27, a);i (fig. 2.27, a);
••asigurarea cu piuliță elastic ă din tablă, ai cărei dinț i îndepli asigurarea cu piuliță elastic ă din tablă, ai cărei dinț i îndepli nesc rolul filetului, ianesc rolul filetului, ia r la r la
strângere, apastrângere, apa să pe filetul să pe filetul șurubului ( fig. 2.27, b și c); șurubului ( fig. 2.27, b și c);
••asigurarea cu piuli ță elastică secționată, care dup ă asamblare s asigurarea cu piuli ță elastică secționată, care dup ă asamblare s e blocheaz ă pe e blocheaz ă pe
șurub, prin strângerea șurubului de reglare cu care e prev ăzută șurub, prin strângerea șurubului de reglare cu care e prev ăzută(fig. 2.27, d);(fig. 2.27, d);
••asigurarea cu piuliță având o sec țiune elastic ă (fig. 2.27, e) s asigurarea cu piuliță având o sec țiune elastic ă (fig. 2.27, e) s au cu piuli ță având o au cu piuli ță având o
secțiune elastic ă și două porțiuni filetate deplasate axial, car secțiune elastic ă și două porțiuni filetate deplasate axial, car e la asamblarea pe e la asamblarea pe
șurub r evin la distan ța impus ă de filetul șurubului, deforma țiil șurub r
evin la distan ța impus ă de filetul șurubului, deforma țiile elastice m ărind e elastice m ărind
apăsarea pe filetul acestuia apăsarea pe filetul acestuia (fig. 2.27, f);(fig. 2.27, f);
••introducerea, pe șurub sau în piuli ță, a unor inserții elastice introducerea, pe șurub sau în piuli ță, a unor inserții elastice nemetalice, care la nemetalice, care la
asamblare sunt filetate for țat, mărind frecarea în filet (fig. 2 asamblare sunt filetate for țat, mărind frecarea în filet (fig. 2 .27, g);.27, g);
••asigurarea cu șaibe elastice, care la strângere duc la m ărirea f asigurarea cu șaibe elastice, care la strângere duc la m ărirea f orței axiale din orței axiale din
asamblare și împiedic ă eventualele rotiri relative asamblare și împiedic ă eventualele rotiri relative ––aici se pot aminti șaiba G rower aici se pot aminti șaiba G r ower
(fig. 2.27, h), șaibe elastice cu din ți la interior sau exterior (fig. 2.27, h), șaibe elastice cu din ți la interior sau exterior , atât plane cât și conice , atât plane cât și conice
(fig. 2.27, i).(fig. 2.27, i).••mărirea formărirea forțțelor elor șși deci a frec ării dintre elementele asamblă rii i deci a frec ării dintre elementele asamblă rii;;
••îîmpiedicarea, prin formpiedicarea, prin for mămă, a rotirii piuli, a rotirii piuli țței sau ei sau șșurubului;urubului;
••îîmpiedicarea, prin deformpiedicarea, prin defor mare locală sau sudur ă mare locală sau sudur ă, a rotirii piuli, a rotirii piuli țței sau ei sau șșurubului.urubului.

26
Universitatea Maritima
Constanta

27
Universitatea Maritima
Constanta

28
Universitatea Maritima
Constanta
Fig. 2.27- Sisteme de asigurare bazate pe mă rirea forțelor dintre elementele asambl ării.