CLASIFICAREAOSIILORSI ARBORILOR(desene,forme constructive)OSIILE SI ARBORIIsunt organe de masini avand rolul de a sustine alte elemente care contribuie la transmiterea miscarii de rotatie.De obicei, osiile si arborii fac legatura cinematica cu alte elemente de la care primesc, respectiv la care transmit miscarea de rotatie.OSIILE SI ARBORIIau rolul de a prelua fortele de la organele de masini montate pe acestea si de ale transmite reazemelor (lagare cu rostogolire sau cu alunecare).Osiile si arborii drepti sau lineari au axa geometrica longitudinala dreapta, comuna cu axa de rotatie.OSIILE,avand functiaprincipala de sustinere a altor elemente cu miscare de rotatie, nu transmit momente de torsiune, deci sunt solicitate numai la incovoiere. Solicitarea la torsiune provine numai din frecare in lagare, de aceea este neglijabila in comparatie cu solicitarea principala la incovoiere.Desi pot avea diferite forme constructive, osiile se clasifica de obiceiin: -OSII FIXE,folosite ca reazeme pentru alte elemente care se rotesc liber pe ele. Rotile aflate pe osii se rotesc in raport cu acestea. Si-OSII MOBILE,ce se rotesc in reazeme impreuna cu celelalte elemente fixate pe ele (la vagoane). Osiile se rotesc impreunacu rotile cu care sunt solidarizate..FORMACONSTRUCTIVASI PRINCIPALELEPARTI ALE UNEI OSII OBISNUITESUNTINDICATEINURMATORULDESEN:

ARBORII,spre deosebire de osii ,au functia principala de transmitere a miscarii de rotatie si a puterii, deci a momentului de torsiune.Arborii, asigura miscarea de rotatie a lagarelor, ca elemente de sustinere si ghidare a osiilorDe obiceiARBORIIsunt solicitatiCOMPUS LA TORSIUNE SI LA INCOVOIERE.Deseori solicitarea principala este rasucirea.Randamentul mecanic al unei masini este determinat in special de calitatea si precizia zonelor prin care se asigura contactul dintre arbore sau osie si lagarul conjugat. Marea diversitate a masinilor si mecanismelor necesita arbori si lagare deosebit de variate de la o bucsa simpla pana la forme deosebit de complicate.Partile componente ale unui arbore sunt:1. -corpul arborelui2-.zona de calare3.-portiunile de reazem,numite si fusurile arbororelui.Portiunile de calare sunt zonele pe care se monteazaorganele de masini.DIVERSE FORME DE ARBORI:a-ARBORE COTIT;

ARBORELE COTIT(numit si Vilbrochen), transforma miscarea rectilinie a pistonului, prin intermediul boltului piston si pendularea bielei in miscare de rotatie . Alternativ ,arborele cotit transmite miscarea de rotatie (la compresoare cu piston) la biela. Arborele cotit este utilizat in special la motoarele cu abur si cu ardere interna, la pompe, compresoare, in componenta mecanismelor biela manivela.ARBORELE COTITa primit aceasta denumire datorita configuratiei axei sale, carecoteste alternativ de la un fus palier la un fus maneton si inapoi la fusul palier. In ce priveste denumirea de ,,Vilbrochen,, desi asa o gasim in dictionar ,in mod popular este des folosit termenul ,,Vibrochen ,, . La motoarele cu ardere interna in doi timpi , in general la cele de motocicleta , motorete si scutere, sau la drujbe compresoare ori alte utilaje, arborele cotit se mai numeste AMBIELAJ. Autoturismul trabant folosea un astfel de arbore cotit. In general , arborele cotit (vilbrochenul) este acela pe care se pot demonta biele, despartindu-le pe jumatate, prin intermediul unor piulite, pe cand la arborele cotit de tip ambielaj, aceste biele nu se pot demonta, fiind presate din fabricatie pe arbore si neputandu-se desparti, fiind turnate dintr-o singura bucata. Aceasta insanu este o regula, pot exista si arbori cotiti cu biele nedemontabile si care sa nu isi schimba denumirea de vilbrochen.Arborele cotit se confectioneaza prin doua procedee: prin turnare sau forjare arborele cotit turnat , se confectioneaza din fonta aliata sau otel de calitate cu continut mediu de carbon.b-ARBORELE CU CAME :

ARBORELE CUCAMEare rol de a asigura comanda deschiderii si inchiderii supapelor, in concordanta cu desfasurarea ciclului motor in fiecare cilindru .Totodata mai actioneaza si diferite agregate montate pe motor (pompa de benzina , distribuitorul si pompa de ulei, pompa de injectie , etc.)In timpul functionarii , ARBORELE CU CAME este supus la incovoiere , datorita fortelor ce setransmit la came in momentul deschiderii. Aceleasi forte, plus rezistenta agregatelor antrenate solicita arborele de distributie si la torsiune. Fortele care actioneaza asupra camelor determina presiuni ridicate pe suprafetele acestora, si in conditiile frecarii semiuscate proprii cupluluicama-tachet, genereaza un proces intens de uzura a acestui cuplu.Arborele cu came care se mai numeste si arbore de distributie ,este piesa principalacare antreneaza mecanismul de distributie, de corectitudinea distributiei depinzandcorectitudinea pozitiei si durata fazelor de admisie si evacuare din ciclul motor.Acest arbore nu are o solicitare mecanica importanta ci este o piesa static nedeterminata. Pentru o mai buna utilizare a materialului arborelui si pentru reducere, uni arbori de distributie, se confectioneaza de forma cilindrica ,obtinuta fie prin gaurirea pe toata lungimeaarborelui fie prin turnarea semifabricatului sub forma tubulara.La capatul arborelui cu came este montata o roata dintata .Aceasta va prelua miscarea si energia de la arborele cotit prin intermediul curelei dintate . Se folosesc curea si roata dintata deoarece nu este permisa patinarea curelei pe roata de curea . Aceasta ar duce la efecte catasrofale pentru motor, ne mai fiind respectate momentele de deschidere a supapelor , rezultand coleziuni ale supapelor cu cilindrii.Diferenta intre abore si vilbrochen(sau arbore cotit ) este destul de mare, fiecare are rolul sau in functionarea unui motor .Arborele cu came il gasim in parte de sus a motorului , avand rolul de a deschide la momentul potrivit supapele de admisie si evacuare. Arborele cotit il vom gasi in partea de jos a motorului , el fiind actionat de bielele pistoanelor , impreuna cu care formeaza sistemul bila-manivelacare transforma miscarea liniara in miscare de rotatie. Pentru ca deschiderea supapelor sa aiba loc la momentul potrivit, cei doi arbori trebuie sa fie perfect sincronizati, lucru care se realizeaza prin intermediul curelei sau a lantului de distributie (practic arborele cotit pune in miscare arborele cu came, cei doi rotindu-se tot timpul la aceeasi turatie).ARBORIIDREPTIse regasesc in componentele cutiilor de viteze, a reductoarelor, transmisiilor masinilor unelte, a turbinelor, agitatoarelor etc.CLASIFICAREAARBORILOR SI OSIILORa.dupa conditiile de functionare:In functie de modul de incarcare- static determinati (intre reazeme)- static nedeterminati (in afara reazemelor)In functie de comportarea la vibratii a arborilor (turatie de regim/turatie critica) :- rigizi- elasticiIn functie de tipul de solicitare:- la osii: incovoiere;- la arbori:torsiune; torsiune si incovoiereIn functie de pozitia in care lucreaza:- orizontala;- verticala:- inclinata.b.dupa forma:Cu axa geometrica:- dreapta(arbori drepti)- cotita(arbori cotiti)Cu sectiune (constantavariabila)- plina ;- inelara.c.dupa tehnologia de executie:-laminara;-forjare-matritare;-turnare.d.dupa pozitia axei de sprijin:-fixa(arbori de sprijin)-variabila(arbori flexibili)B.MATERIALE PENTRU OSII SI ARBORIMaterialele din care se confectioneaza arborii si osiile se aleg in functie de scopul urmarit si conditiile impuse in functionare, de tehnologia de executie adoptata pentru acestia.In general se utilizeaza oteluri carbon obisnuite OL42, OL50, OL60.Pentru a satisface aceeasi rezistenta dar la gabarite si la greutati mai mici se vor folosi oteluri carbon de calitate (la care se vor aplica tratamente termice adecvate pentru cresterea rezistentei in zona de sprijin) OLC25, OLC35, OLC45. Pentru solicitari importante si gabarite reduse se recomanda otelurile aliate de imbunatatire: 41 MoCr 11 , 41 CrNi12, 18MoCrNi13,21MoMnCr12,13CrNi30 AUT40.Deoarece fontele au rezistenta mecanica mai scazuta decat otelurile, dar au o sesibilitate mult mai mica fata de efectul de concentrare al tensiunilor si o capacitate mai buna de amortizare a vibratiilor, vor fi recomandate la executia arborilor de dimensiuni mari sau a arborilor cu forma complicata. Astfel, se utilizeaza fontele cu grafit nodular sau fontele maleabile. Fontele de calitate superioara se utilizeaza cand osiile sau arborii nu sunt puternic solicitati . Cand sunt necesare alte proprietati fizice (conductibilitatea, comportare magnetica , posibilitatea de izolare etc.), se folosesc alte materiale metalice (alama , bronz) sau nemetalice (textolit, materiale plastice etc.).ETAPELE PROIECTARII ARBORILOR SI OSIILOR cu axa geometica dreapta, ce trebuie respectate sunt :-Predimensionarea: se face prin calculul de rezistenta la rupere sau la deformatii (functie de solicitarile din exploatare);-Adoptarea solutiei constructuve: pornind de la rezultatele obtinute si luand in considerare conditiile de executie si de montaj;-Efectuarea verificarilor de rezistenta la oboseala, deformatii, vibratii etc.C.TEHNOLOGII DE EXECUTIE PENTRU OSII SI ARBORIIn general, pentru constructia osiilor si arborilor se recomanda utilizarea elementelor standardizate.In mod obisnuit arborii si osiile se executa prin strunjire. Se porneste de la profiluri laminate, care apoi se strunjesc pe toata lungimea.Zona de sprijin pe lagare se prelucreaza foarte ingrijit prin rectificare,slefuire,cromare etc. Se mai pot executa prin forjare,pornind tot de la semifabricat laminat. Operatia de forjare pregateste semifabricatul in vederea prelucrari prin aschiere. Arborii si osiile de dimensiuni medi se executa prin turnare sau chiar prin sudare , apoi se supun prelucrarilor mecanice.Aceste elemente se construiesc cu sectiunea plina sau cu sectiunea inelara. Cand se construiesc cu sectiunea inelara , avand de exemplu raportul diametrelor Dd=2, greutatea lor scade cu 25% ,iar capacitatea de rezistenta scade numaicu 6,25%.Osie cilindrica: a-cu sectiune plinab-cu sectiune inelara

Sectiunea plina este insa mai utilizata, deoarece se executa mai usor. Partile principale ale arborilor sunt: fusurile,zonele calare si tronsoanele intermediare. In cazul arborilor cotiti fusurile intemediare se numesc manetoane.Forma constructiva a arborilor:- arbore drept cu forma obisnuita

Canalele de pana, necesare fixarii pieselor pe arbore, se recomanda a fi executate in acelasi plan si cu aceasi latime cand este posibil .Indiferent de forma geometrica a arborilor sau a osiilor, fusurile sunt cilindrice, conice sau sferice.Trecerea de la o sectiune la alta a arborilor sau a osiilorse face cat mai lin, cu raze de racordare corespunzatoare reducerii maxime a efectului de concentrare a eforturilor unitare.Asamblarea arborilor1.Montarea arborilor dreptiMontarea arborilor necesita trei faze importante:-pregatirea-montarea propriu-zisa- verificarea montariiPregatirea montarii arborilor necesita studierea desenului cu schema de montaj, verificarea acestora in special a fusurilor si a partilor de calare care trebuie sa fie netede, fara zgarieturi, loviri sau urme de coroziune. Bavurile, zgarieturile, loviturile se eliminaprin ajustare fina, urmata de o finisare cu panza abraziva. In general, aceste verificari sunt efectuate la receptia arborilor la terminarea prelucrarii lor, insa ele se recomanda si la montare .Montarea propriu-zisa consta in executarea urmatoarelor operatii:-verificarea cuzinetilor- daca sunt fixati corect in corpul lagarului;-ajustarea cuzinetilor dupa fusurile arborilor ; pentru aceasta, se sterg cu o carpa uscata fusurile si apoi se acopera cu un strat subtire de vopsea .Se aseaza arborele in lagare cu ambele fusuri si se monteaza capacele lagarelor. Apoi,se invarteste usor arborele cu scopul de a se realiza tusarea cuzinetilor. Se demonteaza capacele lagarelor si se executa ajustarea cuzinetilor acolo unde apar proeminentele indicate de vopsea.Operatiile de ajustare se repeta pana cand numarul petelor de contact de pe suprfata cuzinetului corespunde preciziei impuse la asamblare. In general, se considera ca suprafata este corespunzatoare, daca contine 15 25 de pete de vopsea pe o suprafata de 25x25 mm patrati ;-se spala fusurile si cuzineti , se usuca cu aer comprimat si ung cu unsoare , folosindu-se o pensula ;- se monteaza definitiv arborele in lagare .De remarcat faptul ca la montarea arborilor in lagare trebuie sa se respecte jocurile radiale si axiale prescrise in documentatia tehnica, pentru a se asigura o ungere buna in timpul functionarii.Verificarea motari arborilor, inclusiv a lagarelor, se executa o data cu probele de functionare a masinilor.Seconsidera ca motajul a fost corect executat daca, in timpul functionari, lagarele nu se incalzesc mai mult de 60.70 grade celsius.2.Montarea arborilor cotitiMontarea arborilor cotiti, cu toate ca este mult mai pretentioasa decat a arborilor drepti, necesita respectarea celor trei faze distincte :-pregatirea montarii- montarea propriu-zisa- verificarea montariiPregatirea montarii consta in controlul fusurilor ca sa nu prezinte zgarieturi. Acestea se indeparteaza prin slefuire cu panza de slefuit.Cuzinetiilagarelor trebuie sa adere etans pe suprafetele fusurilor.Suprafata de aderare trebuie sa fie repatizata uniform si sa reprezinte cel putin 6070 % din suprafata activa.Verificarea aderarii se face cu vopsea.In cazul unei aderarii necorespunzatoa-re executa razuirea.Se verifica calitatea compozitiei delagare : stratul de compozitie turnat trebuie sa adere bine la suprafata cuzinetului (bimetalic), iar ciocanire sa emita un sunet clar metalic.Pe suprafata de lucru a stratului de compozitie nu se admit zgarieturi sufluri, statificari etc.Asezarea cuzinetului inferior dupa fusurile arborelui se verificacu vopsea (negru de fum diluat si petrol lampant).Cuzinetii superiori trebuie sa adere deasemenea foarte bine. Jocul dintre cuzinetul superior si fusul arborelui nu trebuie sa depaseasca 0,001 mm.Pentru preintampinareapierderilor de presiune a uleiului din lagare intre baia de ulei simarginea cuzinetului trebuie sa ramana o distanta de 1520 mm.Incazul in care se folosesc garnituri de reglere intre cuzineti, ca de exemplu la compresoare cu un piston, acestea se executa dupa conturul planului de separatie. Materialul acestor garnituri poate fi textolit, alama sau aluminiu. Atunci cand pe fusurile de capat ale arborilor sunt prevazuti rulmenti.Montarea propriu- zisa a arborilor consta in asezarea acestora in lagare si rotirea lor de cateava ori.Se verifica pozitia arborelui cu ajutorul unei nivele de 0,1 mm, masurarea se face la fiecarea 90 de grade, adica in patru poziti. Pozitia orizontala a fusurilormanetoane se verifica tot cu ajut nivelei. Abaterile de la paralelismintre axele fusurilor manetoane si axele fusurilor paliernu pot depasi 0,2 mm pentru 100mm din lungimea fusului.Deplasarea axiala a arborelui cotit pe lagare se verifica prin rotirea acestuia la 180 de grade si masurarea jocului cu un comparator.Valoarea jocurilor este stabilita in documentatia de montaj in functie de conditiile de lucru si de felulmasinii la care se monteaza arborele cotit.Verificarea montarii se executao data cu proba de functionare a masinii, la care arborele cotit nu trebuiesa prezinte batai radiale ce se pot transmite pistoanelor, iar lagarele sa nu se incalzeasca peste 6070 grade C.3.Montarea arborilorcompusi din mai multe bucatiArborii compusi din mai multe bucati pot fi: - cap la cap-cotitiFiecare tip de arbore se monteaza in mod deosebit. Montarea arborilor cap la cap. Tehnologia de montarea arborilor cap la cap nu difera de cea a arborilor drepti. O atentie deosebita trebuie sa se acorde executarii imbinarii, incat la sfarsitul montajului, arborele sa lucreze ca un arbore dintr-o singura bucata.Imbinarea arborilor compusi din mai multe bucati se poate realiza prin :-cuplaj cu manson si arbore canelat.-cuplaj cu manson cilindric, fara caneluri si cu stift.-cuplaj conic cu stift.-cu suruburi solicitate la forfecare .-cuflanse stranse cu suruburi.Montarea unui arborecompus cu ajutorul mansonului canelat se incepe prin asezarea si fixarea celordoua parti unu si doialearborelui, pe prisme suport, astfel incat axele sa fiein prelungire. In acest scop se recomanda folosirea prismelor cu inaltime reglabila. Apoi semonteazamansonulpe unul din capetele canelate ale arborelui, iar capatul celuilalt arbore se introduce in celalalt capat al mansonului. Uneori se poate intampla, ca pentru pozitia respectiva a arborelui fata de manson, canelurile si plinurile din arbore si manson sa nu coincida. In acest caz, se vor distanta arborii intre ei si se va schimba pozitia masonului, rotindul cu cateava caneluri, dupa care se va efectua din nou montarea.Pentru montarea cuplajului-manson se folosescadeseori ciocane cu cap moale. Pentru un ajustaj aderent pe diametrul de centrare al canelurilor, mansonul se va incalzi in ulei fierbinte,inainte de montare.Dupa montarea defnitiva a mansonului canelat se vor verifica dimensiunilelsil1care determina pozitia mansonului canelat fata de canelurile arborilor.Pentru ca mansonul sa nu se deplaseze axial se fixeaza cu ajutorul unui surub de blocare.Montarea arborilor de dimensiuni mari, cap la cap, printr-un cuplaj-manson, fara caneluri, cu ajutorul stifturilor, se realizeaza in aceeasi succesiune ca si in cazul folosiri unui cuplaj, cu mansonul canelat.Deoarece, la imbinarea cu arborii cuplajului-manson, fara caneluri, se foloseste adeseori ajustaj blocat sau chiar presat usor, montarea se face in conditi mai buneprin incalzireaprealabila a mansonului. In cazul arborilor cu lungimi si diametre mai mici,montarea este mai simpla si se face, de obicei,prin presarea mansonului la presa sau prin lovituri de ciocan.Alezajele de arbori destinate pentru stifturi se executa corespunzator dimensiunilor din manson, dupa montarea definitivaa acestuia. Stifturile folosite la aceste imbinari sunt cilindrice, iar presarea lor se face cu presa manuala sau cu ciocanul.Montarea arborilor cotiti. Din cauza fortelormari care apar in timpulfunctionarii arborilor cotiti, asamblarea lor se face prin strangere. Montarea unui arbore cotitla care imbinarea se face cu strangere se executa in ordinea urmatoare : boltulse monteaza prin presare in alezajul bratului, apoi se verifica paralelismul intre axa alezajului si axa boltului; urmeza presarea bratului pe fusul arborelui, verificarea paralelismului boltului cu arborele si perpendicularitatea acestora pe brat.Fusulse preseaza in alezajul din brat, dupa care ansamblul se monteaza pe fusul arborelui. Bratul se preseaza separat pe arbore. Imbinarea ambelor subansamblul se relizeaza prin presarea fusuluiin alezajul din brat. Se verifica perpendicularitatea si paralelismul ansamblului .Controlul final al arborilor cotiti asamblati se face cu un dispozitiv special, prevazut cu comparatoare, pentru inregistrarea abaterilor de la coaxilitate ale arborelui fata de manetoane si abaterile de la perpendicularitete ale bratelor arborelui cotit.Imbinarea arborilor cotiti:a - 1 boltul , 2bratulb-1 fusul, 2 bratul, 3 arbore, 4 bratul, 5 arbore,c-1 fusul, 2 piulitaD. CALCULUL OSIILOR SI ARBORILORCalculul osiilor:Dimensionarea se face calculand modulul de rezistenta necesar , functiei de momentul incovoietor maxim cunoscut si de rezistenta admisibila a matetrialului din care este realizata osiaWnec=Mi maxai-pentru sectiunea circulara plina de diametru d-modulul de rezistenta se determina cu relatia :Wnec=d332-momentul maxim se calculeaza curelatia : Mimax=RAa[daNcm]Acest moment se afla in dreptul uneia din fortele considerateconcentrate P1,P2 [daN]Verificarea dimensiunilor se face aplicand formula generala din rezistenta materialelor:ef= MimaxW