A cura di: Stefano Fini

Rif.PA. 2017-7215/RERBiennio 2017/2019

Progetto 1 Edizione 1

Modulo: Disegno tecnico e lettura del disegno meccanicoUF RIALLINEAMENTO

FONDAZIONE ISTITUTO TECNICO SUPERIORE MECCANICA, MECCATRONICA, MOTORISTICA E PACKAGING

Sede di BOLOGNA

“TECNICO SUPERIORE PER L’AUTOMAZIONE E IL PACKAGING”

In collaborazione con:

Studio weIRD srl tp

Programma:

• Formato dei fogli e squadratura• riquadro delle iscrizioni (cartiglio)• tipologia di linee• Scala di rappresentazione• Metodi di rappresentazione• Sezioni, Viste parziali e convenzioni particolari di rappresentazione • Quotatura e metodi di quotatura• Sistema ISO di tolleranze e accoppiamenti• Rugosità e loro indicazione• Tolleranze geometriche• Rappresentazione delle filettature• Rappresentazione delle saldature• Alberi di trasmissione, collegamenti albero – mozzo per la trasmissione del

moto (linguette, chiavette, profili scanalati, spine, ecc..)• Utilizzo del calibro • Disegno di assieme con distinta base• Utilizzo di manuali tecnici e norme (designazione componenti commerciali)

ELEMENTI FILETTATI

• FISSAGGIO DI ELEMENTI• ELEVATE FORZE ASSIALI E BASSE FORZE TANGENZIALI

• AUTOBLOCCANTI

• FISSAGGI IN CONTROLLO DI FORZA (tiranti)

• MANOVRA• MOVIMENTI PRECISI

• AUTOBLOCCANTI (martinetti, morse, registri, strumenti di misura, ecc) O

NON AUTOBLOCCANTI (presse, apparecchi di sollevamento, ecc)

• TENUTA• FILETTI PER CONDUTTURE

ELEMENTI FILETTATI:

TIPI DI UTILIZZO

md

Lλtan

π

Fine del filetto Fine del filetto

Singolo principio – filettatura destrorsa Due principi– filettatura sinistrorsa

Fine del filetto

Cresta

Diametro mediodm

dFondo

Diametro di nocciolodr

Asse della filettatura

ELEMENTI FILETTATI: DESCRIZIONE

Il profilo (pane) del filetto può essere triangolare, quadro,trapezio, o a dente di sega.

L’impiego del filetto quadro, trapezio, o a dente di sega èriservato alle viti di manovra ovvero alle viti che assolvono lafunzione di spostamento assiale di un dato componente (viti percomando di saracinesche, di presse, di sollevatori). L’impiego delfiletto triangolare è, invece, destinato a tutte le applicazioni digiunzione e di trasmissione di forza.

ELEMENTI FILETTATI: TIPI DI PROFILO

Filetto quadro Filetto trapezio Dente di sega

ELEMENTI FILETTATI: PROFILI DI MANOVRA

VITI DI FISSAGGIO:

• Metrica ISO

• Whitworth

VITI DI TENUTA:

• GAS

• GAS conico

PH2

3

d diametro nominale vited2 diametro medio filetto teoricod1 diametro minimo della madrevited3 diametro minimo della viteH altezza teorica della filettaturaP passo

Filettatura metrica ISO 68-1 FILETTATURA GROSSA: M (d)

Capacità di carico superiore

FILETTATURA FINE: M(d)xP

Adatta a piccoli spessori e

altezze di filettatura basse

Diametro resistente:

2

23 dddt

ELEMENTI FILETTATI: PROFILI DI FISSAGGIO

d2=d-0,64952p

d1=d-1,08253p

dt=(d2+d3)/2=d-0,9382p

d3=d-1,22687p

FUNZIONE: Generazione di elevate forze assiali partendo da basse forze tangenziali

ELEMENTI FILETTATI:

TIPOLOGIE DI FISSAGGIO

Pro: • Smontabile • Unione materiali diversi• Ampiamente standardizzato• Attrezzatura serraggio semplice

Contro: • Elevata dispersione forza serraggio• Elevate coppie di serraggio viti>M16• Perdita precarico spontanea• Grippaggio

Dadi: Rm/100 della vite corrispondente8

8.8Rp/Rm

Viti:

Rm/100

Il dado classe 8 garantisce una resistenza sufficiente a portare a

snervamento una vite 8.8. Per serraggi in campo plastico bisogna

utilizzare un dado di classe superiore rispetto alla vite.

Viti ad alta resistenza possono essere costruite con materiali aventi

Rp0,2=1500 N/mm2 , le classi di resistenza più diffuse vengono descritte

dalla ISO 898 dalla 3.6 alla 12.9

ELEMENTI FILETTATI: CLASSI DI RESISTENZA

ELEMENTI FILETTATI: INTRODUZIONE

Classi di resistenza ISO 898-1 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.88.8

10.9 12.9≤M16 >M16

Tensione di rottura Su [MPa]nom. 300 400 500 600 800 800 1000 1200

min. 330 400 420 500 520 600 800 830 1040 1220

Tensione di snervamento1

SY [MPa]

nom. 180 240 320 300 400 480 640 640 900 1080

min. 190 240 340 300 420 480 640 660 940 1100

Tensione di precarico2

SP [MPa]180 225 310 280 380 440 580 600 830 970

Allungamento dopo rottura A %

min. 25 22 14 20 10 8 12 12 9 8

Durezza Rockwell HRmin. B52 B67 B71 B79 B82 B89 C22 C23 C32 C38

max. B95 B99 C31 C32 C38 C44

1 Valore corrispondente ad una deformazione permanente dello 0,2% misurata sul materiale con macchina di prova

2 La tensione limite di precarico corrisponde ad un allungamento permanente non superiore a 0,0025 mm misurato nei bulloni

La prima cifra indica il gruppo dell’acciaio e il secondo numero indica l’intervallo di

composizione chimica all’interno del gruppo stesso.

Prima cifra:

A per acciaio austenitico oppure

C per acciaio martensitico oppure

F per acciaio ferritico

La designazione della classe di resistenza (secondo blocco) consiste di 2 cifre che

indicano 1/10 del carico unitario di rottura dell’elemento di collegamento.

Esempi:

1) A2-70 indica:

acciaio austenitico, incrudito, carico unitario minimo di rottura 700 MPa.

2) C4-70 indica:

acciaio martensitico, temprato e rinvenuto, carico unitario minimo di rottura 700 MPa

ELEMENTI FILETTATI: CLASSI DI RESISTENZA VITI

INOX EN ISO 3506

ELEMENTI FILETTATI: CLASSI DI RESISTENZA VITI

INOX EN ISO 3506

ELEMENTI FILETTATI: CLASSI DI RESISTENZA VITI

INOX EN ISO 3506

ELEMENTI FILETTATI: CLASSI DI RESISTENZA VITI

INOX EN ISO 3506

ELEMENTI FILETTATI:RAPPRESENTAZIONE

ELEMENTI FILETTATI:RAPPRESENTAZIONE

L’albero ad asse rettilineo presenta diversevariazioni di sezione per consentirel’alloggiamento nei supporti

•Estremità d’albero

•Cava per linguetta

•Spallamenti o battute

•Cava per chiavetta

albero ad asse rettilineo

albero a camme

•Manovella

albero a gomito -

•Perno di banco

•Perno di manovella

Sono gli elementi di base per la trasmissione di potenza. Si usano pertrasmettere potenza attraverso un momento torcente, moltiplicando odemoltiplicando la velocità angolare tramite organi quali ruote dentate,trasmissione per cinghie, catene o ruote di frizione.

ASSI E ALBERI

•

Nel caso degli alberi ad asse rettilineo la sezione minima, sia essa piena o cava, è definita in base alla potenzatrasmessa, gli altri diametri sono legati ad esigenze costruttive per il montaggio di:

organi di trasmissione (ruote, pulegge, giunti, ...); cuscinetti per ridurre gli attriti in corrispondenza dei supporti.

Un generico organo di trasmissione montato su un albero, sia esso una ruota dentata o una puleggia o altro, sichiama mozzo. Il montaggio di un mozzo sull’albero (detto anche calettamento) può avvenire per:

collegamento con chiavetta o linguetta;forzamento;profilo scanalato.

I supporti hanno il compito di scaricare le forze a terra, ancorando nello spazio la posizione dell’assedell’albero.

Le discontinuità di diametro presenti sugli alberi sono chiamati spallamenti (o battute). Essi richiedono unaraccordatura per migliorare la resistenza del pezzo e garantire l’eventuale montaggio di cuscinetti e mozzi.

tratto di albero con supporti e ruota dentata montata attraverso linguetta

Il distanziale ha il compito di bloccareassialmente lo spostamento versodestra della ruota dentata.•

ASSI E ALBERI

Raccordo del mozzo troppo piccolo: montaggio errato!

Nel montaggio per garantire il contattotra il mozzo e lo spallamento il mozzodeve essere opportunamenteraccordato.

Occorre verificare che: R_mozzo ≥R_raccordo

oppure che il mozzo nel foro dicalettamento sia smussato in modo taleda realizzare il contatto con lospallamento

ASSI E ALBERI

Esempio di albero con profilo scanalato sulla destra e scavo per linguetta a sinistra.

Notare i dettagli X e Y per le gole di scarico e le sezioni A-A e B-B per visualizzare la sezione dell’albero in corrispondenza dei calettamenti.

ASSI E ALBERI

Le chiavette sono degli elementi prismatici a sezione rettangolare di larghezza costante e spessore decrescente

Il loro montaggio avviene incastrandole in scanalature (cave) create longitudinalmente sia sull’albero che sul mozzo

La trasmissione

del moto avviene per forzamento

grazie all’attrito che

si sviluppa tra le superfici a

contatto

ASSI E ALBERI

Chiavetta: prisma a sezione rettangolare con larghezza costante e spessore decrescente (~1:100) CUNEO:

si incastra sulle cave di albero e mozzo

genera un forzamento radiale trasmette il momento torcente

per attrito nelle zone di contatto

Vantaggi / svantaggi: soluzione economica coppie non elevate il mozzo è eccentrico rispetto all’albero (per effetto del

forzamento) velocità di rotazione basse

ASSI E ALBERI

Designazione:

Forma – larghezza x altezza x lunghezza – Norma di riferimento

Es: Chiavetta A – 8 x 7 x 56 – UNI 6607

Tipo A (forma arrotondata) Tipo B (forma diritta)

• Cave per forma diritta: lunghezza doppia della chiavetta

ASSI E ALBERI

La traslazione assiale degli elementi non è impedita!

ASSI E ALBERI

N.B. chiavette e linguette longitudinalmente non si sezionano

Linguette

•

Linguetta: prisma a sezione rettangolare costante PARALLELEPIPEDO:

accoppiamento preciso sui fianchi

non genera un forzamento radiale

trasmette il momento torcente per taglio sui fianchi

•

Vantaggi / svantaggi: soluzione meno economica (delle chiavette)

in conseguenza delle lavorazioni precise coppie elevate velocità di rotazione elevate non vincola la traslazione relativa tra

albero e mozzo in direzione assiale (bisogna vincolare: vedi figura a fianco)

ASSI E ALBERI

Forma – larghezza x altezza x lunghezza – Norma di riferimento

Es: Linguetta A – 22 x 14 x 140 – UNI 6604-69

Designazione:

Tipo A (forma arrotondata) Tipo B (forma diritta)

ASSI E ALBERI

Esempio di quotatura di una puleggio il cui mozzo presenta unasede per linguetta:

ASSI E ALBERI

Esempio di quotatura di un albero con sedi per linguette:

ASSI E ALBERI

ASSI E ALBERI

ASSI E ALBERI

ASSI E ALBERI

- Arresto

- Centraggio

Spine e perni: elementi di macchine (cilindrici o conici) con funzioni di: - Fulcro

- Collegamento

ASSI E ALBERI

Spine cilindriche: Perni per cerniere Collegamento tra alberi e manicotti o collari Blocco per scorrimenti o rotazioni -Trasmissione di limitati momenti torcenti (in fori diametrali, meno costose delle liniguette)

ASSI E ALBERI

Spine cilindriche non temprate UNI EN ISO 2338

ASSI E ALBERI

Spine cilindriche

temprate UNI EN

ISO 8734

Spine di riferimento(temprate):

Posizionamento preciso dei pezzi collegati mediamente

viti e bulloni

Sono rettificate (IT6) generalmente in h6 e

stabiliscono:

un accoppiamento con interferenza con un

componente;

un accoppiamento scorrevole (giuoco) preciso con

l’altro componente.

ASSI E ALBERI

Collegamento

con spina conica

UNI EN 22339

Spina conica per trasmissione del moto con forzamento longitudinale

ASSI E ALBERI

Spine coniche: conicità 1:50; definite dal diametro minore

(= Ø di foratura delle sedi, poi alesate con alesatore conico)

sono inserite per una lunghezza ≥ Ø senza gioco nelle sedi

Spine elastiche: Costruite in acciaio per molle.In condizioni libere hanno un diametro maggiore di quello del foro incui vanno inserite: assorbono vibrazioni senza allentarsi richiedono lavorazioni meno accurate dei fori (no alesatura)

ASSI E ALBERI

Anelli elastici tipo Seeger

vanno collocati in apposite cave per

alberi:

la deformazione elastica blocca l’anello in posizione.

ØINT leggermente minore di quello dell’albero su cui va montato

ØEST leggermente maggiore di quello del foro in cui va montato

Anelli elastici materiale: acciaio per molle aperti per un breve tratto circonferenziale

ASSI E ALBERI

Anelli Seeger per fori:

ASSI E ALBERI

CALIBRO

CALIBRO

CALIBRO

CALIBRO