8/16/2019 Teoria-filettature
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ECM - Collegamenti filettati1
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ECM - Collegamenti filettati 1
COLLEGAMENTI FILETTATI - INDICE
• Filettature - nomenclatura collegamenti filettati• Analisi del collegamento - diagramma di inteferenza
forza assiale e momento di serraggio• Resistenza del fusto
forza assiale limite - materiali per bulloneria• Effetto dei carichi esterni
fattori di ripartizione del carico - stima deformabilità viti e pezziaccorgimenti per diminuire il carico sulle viti e casi particolari
• Incertezze ed allentamenti• Calcolo collegamenti filettati
verifica staticaverifica del carico minimo di serraggioverifica a fatica
• Dispositivi antisvitamento• Viti con carichi trasversali
ECM - Collegamenti filettati 2
FILETTATURE
• Viti di manovra• Viti di collegamento (smontabile)
Filettature metriche ISOProfilo triangolare - UNI 4536 (1964)
Profilo trapezio - UNI ISO 2901÷2904 (1978)
Filettature Whitworth - UNI 2709 (1945) (pollici - 55°)
Filettature ‘gas’a tenuta stagna sul filetto - UNI ISO 7-1 (1984)a tenuta non stagna - UNI ISO 228 (1983)
Filettature a ‘dente di sega’ UNI 127-128 (1928)
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Nomenclatura collegamenti filettati
Bullone (vite+dado)
Viti (mordenti)
Prigionieri
montaggio con leggerainterferenza…
a volte avvitamento fino
alla fine della filettatura…
possibili problemi dovuti
all’aria intrappolata...
ECM - Collegamenti filettati 4
I collegamenti filettati applicano una forzaassiale che tende ad unire le parti.
Le azioni trasversali devono essere contrastatedall’attrito che si genera fra le superfici.
Le viti non devono lavorare a taglio !!!!
ANALISI DEL COLLEGAMENTO
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ECM - Collegamenti filettati 5
I pezzi collegati sono compressi dal bullone (si accorciano)La vite viene caricata dal pezzo (si allunga).⇒ collegamento forzato dato dall’interferenza i fra bullone e pezzo:
Pezzi primadel serraggio
Riferimento i = p ·ngiri(n° giri dopo il primo contatto)
F p = Forza che agisce sul pezzo
(risultante) F p
F v
F v=Forza che agisce sulla vite (risultante)
i
F p
ECM - Collegamenti filettati 6
F v
uv
v
vv
u
F K =
F p
u p
p
p p
u
F K =
F P F v
u p, uv
K i = rigidezza δv = deformabilità ui = spostamento
vite
pezzi
vite+pezzi
v
v
vv
F
u
K ==δ 1
p
p
p p
F
u
K
==δ 1
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ECM - Collegamenti filettati4
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ECM - Collegamenti filettati 7
Diagramma interferenza
F P F v
iu puv
i
Punto di funzionamento
ECM - Collegamenti filettati 8
La forza viene applicata al collegamento mediante serraggioeffettuato con opportune chiavi che forniscono un momento.
Il momento resistente è dato da:• attrito fra filetti di vite e madrevite;• attrito fra la sup. del pezzo e quella del dado e del sottotesta.
Le forze di attrito dipendono dalla forza assiale che subisce la vite
È quindi possibile trovare una relazione fra momento di serraggio(e di svitamento) e forza assiale sulla vite (v. Meccanica applicata)
Forza assiale e momento di serraggio
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ECM - Collegamenti filettati 9
[ ] st mmv
T d d
F
M ϕ⋅+ϕ+α⋅= tan)'tan(2
M T = momento di serraggio M svit = momento necessario per lo svitamentod m = diametro medio del filettod t = diametro ‘efficace’ su cui agisce la forza fra testa e sottotestatanϕ s = f s = coefficiente di attrito (sottotesta-pezzi)tanϕ = f = coefficiente di attrito (vite-madrevite)
tanϕ’= coeff. di attrito apparente:metriche) re(filettatu
cos
tan'tan °=α
αϕ=ϕ 30
passotan =⋅π
=α pd
p
mm
[ ] st mmv
svit d d F
M ϕ⋅+ϕ−α⋅= tan)'tan(2
αm = angolo dell’elica:
ECM - Collegamenti filettati 10
Assumendo 'tantan)'tan( ϕ+α≈ϕ+α mm
Il momento di serraggio risulta:
( )
ϕ⋅+
αϕ⋅+
π=
=ϕ⋅+ϕ⋅+α⋅=
st mv
st mmmvT
d d p F
d d d F
M
tancos
tan
2
tan'tantan2
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ECM - Collegamenti filettati 11
RESISTENZA DEL FUSTO
Dato un momento di serraggio la vite (nel tratto fra i sottotesta)sopporta:• un carico assiale F v• il momento torcente dovuto all’attrito sui filetti (la quota di
momento dovuta all’attrito nel sottotesta non vienesopportata dal fusto della vite)
( )
α
ϕ
⋅+π=ϕ⋅+α⋅= cos
tan'tantan*
m
v
mmm
v
T d
p F d d
F M
22
ECM - Collegamenti filettati 12
Per il calcolo delle sollecitazioni si fa riferimento alla sezioneminore, che normalmente è quella di nocciolo(non si tiene conto dell’effetto di rinforzo dei filetti)
(tabelle)nocciolodidiametro=π
= nn
n d d
A4
2
32
164
n
t
n
va
d
M
d
F
⋅π
⋅=τ
⋅π
⋅=σ
*
2
22313
στ⋅+⋅σ=τ⋅+σ=σa
aaid
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ECM - Collegamenti filettati 13
αϕ⋅+
π=
αϕ
⋅+π⋅⋅=⋅⋅π
⋅⋅π⋅
=στ
cos
tan
cos
tan*
mn
mv
vnv
n
n
T a
d p
d
d p F
F d F
d
d
M
2
2
4
4
16 2
3
Da cui
2
2
312
31 k d p
d am
naid ⋅+⋅σ=
αϕ⋅+
π⋅+⋅σ=σ
cos
tan
231 k
id a
⋅+σ=σ
k dipende solo da fattori geometrici e dall’attrito
αϕ⋅+
π=
costan
mn
d pd
k 2
ECM - Collegamenti filettati 14
Si suppone di poter sollecitare la vite al montaggio fino ad una frazione X del limite elastico del materiale della vite (tipicamente X = 0.9).Si pone quindi:
2.0lim, pid R X ⋅=σ2
2.0lim,
31 k
R X pa
⋅+
⋅=σ
Si determina quindi la forza assiale limite sulla vite:
431
2
22.0lim,lim, n pnav d
k R X A F ⋅π⋅
⋅+⋅=⋅σ=
E quindi il momento di serraggio:
ϕ⋅+
αϕ⋅+
π= st m
vT d d
p F M tan
cos
tan
2lim,
Forza assiale limite
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ECM - Collegamenti filettati8
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ECM - Collegamenti filettati 15
Valori da assumere per i calcoli
Dd t ⋅≈ 31. D = diametro nominale vite
Coefficiente di attrito f =tanϕϕ (acciaio-acciaio): in tutti i casiconviene assumere il coefficiente di attrito minimo fra quellirilevati sperimentalmente:
Viti brunite o fosfatate:lubr. olio: 0.12 ÷ 0.18 lubr. MoS2: 0.10 ÷ 0.12
Viti con zincatura galvanica: 0.12 ÷ 0.18
Viti con cadmiatura galvanica 0.08 ÷ 0.12
( per bulloneria normale, in altri casi valutare d t secondo il disegnodella vite)
ECM - Collegamenti filettati 16
Materiali per bulloneria
I materiali sono suddivisi per classi di resistenza,individuate da due numeri separati da un punto: x.ydove x = Rm/100, y =10· R p0.2 / Rm
Esempio: classe 8.8 indica Rm= 800 MPa, R p0.2 = 640 MPa
Classi: 3.6 - 4.6 - 4.8 - 5.6 - 5.8 - 6.6 - 8.8 - 10.9 - 12.9
Per i lavori di carpenteria (costruzioni) classe minima 8.8diametro minimo M 12
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ECM - Collegamenti filettati 17
Veri fi ca fil etti
Le filettature unificate hanno dimensioni tali per cui la resistenzadel filetto è superiore alla resistenza del fusto
I FILETTI NON DEVONO ESSERE VERIFICATI
Il carico si distribuisce sulle spire in modo decrescente:le prime 5-6 spire sostengono il 90% del carico
Non servono quindi lunghezze della madrevite elevate per
sostenere carichi maggiori.
ECM - Collegamenti filettati 18
AZIONE DI CARICHI ASSIALI ESTERNI
In assenza di carichi assiali esterni la forza sulla vite e sul pezzo sono in equilibrio: F v = F pSe si suppone di applicare un carico C nel sottostesta del dadoche tende ad allungare la vite, si ha una nuova situazione diequilibrio : F’ p + C = F’ v
.. l’interferenza rimane immutata...
F v
F p
F v
F p
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
F’ v
F’ p C
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ECM - Collegamenti filettati10
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ECM - Collegamenti filettati 19
F p F v
iu puv
i
C ∆C p
∆C v
∆u
F’ v
F’ p
F p = F v
F’ v= F v + ∆C v F’ p= F p - ∆C pC=∆C v+ ∆C p
ECM - Collegamenti filettati 20
)(
:teanalogamene
)(
)()(
pv
v p
pv
p
v
pv
p
pv
v p
v
v
v p
pv
v pv p
C C
C C
u
u
C
C
uuu
C C C
δ+δδ=∆
δ+δ
δ
=∆
δ+δδ
=δ+δ⋅∆
δ⋅δ⋅
δ∆=∆
δ⋅δδ+δ
∆=δ∆+
δ∆=∆+∆=
Fattori di ripartizione dal carico
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ECM - Collegamenti filettati11
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ECM - Collegamenti filettati 21
Stima della deformabilità della vite
l 1, A1 l 2, A2 l 3, A3
L p
++++=
⋅=
⋅==δ ∑
3
3
2
2
1
1, 4.04.01
A
Dl
A
l
A
Dl
E A E
l
A E
L
F
u
viv
efficacei
vv
v
v
vv
Vite di diametro nominale D, materiale con modulo elastico E v
I termini 0.4 D tengono conto che la vite non finisce al sottotesta…L’area del tratto filettato è calcolata con il diametro medio (d m).La formula deve essere adattata ai vari casi.
(area ‘media’)
ECM - Collegamenti filettati 22
Stima deformabilità dei pezzi serrati
diversiserrati pezzideimateriali
ugualiserrati pezzideimateriali
∑=δ
==δ
pi
pi
p p
p p
p
p
p p
E
L
A
A E
L
F
u
1
Il calcolo esatto richiede la conoscenza della distribuzione delletensioni e delle deformazioni dovute allo schiacciamento.Come prima stima ci si riconduce al caso di un cilindro equivalentecon area A p tale da generare la stessa contrazione del caso reale a
parità di carico imposto.La deformabilità si calcola quindi come:
Per la stima di A p si individuano tre casi
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ECM - Collegamenti filettati12
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ECM - Collegamenti filettati 23
Caso a) D p
/d et ≤
1
( )224
f p p d D A −π=
d et
d f
D p
D
L pd f
D p
L pd f
D p
L p
ECM - Collegamenti filettati 24
Caso b) D p/d et = 1 ÷ 3
( )
( ) D L L
L Ld
d
Dd d A
p p
p pet
et
p f et p
8;min
1002.01
84
*
2**22
=
+⋅⋅
−π+−π=
d f d et
D
L pd et
D
D p
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ECM - Collegamenti filettati13
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ECM - Collegamenti filettati 25
Caso c) D p/d et ≥ 3
( ) ( ) D L Ld Ld A p p f pet p 8104
22
;min. ** =
−⋅+π=
d f
d et
D
L p
ECM - Collegamenti filettati 26
A parità di carico C ∆C v diminuisce all’aumentare di δv )( pv
pv C C δ+δ
δ=∆
Per aumentare δv si può aumentare la lunghezza della vite, adesempio utilizzando un distanziale (ed un gambo completamentefilettato)
Aumentando la lunghezza del pezzo
aumenta anche la sua deformabilità δ p,ma, scegliendo opportunamente ledimensioni del distanziale, si può farein modo che essa aumenti in misuraminore rispetto alla deformabilità dellavite.
NB: se ∆C v diminuisce, ∆C p aumenta
Accorgimenti per diminuire il carico sulle viti
e casi particolari
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ECM - Collegamenti filettati14
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ECM - Collegamenti filettati 27
F p F v
F v,lim rimane uguale perché dipende daldiametro di nocciolo
∆C v∆C vC C
i
F v,lim
Vite ‘allungata’
ECM - Collegamenti filettati 28
Vi ti con fusto alleggeri to
d g
α
ϕ⋅+
π
=
cos
tanm
g
d p
d
k 2
431
2
2
2.0lim,lim,
g p g av
d
k
R X A F
⋅π⋅
⋅+
⋅=⋅σ=
ϕ⋅+
αϕ⋅+
π= tan
cos
tanlim,t m
vT d d
p F M
2
.. la F v,lim deve essere calcolata in base ad A g
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ECM - Collegamenti filettati15
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ECM - Collegamenti filettati 29
F p F v
∆C v∆C v
C
C
i
F v,lim
F v,lim(alleggerita)
F v,lim
, calcolata in base ad A g
, è inferiore,la deformabilità del pezzo è invariata
ECM - Collegamenti filettati 30
Carico appli cato non sottotesta
modello...
i prima del montaggio dopo il montaggio
A
i
B
a pδ
b pδ
c pδ
a pδb pδc pδ
vδ pδ pδvδ vδ vδ
c p
b p
a p p δ+δ+δ=δ
A B
p
ca
p
b
L
L Ln
L
Ln
+=−
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ECM - Collegamenti filettati16
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ECM - Collegamenti filettati 31
p p
p p
vv
vv
A E
L
A E
L
⋅=δ
⋅=δ ;
Con il carico sottotesta...
L p = Lv
C
C
Con il carico non sottotesta la deformabilità del pezzotra i punti di applicazione del carico diminuisce e risulta:
v pv p p
c
p p
a
vv
vv n
A E
L
A E
L
A E
Lδ>δ−+δ=
⋅+
⋅+
⋅=δ )1(*
a pδb pδ
c pδ
vδ
C
C Alla deformabilità della vite bisogna invecesommare quella del pezzo esterno ai carichi:
p p p
p
p p
bb p p
A E
Ln
A E
Lδ<
⋅⋅
=⋅
=δ≡δ*
ECM - Collegamenti filettati 32
Per il carico è come se la vite fosse più deformabilee il pezzo più rigido.
Per la vite risulta quindi cautelativo assumere sempre ilcarico come se fosse sottotesta.
F p
F v
i
F v,lim
pezzo A
pezzo B
vite A vite B
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17/30
ECM - Collegamenti filettati17
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ECM - Collegamenti filettati 33
In questo caso potrebbero insorgere problemi sul carico minimo F p,lim perché è maggiore la possibilità di distacco; in questo casotutto il carico graverà sulla vite (situazione da evitare).
F p F v
i
A: pezzoB: pezzo
A: vite B: vite
F v
C
Carico appli cato non sottotesta
NB: F v può essere inferiore a F v,lim (vedi nel seguito)
ECM - Collegamenti filettati 34
Elemento elastico tra i pezzi
L’inserimento di un elemento elastico fra i pezzi, ad esempio unaguarnizione, comporta un’aumento molto elevato delladeformabilità δ p, quindi il carico sarà sopportato quasi interamentedalla vite:
F p
F v
i
F v,lim
∆C v ≈ C
8/16/2019 Teoria-filettature
18/30
ECM - Collegamenti filettati18
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ECM - Collegamenti filettati 35
Possibile rimedio:
F p F v
i
F v,lim
F e
F p
ECM - Collegamenti filettati 36
Il carico iniziale sulla vite e quindi di compressione sui pezzi serrati,viene dato dal momento M T , calcolato in base alla forza F v= F p
In esercizio il carico di serraggio F p può diminuire a causa di:
• Incertezze sulla forza F v al montaggio e sul momento applicato
• Allentamento del collegamento (ad es. per assestamenti dovuti avibrazioni,…)
• Azione del carico esterno (∆C p)
INCERTEZZE / ALLENTAMENTI
8/16/2019 Teoria-filettature
19/30
ECM - Collegamenti filettati19
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ECM - Collegamenti filettati 37
I ncertezze sul la for za F v al montaggio e sul momento appli cato
Le incertezze derivano da due cause:
• incertezza sul coefficiente di attritoAll’aumentare del coefficiente di attrito, a parità di momentoapplicato, diminuisce la forza sulla vite.
• incertezza sulla misura del momento applicatoSpesso il momento non viene misurato; le attrezzature diofficina che permettono la misura sono tarate in modo da
avere eventuali scostamenti che permettano solamente unmomento applicato minore di quello impostato.
ECM - Collegamenti filettati 38
Da apposite misure si è trovato il campo di incertezza
min,
lim,
min,
max,
v
v
v
v
F
F
F
F I ==
Serraggio con chiave dinamometrica: I = 1.6
Serraggio con avvitatore ad impulsicon taratura periodica : I = 2.5
Serraggio manuale o con avvitaturasenza taratura periodica I = 4
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ECM - Collegamenti filettati20
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ECM - Collegamenti filettati 39
Al lentamento del collegamento
Nel tempo sotto l’azione di forze esterne le superfici dei pezziserrati subiscono un assestamento con modifica della rugosità e
perdita dell’interferenza ∆i e conseguente perdita dela forza sullavite ∆ F v
Valori di ∆i in µmForze assiali Forze tangenziali N°
superfici R a = 1.6 µm R a = 0.8 µm R a = 1.6 µm R a = 0.8 µm2 13 10 20 133 16 12 28 164 20 14 35 20
5 25 16 42 256 30 18 50 30
N° sup = 3 N° sup = 2
ECM - Collegamenti filettati 40
F p F v
i
i
∆i
∆ F v
F p = F v
( )
( ) pvv
pvv
vvv
i F
F
F
i
F
i
F
δ+δ∆=∆
δ+δ==
∆∆
8/16/2019 Teoria-filettature
21/30
ECM - Collegamenti filettati21
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ECM - Collegamenti filettati 41
CALCOLO DEI COLLEGAMENTI FILETTATI
Scelta iniziali:• numero viti (C = F tot/n°viti)• classe (materiale), tipo• dimensione
• Verifica statica
• Verifica del carico minimo di serraggio• Verifica a fatica della vite
Fine
Si
No
20
43
. pmin
max)(
zioneapprossima primain
R
C A ÷=
Cambiamenti….
Calcolo di k - F v,lim - M T - δv - δ p - ∆ F v - ∆C v - ∆C p
ECM - Collegamenti filettati 42
Verifica statica
Viene effettuata nelle condizioni peggiori:• supponendo applicata la F v,lim calcolata• senza allentamenti• senza considerare incertezze al montaggio• con carico massimo applicato C maxIn teoria si dovrebbe verificare che:
2.0 p22 3 Rvvid ≤τ⋅+σ=σdove
3
*
2max,
2lim,
max,lim,
16
44
n
t v
n
v
n
vvav
d
M
d
C
d
F
⋅π⋅=τ
⋅π
∆⋅+
⋅π
⋅=σ∆+σ=σ
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22/30
ECM - Collegamenti filettati22
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ECM - Collegamenti filettati 43
In pratica, in considerazione di tutte le incertezze presenti,
è sufficiente verificare che:
Possibi li cambiamenti :
• cambiare classe del materiale
• aumentare il numero di viti (diminuire C)
• diminuire la percentuale di utilizzo del materiale (es. 80%))• utilizzare viti più lunghe (= più deformabili)
Aumentare il diametro della vite non sempre è efficace
(diminuiscono le tensioni ma aumenta la rigidezza della vite
con la stessa legge)
2.0, pmax,2.0, p2.0, pmax,lim, )1( cioè R R X R vvid ≤σ∆+−≤σ∆+σ
2.0, pmax,
2.0, pmax,
)1(
)1(
F X C
R X
v
v
−≤∆
−≤σ∆
ECM - Collegamenti filettati 44
Attenzione: viti alleggerite
L’utilizzo di viti alleggerite diminiusce il carico sulla vite, ma
la sezione di riferimento per il calcolo è quella alleggerita
(minore), dove le tensioni rimangono comunque alte.
Nelle sezioni alleggerite la verifica deve essere effettuata
considerando la tensione ideale:
2.0 p22 3 R g g id ≤τ⋅+σ=σ
( )32
164
g
t g
g
vv g
d
M
d
C F
⋅π⋅
=τ⋅π
∆+⋅=σ
*max,lim,
In pratica le viti alleggerite non hanno una resistenza statica
molto diversa da quella delle viti non alleggerite
8/16/2019 Teoria-filettature
23/30
ECM - Collegamenti filettati23
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ECM - Collegamenti filettati 45
Sollecitazioni di f lessione
Se le superfici di appoggio non sono perfettamente parallele lavite si incurva, subendo sollecitazioni di flessione:
MPa
rad;114.6
10.5MPa;
max
87
101102
22
1
5
≈σ
==°=α⋅=
⋅α⋅=⋅=σα==
ottiene si
L D E assumendo
D
L E
D
J
M
L EJ
M
R
Conviene utilizzare viti snelle… e imporre le tolleranze di planarità
Lα
Lα
Lα
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Verifica del carico minimo di serraggio
Normalmente si vuole un carico minimo di serraggio F p,lim(ad esempio per garantire la tenuta delle guarnizioni).
F p , F v
ii teorica
∆i
F v,lim/ I - ∆ F v
F v,lim
F v,lim/ I
∆C p F p,min
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Deve essere: pvv p p C F I
F F F ∆−∆−=≤ lim,min,lim,
Nota: se F p,min = 0 (si ha cioè il distacco fra le parti serrate) tutto ilcarico C agisce sulla vite: si deve sempre evitare questa situazione.
Possibi li cambiamenti :
• diminuire le incertezze utilizzando chiavi dinamometriche
• lavorare più accuratamente le superfici dei pezzi serrati
• cambiare classe del materiale (F v,lim
più alta)
• utilizzare viti meno deformabili
• aumentare il numero di viti (diminuire C)
• aumentare la deformabilità del pezzo (con attenzione)
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Verifica a fatica della vite
Diagramma di Haigh per filettature classi 8.8 ÷ 12.9 (da VDI 2230)80
40
50
60
70
160
80
100
120
140M 4 ÷ M 8
M 10 ÷ M 16 M 18 ÷ M 3 0
σ D(MPa)
σ D(MPa)
Viti nonrullate
Vitirullate
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
20. p Rmσ
La vite è considera verificata se σa ≤ 0.9 σ D
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Calcolo di σσa e σσm Caso a): 0
≤ C (t)
≤ C
max
F p , F v
i
∆C max ,vC max
∆C v(t)
22
vav
vvmv
vvvvv
C F
C F F
F F C F F
max,,
max,lim,,
lim,min,max,lim,max,
∆=
∆+=
=∆+=
F v,m
F v,lim
n
mvm
n
ava
A
F
A
F
,
,
=σ
=σ
F v,a
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Caso b): C min ≤ C (t) ≤ C max
F p , F v
i
F v,a
∆C max ,v
C max
∆C v(t)
22
min,max,,
min,max,,
min,lim,min,max,lim,max,
vvav
vvmv
vvvvvv
F F F
F F F
C F F C F F
−=
+=
∆+=∆+=
F v,m
F v,lim
n
mvm
n
ava
A
F
A
F
,
,
=σ
=σ
C min
∆C min ,v
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Caso c): C min ≤ 0 ≤ C max
F p F v
i
∆C max ,v
C max
22
min,max,,
min,max,,
min,lim,min,max,lim,max,
vvav
vvmv
vvvvvv
F F F
F F F
C F F C F F
−=
+=
∆+=∆+=
F v,lim
n
mvm
n
ava
A
F
A
F
,
,
=σ
=σ
C min
∆C min ,v
F v,min
F v,max
∆C v(t) F v,a
F v,m
( )0<δ+δ
δ=∆
)(minmin, pv
pv C C
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Possibil i cambiamenti :
• utilizzare viti rullate
• utilizzare viti più deformabili (in particolare alleggerite)
• aumentare il numero di viti (diminuire C)
• cambiare classe del materiale (meno efficace rispetto al caso statico)
Attenzione:
Per la fatica l’utilizzo di viti alleggerite è conveniente perché
diminuiscono le tensioni nella zona filettata; le tensioni nella parte alleggerita sono più elevate ma in questa zona, dove non vi
sono gli intagli dovuti alla filettatura, la resistenza a fatica è
maggiore (il diagramma dato è valido per le filettature…)
Per esclusivo utilizzo in campo aeronautico sono previste viti
MJ - ISO 3161 (1977), con disegno del filetto modificato per ridurre l’effetto di intaglio (solo rullate)
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DISPOSITIVI ANTISVITAMENTO
Esistono dispositivi unificati contro lo svitamento:• Rosette elastiche UNI 1751 (1988)• Rosette con nasello UNI 6599 (1969)• Rosette con linguetta UNI 6600 (1969)• Piastrine UNI 6601 (1969)• Dadi esagonali ad intagli UNI 5593-5594-5596• …...
Dadi esagonali autobloccanti (unificati in campo aerospaziale) UNI EN 3377 - UNI EN 3723 (1996)
E’ possibile l’applicazione di prodotti adesivi ‘frenafiletti’
Lo svitamento spontaneo della vite in condizioni statiche è impeditose αm
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Spesso si utilizzano dadi e controdadi di altezza diversa: poiché il carico è sopportato prevalentemente dal controdadoquesto deve essere di altezza maggiore.
NO SI
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VITI CON CARICO TRASVERSALE
Le viti non devono lavorare a taglio, perché nel caso dimovimento relativo dei pezzi serrati, oltre alla sollecitazione ataglio si può avere una elevata sollecitazione di flessione.
Nel caso (frequente) in cui le viti siano utilizzate per preveniremovimenti reciproci trasversali si possono utilizzare 3 soluzioni:
• viti passanti: si deve garantire una forza di attrito fra le partisufficiente a impedire il movimento
• viti con gambo calibrato• inserzione di bussole che sopportano lo sforzo di taglio
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Viti passanti
F T
f·F p,min1)(es. pezziifrasuperfici
bullonidinumero
attritodicoeff.
1.6)(1.25sicurezzadicoeff.
totaleletrasversaforza
min,
===
÷==
⋅⋅⋅=
m
n
f
CS
F
mn f
CS F F
T
T p
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Viti calibrate
F T
F T
Sono calcolate come chiodi:
(molto costose)mamm
. pamm
amm
amm
..
..
:specificaPressione
:Taglio
R
R
sd F
d nm
F
Anm
F
T
T T
60750
6040
4
20
2
÷=σ
÷=τ
σ≤⋅
=σ
τ≤⋅π⋅⋅
⋅=
⋅⋅=τ
s
d
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Bussole
F T
F T
mamm
. pamm
amm
amm
....
:specificaPressione
)(
:Taglio
R R
Ld
F
d d nm
F
Anm
F
pe
T
ie
T T
60750
6040
4
20
2
÷=σ÷=τ
σ≤⋅
=σ
τ≤−⋅π⋅⋅
⋅=⋅⋅
=τ
Anche la bussola viene calcolata come un chiodo(cavo)
(materiale della bussola)
L p
d e d i
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Bibliografia
Giovannozzi R., Costruzione di Macchine, vol. I, Patron Bologna,1965
Niemann G., Elementi di Macchine, ETS Milano - Springer Berlino,
1983Decker K.H., Maschinenelemente - Gestaltung und Berechnung ,Carl Hanser Verlag, München (D), 1982