Arborele canelat transmite cuplul către un butuc prin mai mulți dinți tăiați pe circumferință, nu printr-o singură pană. Îl găsești la priza de putere a tractorului, în cutii de viteze, la cardane și la pompe hidraulice. Ghidul explică tipurile de caneluri, standardele după care se notează, cum se centrează butucul și cum se prelucrează un arbore canelat.
Ce este un arbore canelat
Un arbore canelat are pe exterior o serie de dinți (canelurile) care intră în golurile corespunzătoare ale unui butuc canelat. Față de o asamblare cu pană, cuplul se împarte pe toți dinții, deci asamblarea duce mai mult, se centrează mai bine și permite, la nevoie, deplasarea axială a butucului pe arbore, ca la cutiile de viteze sau la cardanele telescopice.
Tipuri de caneluri
| Tip | Profil | Standard uzual | Unde se folosește |
|---|---|---|---|
| Caneluri dreptunghiulare | flancuri paralele | ISO 14 (serie ușoară și medie) | mașini-unelte, cutii de viteze clasice, utilaje vechi |
| Caneluri evolventice | flanc evolventic, ca la roțile dințate | DIN 5480, ISO 4156, ANSI B92.1 | transmisii moderne, cutii de viteze, pompe, cardane |
| Caneluri triunghiulare (dantură fină) | flancuri drepte, unghi mare | DIN 5481 | asamblări fixe cu diametre mici, pârghii, butuci subțiri |
| Caneluri pentru priza de putere | evolventice sau dreptunghiulare, cote fixe | ISO 500 | tractoare și utilaje agricole tractate |
Canelurile evolventice: de ce sunt cele mai folosite azi
Canelurile evolventice au același profil ca roțile dințate. De aceea se prelucrează cu aceleași metode și aceleași mașini: arborele se danturează cu o freză melc pentru caneluri, iar butucul se broșează sau se mortezează. Profilul se centrează singur sub sarcină și are dinți mai rezistenți la picior decât canelurile dreptunghiulare.
Notația DIN 5480 cuprinde, în ordine: tipul piesei (W pentru arbore, N pentru butuc), diametrul de referință, modulul, unghiul de presiune (30°), numărul de dinți și clasa de toleranță. Forma ei este de tipul DIN 5480 W 40 × 2 × 30 × 18 × 8f. Valorile corecte pentru o combinație dată se iau din tabelele standardului.
Caneluri dreptunghiulare ISO 14
Canelurile dreptunghiulare au flancuri paralele și se notează prin numărul de caneluri, diametrul interior și diametrul exterior, de exemplu 6 × 23 × 26. Standardul definește o serie ușoară, pentru asamblări fixe, și una medie, pentru sarcini mai mari. Le găsești mai ales la mașini-unelte și utilaje mai vechi, la care piesele de schimb se fac după mostră.
Cum se centrează butucul pe arbore
- Pe flancuri: centrarea o fac chiar flancurile canelurilor; varianta uzuală la canelurile evolventice.
- Pe diametrul exterior: butucul se sprijină pe vârfurile canelurilor arborelui; precizie bună de rotație.
- Pe diametrul interior: centrarea se face pe fundul canelurilor arborelui; folosită la canelurile dreptunghiulare rectificate.
Arborele canelat al prizei de putere
Priza de putere a tractorului (PTO) este cel mai cunoscut arbore canelat din agricultură. ISO 500 definește trei tipuri principale:
| Tip | Diametru | Caneluri | Turație nominală |
|---|---|---|---|
| Tip 1 | 35 mm (1 3/8") | 6 | 540 rot/min |
| Tip 2 | 35 mm (1 3/8") | 21 | 1.000 rot/min |
| Tip 3 | 45 mm (1 3/4") | 20 | 1.000 rot/min |
Butucii cardanelor și arborii de intrare ai utilajelor tractate se uzează în timp, iar piesele de schimb se fac des la ateliere locale, după cotele standardului.
Cum se prelucrează un arbore canelat
- Strunjire la diametrele finale, cu adaos pentru rectificare dacă e cazul.
- Danturarea canelurilor cu freză melc, pe o mașină de danturat, exact ca la o roată dințată. La serii mari se folosește și rularea la rece.
- Tratament termic: cementare și călire (16MnCr5) sau călire prin inducție (42CrMo4, C45).
- Rectificare a canelurilor și a fusurilor, când centrarea sau precizia o cer.
Butucul canelat se face prin broșare, la serie, sau prin mortezare, la bucată. Despre alegerea oțelului, vezi ghidul ce oțel alegi pentru roți dințate, valabil și pentru arbori canelați.
Pe o mașină de danturat CNC, un atelier trece de la o roată dințată la un arbore canelat schimbând freza și programul. O astfel de mașină lucrează la atelierul Miatec din Pechea, Galați, prezentat în studiul de caz al mașinii de danturat.
Întrebări frecvente
Ce este un arbore canelat?
Un arbore cu dinți (caneluri) tăiați pe circumferință, care transmite cuplul către un butuc cu goluri corespunzătoare. Cuplul se împarte pe toți dinții, iar butucul se poate și deplasa axial pe arbore.
Ce diferență este între canelurile evolventice și cele dreptunghiulare?
Canelurile evolventice au profilul roților dințate, se centrează singure sub sarcină și se prelucrează cu freză melc. Canelurile dreptunghiulare au flancuri paralele și se întâlnesc mai ales la mașini mai vechi.
Ce standard au canelurile prizei de putere?
ISO 500. Tipul 1 are 6 caneluri pe 35 mm (540 rot/min), tipul 2 are 21 de caneluri pe 35 mm, iar tipul 3 are 20 de caneluri pe 45 mm (1.000 rot/min).
Cum se notează canelurile după DIN 5480?
Tipul piesei (W arbore, N butuc), diametrul de referință, modulul, unghiul de presiune de 30°, numărul de dinți și clasa de toleranță, de exemplu W 40 × 2 × 30 × 18 × 8f.
Cum se face un arbore canelat de schimb?
Se strunjește semifabricatul, apoi canelurile se danturează cu freză melc pe o mașină de danturat și se tratează termic. Pentru o piesă după mostră se măsoară diametrele, numărul de caneluri și lungimea canelată.
