SPRĘŻYSTE

RUCHOWE

SPOCZYNKOWE

POŁĄCZENIA

NIEROZŁĄCZNE

ROZŁĄCZNE

spójnoś-

ciowe

cierno-

kształtowe

cierne

kształtowe

kształtowe

kształtowo

-cierne

Połączenia klinowe:

Poprzeczne

Wzdłużne

Nastawcze

Połączenia
kształtowe

Klin poprzeczny:

Zastosowanie klina do wybijania wiertła

Klin o jednym kącie
zerowym







1

0

2





2

2

1











Klin o równych kątach
pochylenia

Zbieżność klina:

Warunek samohamowności:

2

1

2

1

















tg









l

h

h

1

2

Najczęściej:

100

1

20

1







)

(





tg



Połączenia
kształtowe

Obliczenia wytrzymałościowe

1. Obliczenie klina

2. Rozerwanie drąga

3. Rozerwanie tulei

4. Naciski między
drągiem i klinem

5. Naciski między
tuleją i klinem

6. Ścinanie materiału między
otworem na klin i czołem
drąga oraz tulei

)

(

4

3

6

4

4

2

2

0

2

0

gj

g

x

g

g

k

k

bh

PD

bh

d

d

D

P

W

M



























?

,

25

,

0

,

3

1

0









h

d

b

b

h

h

)

,

(

4

2

rc

rj

r

r

k

k

k

bd

d

P















)

,

(

)

(

4

2

2

rc

rj

r

r

k

k

k

d

D

b

d

D

P















dop

p

bd

P

p





dop

p

d

D

b

P

p







)

(

)

(

2

tj

t

c

t

k

k

dl

P 





)

(

)

(

2

tj

t

t

t

k

k

l

d

D

P









D

d

l

c

h

l

t

b

P/2

P/2

P

P/2

P/2

P

Połączenia
kształtowe

Kliny wzdłużne:

Klin noskowy

Przenoszenie obciążenia

Połączenia
kształtowe

Kliny wzdłużne – montaż i demontaż:

Połączenia
kształtowe

Połączenia sworzniowe - przykłady:

Połączenia
kształtowe

Rodzaje sworzni:

Gładki

Drążony z łbem

Gładki
drążony

Z łbem

Połączenia
kształtowe

Połączenia sworzniowe

Obciążenie

Uproszczony

rozkład

naprężeń

Model

obliczeniowy:

Dwucięty sworzeń pasowany:

Sworzeń z luzem:

Naciski na

elementy:

Połączenia
kształtowe

Połączenia sworzniowe i kołkowe –

naprężenia dopuszczalne

(obciążenia jednostronnie zmienne):

Dla obciążeń obustronnie zmiennych – pomnożyć przez 0.7;

dla obciążeń statycznych – pomnożyć przez 1.5;

przy istnieniu karbu – p

dop

pomnożyć przez 0.7.

Połączenia
kształtowe

Walcowe:

Stożkowe:

Połączenia kołkowe – przykłady:

Połączenia
kształtowe

Połączenia kołkowe – przykłady:

Specjalne

Karbowane

Karbowane śrubowe

Połączenia
kształtowe

Gładkie

Stożkowy

Kołki – przykłady:

Stożkowy
z gwintem

Karbowane

Walcowy

Rurowy

sprężynujący

Specjalny

Połączenia
kształtowe

Naciski powierzchniowe:

Połączenia kołkowe – obliczenia:

Kołek na ścinanie:

Połączenie kołkowe promieniowe:

Wskaźnik wytrzymałości na skręcanie czopa z kołkiem – 80% pełnego!

Naciski
powierzchniowe:

Kołek na ścinanie:

F

F

t

k

d

F 



2

4





dop

p

dl

F

p





1

max

4

p

max

p

max

Naciski powierzchniowe:

Kołkowe czopowe wzdłużne:

dop

o

s

o

p

Ddl

M

dl

F

p







4

2

1

max

D

d

)

16

.

0

13

.

0

(





D

l

o

)

5

.

1

1

(





Połączenia
kształtowe

Kołkowe poprzeczne:

Sworznie jednostronnie utwierdzone

6

3

2

2

2

3

2

'

2

2

d

g

p

g

d

g

p

g

P

g

h

P

M

g

g

g

















 



d

g

g

h

P

p

g

2

2

6











 



gd

P

p

c



dop

c

g

p

gd

g

h

P

p

p

p























4

6

max



Połączenia
kształtowe

Części ustalające osiowo –

przykłady:

Połączenia
kształtowe

Połączenia wpustowe

Wpust
pryzmatyczny

Wpust czółenkowy

Spoczynkowe:

Przesuwne:

Połączenia
kształtowe

Odmiany wpustów pryzmatycznych:

A

B

C

D

AB

E

F

AW

EW

FW

Połączenia
kształtowe

Mocowanie wpustu:

W czopie:

W piaście:

Połączenia
kształtowe

Połączenia wpustowe –

rysowanie, wymiary:

Połączenia
kształtowe

Połączenia wpustowe –

pasowania:

Połączenia
kształtowe

Pasowania połączeń wpustowych wg ISO:

wg PN

Wałek

Piasta

Połączenia ruchowe:

H9/h9

, (N9/h9)

G9/h9,

(F9/h9)

dwa wpusty:

D9/h9,

(C10/h9)

Połączenia zwykłe spoczynkowe:

N9/h9

N9/h9

, (Js9/h9)

Połączenia spoczynkowe:

P9/h9

P9/h9

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

A

l

l

s

h

b

B

d

M

F

s

2



Wpusty znormalizowane:

dobór przekroju poprzecznego do średnicy czopa,

sprawdzenie nacisków dopuszczalnych (dobór długości):

Wpusty nieznormalizowane:

dodatkowo sprawdzenie naprężeń ścinających:

dop

p

p



t

t

k





Połączenia
kształtowe

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

A

l

l

s

h

b

B

Połączenia
kształtowe

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

Wpusty czółenkowe przenoszące moment skręcający:

dobór wpustu do średnicy czopa,

sprawdzenie nacisków dopuszczalnych:

dop

p

p

h

l

F

p







l

h

p

h

d

M

F

s

2



Wpusty czółenkowe ustalające –

wyłącznie dobór wpustu do średnicy czopa.

Połączenia
kształtowe

l

s

h

b

l

b

k

dbl

M

bl

F

t

s

s

s

t











2



dh

p

M

l

p

h

dl

M

hl

F

p

dop

s

s

dop

s

s

s

4

4

2

1











Więcej wpustów niż jeden – naciski dopuszczalne niższe nawet o 20 %.

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

Połączenia
kształtowe

Przykład:

Ustalić optymalne proporcje przekroju wpustu pryzmatycznego.

Rozwiązanie:

Wytrzymałość wpustu na ścinanie powinna być identyczna

jak na naciski powierzchniowe.

Dla stali typowo b/h = 0.5÷06.

db

k

M

l

k

dbl

M

t

s

s

t

s

s

t

2

2

min

1











dh

p

M

l

p

h

dl

M

p

dop

s

s

dop

s

s

4

4

min

2









min

min

2

1

s

s

l

l





t

dop

k

p

h

b

2

















j

t

d

k

k

2

Połączenia
kształtowe

Połączenia wielowypustowe

Równoległe:

Ewolwentowe:

Wielokarbowe:

Wieloząbkowe

czołowe

Połączenia
kształtowe

Połączenia wielowypustowe

Połączenia
kształtowe

Wielowypusty – pasowania:

Luz promieniowy

Połączenia
kształtowe

ISO-14

Wielowypusty – obliczenia:

dop

o

o

o

o

p

dihl

M

ihl

F

p







75

.

0

2

75

.

0

i –

liczba wypustów;

h –

wysokość wypustu we współpracy;

l

o

–

długość obliczeniowa (czynna

długość styku wypustu z rowkiem).

Połączenia
kształtowe

Wielowypusty

Połączenia
kształtowe

Połączenia wieloząbkowe (wielokarbkowe)

czołowe

Jako wskaźnik porównawczy dla ustalonych doświadczalnie wartości k

s

:

s

s

s

s

k

D

d

D

M

W

M





































4

3

0

1

16





Połączenia
kształtowe

Siłę obliczoną dla uniknięcia luzów powiększamy dwukrotnie:

2

2

0

Z

w

tg

P

P







)

(

0

z

R

/

M

P

s





Siła obwodowa:

Moment gnący ząbka u podstawy:

b

P

M

g







0

Warunek wytrzymałości na zginanie:





g

g

g

g

k

a

a

d

D

b

P

W

M

























2

2

1

0

2

12



Warunek wytrzymałości na naciski:









CrMo

CrNi,

stale

MPa

80

4

2

2









dop

w

p

d

D

P

p



Siła wzdłużna:

Połączenia wieloząbkowe czołowe

Liczba zębów najczęściej z =12, 24, 48 i 96.

Kąt zarysu wierzchołka α

Z

= 60

0

Połączenia
kształtowe

Połączenia wieloboczne (przykład)

Połączenia
kształtowe

Połączenia wieloboczne czworokątne

Połączenia
kształtowe

P

P

P

max

0

0

2

1

l

b

p

P

max







0

3

1

b

M

e

M

P

s

s





dop

s

max

p

l

b

M

p





0

2

0

6

dop

s

max

p

l

b

M

p





0

2

0

3

Staranne wykonanie i
skasowanie luzów

oraz

P

P

l

0

/2

l

0

/2

l

0

b

0

1/3b

0

e

p

max

p

S C

S C