POŁĄCZENIA

NIEROZŁĄCZNE

ROZŁĄCZNE

SPRĘŻYSTE

RUROWE

spójnoś-

ciowe

cierno-

kształtowe

cierne

kształtowe

kształtowe

kształtowo

-cierne

Połączenia wciskowe:

Wtłaczane

Skurczowe i rozprężne

Połączenia wciskowe -

przykłady:

Obciążenie połączenia

wciskowego:







l

d

dl

l

p

N

T











)

,

(

Bez zginania

Obciążenie zginaniem

Obciążenie połączenia

wciskowego:

d

l

P

k

p

kP

T











Siła osiowa P:

k = 1.5÷2 -

współczynnik

nadwyżki nośności.

2

2

2

d

l

M

k

p

d

M

k

T

s

s











Moment skręcający M

s

:

d

l

P

d

M

k

p

P

d

M

k

T

s

s





2

2

2

2

2

2



































Moment skręcający

M

s

i siła osiowa P:

Obciążenie zginaniem:



2

3

dl

M

p

M

eR

g

g







3

l

e





p

p

p

2

.

0

)

1

(

min









8

.

0

6

.

0 





)

1

(





p

)

1

(





p

)

1

(





p

)

1

(





p

pld

d

pl

R













d

cos

2

2

2

0

Współczynniki tarcia:

Powierzchnie pokryte pyłem karborundowym – nawet 0.65!

Obliczanie wcisku:

2

1





































































2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

1

1

1

1







d

d

d

d

E

d

d

d

d

E

p

d

Płaski stan naprężenia – rura grubościenna

Stal – ν = 0.3;
żeliwo – ν = 0.24÷0.27.

Wcisk skuteczny:

Rozkład naprężeń:

Czop drążony

Czop pełny

ściskanie

ściskanie

ściskanie

ściskan
ie

ściskanie

rozciąganie

Wcisk mierzony:











m

a –

stopień odkształceń

plastycznych
wierzchołków podczas
montażu;

;

6

.

0

4

.

0 



a

a

z

R

R

)

5

4

( 



czop

piasta





2

1

2

z

z

R

R

a







Pasowanie powinno być tak

dobrane, żeby

minimalny jego wcisk był co

najmniej równy

wciskowi mierzonemu lub od

niego większy

Sprawdzenie wytrzymałości:











EI

es

max

W przybliżeniu można przyjąć, że maksymalne naciski nie powinny

przekroczyć granicy

plastyczności R

e

lub R

0.2

dla materiałów plastycznych bądź

wytrzymałości doraźnej R

m

dla

materiałów kruchych (z uwzględnieniem współczynnika

bezpieczeństwa)

























































2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

1

max

max

2

1

1

1

1







d

d

d

d

E

d

d

d

d

E

d

p

górna odchyłka

wałka

dolna odchyłka

otworu

Przykład:

Dobrać pasowanie czopa stalowego o średnicy 40 mm. i

długości 50 mm., na

którym osadzono piastę stalową średnicy zewnętrznej 60 mm.

przenoszącą

moment 100 Nm. Współczynnik tarcia równy 0.1, elementy

toczone dokładnie

.

MPa

s

9

.

15

04

.

0

05

.

0

1

.

0

100

2

2

2

2

2

























p

d

l

M

k

p



























































2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

1

1

1

1







d

d

d

d

E

d

d

d

d

E

p

d





























































3

.

0

04

.

0

06

.

0

04

.

0

06

.

0

10

06

.

2

1

3

.

0

0

04

.

0

04

.

0

0

10

06

.

2

1

10

9

.

15

04

.

0

2

2

2

2

11

2

2

2

2

11

6



m





1

.

11



m

6



3

.

6

.

1







z

a

R

R





m

17





4

.

3

.

6

3

.

6

5

.

0

1

.

11











m

Pasowanie na zasadzie stałego otworu o wcisku minimalnym większym

od 17,3 μm to na

przykład 40H7/s6 (maksymalny wcisk tego pasowania to 59 μm,

minimalny - 18 μm).

Przykład – c.d.:

Sprawdzenie maksymalnych nacisków:

























































2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

1

max

max

2

1

1

1

1







d

d

d

d

E

d

d

d

d

E

d

p

m

EI

es







7

.

52

3

.

6

0

59

max















MPa

4

.

75

3

.

0

04

.

0

06

.

0

04

.

0

06

.

0

10

06

.

2

1

3

.

0

0

04

.

0

04

.

0

0

10

06

.

2

1

04

.

0

10

7

.

52

2

2

2

2

11

2

2

2

2

11

6

max































































p

e

R



max

p

POŁĄCZENIA

NIEROZŁĄCZNE

ROZŁĄCZNE

SPRĘŻYSTE

RUROWE

spójnoś-

ciowe

cierno-

kształtowe

cierne

kształtowe

kształtowe

kształtowo

-cierne

Połączenia stożkowe:

Bezpośrednie

Pośrednie

Połączenia stożkowe –

podstawowe wymiary:



tg

2

1

2







l

d

d

z

Połączenia stożkowe:

Połączenia stożkowe -

przykłady:

Połączenia stożkowe -

przykłady:

Połączenia stożkowe

samohamowne :

)

(







)

(

1









tg

w

P

S

Siła promieniowa rozpierająca

piastę:

)

(

1









 tg

S

P

w

Siła osiowa napinająca

połączenie:

)

(

2









 tg

S

P

w

Siła osiowa rozłączająca

połączenie:

Połączenia stożkowe

niesamohamowne :

)

(







)

(

1









tg

w

P

S

Siła promieniowa rozpierająca

piastę:

)

(

1









 tg

S

P

w

Siła osiowa napinająca

połączenie:

)

(

2









 tg

S

P

w

Siła osiowa utrzymująca

połączenie:

Nośność połączeń stożkowych:

l

d

S

p

s





)

(

1











tg

l

d

P

p

s

w

l

d

kM

p

s

s

2

2





tg

s

s

w

d

kM

P







)

(

2

1





5

.

1

3

.

1 



k

współczynnik nadwyżki

nośności

dop

p

p

ale

Nośność połączeń

stożkowych II:











T

P

R

N

1

cos(

sin

)

)

(

2

2









l

d

kM

p

s

s





cos(

sin

)

)

(

2

1









s

s

w

d

kM

P





T

N

P

Można też zauważyć, że:

)

sin(

)

cos(

1

1

















w

P

S

R

)

sin(

)

cos(

)

cos(

1

1















w

N

P

R

P

s

N

s

t

M

P

d

M







2

1



współczynnik nadwyżki

nośności

Przykład:

Obliczyć siłę napięcia wzdłużnego gwarantującą przeniesienie

przez połączenie

stożkowe momentu 300 Nm przy kącie nachylenia stożka 3º,

średniej średnicy

stożka 40 mm. i długości 60 mm. Współczynnik tarcia równy

0.1.

arctg

)

1

.

0

(

1

.

0











tg

s

s

w

d

kM

P







)

(

2

1







71

.

5





kN

tg

2

.

32

04

.

0

1

.

0

)

71

.

5

3

(

300

4

.

1

2

1



















w

P

MPa

3

.

4

1





l

d

P

p

s

w



Sprawdzenie nacisków:

Z uwzględnieniem nacisków

normalnych:

kN

cos(

sin

0

.

32

)

71

.

5

cos(

04

.

0

1

.

0

)

71

.

5

3

sin(

300

4

.

1

2

)

)

(

2

1



































s

s

w

d

kM

P