background image

Temat: Charakterystyka połączeń kołkowych, sworzniowych i klinowych. 
 
1.  Połączenia kołkowe

Kołki są to elementy w 
kształcie walca lub 
stożka o dość dużej 
długości w stosunku do 
ich średnicy  
(2d ≤ l ≤ 20d) 

2.  Rozróżniamy kołki: 

a)  Walcowe (PN-89/M-

85021) 

b)  Stożkowe (PN-89/M-

85020) 

c)  Stożkowe z czopem 

gwintowanym (PN-
89/M-85022) 

d)  Z gwintem 

wewnętrznym (PN-
89/M-85019) 

e)  Karbowane (PN-89/M-85021) 
f)  Sprężyste (PN-89/M-85023) 

3.  W zależności od przeznaczenia rozróżniamy kołki: 

-  złączne (przenoszą siły tnące, działają prostopadle do osi kołka) 
-  ustalające (zapewnienie dokładnego położenia współpracujących elementów) 
-  zabezpieczające (chronią element przed przeciążeniem i są ścinane) 

4.  Charakterystyka kołków. 

a)  Kołki walcowe i stożkowe. 

-  stosowane jako złączne i 

ustalające, wtłaczane z 
wciskiem (M8/h7 , P7/h6) 

-  połączenie kosztowne (wysoka 

klasa dokładności, kołki – szlif., 
otwory- rozwiercane) 

-  do połączeń wielokrotnie 

rozłączanych (stożkowe lub z 
czopem gwintowanym) 

b)  Karbowe 

-  mają trzy karby, tworząc 

sprężyste zgrubienie co 
zapewnia zacisk w otworze 

-  stosowane przy niewielkich 

dokładności wzajemnego 
ustawienia części łączonych 

c)  Sprężyste 

-  zwijane z taśmy ze stali 

sprężynowej 

-  stosowane przy przenoszeniu 

obciążeń udarowych 

5.  Rodzaje połączeń kołkowych.    

 

Rys. 5.8 i 5.9

 

a)  spoczynkowe 

1)  wzdłużne          2)   promieniowe          3)   styczne 

b)  ruchowe 

background image

1)  suwliwe            2)   wahliwe                  

3)   obrotowe 

6.  Obliczenia połączeń kołkowych 

a)  dla ścinanego kołka 

F

t

=2M

o

/d

w

  

t

w

t

k

n

d

F

=

2

4

π

τ

 

b)  dla nacisków powierzchniowych  

w otworze wałka 
F

w

=3M

o

/2d

w

  

o

w

w

k

d

d

F

p

=

4

 

M

o

 – moment obrotowy 

d

w

 – średnica wałka 

τ – naprężenie ścinające kołek 
n – liczba przekrojów ścinanych w kołku 
k

t

 – naprężenie dopuszczalne na ścinanie dla 

materiału kołka 
d – średnica kołka 
d

p

 – średnica zewnętrzna tulei 

k

o

 – dopuszczalne naciski powierzchniowe dla 

słabszego materiału połączenia dobierane z 
tablic 

c)  dla nacisków powierzchniowych w otworach tulei 

F

p

=4M

o

/d

w

+ d

p

  

o

w

p

p

k

d

d

d

F

p

=

)

(

 

d)  w połączeniach kołkowych wzdłużnych 

 

o

o

k

l

d

F

p

=

  

F=2M

o

/d

w

e)  w połączeniach kołkowych promieniowych 

  

(

)

o

w

p

w

k

d

d

d

F

p

=

 F=2M

o

/d

w

 
7.  Połączenia sworzniowe

Są to grube kołki walcowe, zabezpieczone przed wysunięciem z łączonych części. Służą one do budowy 
przegubów, wykonywane są jako gładkie, z łbami, z noskiem lub z czopem gwintowanym. (PN-90/M-
83001, 83002, 83009, 83007) 

 

 

(

rys. 3.55

a)  Zabezpieczenia (sworzni 

przed wysunięciem) (

Rys. 

5.11)

 

-  z jednej strony za pomocą 

łbów 

-  z drugiej – podkładek i 

kołków, zawleczek, 
pierścieni osadczych, 
sprężynujących 

b)  rodzaje połączeń

 

 

1)  spoczynkowe (sworznie 

pasowane ciasno) 
- do łączenia blach, pasów 

2)  ruchowe (pasowane w 

jednej części ciasno a w 
drugiej luźno) 
-  wahliwe 
-  przegubowe 
ƒ  zastosowanie: do 

łączenia tłoków z 
korbowodami w 
silnikach i pompach, 
ogniw w łańcuchach 

background image

8.  Obliczenia połączeń sworzniowych. 

  

t

k

d

F

=

2

2

π

τ

  

z tego warunku obliczamy średnicę sworznia:  d 

t

k

F

π

2

 

  - moment zginający sworzeń obliczamy: 

  

M

g

 = 

8

8

)

2

(

2

1

l

F

l

l

F

=

+

  

a naprężenie zginające w sworzniu 

g

x

g

g

k

W

M

=

σ

 

 - wskaźnik wytrzymałości sworznia na zginanie  (pełnego) W

x

 = 0,1 d

3

 - wskaźnik wytrzymałości sworznia na zginanie  (drążonego)W

x

 = 0,1 

d

d

d

o

4

4

 

 - naciski powierzchniowe (p

u

- piasta ucha, p

w

- piasta widełek) 

  

o

u

k

l

d

F

p

=

1

  

o

w

k

l

d

F

p

=

2

2

 (wg. rys. 3.57 str. 159 PKM cz. 2) 

 
9.  Charakterystyka połączeń klinowych.                     

-  połączenia klinowe należą do połączeń pośrednich, 

rozłącznych, w którym jest klin. 

-  powierzchnie robocze są płaskie lub walcowe 

10. Rodzaje klinów.                                                                                     

(

rys. 5.13

a)  Jednostronne wg PN-78/M-02042  

(pochylenie S= (H-h)/l = tg β ) 

b)  Dwustronne (symetryczne i niesymetryczne) (pochylenie C= (H-h)/L =2 tg α/2  ) 

 

11. Rodzaje połączeń klinowych. 

a)  Poprzeczne (oś klina jest prostopadła do osi części łączonych) 
b)  Wzdłużne (osie równoległe) 
c)  Nastawcze (regulacja wzajemnego położenia części 

głównych połączenia) 

12. Połączenia klinowe poprzeczne.      (r

ys. obok)

 

-  połączenie jest samohamowne w przypadku gdy siła F 

stanowi obciążenie statyczne 

-  przy obciążeniach wahadłowych siła F zmienia zwrot i 

może nastąpić wysunięcie klina 

-  dla uniknięcia luzowania stosuje się połączenia z 

napięciem wstępnym (1.na czole czopa, 2.na kołnierzu, 
3.na stożku)       

-  wady (osłabienie części  łączonych, nierównomierny 

rozkład naprężeń, stosowanie dużych sił przy wbijaniu, duże wymiary połączenia) 

-  zalety (łatwość demontażu, kasowanie luzów) 

13. Połączenia klinowe wzdłużne. 

-  stosowane do łączenia wałów z osadzonymi na nich częściami (koła zębate, sprzęgła) 
-  moment obrotowy jest przenoszony z wału na część wskutek tarcia (

rys.5.14 str. 105

-  pochylenie klina wynosi 1:100 
-  kliny nie oblicza się wytrzymałościowo lecz dobiera z norm na postawie średnicy wału 
a)  rodzaje klinów wzdłużnych:   (

rys.3.61

o

 

wpuszczane  PN-73/M-85031, stosowane w precyzyjnych maszynach wolnobieżnych 

background image

o

 

wklęsłe  
PN-90/M-
85036, 
stosowane 
rzadko z 
powodu  że 
mogą 
przenosić 
tylko 
nieznaczne
ob

ma
wolnobież
ny
względu 
na złe 
osiowanie

 

ciążenia 

szynach 

ch (ze

o

 

 

płaskie   
PN-90/M-
85034,    
j.w. 

o

 

ze 
stycznym 

-90/M-

PN
85007, połączenie z dwóch par klinów rozstawionych co 120

o

 lub wyjątkowo co 180

o

, każda para 

przenosi obciążenie przy innym kierunku 

o

 

noskowy  stosowane przy utrudnionym dostępie do wybijania klina, gdzie ich kształt umożliwia 
wyciągnięcie klina za pomocą odpowiedniego wybijaka 

b)  wady 

-  mimośrodowe przesunięcie i skośne ustawienie osadzonej części (zależne od wielkości luzu) 
-  nierównomierny rozkład naprężeń  
-  niekorzystny montaż 
-  trudności z dopasowaniem klina (przy różnych wymiarach, tolerancji), klin osadzony za płytko lub 

za głęboko 

14. Kliny nastawcze. 

służą do 
ustalenia 
położenia części 
maszynowych 
(regulacji luzów 
np. w głowicy 
korbowodu, w 
prowadnicach 
pryzmowych 
stosowane w 
obrabiarkach)      

rys.5.16