background image

DANE 

OBLICZENIA 

WYNIKI 

 
 
 
P= 6000 N 
b = 70 mm 
N=2 
μ= 0,15 
 
Q – siła 
obciążenia 
osiowego 
A- 
przekrój 
śruby 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  

        [   ] 

 

 

       

 
 
 
 
 
 
 
 

 

1.  Obliczenia konstrukcyjne i dobór śruby: 

 

T

Q

P

 

Stąd: 

Q

P

 

Zwykle przyjmuje się T=(1,2÷1,4)

  P 

   

(         )    

     

 

   

           

         

          

 
Jako materiał widełek i pręta do nagwintowania przyjęto stal 
konstrukcyjna S235JRG2 (stal spawalnicza). Założono obciążenie 
zmienne jednostronnie tętniące. 
 

1.1.  Dobór granicy wytrzymałości na rozciąganie z PN-EN 

10025:2002; 
 

Na podstawie normy dobrano granice wytrzymałości na rozciąganie 

Rm=340 [MPa] 

 
Wyznaczenie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie śruby. 
Śruba będzie poddana naprężeniom statycznym, dlatego też wyliczono 
naprężenie dopuszczalne na rozciąganie

  

  

Współczynnik bezpieczeństwa dla tego rodzaju stali wynosi 2,5

4. 

Przyjmuję 

 

 

       

 
Wyznaczenie wytrzymałości zmęczeniowej na rozciąganie 
Wytrzymałość zmęczeniowa na rozciąganie przy obciażeniu  
jednostronnie tnącym przyjęto z tablicy 1.1 Z. Osinski: 
 

 

  

          

 

 

 

  

                     [   ] 

 
Obliczam śrubę z warunku na rozciąganie: 
 
 

 

  

 

 

  

 

 

   

     

   

        [   ] 

 

4

:

,

2

r

r

r

d

A

gdzie

k

A

Q

 

 

     

 

 

   

  

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

     [   ] 

 
 
 
 
 

 

 

       

 
 
 
 
 
 

 

  

         

[   ] 

 
 
 
 
 

 

  

        [   ] 

 
 
 
 
 
 
 

background image

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 
 
 

 
 
 

 
 
 
 

 

 

 

  √

     

     

  

 

 

 

  √

         

        

 

 

 

         

 
Śruba: Z normy:  PN-83/M-02013 dobrano śrubę  M30 o średnicy 
rdzenia  

 

 

   

 

        ,o skoku P=3,5. 

Nakrętka M16: S = 46 mm, w = 24 mm, D = 53,1 mm. 
Podkładka: 
Z normy PN-78-82006 dobrano podkładkę o najbliższej 
większej średnicy 
d

o

 = 31 [mm] 

Średnica zewnętrzna: D = 56 [mm] 
Grubość podkładki: g

p

= 3 [mm] 

Szerokość ścięcia: f = 1,5 [mm] 
 

2.  Obliczenie połączenie sworzniowe luźno pasowane dla złącza 

przedstawionego na rysunku 
 

 

 

Założono sworzeń o właściwościach mechanicznych (5.8) 

 

2.1.  Wyznaczenie naprężenia dopuszczalnego na zginanie: 
 

Dobór stałych materiałowych 
Dla sworzni o własnościach mechanicznych (5.8)  
 

 

 

     [   ] 

 

 

 

      

 

     [   ] 

 
Przyjecie charakteru obciążeniem oraz współczynnika 
Bezpieczeństwa. Założono obciążenie jednostronnie zmienne 
Założono współczynnik bezpieczeństwa 

 

 

       

 
 
 
 
 

 

 

         

 

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 
 
 

 
 
 
 

 
 
 

 

 

     [   ] 
 

 

 

     [   ] 

 
 

 

 

       

 

background image

 

 
 
 

 

 

     [   ] 

 
 
 
 
 

  

      [   ] 

 

 

       

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2.   Wyznaczenie granicy wytrzymałości zmęczeniowej dla 

zginania jednostronnego: 
 
Na podstawie tablicy 1.1 Z. Osinski założono: 
 

 

  

                  [   ] 

 

2.3.  Wyznaczenie naprężenia dopuszczalnego w przypadku 

jednostronnego zginania: 
 

 

  

 

 

  

 

 

   

   

   

          [   ] 

 

2.4.   Wyznaczanie średnicy sworznia z warunku na zginanie: 

 

 

 

 

 

    

 

 

   

  

 

 

2.5.   Wyznaczanie maksymalnego momentu zginającego i 

wskaźnika wytrzymałości na zginanie: 

 

 

    

 

 
 

(

 

 

 

 

 

 

 

),  

 

 

   

 

  

 

 

Stąd średnica sworznia: 

 

      

  

 

   

(

 

 

 

 

 

 

 

)    

  

 

 

    √

      

 

  

     

(

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 
W powyższym równaniu założono grubość ucha równą podwójnej 
szerokości ramienia widełek: 
 

 

 

    

 

 

 

 
 
 
 
 

 

  

     [   ] 

 
 
 
 

 

  

           

 [   ] 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
F = 6000 N 

 

   

     [   ] 

 

  

           

 [   ] 

 

 
 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.6.   Wyznaczenie szerokości ramienia widełek 

 

 

 z warunku na 

docisk powierzchniowy: 
 

Przyjęto naciski dopuszczalne 

 

   

     [   ] dla materiału ucha i 

widełek (materiał słabszy) 
 

   

 

      

 

   

   

 

 

 

 

 

      

   

 

 
Otrzymane wartości wstawiono do warunku wytrzymałościowego na 
zginanie otrzymując nierówność jednej zmiennej: 
 

      

  

 

   

(

 

 

 

 

 

 

 

)    

  

 

 

      

  

 

   

 

 

   

  

 

 

      

  

 

   

 

 

      

   

   

  

 

 

      

 

  

 

       

   

   

  

 

 
I otrzymano zależność na średnicę sworznia: 
 

    √

      

 

     

  

       

   

 

 

 

    √

         

 

                    

 

 

 

            

             

 

2.7.  Dobór średnicy sworznia

 
Z PN-90/M83002 dobrano sworzeń o średnicy  

 

         

 

2.8.   Obliczenie szerokości widełek 

 

 

 podstawiając do 

wyznaczonego wcześniej warunku na docisk powierzchniowy: 

 

 

 

 

      

   

 

 
 
 

 

   

     [   ] 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
           

 
 
 
 

          

 
 
 
 
 
 

background image

 
 
F = 6000 N 

 

   

     [   ] 

          

 
 
 
 
 
 
 

 
 

 

 

 

       

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

     

 

 

 

     

 

 

 

      

           

 

 

          

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 

 

 

 

    

           

  

         

 

 

 

 

 

           

 

 

 

         

 

2.9.   Wyznaczenie szerokości ucha z założonej zależności:  

 

Założono szerokość widełek 

 

 

= 4 mm 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

               

 

2.10.  Wyznaczenie minimalnej długości sworznia: 

 

Założono  sworzeń  gładki  z  dwiema  podkładkami  oraz  dwiema 
zawleczkami. 
 
Długość sworznia: 
 

 

 

   

 

    

 

    

 

   

 

         

 

 

 

 

 

                                                       

 

 

gdzie: 
l

2

 – grubość ucha; 

l

1

 – grubość jednego ramienia widełek; 

g

p

 – grubość podkładki; 

d

1

 – średnica otworu pod zawleczkę (odległość do osi); 

s – luz pół-osiowy wg PN-89/M 83000; 
3d

1

 – odległość od osi otworu zawleczki do końca sworznia; 

Po 1,5d

1

 z dwóch stron wg rysunku. 

 
 
 
 
 
 

 

 

 

        

 
 

 

 

 

       

 
 

 

 

 

       

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

          

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

 

Z  PN-90/M 83002 dobrano sworzeń o średnicy d i długości l >

 

 

 

 

 l =28 mm 

 

3. 

Wyznaczenie minimalnej grubości spoiny pachwinowej w 
połączeniu części gwintowanej z widełkami warunku na 
ścinanie
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

l = 28 mm 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 
 
 

 

 

 

        

         

 

  

        [   ] 

 
 
 
 
 
 

 
P = 6000 N 
d

r

 = 24,67mm 

 

  

        [   ] 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

P = 6000 N 

 

  

        [   ]

 

 

   

 
 

   

  

 

 

 

  

   

 

       

  

 

 

 

  

                            [   ] 

 
Po podstawieniu do przekroju spoiny pachwinowej: 

         

  

  

,gdzie: d

g

 – średnica spawanej części gwintowanej. 

 
wyznaczono minimalną grubość spoiny pachwinowej a 

   

 

     

 

   

  

 

   

    

                   

 

         

          

 
Ponieważ minimalna grubość spoiny pachwinowej nie może być 
mniejsza niż 3mm, przyjęto a=3mm 

 

 

  √

        

        

 

 

 

  √

        

        

 

 

d

= 16,43 mm 

 

Przyjmuję z norm PN-83/M-02013: M18x1 o skoku normalnym P=2,5. 

 
 
 
 
 
 
 

 

  

        [   ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

a =2,73 mm 

 
 

a = 3 mm 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

d

= 16,43 

mm 

 

M18x1

 

 
 
 
 
 
 
 

 

background image

 

          OBLICZENIA 

WYTRZYMAŁOŚCIOWE 

 

 
 
 
 
 
 

Projekt 2 

 
 
 
 
 
 
 

Wykonał: 
Paweł Gorzała 
Rok III, Grupa 2 
Wydział: WEiP 
Rok akademicki: 
2012/13