Pasowanie -
jest to skojarzenie pary elementow o tym samym wymiarze nominalnym inaczej mówiąc
połączenie dwóch elementów, z których jeden obejmuje drugi. Dotyczy zwykle wałka i otworu, a także
stożka i otworu stożkowego.W budowie maszyn wymagane pasowanie realizuje się poprzez
odpowiedni dobór tolerancji wałków i otworów. Pasowanie oznacza się podając tolerancję otworu i
wałka za znakiem "łamane" pomiędzy nimi, np. H7/e8. W budowie maszyn używa się następujących
rodzajów pasowań:pasowanie luźneZawsze istnieje w nim luz pomiędzy wałkiem i otworem. Wałek
może poruszać się wzdłużnie lub obracać w otworze. Stosowane w połączeniach
ruchowych:pasowania mieszaneIstnieje w nim niewielki luz lub lekki wcisk
. Stosowane do połączeń
nie przenoszących obciążeń.pasowanie ciasneW tym pasowaniu wałek jest wciśnięty w otwór.
Połączenie takie może przenosić obciążenia (zobacz połączenie wciskowe).Teoretycznie możliwa jest
do zastosowania dowolna kombinacja tolerancji wałków iotworów, a w związku z tym bardzo duża
ilości możliwości realizacji wymaganego pasowania. W inżynierskiej praktyce stosuje się jednak tylko
wybrane kombinacje. Stosuje się tu następujące zasady:zasada stałego otworuTolerancję otworu
dobiera się z grupy tolerancji H (tolerancja w głąb materiału) gdzie EI=0, a o rodzaju pasowania
decyduje tolerancja wałka, np. tolerancja luźna - H7/g6, tolerancja mieszana - H7/k6, tolerancja ciasna
-
H7/s6.zasada stałego wałkaTolerancję wałka dobiera się z grupy tolerancji h (tolerancja w głąb
materiału) gdzie es=0, a o rodzaju pasowania decyduje tolerancja otworu, np. tolerancja luźna -
G7/h6, tolerancja mieszana - K7/h6, tolerancja ciasna - P7/h6. Tolerancja wymiaru
– m.Wymiary
pokazywane na rysunku technicznym są wymiarami nominalnymi, pożądanymi przez konstruktora. Ze
względu na nieuniknione niedokładności wykonawcze wymiary rzeczywiste odbiegają od nominalnych.
Konstruktor projektując element musi sobie zdawać sprawę jaką klasę dokładności będą
reprezentować maszyny wykonujące dany element. W wielu przypadkach, dla krytycznych wymiarów
wymusza się tolerancję wykonania, dodając wielkość tolerancji do wymiaru Istnieją jednak przypadki,
kiedy odchylenie od wymiaru nominalnego jest pożądane. Ma to miejsce przy wykonaniu otworów
oraz elementów cylindrycznych, w celu osiągnięcia odpowiedniego pasowania.W przypadku otworów
mamy do czynienia z tolerancją wymiaru otworu, w przypadku elementów walcowych tolerancją
wymiaru wałka.Tolerancję T określa się jakoT = B – Agdzie:A – wymiar graniczny dolnyB – wymiar
graniczny górnyOdchyłka górna Es dla otworu lub es dla wałka oblicza się ze wzoru:Es = B – N;es = B
– NOdchyłka dolna Ei dla otworu lub ei dla wałka oblicza się ze wzoru:Ei = A – N;ei = A – NOdchyłki
mogą mieć wartości dodatnie lub ujemne w zależności od okoliczności.Odchyłki tolerancji są
znormalizowane. Gwint,to
śrubowe nacięcie na powierzchni walcowej lub stożkowej, zewnętrznej lub
wewnętrznej. Komplementarne gwinty wewnętrzny i zewnętrzny mają tak dobrany kształt, że pasują
do siebie. Ruch obrotowy
elementu z gwintem zewnętrznym powoduje przesuwanie się tego elementu
względem elementu z gwintem wewnętrznym.Gwint może być interpretowany jako równia pochyła
nawinięta na powierzchnię walcową. W związku z tym mechanika gwintu jest identyczna jak równi
pochyłej, dlatego też śrubę zalicza się wraz z równią pochyłą do maszyn prostych. Połączenia
spawane
są połączeniami nierozłącznymi i powstają w wyniku skrzepnięcia nadtopionych materiałów
łączonych elementów oraz spoiny.Z punktu widzenia podstaw konstrukcji maszyn rozróżnia się spoiny
czołowe, pachwinowe oraz otworowe.Mechanizmy śrubowe, są połączeniami ruchowymi i mogą być
obciążone jedynie siłami skierowanymi osiowo do śruby lub momentem skręcającym. Inne obciążenia
mogą powodować zginanie lub wyboczenie śrub i muszą być przenoszone przez inne elementy
konstrukcyjne urządzenia jak rolki, prowadnice itp.Przed przystąpieniem do obliczeń należy dobrać
materiał z jakiego będzie wykonana śruba.Warunek wytrzymałościowy śruby rozciąganej lub ściskanej
ma postać: rozciąganie
lub ściskanie
gdzie:F -
siła osiowa w [N];S - pole przekroju [m
2
];k
r
-
naprężenia dopuszczalne na rozciąganie [Pa];k
c
ściskanie [Pa];Podczas obliczeń przyjmuje się, że obciążenie będzie przenoszone przez walec
wewnątrz śruby, na którym „nawinięte” są zwoje gwintu. Zakłada się, więc, że zwoje nie przenoszą
obciążenia. Dla przekroju okrągłego śruby otrzymujemy warunki wytrzymałościowe do obliczenia
rdzenia śruby:
lub dla ściskania
Wynik uzyskujemy w metrach [m].Na podstawie
znajomości d
r
możliwe jest teraz dobranie gwintu trapezowego symetrycznego lub niesymetrycznego.
Dobór polega na wybraniu z tabel gwintu, dla którego d
r
≥d
3
odpowiadającego najmniejszej średnicy
gwintu. W przypadku śrub ściskanych niezbędne jest sprawdzenie wymiaru gwintu ze względu na
możliwość wyboczenia śruby.W przypadku śrub z gwintem grubozwojnym i/lub mechanizmów
śrubowych smarowanych (niski współczynnik tarcia) niezbędne jest sprawdzenie samohamowności
gwintu
, jeśli taka jest wymagana. Czasem konieczne jest również sprawdzenie wymiaru gwintu śruby
ze względu na naprężenia złożone (ściskanie lub rozciąganie wraz ze skręcaniem). Po tym etapie
następuje obliczenie wytrzymałościowe nakrętki.Podstawowe parametry gwintu walcowego
średnica gwintu d: jest to średnica okręgu opisanego na zewnętrznych wierzchołkach gwintu w
prostopadłym przekroju poprzecznym śruby. Średnica ta odpowiada średnicy wewnętrznej D
