12a.)Połączenie kołkowe – rodzaj połączenia rozłącznego spoczynkowego. Służy do ustalania wzajemnego położenia dwóch lub więcej elementów. Kołek może mieć kształt stożkowy lub walcowy, gładki lub karbowany. Kołki stożkowe zapewniają bardziej dokładne i pewne połączenia niż walcowe, lecz koszty ich produkcji są większe. Karbowanie dodatkowo pomaga w zabezpieczeniu połączenia.
Jeżeli kołek jest nieobciążony, nie są wymagane żadne obliczenia wytrzymałościowe. Jeśli złącze pracuje pod obciążeniem, wytrzymałość kołka oblicza się uwzględniając kryterium maksymalnego dopuszczalnego nacisku powierzchniowego kn, na zginanie kg (kołki pasowane luźno) lub na ścinanie kc (pasowane ciasno).
Obliczanie połączeń kołkowych:
NAJWIĘKSZY nacisk powierzchniowy między wałem, a kołkiem: $\rho_{\max} = \ \frac{6M_{s}}{D_{c}^{2}*d} \leq \rho_{\text{dop}}$
NACISK powierzchniowy między piastą, a kołkiem: $\rho = \ \frac{2M_{s}}{g_{p}d(D_{c} + g_{p})} \leq \rho_{\text{dop}}$
WYTRZYMAŁOŚĆ kołka na ścinanie: $\tau = \ \frac{4M_{s}}{\pi d^{2}D_{c}}\ \leq \ k_{t}$
Obliczanie połączeń sworzniowych:
ŚCINANIE sworznia – wcisk : $\tau = \ \frac{2F}{\pi d^{2}}\ \leq \ k_{t}$
ZGINANIE sworznia – luzy : $\sigma_{g} = \ \frac{4F}{\pi d^{3}}\left( {2l}_{1} + l_{2} \right) \leq \ k_{g}$
NACISKI powierzchniowe: $\rho = \ \frac{F}{dl_{2}} \leq \rho_{\text{dop}}$ lub $\rho = \ \frac{F}{2dl_{1}} \leq \ \rho_{\text{dop}}$
12b.)Połączenia sworzniowe - połączenie rozłączne ruchowe, w którym elementem pośredniczącym jest walcowy sworzeń. Połączenie sworzniowe tworzą: sworzeń, ucho i widełki. Sworzeń często zabezpiecza się przed wypadnięciem podkładkami z zawleczkami.
Połączenie sworzniowe zwykle wykorzystywane jest do łączenia przegubów. Sworzeń może być umieszczony na wcisk w jednym elemencie przegubu, podczas gdy pasowanie z drugim elementem jest luźne. Pozwala to na obrót jednego z elementów względem osi sworznia.
Przykładem połączenia sworzniowego jest połączenie tłoka silnika spalinowego z korbowodem za pomocą sworznia tłokowego.
Obliczenia wytrzymałościowe połączenia sworzniowego polegają na sprawdzeniu wytrzymałości sworznia na ścinanie oraz na naciski powierzchniowe. Naprężenia ścinające nie mogą przekroczyć współczynnika bezpieczeństwa kt, a maksymalny nacisk - nacisku dopuszczalnego Pdop. Elementy przegubu zwykle są sprawdzane wytrzymałościowo na rozciąganie kr lub inne w zależności od rodzaju ich obciążenia.
Obliczanie połączeń sworzniowych:
ŚCINANIE sworznia – wcisk : $\tau = \ \frac{2F}{\pi d^{2}}\ \leq \ k_{t}$
ZGINANIE sworznia – luzy : $\sigma_{g} = \ \frac{4F}{\pi d^{3}}\left( {2l}_{1} + l_{2} \right) \leq \ k_{g}$
NACISKI powierzchniowe: $\rho = \ \frac{F}{dl_{2}} \leq \rho_{\text{dop}}$ lub $\rho = \ \frac{F}{2dl_{1}} \leq \ \rho_{\text{dop}}$
12c.)Połączenia klinowe - połączenia rozłączne spoczynkowe pośrednie, w których elementem pośrednim jest klin.
Wyróżnia się dwa typy połączeń klinowych:
połączenie klinowe wzdłużne – z klinami znormalizowanymi, służą głównie do osadzania piast kół na wałach. Klin umieszczony jest w gnieździe wyżłobionym w wale i piaście,
połączenia klinowe poprzeczne – służą do łączenia cięgien, w którym jedno jest zakończone gniazdem lub tuleją złączną, a drugie drągiem.
W czasie montażu klin zostaje wbity w połączenie. Klin przenosi swoją powierzchnią całe obciążenie złącza.
Obliczenia wytrzymałościowe połączenia klinowego wzdłużnego opiera się na kryterium maksymalnego dopuszczalnego nacisku powierzchniowego kn. Za krytyczną powierzchnię przyjmuje się część powierzchni styku klina z gniazdem wału, która jest zwykle mniejsza niż powierzchnia styku klina z piastą.
Obliczenia wytrzymałościowe połączenia klinowego poprzecznego polegają na obliczeniu wytrzymałości wszystkich trzech elementów połączenia. Drąg i tuleja obliczane są na rozciąganie kr, a klin na zginanie kg. W ramach obliczeń sprawdzających sprawdza się klin ze względu na nacisk powierzchniowy kn. W połączeniach klinowych wzdłużnych stosujemy do trzech klinów na jedno połączenie, rozstawione co 120 stopni.
Obliczanie połączeń klinowych:
ZBIEŻNOŚĆ klina: $\ = \ \frac{h_{2} - h_{1}}{l} = \text{tgα}$
SAMOHAMOWNOŚĆ klina: α1 + α2 ≤ ρ1 + ρ2 ρ − sa katami tarcia μ = tgρ