90 2. Stożkowe połączenia wciskowe bezpośrednie

Zgodnie z wzorem (2.37) maksymalny moment obrotowy przenoszony przez wciskowe połączenie stożkowe wykonane z błędem kąta stożka P = ^op Jest mniejszy o połowę i w związku z tym wynosi

Po wprowadzeniu wartości liczbowej 7:/4-s/3 w 0,45 otrzymamy ostatecznie:

2.4. Określenie cech konstrukcyjnych połączenia z uwzględnieniem błędu kąta stożka

2.4.1. Wielkości dane i przyjęte

Jedną z istotnych wielkości wymagających wstępnego przyjęcia jest kąt stożka 9. Połączenia stożkowe przenoszące obciążenia obwodowe charakteryzują się zazwyczaj samohamownością, stąd ich zbieżności są niewielkie. Dla wyboru zbieżności stożka należy posłużyć się normą PN-78/M-02042, a także można skorzystać z tabl. 2.1, w której podane są typowe przypadki zastosowań połączeń stożkowych.

Poważną rolę w określeniu nośności połączeń odgrywa współczynnik tarcia //. Okazuje się, że w praktyce wartości współczynników tarcia we wciskowych połączeniach stożko­wych są na ogół mniejsze od oczekiwanych. Stąd przy ich określaniu należy uwzględnić pewien zapas bezpieczeństwa, wybierając z zakresu podanego w tabl. 2.2 [35] wartości bliższe dolnej jego granicy.

Tablica 2.2. Wartości współczynnika tarcia we wciskowych połączeniach stożko­wych w zależności od stanu powierzchni [35]

Stan powierzchni	Wartość współczynnika tarcia ^
Zwilżona olejem, nie oczyszczona	0,01-0,016
Oczyszczona paskiem skórzanym	0,1-0,16
Oczyszczona trójchloroetylenem	0,16-0,26

Określenie dodatkowego przesunięcia osiowego A/podczas montażu połączenia według wzoru (2.18) wymaga przyjęcia parametrów chropowatości powierzchni R^ czopa i otworu w piaście. Elementy te wymagają dokładnej obróbki, polegającej na dokładnym lub bardzo dokładnym toczeniu, a w przypadku czopa również szlifowaniu. Przy zastosowaniu takiej obróbki bardziej miarodajny jest parametr chropowatości R„, który jest najczęściej po­dawany na rysunkach wykonawczych elementów i może być łatwo zmierzony. Posługując się tabl. 2.3 można w przybliżeniu określić wartość R^ na podstawie znanego parame­tru Ry

2.4. Cechy konstrukcyjne połączenia z uwzględnieniem Mędu stożka 91

Tablica 2.3. Parametry chropowatości powierzchni uzyskiwane przy określonych rodzajach obróbki

mechanicznej (PN-73/M-04251)

^	urn	10	5	2,5	1,25	0,63	0,32	0,16	0,08	0,04
R,			40	20	10	6,3	. 3,2	1,6	0,8	0,4	0,2
Rodzą obrób		y ki	• Toczenie i wytaczanie
					dokładne			b. dokładne
								Szlifowanie wałków
										dokładne		b. dokładne
											Polerowanie
												dokładne			b. dokładne

Poza wymienionymi wielkościami powinny być ponadto przyjęte cechy tworzyw wału i piasty (E, v. R,, lub A:,) oraz przenoszony przez wciskowe złącze stożkowe moment obrotowy M^.

2.4.2. Określenie podstawowych wymiarów połączenia

Projektowanie połączenia wymaga ustalenia takich podstawowych- wymiarów, jak:

średnia średnica powierzchni stożkowej ds, średnica zewnętrzna piasty d: oraz długość złącza /.

Średnią średnicę stożka ds możemy przyjąć równą średnicy wału dw lub nieco od niej mniejszą. Ze średnicą tą związana jest średnica zewnętrzna piasty przez współczynnik wydrążenia a, = d^d^. Na ogół współczynnik ten przyjmuje się w zakresie a, = 0,3—0,7. Zakładając wartość współczynnika a, w podanym zakresie, możemy łatwo określić wstępnie średnicę dz.

Długość połączenia / obliczymy korzystając z przybliżonej zależności (2.45a) po prze­kształceniu jej do postaci:

Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że wzór (2.45) wyprowadzony został przy założeniu, że błąd kąta pochylenia stożka R jest równy P^op- Oznacza to, że połączenie o długości obliczonej według wzoru (2.46) ma nośność o połowę mniejszą od połączenia wykonanego idealnie przy R = 0. Wynika stąd wniosek, że połączenie zostało przewymiarowane, gdyż ustalony później rzeczywisty błąd kąta pochylenia stożka będzie mniejszy od dopuszczalne­go. Na tej podstawie długość połączenia / otrzymana ze wzoru (2.46) może być zaokrąglona w dół dla uzyskania stosunku l/d, korzystniejszego ze względu na warunek przylegania powierzchni stożka czopa i piasty na całej długości połączenia. Według ogólnych zaleceń w budowie maszyn, stosunek l/d, przyjmowany jest w zakresie 0,6—1,6. Większe długości połączenia nie są wskazane, gdyż wówczas wpływ błędu kąta pochylenia stożka jest zbyt duży. Według pracy [35] średnie wartości !/d, nie powinny przekraczać 1,2 w budowie maszyn oraz 2,0 w konstrukcjach przyrządów precyzyjnych.

---