Obliczenie połączeń wpustowych

Na rysunku 1 przedstawiono przybliżony rozkład sił w złączu wpustowym. Złącze wpustowe
oblicza się na nacisk powierzchniowy:

dop

p

A

F

p

≤

=

gdzie:

i

h

l

A

⋅

⋅

=

2

0

d

M

F

s

2

=

Rys. 1. Rozkład sił w połączeniu wpustowym

F – siła obwodowa,
M

s

– moment skręcający na wale,

d – średnica czopa,
l

O

– czynna długość wpustu,

h – wysokość wpustu,
i – liczba wpustów (jeden lub dwa)

Dopuszczalne naciski powierzchniowe w połączeniach wpustowych p

dop

zależne są od materiału

wpustu, czopa i piasty oraz od rodzaju połączenia (spoczynkowe lub ruchowe). Wartości
nacisków dopuszczalnych podano w tablicy 1.

Tabela 1. Dopuszczalne naciski w połączeniach wpustowych

Obliczanie połączeń kołkowych

Na rysunku 2 przedstawiono połączenie kołkowe promieniowe. W połączeniu takim naciski
między kołem i wałem mają rozkład w przybliżeniu trójkątny, między kołkiem i piastą w
przybliżeniu prostokątny.
Największy nacisk powierzchniowy między wałkiem i kołkiem:

dop

c

s

p

d

D

M

p

≤

⋅

⋅

=

2

max

6

a między piastą i kołkiem:

dop

p

A

F

p

≤

=

max

gdzie:

p

c

s

g

D

M

F

+

⋅

=

2

,

⇒

⋅

⋅

=

d

g

A

p

2

dop

p

p

c

s

p

d

g

g

D

M

p

≤

⋅

⋅

+

⋅

=

2

2

max

(

)

dop

p

c

p

s

p

g

D

d

g

M

p

≤

⋅

⋅

=

max

Należy również sprawdzić wytrzymałość kołka na ścinanie

t

k

A

F ≤

=

τ

, gdzie:

c

s

D

M

F

⋅

=

2

,

4

2

2

d

A

⋅

⋅

=

π

t

c

s

k

d

D

M

≤

⋅

⋅

⋅

=

2

4

π

τ

Obliczanie połączeń sworzniowych

Przy zastosowaniu sworzni pasowanych na wcisk oblicza się je na ścinanie. Wartość naprężeń
ścinających w połączeniu z dwuciętym sworzniem sprawdza się z warunku na ścinanie:

t

k

d

F ≤

⋅

⋅

=

2

2

π

τ

Jeżeli ten sam sworzeń założony zostanie w otwór z luzem, oblicza się go na zginanie

g

x

g

g

k

W

M

≤

=

max

σ

,

gdzie:











 +

=

4

2

2

2

1

max

l

l

F

M

,

32

3

d

W

x

⋅

=

π

g

g

k

l

l

d

F

≤











 +

⋅

⋅

⋅

=

4

2

2

32

1

1

3

π

σ

Rys. Połączenie sworzniowe przegubowe

Sprawdzić należy powierzchnie boczne sworzni i otworów na naciski powierzchniowe uwzględniając, że część
środkowa jest połączona ruchowo.
W piaście elementu środkowego

dop

p

l

d

F

p

≤

⋅

=

2

oraz w elemencie bocznym

dop

p

l

d

F

p

≤

⋅

=

1