SPRĘŻYSTE

RUCHOWE

SPOCZYNKOWE

POŁĄCZENIA

NIEROZŁĄCZNE

ROZŁĄCZNE

spójnoś-

ciowe

cierno-

kształtowe

cierne

kształtowe

kształtowe

kształtowo

-cierne

Połączenia klinowe:

Poprzeczne

Wzdłużne

Nastaw
cze

Połączen
ia
kształto
we

Klin poprzeczny:

Zastosowanie klina do wybijania
wiertła

Klin o jednym
kącie
zerowym







1

0

2





2

2

1











Klin o równych
kątach
pochylenia

Zbieżność klina:

Warunek
samohamowności:

2

1

2

1

















tg









l

h

h

1

2

Najczęści
ej:

100

1

20

1







)

(





tg



Połączen
ia
kształto
we

Obliczenia wytrzymałościowe

1. Obliczenie klina

2. Rozerwanie drąga

3. Rozerwanie tulei

4. Naciski
między
drągiem i
klinem

5. Naciski
między tuleją i
klinem

6. Ścinanie materiału
między otworem na
klin i czołem drąga
oraz tulei

)

(

4

3

6

4

4

2

2

0

2

0

gj

g

x

g

g

k

k

bh

PD

bh

d

d

D

P

W

M



























?

,

25

,

0

,

3

1

0









h

d

b

b

h

h

)

,

(

4

2

rc

rj

r

r

k

k

k

bd

d

P















)

,

(

)

(

4

2

2

rc

rj

r

r

k

k

k

d

D

b

d

D

P















dop

p

bd

P

p





dop

p

d

D

b

P

p







)

(

)

(

2

tj

t

c

t

k

k

dl

P







)

(

)

(

2

tj

t

t

t

k

k

l

d

D

P









D

d

l

c

h

l

t

b

P/2

P/2

P

P/2

P/2

P

Połączen
ia
kształto
we

Kliny wzdłużne:

Klin noskowy

Przenoszenie
obciążenia

Połączen
ia
kształto
we

Kliny wzdłużne – montaż i

demontaż:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia sworzniowe -

przykłady:

Połączen
ia
kształto
we

Rodzaje sworzni:

Gładki

Drążony z łbem

Gładk
i
drążo
ny

Z łbem

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia sworzniowe

Obciążenie

Uproszczo

ny

rozkład

naprężeń

Model

obliczenio

wy:

Dwucięty sworzeń

pasowany:

Sworzeń z luzem:

Naciski

na

elementy

:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia sworzniowe i

kołkowe –

naprężenia dopuszczalne

(obciążenia jednostronnie zmienne):

Dla obciążeń obustronnie zmiennych – pomnożyć przez

0.7;

dla obciążeń statycznych – pomnożyć przez 1.5;

przy istnieniu karbu – p

dop

pomnożyć przez 0.7.

Połączen
ia
kształto
we

Walcow
e:

Stożkowe:

Połączenia kołkowe –

przykłady:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia kołkowe –

przykłady:

Specjal
ne

Karbowan
e

Karbowane śrubowe

Połączen
ia
kształto
we

Gładkie

Stożkowy

Kołki – przykłady:

Stożkowy
z gwintem

Karbowan
e

Walcow
y

Rurowy

sprężynuj
ący

Specjalny

Połączen
ia
kształto
we

Naciski
powierzchniowe:

Połączenia kołkowe –

obliczenia:

Kołek na ścinanie:

Połączenie kołkowe
promieniowe:

Wskaźnik wytrzymałości na skręcanie czopa z kołkiem –
80% pełnego!

Naciski
powierzchnio
we:

Kołek na
ścinanie:

F

F

t

k

d

F





2

4





dop

p

dl

F

p





1

max

4

p

max

p

max

Naciski
powierzchniowe:

Kołkowe czopowe
wzdłużne:

dop

o

s

o

p

Ddl

M

dl

F

p







4

2

1

max

D

d

)

16

.

0

13

.

0

(





D

l

o

)

5

.

1

1

( 



Połączen
ia
kształto
we

Kołkowe poprzeczne:

Sworznie jednostronnie utwierdzone

6

3

2

2

2

3

2

'

2

2

d

g

p

g

d

g

p

g

P

g

h

P

M

g

g

g

















 



d

g

g

h

P

p

g

2

2

6











 



gd

P

p

c



dop

c

g

p

gd

g

h

P

p

p

p























4

6

max



Połączen
ia
kształto
we

Części ustalające

osiowo – przykłady:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wpustowe

Wpust
pryzmatycz
ny

Wpust
czółenkowy

Spoczynko

we:

Przesuwne:

Połączen
ia
kształto
we

Odmiany wpustów

pryzmatycznych:

A

B

C

D

AB

E

F

AW

EW

FW

Połączen
ia
kształto
we

Mocowanie wpustu:

W czopie:

W piaście:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia

wpustowe –

rysowanie,

wymiary:

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wpustowe –

pasowania:

Połączen
ia
kształto
we

Pasowania połączeń wpustowych
wg ISO:

wg PN

Wałek

Piasta

Połączenia ruchowe:

H9/h9

, (N9/h9)

G9/h9,

(F9/h9)

dwa wpusty:

D9/h9,

(C10/h9)

Połączenia zwykłe spoczynkowe:

N9/h9

N9/h9

, (Js9/h9)

Połączenia spoczynkowe:

P9/h9

P9/h9

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

A

l

l

s

h

b

B

d

M

F

s

2



Wpusty znormalizowane:

dobór przekroju poprzecznego do średnicy

czopa,

sprawdzenie nacisków dopuszczalnych (dobór

długości):

Wpusty nieznormalizowane:

dodatkowo sprawdzenie naprężeń ścinających:

dop

p

p

t

t

k





Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

A

l

l

s

h

b

B

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

Wpusty czółenkowe przenoszące moment

skręcający:

dobór wpustu do średnicy czopa,

sprawdzenie nacisków dopuszczalnych:

dop

p

p

h

l

F

p







l

h

p

h

d

M

F

s

2



Wpusty czółenkowe ustalające –

wyłącznie dobór wpustu do średnicy czopa.

Połączen
ia
kształto
we

l

s

h

b

l

b

k

dbl

M

bl

F

t

s

s

s

t











2



dh

p

M

l

p

h

dl

M

hl

F

p

dop

s

s

dop

s

s

s

4

4

2

1











Więcej wpustów niż jeden – naciski dopuszczalne niższe

nawet o 20 %.

Połączenia wpustowe –

obliczenia:

Połączen
ia
kształto
we

Przykład:

Ustalić optymalne proporcje przekroju wpustu

pryzmatycznego.

Rozwiązanie:

Wytrzymałość wpustu na ścinanie powinna być

identyczna

jak na naciski powierzchniowe.

Dla stali typowo b/h = 0.5÷06.

db

k

M

l

k

dbl

M

t

s

s

t

s

s

t

2

2

min

1











dh

p

M

l

p

h

dl

M

p

dop

s

s

dop

s

s

4

4

min

2









min

min

2

1

s

s

l

l





t

dop

k

p

h

b

2

















j

t

d

k

k

2

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia

wielowypustowe

Równoległe

:

Ewolwento

we:

Wielokarbow

e:

Wieloząbkow

e

czołowe

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wielowypustowe

Połączen
ia
kształto
we

Wielowypusty – pasowania:

Luz promieniowy

Połączen
ia
kształto
we

ISO-
14

Wielowypusty – obliczenia:

dop

o

o

o

o

p

dihl

M

ihl

F

p







75

.

0

2

75

.

0

i –

liczba wypustów;

h –

wysokość wypustu we

współpracy;

l

o

–

długość obliczeniowa

(czynna
długość styku wypustu z
rowkiem).

Połączen
ia
kształto
we

Wielowypusty

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wieloząbkowe
(wielokarbkowe) czołowe

Jako wskaźnik porównawczy dla ustalonych
doświadczalnie wartości k

s

:

s

s

s

s

k

D

d

D

M

W

M





































4

3

0

1

16





Połączen
ia
kształto
we

Siłę obliczoną dla uniknięcia luzów powiększamy dwukrotnie:

2

2

0

Z

w

tg

P

P







)

(

0

z

R

/

M

P

s





Siła
obwodowa:

Moment gnący ząbka u
podstawy:

b

P

M

g







0

Warunek wytrzymałości na
zginanie:





g

g

g

g

k

a

a

d

D

b

P

W

M

























2

2

1

0

2

12



Warunek wytrzymałości na
naciski:









CrMo

CrNi,

stale

MPa

80

4

2

2









dop

w

p

d

D

P

p



Siła
wzdłużna:

Połączenia wieloząbkowe

czołowe

Liczba zębów najczęściej z =12, 24,
48 i 96.

Kąt zarysu wierzchołka α

Z

= 60

0

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wieloboczne

(przykład)

Połączen
ia
kształto
we

Połączenia wieloboczne

czworokątne

Połączen
ia
kształto
we

P

P

P

max

0

0

2

1

l

b

p

P

max







0

3

1

b

M

e

M

P

s

s





dop

s

max

p

l

b

M

p





0

2

0

6

dop

s

max

p

l

b

M

p





0

2

0

3

Staranne
wykonanie i
skasowanie luzów

oraz

P

P

l

0

/2

l

0

/2

l

0

b

0

1/3b

0

e

p

ma

x

p

S C

S C