POŁĄCZENIA WPUSTOWE I WIELOWYPUSTOWE

Wykonał:

Tomasz Skóra

• Połączenia wpustowe i wielowypustowe to
połączenia kształtowe i charakteryzują się
tym, że łączenie elementów następuje
wskutek

specjalnego ukształtowania ich

powierzchni (wypusty)

lub przez

zastosowanie

łączników (wpusty)

Połączenia

te są rozłączne

.

• Połączenia kształtowe mogą być

bezpośrednie

(np. wielowypustowe) lub

pośrednie

(np. wpustowe, kołkowe,

klinowe, sworzniowe).

1.WPROWADZENIE

2. POŁĄCZENIA
WPUSTOWE



Połączenia wpustowe należą do połączeń
kształtowych pośrednich rozłącznych

służą do

przenoszenia momentu obrotowego

z wału

na osadzony na nim element np. koło zębate,
koło pasowe, tarczę sprzęgła (lub odwrotnie).

np połączenie wpustowe
w sprzęgle kłowym

1 – wpust
2 – piasta koła i wał

Połączenia wpustowe są połączeniami
pośrednimi,
w których rolę łącznika
spełnia wpust osadzony
w rowku wału i rowku
koła lub tarczy

Rodzaje i konstrukcje wpustów



Rozróżnia się wpusty:

a.

Pryzmatyczne

b.

Czółenkowe

c.

Czopkowe

Najczęściej stosowane są wpusty

pryzmatyczne.

Wpusty pryzmatyczne



Najczęściej wpusty pryzmatyczne mogą być
zaokrąglone lub ścięte, w tym pełne, jedno
lub dwu otworowe oraz wyciskowe

a)

Zaokraglona pełna

b)

b) ścieta obustronnie

c) zaokrąglona

jednootworowa

d) Zaokrąglona

dwuotworowa

e) Zaokrąglona

wyciskowa

a

b

c

d

e

Wpusty czółenkowe



Wpusty czółenkowe stosuje się gdy średnica
czopa wału d<=40mm. Są one łatwe do
wykonania i montażu, ze wzglądu jednak na
dość znaczne osłabienie wału są stosowane
głównie do połączeń obciążonych niewielkimi
momentami skręcającymi

Podstawowe wymiary do doboru wpustów
pryzmatycznych dobieramy za pomocą
średnicy wałka:

d[mm]

Wpust bxh[mm]

Długość l[mm]

30-38

10x8

22

110

38-44

12x8

28

140

44-50

14x9

36

160

50-58

16x10

45

180

58-65

18x11

50

200

65-75

20x12

56

280

4. Obliczenia wytrzymałościowe



Po dobraniu z Polskich norm odpowiedniego

wpustu należy obliczyć jego długość, ewentualnie

sprawdzić sprawność tego wpustu.



Wpusty sprawdza się wytrzymałościowo z

warunku na naciski powierzchniowe

P= F/S ≤ ko Przydatne zależnosci:

S= 1/2×h×L×n M=(F×d)/2

Gdzie:

F=2M/D

n - ilość wpustów
h - wysokość wpustu
L- długość wpustu

Obliczenia wytrzymałościowe
cdn.



W połączeniu wpustowym występują również
naprężenia ścinające.

T=F/S gdzie: S=b×l×n

5 Zalety połączeń wpustowych



Zaletami połączeń wpustowych są:

- prosta konstrukcja

- niskie koszty wytwarzania

- łatwy montaż i demontaż

6 Wady połączeń
wpustowych



Wadami połączeń wpustowych są:

- brak ustalenia wzdłużnego koła na wale

- rowek na wpust osłabia wał

- brak dobrego osiowania koła

na wale

Połączenia
wielowypustowe



Połączenia wielowypustowe służą podobnie jak
wpustowe do przenoszenia momentu
obrotowego i łączenia wałów z kołami i tarczami.
Są to połączenia bezpośrednie na czopie wału
są wykonane wypusty współpracujące z
odpowiednimi rowkami w piaście.

Są lepsze od połączeń wpustowych ponieważ

uzyskuje się dokładne osiowanie mniejsze
naciski jednostkowe oraz lepsza współpraca
przy połączeniach ruchowych.

2 Rodzaje połączeń



Połączenia o wpustach prostokątnych

są

spoczynkowe lub ruchowe, liczba wypustów
wynosi 6,8 lub 10 w zależności od średnicy d,
przy bardzo dużych obciążeniach o zmiennym
kierunku 10, 16 lub 20.



Połączenia zębate ewolwentowe

są coraz częściej

stosowane zwłaszcza w produkcji wielkoseryjnej



Połączenia wielokarbowe

mają kilkadziesiąt

drobnych wpustów trójkątnych zatem tylko
nieznacznie osłabiają wytrzymałość czopa

Sposoby osiowania piaty koła na
czopie wału w połączeniach
wielowypustowych

a) na wewnętrznej średnicy czopa d,
b) na zewnętrznej średnicy wypustów D,
c) na bocznych powierzchniach wypustów
b

Wymiary połączeń
wielowypustowych równoległych

Opis:

d – średnica wewnętrzna,

D – średnica zewnętrzna,

b – szerokość wypustu,

a – maksymalny wymiar sfazowania wypustu,

r – maksymalny promień zaokrąglenia brzegu rowka wpustowego. 

3 Obliczanie połączeń
wielowypustowych równoległych



Średnicę wewnętrzną d wału wielowypustowego wyznacza
się na podstawie obliczeń wytrzymałościowych wału,
pomijając istnienie wypustów. Po dobraniu połączenia
sprawdza się wartość nacisków powierzchniowych.

Zakładając, że siła F działa w połowie wpustu, wyznacza się

średnicę D

śr

=D+d/2 i, ze wzoru na na moment obrotowy

oblicza się wartość siły

F=2M/D

śr

=4M/D+d. Nawet przy dokładnym wykonaniu

wpustów i rowków różnice ich wymiarów granicach
tolerancji powodują, że nie wszystkie wypusty przenoszą
jednocześnie obciążenie dlatego przyjmuje się tylko 75%
powierzchni wypustów i naciski powierzchniowe oblicza
się z warunku.

3 Obliczanie połączeń
wielowypustowych równoległych
cdn.



p= F/S ≤ ko => p=F/0,75h×L×n

gdzie:
Czynna ilość styków wypustów z piastą h~D-d/2
h- wysokość powierzchni styku jednego wpustu z

piastą

n- liczba wypustów
ko- naciski dopuszczalne

4 Zalety połączenia
wielowypustowego od wpustowego

- większa wytrzymałość przy obciążeniach zmiennych i udarowych

- bardziej równomiernie rozłożony nacisk powierzchniowy na

powierzchniach wypustów

- większa sztywność czopa

- łatwiejszy montaż i demontaż

- lepsze osiowanie piasty na czopie

- lepsze prowadzenie piasty na czopie w połączeniach

przesuwnych

- mniejsza szerokość piasty

5 Wady połączenia
wielowypustowego



Wadą połączenia wielowypustowego jest
większy koszt i pracochłonnosć wykonania
wypustów na czopie wału i w otworze piasty
koła lub tarczy.