POŁĄCZENIA

KSZTAŁTOWE

Jeżeli wzajemne ustalenie elementów w
połączeniach kształtowych zapewnia
odpowiednie ukształtowanie powierzchni
elementów łączonych, to nazywamy je

połączeniami bezpośrednimi

, a jeżeli istnieją

łączniki wiążące ze sobą elementy łączone, to
nazywamy je

połączeniami pośrednimi

.

Klasyfikacja połączeń

kształtowych

Połączenia kształtowe

bezpośrednie

pośrednie

wypustowe

kłowe

wieloboczne

wpustowe

klinowe

wzdłużne

klinowe

poprzeczne

kołkowe

Połączenia wpustowe

Do wzajemnego ustalenia elementów maszyn
w kierunku obwodowym a tym samym
przeniesienia obciążenia z jednego elementu
na drugi służą specjalne łączniki –

wpusty

.

W odróżnieniu od klinów są to elementy
pryzmatyczne bez zbieżności.

1:100

wpust

klin

a
’

b

h

d

Wpusty zakłada się z pewnym luzem

a’

między

dnem rowka w piaście a wpustem.

piasta

czop

wpust

Moment

M

s

przenoszony jest za

pośrednictwem nacisków na ściankach wpustu.
Czop (element napędzający) naciska lewą
boczną ściankę rowka na wpust, który swoją
prawą stronę naciska na ściankę rowka w
piaście.

M

s

P

P

Wypadkowa para sił daje moment usiłujący
obrócić wpust w rowku.

Wynika stąd konieczność zacisku wpustu w
rowku.

W połączeniach wpustowych stosuje się
pasowanie wg zasady stałego wałka.

F9/h9

N9/h
9

H9/f9

H9/n
9

dobrze

źle

wpust
czółenkowy

mocowanie
wpustu
wkrętami

Wpusty czółenkowe stosuje się w masowej
produkcji w złączach mniej odpowiedzialnych
ze względu na znacznie mniejsza wytrzymałość
zmęczeniową.

Wpusty są znormalizowane, ich wymiary
poprzeczne są dobrane do pewnego zakresu
średnic wałów, a długość oblicza się w
zależności od obciążenia połączenia
wpustowego.

Wpusty wykonuje się z prętów ciągnionych
wykonanych ze stali St6 lub St7.

Ponieważ wpusty nie zabezpieczają przed
wzajemnym przesunięciem elementów w
kierunku osiowym, zachodzi potrzeba
stosowania dodatkowych zabezpieczeń.

Brak napięcia wstępnego nie pozwala używać
połączeń wpustowych tam, gdzie obciążenie
zmienia kierunek lub ma charakter udarowy.

Złącze wpustowe oblicza się z warunku na
nacisk powierzchniowy:

dop

p

F

P

p





gdzie:

P

– siła obwodowa:

d

M

P

s

2



M

s

– moment przenoszony przez złącze,

d

– średnica czopu wału.

gdzie:

i

– liczba wpustów,

l

o

– czynna długość wpustu,

h

– wysokość wpustu.

F

– pole powierzchni wpustu narażone na

docisk:

2

h

l

i

F

o





Po podstawieniu uzyskuje się:

dop

o

s

p

d

h

l

i

M

p











4

Połączenia wypustowe

W połączeniu wypustowym, wpust został
zastąpiony występami wykonanymi wprost na
czopie. Występy te współpracują z
odpowiednimi rowkami wykonanymi w piaście.

W zależności od kształtu zarysu rozróżnia się
wypusty:

 prostokątne,
 ewolwentowe,
 trójkątne.

.

zarys

prostokątny

zarys

ewolwentowy

zarys trójkątny

Zarys prostokątny i ewolwentowy jest
znormalizowany.

Zarys ewolwentowy zapewnia równomierne
obciążenie na wypusty co zwiększa ich
wytrzymałość.

Połączenia wypustowe mniej osłabiają wał aniżeli
wpustowe i zwiększają jego sztywność.

Pozwalają na przenoszenie nierównomiernych i
udarowych momentów skręcających.

Sposób osiowania zależy od twardości
powierzchni styku, wymaganej dokładności i
warunków pracy.

Stosuje się osiowanie:

 na wałku – dla wypustów nieutwardzonych

w połączeniach spoczynkowych lub mniej
dokładnych połączeniach ruchowych,

 w otworze – w dokładnych połączeniach

przy wypustach utwardzonych,

 na powierzchniach bocznych – mniej

dokładne, zmniejsza do min. luz obwodowy,
co wymagane jest przy zmiennym kierunku
obciążenia.

Podobnie jak w połączeniach wpustowych
wypusty oblicza się z warunku na naciski
powierzchniowe:

dop

p

l

h

z

,

P

p











0

0

75

0

gdzie:

śr

s

D

M

P

2



2

d

D

D

śr





z

– liczba wpustów,

h

o

– wysokość rzutu bocznej powierzchni

wypustów na polszczyznę przechodzącą przez
oś złącza prostopadłą do kierunku działania siły

P

,

l

o

– czynna długośc styku wypustu z rowkiem.