Połączenia klinowe i

wpustowe.

Kliny i wpusty mają dwie przeciwległe,
boczne powierzchnie, równoległe
względem siebie.

Rys. 1 Powierzchnie wpustów.

Klin może mieć pozostałe przeciwległe
powierzchnie pochylone ( zbieżne )
względem siebie.



tg

l

h

h







1

2





tg

l

h

h







2

1

2

Rys. 2 Zbieżne powierzchnie klina.

Lub tylko jedną powierzchnię zbieżną jak
np.
Klin wpuszczany A 12x8x56 (b x h x l)

Kliny są samohamowne:

100

20

:

1







Rys. 3 Klin wpuszczany.

Podobieństwa i różnice między klinem a
wpustem.

Podobieństwa:



Służą do łączenia piast z wałem i zabezpieczają przed
ich wzajemnym obrotem

,



Ich powierzchnie boczne są wykonane wg tej samej
zasady ( bh9 ),

Rys. 4 Powierzchnie boczne

Różnice:



W postaci geometrycznej,



Wpusty wykonane są z materiału miękkiego
St6-St7 ( tylko w wyjątkowych wypadkach stal
45); klin ze stali 45, 55 lub o lepszych
właściwościach,



Kliny mogą przenosić obciążenie przez
wszystkie swoje powierzchnie,

Obciążenia przenoszone przez kliny.

)

2

(

)

2

(

h

b

l

l

h

l

b

P













Rys. 5 Obciążenia przenoszone przez klin.

Wpusty przenoszą obciążenia tylko przez
powierzchnie boczne.

l

h

P





2

Rys. 6 Obciążenia przenoszone przez wpust.



Kliny mogą przenosić obciążenia o wiele
większe niż wpusty ( n-krotnie ),



Kliny mają na długości l zmienną masę i
dlatego stosuje się te połączenia dla małych
obrotów, ale dużych obciążeń dynamicznych
( hutnictwo, górnictwo, transport itd. ),



Wpusty mogą być stosowane dla wysokich
obrotów i obciążeń.

Połączenie klinowe.

Rys.7 Połączenie klinowe
poprzeczne:
1 - klin, 2 – drąg, 3 –
tuleja.

Klin poprzeczny, zastosowanie klina.

Rys. 8 Klin poprzeczny

Rys. 9 Zastosowanie klina do ustawienia
panewek łożyska ślizgowego: 1 – śruba,
2 – klin, 3,4 - półpanewki

Rodzaje klinów wzdłużnych.

Rys.10 Rodzaje klinów
wzdłużnych.

Naprężenia kontaktowe w połączeniu
klinowym wzdłużnym.

Rys.11 Rozkład naprężeń kontaktowych w połączeniu klinowym wzdłużnym.

Klin noskowy.

Pasowanie klinów:

bH9/h9 lub bH11/h11

Naprężenia kontaktowe
(„naciski”):

dop

p

z

l

h

Q

F

Q

P











1

Rys.12 Klin noskowy.

Wpusty.

Rys.13 Rodzaje wpustów.

Przykłady oznaczenia:

a) Wpustu pryzmatycznego zaokrąglonego pełnego

(odmiana A) o szerokości b=12mm, wysokości
h=8mm i długości l=56mm.

WPUST A12 x 8 x 56 (PN-70/M-85005)

b) Wpustu pryzmatycznego zaokrąglonego pełnego

wyciskowego (odmiana AW) o szerokości b=12mm,
wysokości h=8mm i długości l=56mm.

WPUST AW12 x 8 x 56 (PN-70/M-85005)

Wpust pryzmatyczny ścięty otworowy.

Rys.14 Wpust pryzmatyczny ścięty

otworowy (wg PN-49/M-85042)

Wpust pryzmatyczny zaokrąglony
wyciskowy.

Rys.15 Wpust pryzmatyczny zaokrąglony wyciskowy (wg PN-49/M-85046)

Połączenie spoczynkowe wpustu o
szerokości b:

Rys.16 Połączenie spoczynkowe wpustu.

Połączenie spoczynkowe wpustu o
szerokości b:

Rys.17 Pasowania piasty i oprawy.

Oprawa:

Piasta:

Połączenia ruchowe wpustu o szerokości
b:

Rys.18 Połączenie ruchowe wpustu.

Połączenia ruchowe wpustu o szerokości
b:

Piasta:

Oprawa:

Rys.19 Pasowania piasty i oprawy.

Obliczenia wpustu (naprężenia
kontaktowe):

dop

p

z

l

h

Q

F

Q

p











1

d

Ms

Q

2



2

1

h

h 

Rys.20 Obliczenia wpustu.

Połączenia wielowpustowe

Połączenia wałów z piastami w maszynach produkowanych w

dużych ilościach wykonywane czasami jako połączenia

kształtowe , bez zastosowania łącznika , nazwano

połączeniem

wielowpustowym

. W tym przypadku wykonuje

się

6,8 lub 10

wpustów na wale i rowków w piaście. Wypusty

między rowkami wału odpowiadają kształtem i wymiarami

rowkom w piaście. Centrowanie piasty na wale jest wykonane

albo na wewnętrznej średnicy , albo na zewnętrznej średnicy

D lub na bokach wypustów (b).

Niezależnie od sposobu centrowania rozróżniamy trzy rodzaje

połączeń:



S- spoczynkowe,



P- przesuwne,



L- luźne.

O prostych zarysach boków

b

D

d

Wielokarbowe

(wykazuje

niskie

naciski

powierzchniowe, ze względu na
ilość

karbów

zastosowanie

w

połączeniach

spoczynkowych)

i

ruchowych

S

Tr

O zarysach ewolwentowych

b

Czop:

Wymaganą dokładność obróbki daje obwiedniowa metoda
frezowania wpustów na czopie ze szlifowaniem kształtowym i na
okrągło po

obróbce termicznej.
Otwory wielorowkowe w piaście wykonuje się przeciągaczami

Centrowanie wielowypustu:

1. osiowanie na średnicy d i b

2. osiowanie na średnicy D i b

3.centrowanie na bokach b

2.

1.

3.

Rodzaj połączenia

Warunki

pracy

Powierzchnie

robocze

czopa

nieutwardzon

e

p

dop

(kG/cm

2

)

[MPa x 10

-1

]

Powierzchnie

robocze czopa

ulepszone lub

hartowane

p

dop

(kG/cm

2

)

[MPa x 10

-1

]

Połączenia

spoczynkowe

I

II

III

350 ÷ 500

600 ÷ 1000

800 ÷ 1200

400 ÷ 700

1000 ÷ 1400
1200 ÷ 2000

Połączenia

ruchowe

przesuwane bez

obciążenia

I

II

III

150 ÷200

200 ÷ 300
250 ÷ 400

200 ÷ 350
300 ÷ 600
400 ÷ 700

Połączenia

ruchowe

przesuwane pod

obciążeniem

I

II

III

-
-
-

30 ÷ 100
50 ÷ 150

100 ÷ 200

I - obciążenie uderzeniowe kierunkowo-zmienne, złe smarowanie, materiały o małej
wytrzymałości, mała dokładność kształtu, niska klasa gładkości powierzchni;
II - obciążenie zmienne, przeciętne smarowanie, materiały średniej wytrzymałości, przeciętna
dokładność kształtu i gładkość powierzchni;
III – obciążenie działające wyłącznie w jednym kierunku, dobre smarowanie, materiały o dużej
wytrzymałości, dobra dokładność kształtu i wysoka klasa gładkości powierzchni;

Tablica. Dopuszczalne naciski w połączeniach
wielowypustowych

Osiowanie na „d”

„Czop”

sp

o

:

ø

d

h

6

(j

6

)

p

rz

e

:

ø

d

f7

spo: b
j7

prze: b
f7

s:

ø

d

H

7

/h

6

p

:

ø

d

H

7

/f

7

l:

ø

d

H

7

/e

8

„Oprawa”

s:

ø

d

H

7

p

:

ø

d

H

7

Osiowanie na „øD”:

ø

D

ød

H

1

2

s:

ø

D

H

7

/j

6

p

:

ø

D

H

7

/f

7

l:

ø

D

H

7

/e

8

„Oprawa”

Osiowanie na
„b”

s: b F7/j7

p: b
F7/f7

l: b
F7/f8

PASOWANIE WIELOWYPUSTÓW (d): Ruchowe: przesuwne

luźne

Połączenia
Pasowanie  d

Przesuwne

luźne

Spoczynkowe

na

średnicy

rdzenia d

H7 /

f7

H7

/

e8

H7

/

h6

H7 / j6

szerokości wpustu

b

H10 / C9

H10 / f8

średnicy

zewnętrznej D

H11 / a11

H11/ a11

na (D)

b

H7

/

j6

–

spoczynkowe

H7 / f7 – ruchowe

H7 / e8 – ruchowe

luźne

H10 /

j7

H10 /

f7

Połączenia

na (b)

F7/j7 – spoczynkowe

F7/f7 – przesuwne

F7/f8 – przesuwne luźne

W pasowaniach tych

stosuje się zasadę stałego otworu.

Umożliwia to użycie tego

samego kosztownego przeciągacza

w połączeniach spoczynkowych i ruchowych.

O minimalnej potrzebnej długości wpustów decydują naciski powierzchniowe

gdzie:
β = 0,75 ÷ 1, β = 1 - dla metod obwiedniowych,

z – liczba wpustów, z=1

lo – czynna długość styku wpustu z rowkiem

wałek wielowpustowy 4 x 21 x 25d - P (b=7)
otwór

Z=8 4 x 21 x 25d

s – spoczynkowy wałek wielowpustowy 8 x 36 x 40 D-S/PN-63/M-85015
p – przesuwny otwór wielowpustowy 8 x 36 x 40D (Z=8, d=36, D=40, b=7
osadz.na
l – luźny średnicy D)
Uwaga

W połączeniach wielowpustowych ruchowych zwłaszcza przesuwnych pod

obciążeniem należy dobierać materiały z punktu widzenia odporności na zatarcie a więc np.

Stal miękka – żeliwo; stal utwardzona – stal ulepszona

itp.

.

2

śr

s

D

M

P 

.

dop

o

o

p

l

h

z

P

p













.

dop

o

o

p

l

h

z

P

p









b

h

o

d

Połaczenia wielokarbowe czołowe

Metodyka obl. s. 126 – 127 PKM t.II

s

o

s

s

k

W

M







Połączenia wielokarbowe połączenia spoczynkowe d = 10 – 30 mm wałki

(mało odporne na luzy)

Nadaje się do przenoszenia momentu skręcającego. Każdy wielokąt spełnia te
funkcje, np.: złącze czworoboczne

obliczenia na naciski:

]

cm

/

kG

[

p

l

b

Ms

6

p

2

.

dop

o

2
o

max





dla trójbocznego:

]

cm

/

kG

[

p

m

el

3

M

p

2

.

dop

o

s

max





wymiary złącza podane są w tabl.5.9 s. 130 PKM t.II

d

1

2e

m

b

o

1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy są połączenia wielowypustowe

równoległe z

przeznaczeniem do obrabiarek.

2. Rodzaje osiowań. W połączeniach wielowpustowych do obrabiarek

występują 2 rodzaje osiowań: na wewnętrznej średnicy d i na
zewnętrznej średnicy D.

Zarys wałka wielowypustowego osiowanego na D oraz zarysy wałka

wielowypustowego osiowanego na d (wykonane metodą obwiedniową i
metodą podziałową) są przedstawione na rysunku.

3. Rodzaje połączeń. Rozróżnia się trzy rodzaje połączeń:



s – spoczynkowe



p – przesuwne



l – luźne

4. Przykład oznaczenia elementów połączenia 4-wypustowego

równoległego przesuwnego o wymiarach: d=21, D=25, b=8 mm
osiowanego na średnicy „d”.

1) WAŁEK WIELOWYPUSTOWY 4 X 21 X 25 d - p PN-63/M-

85016

2) OTWÓR WIELOROWKOWY 4 X 21 X 25 d PN-63/M-85016

5. Normy związane.

PN/M-85017-projekt. Połączenia wielowypustowe i równoległe.

Tolerancje i pasowania

6. Wymiary – wg rysunków i tablicy na stronie 2.

7. Dokładność wykonania - wg PN/M-85017 – projekt.

Wskazówki konstrukcyjne i pytania

f

b

a

45

o

d

D

e

Pasowania spoczynkowe wpustu zaokrąglonego o

wymiarze b x h (Narysuj i zwymiaruj)

8101418243040455060702 x 2;3 x 3;4 x 4;5 x 5;6 x

6;8 x 7;10 x 8;12 x 8;14 x 9;16 x 10;18 x 11

Do jakich średnic i typów wałów stosuje się wpusty

czółenkowe ?

d = 4 ÷ 22 mm czopy walcowe lub stożkowe
Narysuj zarys wałka wielowypustu o
centrowaniu na średnicy d
centrowaniu na średnicy D

r

b

d

Wskazówki konstrukcyjne i pytania cd.

Pasowania w połączeniach wielowypustowych

Przy

osiowan
iu na
powierz
chni

otwory

Tolerancje średnicy wałka przy

połączeniu

SPOCZYNKOW

YM

PRZESUWN

YM

LUŹNYM

d

D

d

D

d

D

d

D

o średnicy

d

o średnicy

D

na boku wp.

b

H7

H

1
3

H 13

B

1
2

H 7

B 12

j 6

(

h
6

)

-
-

d 11

j 6

d 11

f 7

-

d

1
1

f 7

d 11

e 8

-
-

d

1
1

e 8

d 11

d) spoczynkowe H 7 / h6, H 10 /

f 8,

ruchome H7 / f7, H 10 /

c 9

d

D

r

a

b

45

o