Kształtowanie połączeń sworzniowych - PM (c) SofTdis 2002

Strona 1 z 5

Strona główna PM

Kształtowanie połączeń sworzniowych

Strony związane: Podstawy Konstrukcji Maszyn, Połączenia, Części maszyn wg PN, Części maszyn wg DIN

Sworzeń – element konstrukcyjny w postaci krótkiego odcinka walcowanego pręta, który po włożeniu w otwory łączonych elementów umożliwia ich przesunięcie w kierunku prostopadłym do osi.

Rysunek 1

Sworznie nie są obciążone osiowo, jednak przed wypadnięciem należy je zabezpieczyć, np.: za pomocą zawleczki, kołków, roznitowania, pierścieni sprężystych, itp.

Rysunek 2

Połączenia sworzniowe mogą być połączeniami spoczynkowymi lub ruchowymi. Połączenia ruchome występują w przegubach. W połączeniu spoczynkowym sworzeń jest pasowany ciasno w obu łączonych elementach.

W połączeniach ruchowych sworzeń jest pasowany ciasno w elementach o mniejszej grubości, a ciasno w elemencie grubszym.

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan... 2011-11-07

Kształtowanie połączeń sworzniowych - PM (c) SofTdis 2002

Strona 2 z 5

Rysunek 3

W konstrukcjach, gdzie obydwie części mają wykonywać ruchy wahliwe względem sworznia stosujemy sworznie „pływające”.

Oznaczenia sworznia poza średnicą i długością może posiadać tolerancję wykonania średnicy „d” oraz wymiar „l”, określający położenie otworu zawleczkowego, np.: SWORZEŃ 16h11 x 70 x 50/12 – PN – 63/M – 83007 oznacza sworzeń z czopem gwintowanym o średnicy d

= 16H11, długości l = 70 mm, długości części niegwintowanej l = 50 mm, oraz odległości otworu zawleczkowego lo = 12 mm.

Sworzniem – nazywamy grubszy cylindryczny kołek.

Połączenia sworzniowe: spoczynkowe lub ruchowe.

Połączenie ruchowe – w przegubach.

Połączenie spoczynkowe – sworznie pasowane ciasno w obu elementach.

Połączenie ruchowe – pasowanie ciasne – sworzeń i element o mniejszej grubości; pasowanie luźne –

w elementach luźnych.

Sworznie nie są obciążone osiowo – jednak zabezpieczamy je przed wypadnięciem (zawleczki, pierścienie, kołki, pierścienie sprężynujące, nakrętki + przeciwnakrętki, nakrętki koronkowe + zawleczki).

Sworznie swobodne - „pływają ce” - osadzone luźno w obu częściach.

Rodzaje sworzni:

bez łba;

z dużym łbem;

z czopem gwintowanym;

noskowy.

Sworznie z czopem gwintowanym o średnicy d = 16h11, długości l = 70 mm, długości części nie gwintowanej l = 50 mm, odległości otworu zawleczkowego l = 12 mm .

2

o

Sworzeń 16h11 x 70 x 50/12 wg PN – 63/M – 83007

Podkładka do sworznia 16,5 wg PN – 63/M – 82004

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan... 2011-11-07

Kształtowanie połączeń sworzniowych - PM (c) SofTdis 2002

Strona 3 z 5

Podkładka – 82004 – dokładna

– 82006 – zwykła

Zawleczka 3,2 x 25 wg PN – 76/M – 83007

Rys. 9 Połączenie sworzniowe widełkowe

M

F/2 * (l /2+l /2)- F/2*l /4 = F*(l +2l )/8

g max

1

2

1

1

2

M

= F*l/8

g max

Warunek wytrzymałościowy

σ = M

/8W ≤ k

g

gmax

x

g

W = 0,1d3

x

W = 0,1((d4 -d 4)/d)

x

o

gdzie:

d – średnica otworu wzdłużnego w sworzniu.

o

d = (0,5 ÷ 0,6)d

o

σ = Mgmax/(0,1*d3) ≤ k

g

g

d ≥ (Mgmax/(0,1*k ))1/3

g

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan... 2011-11-07

Kształtowanie połączeń sworzniowych - PM (c) SofTdis 2002

Strona 4 z 5

Rys. 10

τ = F/S ≤ k (k lub k )

s

t

tj

to

τ = F/(Π*d2/4) ≤ k (k lub k ) t

t

tj

to

2*F/(Π*d2) ≤ ⇒ d ≥ (2*F/(kt*Π))1/3

p = F/(d*l ) ≤ k

t

1

o

p = F/(2*d*l ) ≤ k

w

2

o

k = z ⋅ k - tablica 1

o

c

Warunki pracy

Rodzaj połączenia

I

II

III

współczynnik z

Spoczynkowe

0,35

0,60

0,80

Przesuwne – bez obciążenia

0,15

0,25

0,30

Przesuwne lub obrotowe

0,03

0,06

0,10

(wahliwe) – pod obciążeniem *)

*) dotyczy przypadku, gdy powierzchnie robocze czopa wału (lub sworznia) są ulepszone cieplnie lub hartowane.

Warunki pracy:

I – ciężkie: obciążenia zmienne o cyklu wahadłowym, uderzeniowe, drgania o dużej częstotliwości i amplitudzie, powierzchnie niedostatecznie smarowane ( w połączeniach przesuwnych) itp.

II – średnie: obciążenia zmienne, minimalne drgania, przeciętne smarowanie, przeciętna obróbka powierzchni itp.

III – lekkie: obciążenia jednokierunkowe, dobre smarowanie, dokładna obróbka i mała chropowatość.

k = z × k , gdzie z – współczynnik zależny od warunków pracy oraz o

c

uwzględniający pominięcie w obliczeniach ścięć i promieni ( zwykle 0,3 ¸ 0,5

mm ) .

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan... 2011-11-07

Kształtowanie połączeń sworzniowych - PM (c) SofTdis 2002

Strona 5 z 5

k – naprężenia dopuszczalne ( dla materiału słabszego z elementów c

współpracujących) .

Sworzeń osadzony luźno narażony jest na zginanie

M

= F/2*(l /2+l /2)-F/2*l /4

g max

2

1

1

l + 2l = l

1

2

M

= F(L +2*l )/8

g max

1

2

M

= F*l/8

g max

σ = ≤ k

g

g

W = 0,1d3

x

d ≥ ( 10*F*l/ (8*k ) )1/3

g

W = 0,1 ⋅ (d4-d 4)/d

x

o

d = (0,5 ÷ 0,6)d

o

Wymiary połączeń sworzniowych (pozostałe zakładamy konstrukcyjnie), można przyjmować proporcje wymiarowe.

l = (1,4 ÷ 1,7)d

1

l = (0,3 ÷ 0,5)l

2

1

d = (0,5 ÷ 0,6)d

o

Wszelkie prawa dotyczące formy i funkcjonalności zastrzeżone. Przetwarzanie, dołączanie do innego oprogramowania oraz dekompilacja w całości lub w części jest zabroniona

Pełny tekst warunków używania PM zamieszczono w tekście O Poradniku Mechanika Poradnik Mechanika 1.03.11 © sofTdis 2001-2003™

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan... 2011-11-07