W połączeniach wielowypustowych wypusty wykonane są wprost na czopie. Wypusty na czopie wykonuje się metodą frezowania obwiedniowego lub walcowania, otwór w piaście wykonuje się dłutowaniem lub przeciągaczami.

Ze względu na kształt wypustów połączenia wielowypustowe dzielimy na:

• wielokarbowe

• o prostych zarysach boków

• o zarysach ewolwentowych.

Środkowanie piasty na czopie może odbywać się na bocznych powierzchniach wypustów na zewnętrznej średnicy wypustów D lub na wewnętrznej średnicy czopa d. O wyborze sposobu środkowania decydują względy technologiczne.

Połączenia wielowypustowe są znormalizowane, dlatego po obliczeniu średnicy czopa d średnicę zewnętrzną czopa D, szerokość wpustów b oraz ich ilość przyjmujemy w zależności od typu z tablic.

Naprężenia skręcające dopuszczalne przyjmujemy w zależności od rodzaju stosowanego materiału. Dopuszczalne naprężenia na naciski przyjmujemy w zależności od rodzaju połączenia, warunków pracy i rodzaju obróbki cieplnej powierzchni roboczych czopa.

Średnicę nominalną czopa obliczamy z warunku na skręcanie:

O nominalnej długości rowków w piaście decydują naciski powierzchniowe. Obliczenia te mają charakter porównawczy. Wskaźnikiem porównawczym są normalne naciski p_o obliczone ze wzoru:

gdzie: P - siła obwodowa

z - liczba wypustów

h_o - wysokość rzutu bocznej powierzchni wypustów na płaszczyznę

przechodzącą przez oś złącza prostopadłą do kierunku siły P

l_o - czynna długość styku wypustu z rowkiem

Połączenia wielowypustowe umożliwiają uzyskanie dokładnego osiowania, zmniejszenie nacisków jednostkowych (lub stosowanie większych obciążeń) w porównaniu z połączeniami wpustowymi oraz zmniejszenie oporów tarcia przy przesuwaniu elementów w połączeniach ruchowych. Piasty kół w tych połączeniach mają mniejszą długość niż w połączeniach wpustowych, co decyduje m.in. o bardziej zwartej konstrukcji połączeń oraz o możliwości zmniejszenia wymiarów urządzeń, maszyn itd.

Zalety te powodują, że połączenia wielowypustowe znajdują bardzo szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.

Pełne wykorzystanie zalet większości połączeń wielowypystowych wymaga zachowania dużej dokładności kształtu i podziałki wypustów oraz małych odchyłek równoległości bocznych powierzchni wypustów i rowków względem osi połączenia.

ZADANIE

Zaprojektować połączenie wypustowe przesuwne, obciążone uderzeniowo, źle smarowane, o małej dokładności kształtu i niskiej klasie gładkości powierzchni. Połączenie ma przenosić moment M = 800 Nm, jest ono wykonane ze stali 40H ulepszanej cieplnie.

Dane: M = 800 Nm

Stal 40H k_c = 380 Mpa

1. Zakładam (odczytując z tablic dla serii średniej):

d = 42 mm

D = 48 mm

b = 8 mm

z = 8 mm

2. Obliczam wysokość powierzchni styku jednego wypustu z piastą

3. Obliczam siłę działającą na wypusty

4. Ponieważ warunki pracy są Ι (ciężkie, obciążenia uderzeniowe, połączenie niedostatecznie smarowane) zatem:

5. Obliczam czynną długość styku wypustu z rowkiem

stąd:

6. Ciśnienie dopuszczalne (warunki pracy Ι) wynosi:

7. Sprawdzam naciski powierzchniowe

Odp. Połączenie wielowypustowe przy założonych warunkach spełni swoje zadanie.

2

---