80 2. Stożkowe połączenia wciskowe bezpośrednie

wych. Współczynnik zacisku wstępnego połączeń o zbieżności z= 1:10 (0=2,86°) i współczynniku tarcia fi = 0,12 wynosi !,, =0,41. Jest to również dość duża wartość zacisku, sprawiająca spore trudności w rozłączeniu konwencjonalnymi metodami mechani­cznymi.

2.3. Nośność wciskowych połączeń stożkowych

2.3.1. Nośność złącza wykonanego idealnie, o błędzie stożka /? = O

Podstawową wielkością decydującą o nośności połączenia stożkowego bezpośredniego jest nacisk powierzchniowy^, który określimy rozkładając równomiernie siłę promieniową 5" (rys. 2.2) na całą powierzchnię połączenia:

gdzie d, = (di+di)/2 jest średnią średnicą złącza, określoną na podstawie rys. 2.2a. Uwzględniając we wzorze (2.7) wyrażenie (2.2), otrzymujemy

Wzór (2.8) przedstawia związek między wartością nacisku powierzchniowego^ a wartością siły Pwi niezbędnej do jego wywołania. Określając z kolei nacisk powierzchniowy wy­magany ze względu na nośność połączenia, można wyznaczyć siłę P„i potrzebną do wtłoczenia.

Rozpatrzmy dla przykładu obciążenie połączenia momentem skręcającym M,. Podobnie j ak dla połączeń wciskowych walcowych, wymaganą do przeniesienia momentu M, wartość nacisku powierzchniowego p określimy z warunku:

gdzie k jest współczynnikiem nadwyżki nośności, uwzględniającym przeciążenia i zmiany współczynnika tarcia. Zwykle k = 1,3—1,5.

Wprowadzając do zależności (2.9) wartość p wyrażoną równaniem (2.8), otrzymujemy wzór umożliwiający obliczenie siły P^, z jaką należy wciskać tuleję na czop dla uzyskania wymaganej nośności połączenia. Po dokonaniu odpowiednich przekształceń otrzymamy:

2.3.. Nośność wciskowych połączeń stożkowych 81

. 2.3.2. Nośność połączeń stożkowych z. uwzględnieniem błędów wykonania stożków

Stosunkowo niewielkie odchylenie od wartości nominalnej kąta stożka czopa i piasty silnie wpływa na rozkład nacisku powierzchniowego wzdłuż połączenia. Wypadkowy błąd pochylenia stożków części wewnętrznej i zewnętrznej wciskowego złącza stożkowego, w postaci kąta R, przedstawiono na rys. 2.4. Rozróżnia się tu dwa układy wzajemnego położenia wykonanych z błędem stożków: układ górny (rys. 2.4a) i dolny (rys. 2.4b).

Rys. 2.4. Wypadkowy błąd fl kątów pochylenia stożków czopa dc i piasty 9, wciskowego złącza stożkowego: a) układ górny, b) układ dolny

W obu przypadkach błąd ten powinien mieć wartość dodatnią. Wpływ błędu kąta stożka na nierównomierność rozkładu nacisku uwidacznia się w taki sposób, że przyleganie występuje początkowo zaledwie na niewielkiej powierzchni i w miarę postępowania procesu wtłaczania powierzchnia nośna stopniowo wzrasta. Ilustruje to rys. 2.5, na którym przed­stawiono stopień przylegania powierzchni w kolejnych fazach wtłaczania czopa stoż­kowego w połączeniu o układzie górnym, przy istniejących odchyleniach kątów stożków od ich wartości nominalnej. Błąd kąta stożka wyrażony za pomocą kąta P można przed dokonaniem połączenia rozpatrywać w postaci zmiennego wzdłuż złącza luzu Z,,, będącego różnicą średnic piasty dp(x) i czopa d,:(x). ,

Rys. 2.5. Wpływ błędu f! pochylenia stożków czopa i piasty na geometrię wciskowego połączenia stożkowego o układzie górnym: a) przed wtłoczeniem, b) podczas wtłaczania i c) po wtłoczeniu

---